DE2545974B2

DE2545974B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Bearbeitungsprozesses einer Erosionsanlage auf optimalen Betriebszustand

Info

Publication number: DE2545974B2
Application number: DE2545974A
Authority: DE
Inventors: Bernardo Dr. Ascona Ferroni; Gideon N. Dr. Losone Levy; Werner Dr. Locarno Ullmann
Original assignee: Agie Charmilles SA
Current assignee: Agie Charmilles SA
Priority date: 1975-02-20
Filing date: 1975-10-14
Publication date: 1980-10-23
Also published as: SE404315B; SE7511922L; CH585088A5; GB1536127A; JPS5197897A; FR2301330B1; BR7508514A; FR2301330A1; IT1049040B; DE2545974A1; US4045641A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ses einer Erosionsanlage auf optimalen Betriebszustand auf Grund von am Arbeitsspalt abgenommenen Signalen.
Für eine bestimmte Erosionsarbeit, die durchgeführt

s werden soll, liegen Anhaltswerte für die Einstellung der Spannungs- bzw. Strom-Amplitude und der Breite der Arbeitsimpulse vor. Mit diesen in Tabellen angegebenen Werten bzw. Operationsparametern kann das gewünschte Bearbeitungsergebnis erreicht werden. Allerdings sind diese Betriebsparameter nur für standardisierte und vereinfachte Arbeitsbedingungen angegeben und dienen für die meisten Erosionsprozesse nur als Richtwerte. Es werden die Betriebsparameter für jede der geforderten Arbeitsstufen in der Arbeitsplanung festgelegt und jede der Arbeitsstufen hat besondere Charakteristika bezüglich der gewünschten Abtragsleistung an der Werkzeugelektrode und dem nicht gewünschten Verschleiß an der Werkzeugelektrode.
Die Betriebsparameter (Operationsparameter) werden prinzipiell in zwei Gruppen eingeteilt Die erste Gruppe der Betriebsparameter, welche auch Einstellgrößen genannt wird, muß konstant gehalten werden, da eine Änderung eine Abweichung vom gewünschten Fertigmaß (Endgeometrie) eine Änderung der Präzision, der Formtoleranz und der Rauheit der Oberfläche bedeuten würde. Zu dieser Gruppe gehören die Strom- und Soannungs-Amplitude und Breite der Arbeitsimpulse sowie deren Energie und die Sollwert-Spannung. Die zweite Gruppe der Betriebsparameter, weiche Steuergrößen genannt wird, muß so geändert werden und während des Evodierprozesses nachgeregelt werden, daß ein bester Wirkungsgrad innerhalb jeder Arbeitsstufe erreicht wird. Zu dieser zweiten Gruppe gehören die Durchflußmenge oder der Druck des dielektrischen Spülmediums, das Tastverhältnis (duty factor) bzw. die Repetitionsfrequenz der Arbeitsimpulse, die Dauer der Pause zwischen den Arbeitsimpulsen, die zeitliche Steuerung der intervallmäßigen Rückziehungen der Werkzeugelektrode. Ferner gehört zu dieser zweiten Gruppe die Servo-Verstärkung, d. h. die Empfindlichkeit des Vorschubs. Diese zweite Gruppe der Betriebsparameter beeinflußt den Abtrag an der Werkstückelektrode und den Verschleiß an der Werkzeugelektrode.
Erst nach Durchführung der Arbeitsplanung kann mit dem eigentlichen Erosionsprozeß begonnen werden. Zu diesem Zweck werden die festgelegten Einstellgrößen und Steuergrößen an der Erosionsanlage eingestellt, sowie die entsprechenden Materialpaarungen der Elektroden vorgenommen.

Es sind verschiedene Steuersysteme bekannt geworden, die die Steuerungsprobleme des eigentlichen Erosionsprozesses reduzieren und ein optimales Betriebsverhalten gewährleisten sollen. Eine bekannte Steueranlage (»Vortragsfolge des 15. Aachener Werkzeugmaschinenkolloquiums«, 6. und 7. Juni 1974, Laboratorium für Werkzeugmaschinen und Betriebslehre der Technischen Hochschule Aachen) regelt das Verhältnis der Leerlaufimpulse zu den echten Arbeitsimpulsen. Am Arbeitsspalt wird die Anzahl der

w) Leerlaufimpulse und der den Arbeitsspalt durchschlagenden Arbeitsimpulse gezählt und das Verhältnis gebildet. Als Referenzwert wird ein Verhältniswert aus den bereits früher erwähnten Technologietabellen entnommen. Dieser Referenzwert des Verhältnisses zwischen Leerlaufimpulsen und Arbeitsimpulsen aus den Technologietabellen entspricht jedoch nicht der aktuellen Arbeitskomplexität des vorliegenden Ero-

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lediglich

den

daher stark vereinfachten Arbeitsbedingungen. Bei der bekannten Steueranlage wird die mittlere Arbeitsspannung des Arbeitsspalts als Sollwert so geregelt, daß das Verhältnis der Leerlaufinipulse zu den Arbeitiinpulsen am Arbeitsspalt gleich dem Bezugsv;ert des Verhältnisses aus der Technologie ist Ein großer Nachteil liegt darin, daß die mittlere Arbeitsspannung als Sollwert geregelt wird. Durch diese Maßnahme wird nämlich ein nicht existierender Fehler vorgetäuscht, sobald der Sollwert <ier mittleren Arbeitsspannung als Regelgröße ι ο geändert wird. Da das Leerlaufverhältnis nur in bezug auf Abtrag eine Regelgröße darstellt und andere Störungen, welche zum erhöhten Verschleiß an der Werkzeugelektrode führen, wie z. B. Kurzschluß oder Lichtbogen und sogar nur die Tendenz hierzu, nicht is erfaßt werden, hat das bekannte Steuersystem die Nachteile, daß die Abtragsleistung und der Verschleiß abweichen von den bekannten, vorprogrammierten Werten der Arbeitsplanung, die zu der vorgewählten Sollwert-Spannung gehören. Dies führt zu unerwünschter Vergrößerung oder Verkleinerung des Arbeitsspalts, so daß am Ende des Erosionsprozesses sich Geometriefehler der erodierten Werkstücke ergeben. Diese Geometriefehler werden noch verstärkt durchNicht-Erfassen des augenblicklichen Verschleißes an der Werkzeugelektrode.

Ein anderes bekanntes Steuersystem (»Elek troanzeiger« 26,1973, Nr. 17, Seiten 348 - 351) stellt eine gewisse Verbesserung dar und benutzt als Regelgröße das Wirkverhältnis (Anzahl der den Arbeitsspalt darchschlagenden Arbeitsimpulse zu der vom Erosