DE2326007A1

DE2326007A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung einer elektro-erosiven bearbeitung eines werkstuecks

Info

Publication number: DE2326007A1
Application number: DE19732326007
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Kobayashi; Nagao Saito; Shigeru Takagi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1972-05-24
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1973-12-13
Also published as: FR2185473B1; BE799819A; DE2326007B2; FR2185473A1; JPS498897A; CH561578A5; JPS5622650B2; DE2326007C3; GB1420282A; IT987968B

Description

ME-128 (191F-6O24)
1A-5O5

MITSUBISHI DEHZl" KABUSHIKI KAISHA, Tokyo, Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer elektro-erosiven

Bearbeitung eines Werkstücks

Die Erfindung ""betrifft ein Verfahren zur Regelung einer elektro-erosiven Bearbeitung eines Werkstücks mit gesteuerter pulsierender Spannung über dem Arbeitsspalt.

Derartige Verfahren sind bekannt» Anhand der Figur 1 soll eine Ausführungsform eines Gerätes zur Durchführung einer herkömmlichen elektro-erosiven Bearbeitung erläutert werden. Diese Figur zeigt eine Schaltung zur Erzeugung einer pulsierenden Spannung, welche an den Arbeitsspalt zwischen Werkstück und Elektrode angelegt wird. In Figur 1 ist eine Gleichstromquelle 1 gezeigt. Der durch diese Stromquelle 1 bewirkte elektrische Strom fließt über einen Schalttransistor 2 und wird in einen pulsierenden Strom umgewandelt. Dies geschieht durch das ,Ein- und Ausschalten des Schalttransistors. Der pulsierende Strom fließt über den Widerstand 3 zum Arbeitsspalt, welcher zwischen der Elektrode und dem Werkstück gebildet ist. Die Schaltfrequenz des
Transistors 2 kann entsprechend einem von einem Steuerkreis 6 bereitgestellten Signal geändert werden.

Andererseits wird die länge des Arbeitsspaltes mittels eines Servomechanismus geregelt. Dieser Servomechanismus besteht aus einem hydraulischen Zylinder 7'und einem Servoventil 8, wobei das Ölvolumen gesteuert wird, so daß die Arbeitsspaltlänge konstant bleibt. Die Steuerspannung e(V) entspricht der Elektrodenspannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück 5. Diese Steuerspannung wird mit einer Bezugsspannung E (?) verglichen und derart geregelt, daß die Differenz zwischen den beiden Spannungen Null ist. Die Bezugszeichen 9 und 1Q bezeichnen Widerstände zur Spannungsteilung der Elektrodenspannung und das Bezugszeichen bezeichnet einen Kondensator, welcher als Ei'lter wirkt. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet 'einen variablen Widerstand zur Einstellung der Servoempfindlichkeit.

Die Wellenform der Elektrodenspannung und die Wellenform des Entladungs Stroms der Ausfiihrungsform gemäß Fig. 1 sind in Fig. 2 gezeigt. Fig. 2a zeigt die Wellenform V der Elektrodenspannung, aufgetragen gegen die Zelt, t und die Pig. 2b zeigt die Wellenform i des EndladungsStroms, aufgetragen gegen die Zeit t. Die Wellenform der Elektrodenspannung 13 betrifft den Fall, daß die Entladung nach einer bestimmten Verzögerungszeit nach Beginn der Beaufschlagung des Arbeitsspaltes mit dem Spannungsimpuls eintritt. Die Wellenform 14 zeigt den Fall, daß die Entladung ohne irgendwelche Verzögerung eintritt. Die Wellenform 15 schließlich zeigt den EaIl, daß keine Entladung eintritt.

Die den Spannungswellenformen 13 und T4 entsprechenden Entladungsstromwellenformen sind in Pig. 2b bei 16 und 17 dargestellt. . . -

Der Fachteil der Wellenformen gemäß Fig. 2 oesteht darin, da3 die Impulsdauer (Impulslänge) des EntladungsStroms nicht konstant ist und sich in Abhängigkeit von den Bedingungen

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am Arbeitsspalt in verschiedener Weise ändert. Daher werden bestimmte Bearbeitungscharakteristika, wie z. B. Verhältnis des Elektrodenverbrauchs, Rauhigkeit der bearbeiteten Werkstückfläche oder dgl. aufgrund der wechselnden Impulslänge verschlechtert oder beeinträchtigt. Bei der nachstehenden Betrachtung soll angenommen werden, daß die Arbeitsspannung e, welche der durchschnittlichen Elektrodenspannung entspricht, der folgenden Gleichung gehorcht:

k f^t

e = -f-1 Vdt (1)

wobei k eine Konstante bedeutet, welche durch das Verhältnis der durch die Widerstände 9 und 10 geteilten Spannungen gegeben ist und wobei V die in Fig. 2a gezeigte Elektrodenspannung ist.

Wenn die Werte der Impulswellenform gemäß Fig. 2a und Fig. 2b vorgesehen sind so kann die G-leichung (1) folgendermaßen geschrieben werden:

V * t„ + V to V . .-rr-rz— + Y_.

e - ν - Q 1 'g 2 _ , . Ό* t ₊t₂ ^τ V t₁₊t t + t + t " ^ ^{Λ ά}

.*1

1 +

wobei t^, tp und t^ durchschnittliche Zeiten bedeuten.

Aus Fig. 2 geht klar hervor, daß die Steuerspannung e stark durch die Impulslänge (t.+t₂) des Elektrodenspannungsimpulses und durch die Ruhezeit t., beeinflusst wird. Wenn nun diese Bedingungen geändert werden, so mu3 auch die Bezugsspannung ά geändert werden. Insbesondere wenn die Ruhezeit t., im Vergleich zur Länge des Spannungsimpulses (t.+tp) lang ist, ::·) wird die: .'.] teuer spannung e sehr klein, so daß in einigen

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Fällen der Arbeitsspalt nicht mehr eingeregelt werden kann. Diese Verhältnisse sind in Fig. 3 gezeigt, in welcher die Abhängigkeit der Steuerspannung e von den Werten t,, t~ und · t~ gezeigt ist. Diese Figur gilt für den Bereich, in welchem diese charakteristischen Kurven eine Steigung zeigen.

Wenn das Werkstück mit der Elektrodenwellenform gemäß Fig. bearbeitet wird, so werden die Bearbeitungscharakteristika■ wie Elektrodenverbrauch und Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche nachteilig beeinflusst. Wenn der Arbeitsspalt durch die durchschnittliche Elektrodenspannung gesteuert wird, so ist die erwünschte stabile Steuerung nur schwer zu erreichen. Fig. 4 zeigt eine Wellenform, bei der die Bearbeitungscharakteristika dadurch verbessert sind, daß ein großer Spannungsimpuls 18 zu Anfang der Beaufschlagung des Arbeitsspaltes mit Spannung gebildet wird. Dieser hohe Spannungsimpuls ist größer als der Spannungsimpuls am Arbeitsspalt zur Zeit der Entladung. Bei diesem Verfahren besteht die Tendenz, daß die Spannungswellenformen 19 und 20 im Falle einer Entladung und die Wellenform 21 im Falle keiner Entladung gebildet werden, so daß die Impulslänge der Spannungswellenform leicht konstant gehalten werden kann. Auf diese Weise werden die Bearbeitungscharakteristika wie Elektrodenverbrauch und Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks verbessert. Auf diese Weise wird jedoch nicht das Problem der Steuerung des Arbeitsspaltes gemäß Fig. 2 gelöst. Insbesondere, wenn die Ruhezeit lang ist, so ist die durch— ^schnittliche Elektrodenspannung merklieh gering und demgemäß ist es auch in diesem Fall schwierig, den Arbeitsspalt zu steuern. Beim Vergleich der Fälle der Figuren 2 und 4 zeigt sich der wesentliche Unterschied in der Beziehung zwischen dem Arbeitsspalt und der durchschnittlichen Elektrodenspannung.

Es soll nun angenommen werden, daß die zeitliche Länge der Spannungsimpulse 18 gemäß Fig. 4 recht klein ist im Vergleich

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zur Gesamtimpulslänge und fast nicht zur durchschnittlichen Elektrodenspannung "beiträgt. 'Die Kurve 22 der Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen dem Arbeitsspalt d und der durchschnittlichen Elektrodenspannung Y wenn, die Impulswellenform gemäß Fig. 2 vorliegt. Die Beziehung zwischen d und V ist nicht geklärt und unterliegt leicht Änderungen je nach den Verhältnissen im Arbeitsspalt. Allgemein gesprochen erhöht , sich jedoch d mit zunehmender Elektrodenspannung V. Wenn ein hoher Spannungsimpuls gemäß Fig„ 4 überlagert wird, so kann eine Entladung im Vergleich zu Fig. 2 bei einem breiteren Arbeitsspalt erfolgen. Das für die Kurve 22 Gesagte trifft allgemein auch für die Kurve 23 zu. Hieraus ergibt sich, daß der Arbeitsspalt Änderungen unterworfen ist, selbst wenn das Werkstück mit einer konstanten Bezugsspannung bearbeitet wird. Verschiedene Nachteile werden gefunden in Hinblick auf das Arbeiten mit einem sich nicht ändernden Arbeitsspalt. Das Arbeiten mit einem breiten Arbeitsspalt ist in manchen Fällen gut, in anderen aber schlecht, und man muß je nach dem Zweck der Bearbeitung den Arbeitsspalt auswählen.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Regelung der elektro-erosiven Bearbeitung eines Werkstücks zu schaffen, welches eine optimale Regelung des Arbeitsspaltes und eine Verbesserung des Elektrodenverbrauchsverhältnisses und der Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen drei Zeitabschnitten des Spannungsimpulses unterschieden wird und dai3 die Bewegung der Elektrode in Richtung zunehmenden Arbeitsspalts gesteuert wird, wenn die Entladung in den ersten Zeitabschnitt χ , des Spannungsimpulses fällt, daß die Bewegung"der Elektrode unter Konstanthaltung des Arbeitsspaltes gesteuert wird, wenn die Entladung in den zweiten Zeitabschnitt f _? des Spannungs-

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impulses fällt und daß die Bewegung der Elektrode in. Richtung abnehmenden Arbeitsspaltes gesteuert wird, wenn die Entladung in den dritten Zeitabschnitt des Spannungsimpulses fällt oder wenn keine Entladung stattfindet.

Es wird also festgestellt, in welchem Zeitabschnitt des Spannungsimpulses.die Entladung einsetzt. Vorzugsweise wird im ersten Zeitabschnitt der Arbeitsspalt mit einer vorbestimmten Spannung beaufschlagt, welche höher ist als die Entladungsspannung. Im zweiten Zeitabschnitt wird der Arbeitsspalt mit einer vorbestimmten Spannung beaufschlagt_s welche höher oder gleich der/ersten Zeitabschnitt angelegten Spannung ist. Zu Beginn des dritten Zeitabschnitts wird eine vorbestimmte Spannung angelegt, welche gleich oder größer ist als die im zweiten Zeitabschnitt angelegte Spannung«, Danach wird eine vorbestimmte Spannung, welche gleich oder niedriger ist als die im ersten Zeitabschnitt angelegte Spannung, angelegt, um eine Entladung zu. verhindern. Durch Feststellung der Entladung in jedem Zeitabschnitt erhält man Signale zur Bewegung der Elektrode-über einen logischen Kreis.

Mit dem erfindungsgemäßen Regelverfahren werden die Bearbeitungscharakteristika, wie z. B. das Elektrodenverbrauchs— verhältnis und die Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche erheblich verbessert und der Arbeitsspalt kann leicht geregelt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Einrichtung für die Durchführung einer elektro-

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- 7 erosiven Werkstückbearbeitung;

Fig. 2 die Elektrodenspannungswellenform und die Stromwellenform "bei der Vorrichtung gemäß Pig. 1;

Fig. 3 eine graphische !Darstellung der Beziehung zwischen dem elektrischen Zustand am Arbeitsspalt und der Regelspannung für die Wellenformen gemäß Fig. 2;

Fig. 4 die Elektrodenspannungswellenform und die Stromwellenform für ein abgewandeltes herkömmliches Verfahren;

Fig. 5 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der durchschnittlichen Elektrodenspannung und dem Arbeitsspalt für die Wellenformen gemäß Figuren 2 und 4;

Fig. 6 eine Wellenform des Spannungsimpulses mit dem erfindungsgemäß der Arbeitsspalt beaufschlagt wird;

Fig. 7 die Elektrodenspannungswellenform und die Stromwellenform bei dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 8 eine Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwirklichung der Wellenformen gemäß Fig. 6 und , · '

Fig. 9 und 10 Schaltungen zur Durchfährung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwirklichung der Wellenformen gemäß Fig. 7.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Arbeitsspalt geregelt, indem eine geeignete Impulswellenform gebildet wird. Der Arbeitsspalt wird geregelt, ohne daß der Zeitfaktor

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(t^+t^) oder die Ruhezeit t, im wesentlichen beeinträchtigt werden. Hierdurch werden die Bearbextungscharakteristika wesentlich verbessert. Im folgenden soll zunächst eine erste Ausfiihrungsform der vorliegenden Erfindung erläutert werden.

Pig. 6 zeigt eine Wellenform eines Spannungsimpulses, welcher zwischen der Elektrode und dem Werkstück anliegt. Dieser Spannungsimpuls ist in drei Zeitabschnitte gegliedert. In jedem Zeitabschnitt liegt eine -werschiedene Spannung vor. Im ersten Zeitabschnitt T, beträgt die Spannung V. und im zweiten. Zeitabschnitt fr £ beträgt die Spannung Y^. Die Spannung V, liegt während einer relativ kurzen Zeitdauer AU zu Beginn des dritten Zeitabschnittes an. Während der restlichen Zeit des dritten Zeitabschnittes f, hat die Spannung jedoch einen geringeren Wert V₄.

Die Spannungen Y., V_ und Y, sind größer als die Entladungsspannung und sie folgen der Beziehung V-. ^ V„ <, V,. Die Spannung Y. fiLgt vorzugsweise der Beziehung Y. ^ V, und in einigen Fällen hat Y, den Wert O. Im folgenden soll das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip erläutert werden.

Fig. 7a zeigt die Impulswellenform der Elektrodenspannung und Pig. l"b zeigt die Impulswellenform des Stromes. Pig. 7c zeigt das Regelsignal zur Regelung des Arbeitsspaltes. Im folgenden sollen die Beziehungen zwischen den Spannungswellenformen 24, 25, 26 und 27 am Arbeitsspalt und der Regelspannung e.. erläutert werden:

Beginn der Entladung Elektrodenspannungswellenform

Rege!signal

(Y)

1. Zeitabschnitt

2. Zeitabschnitt

3. Zeitabschnitt
keine Entladung

24 25 26

27

e. Anhebungssignal e„ Haltesignal
e_, Yerringerungssignal e^ Verringerungssignal

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Das Regelsignal e. in der Ruhezeit entspricht der während der Impulszeit ausgewählten Spannung (e., e₂, e^). Wenn die Entladung im ersten Zeitabschnitt einsetzt, so ist die angelegte Spannung am geringsten und die Entladung findet ohne wesentliche Verzögerung nach Beaufschlagung mit der Spannung statt. Man darf daher annehmen, daß in diesem EaIl der Arbeitsspalt sehr schmal ist oder daß die Isolierung der isolierenden Flüssigkeit im Arbeitsspalt sich nicht erholt hat. In diesem EaIl wird die Elektrode derart geregelt, daß der Arbeitsspalt verbreitert wird (Betrieb mit abhebender Elektrode).

Wenn die Entladung während des zweiten- Zeitabschnittes einsetzt, so findet sie bei einer höheren Spannung V_? nach einer bestimmten Verzögerung statt. Demgemäß darf angenommen werden, daß der Arbeitsspalt die richtige Weite hat und daß die Isolierung durch die Isolierflüssigkeit sich befriedigend erholt. Es ist bevorzugt, den Arbeitsspalt so zu steuern, .daß dieser Zustand während einer möglichst langen Zeitdauer aufrechterhalten bleibt (Betrieb mit ruhender Elektrode)„

Wenn die Entladung im dritten Zeitabschnitt einsetzt oder wenn keine Entladung stattfindet, so darf angenommen werden,^fdaß der Arbeitsspalt im Vergleich zu den beiden vorher genannten Fällen zu weit ist. In diesem EaIl wird die Steuerung vorzugs- \tfeise so vorgenommen, daß der Arbeitsspalt verringert wird (Betrieb mit sich senkender Sektrode).

Zu Beginn des dritten Zeitabschnittes wird der Arbeitsspalt mit einem hohen Spannungsimpuls V- mit relativ schmaler Impulsbreite LX beaufschlagt» Hierdurch wird die Impulsentladungsleistung verbessert, da die Entladung unter der hohen Spannung erzwungen wird, selbst wenn der Arbeitsspalt 'relativ weit ist. Wenn selbst bei dieser hohen Spannung keine Entladung stattfindet, so wird die Möglichkeit einer Ladung bei der nachfolgenden niedrigen Spannung 1. nach Abklingen

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des hohen Spannungsimpulses noch weiter verringert. Demgemäß ist es ein wesentlüies Ziel der vorliegenden Erfindung, die BearbeitungSGharakteristika zu verbessern, indem ein Strom mit schmaler Impulslänge vermieden wird.

Darüber hinaus kann eine Brücke, welche durch Ansammlungen im Entladungsteil des Arbeitsspaltes während der Impulsentladung gebildet werden kann, verhindert werden', so daß der Betrieb stabilisiert wird.

Wie bereits oben erwähnt, wird der Arbeitsspalt derart gesteuert, daß die Entladung während des zweiten Zeitabschnittes einsetzt. Darüber hinaus ist die Wahrscheinlichkeit -einer Entladung bei der niedrigen Spannung Y, im dritten Zeitabschnitt recht gering. Demgemäß kommt es selten vor, daß die Impulslänge des Entladungsstromimpulses kleiner ist als

t- gemäß Fig.6. Somit darf angenommen werden, daß die Entladungsstromimpulslänge im wesentlichen konstant ist, wenn ( ¹Cj, + Tp) kleiner ist als die G-esamtspannungsimpul'slänge ( X λ + to + t -z)' Daher können die Bearbeitungscharakteristika, wie z. B. der Elektrodenverbrauch und die Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche, welche bei herkömmlichen Verfahren durch ungleichförmige Stromimpulslängen hervorgerufen werden, wesentlich verbessert werden.

Ferner ist das erfindungsgemäße l&fahren dann von Bedeutung, wenn Y_A = 0 ist (Fig. 6)~. Ein weiterer Torteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß Schwierigkeiten durch Änderung des Arbeitsspaltes überwunden werden und daß eine Unwirksamkeit der Regelung je nach den Bedingungen der Ruhezeit und der S pannungs impuls länge, wie sie. bei herkömmlichen Verfahren eintritt, nicht beobachtet wird»

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Aus Pig. 6 ergibt sich klar, daß das Steuersignal e. erzeugt wird, wenn der Arbeitsspaltzustand zur Zeit des Beginns des Impulses (T₁ + T₂) festgestellt wird. Dieser Zustand wird während des dritten Zeitabschnitts oder während der Ruhezeit aufrechterhalten. Demgemäß wird die Regelung des Arbeitsspaltes nicht wesentlich durch die Ruhezeit, durch die Gesamtspannungsimpulslänge und durch den hohen Spannungsimpuls beeinflusst, so daß stets ein stabiler Betrieb gewährleistet ist.

Im folgenden soll eine Ausführungsform einer Einrichtung zur Durchfährung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert . werden. Fig. 8 zeigt eine Einrichtung zur Erzeugung eines Spannungsimpulses gemäß Fig. 6. Die Bezugszeichen "VV, 'V„ und V, bezeichnen Gleichspannungsquellen mit den Spannungen V₁, V_? und V~ (Volt) und die Bezugszeichen 2a, 2b und 2c bezeichnen Transistoren der gleichen Wirkung wie der Transistor gemäß Bg. 1. Die Bezugszeichen 3a, 3b und 3c bezeichnen Widerstände mit der gleichen Punktion, wie der Widerstand gemäß Pig. 1. Die Bezugszeichen 28a, 28b und 28c bezeichnen Dioden zum Schutz der Transistoren gegen zerstörung bei in umgekehrter Richtung fließendem Strom. Das Bezugszeichen 29 bezeichnet einen Widerstand zur Verhinderung eines vollständig offenen Zustandes des Arbeitsspaltes.

Zunächst wird der Transistor 2a eingeschaltet und nach ¹T. see wird der Transistor 2b für eine Zeitdauer von t _? see eingeschaltet. Danach wird der Transistor 2c für eine Zeitdauer von Ut see eingeschaltet und nach einer Zeitdauer von f , see wird der Transistor 2a abgeschaltet. Auf diese Weise wird ein Spannungsimpuls mit der Wellenform gemäß Fig. 6 gebildet. Nur der von der Gleichstromquelle V. zum Transistor 2a fließende Strom trägt zur Bearbeitung durch elektrische Entladung be.i. Die Gleichspannungsquellen V„ und V_ dienen Ie-

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diglich dazu, eine relativ hohe Spannung an den Arbeitsspalt anzulegen, wenn am Arbeitsspalt keine Entladung stattfindet.

Der elektrische Strom ist merklich geringer als der Strom, welcher von der Gleichstromquelle V. kommt und demgemäß sind die Widerstandswerte der Widerstände 3b und 3c gewöhnlich größer als der Widerstandswert des Widerstarl.es 3ä. Bei der Entladung sind die Transistoren 2b und 2c vorzugsweise aus dem gleichen Grund abgeschaltet. Wenn die Spannung Y. bei eingeschaltetem Transistor 2a am Arbeitsspalt anliegt, und die Entladung nach % * see eintritt, so werden die Transistoren 2b und 2c nicht eingeschaltet. Wenn allerdings während dieser Zeitdauer keine Entladung eintritt, so wird der Transistor 2b eingeschaltet.

Wenn während X _? see keine Entladung stattfindet, so wird der Transistor 2c eingeschaltet. Die Transistoren i«a?den eingeschaltet je nach dem Ent ladungszustand im jeweils vorhergehenden Zeitabschnitt. Wenn die Entladung nach Einschaltung der Transistoren 2b oder 2c stattfindet, so kann man eine Erhöhung des Entladungsimpulsstromes, welcher durch Einschaltung der Transistoren 2b oder 2c bewirkt wird, bis zu einem vernachlässigbaren Maß verhindern.

/während der drei "Zeitabschnitte keine Entladung am Arbeitsspalt stattfindet, ungeachtet der Beaufschlagung mit einem hohen Spannungsimpuls, und wenn das Anlegen der Spannung Y. an den Arbeitsspalt wegen einer bestimmten Länge des Arbeitsspaltes für unnötig gehalten wird, so kann man den Transistor 2a nach Beaufschlagung mit dem Impuls abschalten (und der Transistor 2c kann nach A¹E see gemäß Fig. 8 eingeschaltet werden).

In diesem Pail verschwindet die Entladung während des dritten Zeitabschnitts vollständig, so daß kein Problem hin-

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sichtlich einer Verringerung der Stromimpulslänge unterhalb i£ τ see besteht. In Pig. 6 gelten die folgenden Werte: Y₁ = Y^ = 80 ToIt T₂ = 80 - 300 ToIt (variabel) T₃ = 300 ToIt.

Der Zeitabschnitt ΈΓ_? + V ■? wird gemäß der Beziehung

geändert, wobei für den ersten Zeitabschnitt die Beziehung

t^ < 1 - 2 usec gilt. Zum Beispiel ergibt sich im Falle von

und der Beziehung

für die einzelnen Zeitabschnitte.die Beziehung Cp = 25 usec und % ^ = 75 p.sec_o

Bei dieser Ausführungsform ist die Spannung T„_? welche während des zweiten Zeitabschnitts anliegt, variabel. Unter Zunutzemachung des Phänomens, daß der Arbeitsspalt bei zunehmender Spannung vergrößert werden kann, kann man auch einen-stabilen Betrieb bei einem relativ schmalen Arbeitsspalt, wie er zur Peinbearbeitung erforderlich ist, erreichen. Wenn die Bearbeitungscharakteristika bei Erhöhung des Arbeitsspaltes für die Grobbearbeitung beeinträchtigt werden, so ist es bevorzugt, eine geringe Spannung anzulegen. Demgemäß kann die Spannung auf einen relativ geringen Wert eingestellt wanden.

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G-emäß Pig. 6 und Fig. 8 findet die S pannungs and erung während des zweiten Zeitabschnitts in einer Stufe statt. Es ist jedoch auch ohne technische Schwierigkeiten möglich, diese Spannungsänderung in mehreren Stufen vorzunehmen. Dies kann erreicht werden, indem man die Zahl der Transistoren in Figo erhöht und indem man die Transistoren einen nach dem anderen in vorbestimmten .Intervallen einschaltet.

Pig. 9 zeigt eine logische Schaltung für das Regelsignal e, zur Regelung des Arbeitsspaltes.' In Pig. 9 bedeuten die Bezugszeichen 30 und 31 R-S-Flip-Flop-Elemente mit S-⁰R₁ und S₂ 'R₂. Die Bezugszeichen 32, 33 und 34 sind NAND-Sehaltungen, welche mit den Ausgangssignalen eine logische Operation durchführen. Transistoren 35, 36 und 37 werden durch die Ausgangssignal e dieser KAlTD-Sc haltung en eingeschaltet.

Mehr als einer dieser Transistoren wird zu einer bestimmten Zeit nicht abgeschaltet. Fur ein Transistor wird abgeschaltet und die anderen zwei Transistoren sind eingeschaltet, so daß das Regelsignal e einen der Werte e-, e^ oder e- hat, wobei gemäß Fig. 10 die Signale S₁ ⁰R₁ und S 'R- gebildet werden.

Wenn die Entladung im ersten Zeitabschnitt stattfindet, so gilt es S₁ = 1. Wenn die Entladung im zweiten Zeitabschnitt stattfindet, so gilt S₂ = 1. Wenn keine Entladung stattfindet, so gilt R- = 1 und Rp = 1. Die Werte e,, e„ und e~ betragen bei dem zuvor benannten Beispiel e. = 0, e_ = 6 und e, = 2 YoIt. Diese sind relativ niedrig aufgrund des logischen Kreises.

In disem Fall wird die Bezugs spannung (äntsprechend E_q in Fig. 1) zur Steuerung verwendet, so daß die Entladung im zweiten Zeitabschnitt stattfindet. Demgemäß beträgt die Bezugsspannung etwa 6 Volt. Das Regelsignal e wird gemäß

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Pig. 7 stufenweise geändert. Es ist möglich, die Wellenform des Regelsignals einzustellen, indem man dieses durch ein Filter mit einem Widerstand und einem Kondensator oder einer Drossel wie bei Kern herkömmlichen Yerfahren hindurchsehiekt.

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Claims

— 1 D —

PATE Ή TA Ή SPRÜCHE

V 1. / Verfahren zur Regelung einer elektro-erosiven Bearbeitung eines Werkstücks mit gesteuerter pulsierender Spannung am Arbeitsspalt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsimpuls in drei Zeitabschnitte unterteilt ist und daß die Bewegung der Elektrode in Richtung zunehmenden Arbeitsspalts gesteuert wird, wenn die Entladung in den ersten Zeitabschnitt ¹J^ . des Spannungsimpulses fällt und daß die Bewegung der Elektrode unter Konstanthaltung des Arbeitsspaltes gesteuert wird, wenn die Entladung in den zweiten Zeitabschnitt T₂ fällt und daß die Bewegung der Elektrode in Richtung abnehmenden Arbeitsspalts gesteuert wird, wenn die Entladung in dem dritten Zeitabschnitt beginnt oder wenn keine Entladung stattfindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im ersten Zeitabschnitt T₁ angelegte Spannung Y. größer gewählt ist als die Entladungsspannung am Arbeitsspalt; daß im zweiten Zeitabschnitt % „ eine Spannung V„ angelegt wird, welche gleich oder größer ist als die Spannung Y^ und daß zu Beginn des dritten Zeitabschnitts ^₇ eine Spannung V~ angelegt wird, welche gleich oder größer ist als die Spannung V„, worauf eine Spannung Y. angelegt wird, welche gleich oder kleiner ist als die Spannung V. des ersten Zeitabschnitts, um eine Entladung zu vermeiden.
3. Verfahren nach einem der Anspräche 1 od,er 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen dem ersten Zeitabschnitt f., dem zweiten Zeitabschnitt £*„ und dem dritten Zeitabschnitt £., der folgenden Formel gehorcht

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r₁ ♦ r₂
4.. Vorrichtung zur Durchführung des Yerfahrens nach einem der Anspräche 1 Ms 3, gekennzeichnet durch eine Spannungsquelle der Spannung Y., welche über einen ersten Schalttransistor (2a) mit dem Arbeitsspalt (4,5) in Reihe geschaltet ist;

durch eine Spannungsquelle der Spannung V^, welche über einen zwiten Schalttransistor (2b) in Reihe mit dem Arbeitsspalt (4,5) geschaltet und parallel zum ersten Schalttransistor (2a) und zur Spannungsquelle (Y₁) liegt; durch eine"Spannungsquelle der Spannung Y^, welche über einen dritten Schalttransistor (2c) in Reihe mit dem Arbeitsspalt (4,5) und parallel zu dem ersten und dem zweiten Schalttransistor (2a,2b) und den Spannungsquellen (Y,,Y„) geschaltet ist, so daß zunächst der erste Schalttransistor (2a) eingeschaltet wird,worauf nach dem ersten Zeitabschnitt £^ lediglich der zweite Schalttransistor (2b) während des zweiten Zeitabschnitts Tp eingeschaltet wird, worauf nach dem Zeitabschnitt L>^ + £_? der dritte Schalttransistor (2c) für die Zeitdauer ΔZ eingeschaltet wird, worauf nach dem dritten Zeitabschnitt der erste Transistor (2a) geschlossen wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalttransistor (2b) nur dann eingeschaltet wird, wenn im ersten Zeitabschnitt keine Entladung stattfindet, nachdem der erste Schalttransistor (2a) eingeschaltet wurde und daß der dritte Schalttransistor (2c) nur einge- ■ schaltet wird, wenn im z\veiten Zeitabschnitt keine Entladung stattfindet, nachdem der. zweite Schalttransistor (2b) eingeschaltet wurde_o

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalttransistor (2a) nach der Zeitdauer A'I'abgeschaltet wird, wenn beim Einschalten des dritten Sehalttransistors (3c) während der Zeitdauer Entladung stattfindet.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Spannung Vp mit welcher der Arbeitsspalt (5,4) während des zweiten Zeitabschnittes £" ₇ beaufschlagt wird, eine variable Spannungsquelle dient.
8. Vorrichtung nach einem der Anspräche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal zur Steuerung der Bewegung der Elektrode (4) durch eine logische Schaltung (30 - 37) entsprechend dem Signal, welches eine Entladung während des ersten oder des zweiten oder des dritten Zeitabschnittes anzeigt gebildet wird.

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L e e r s e i t e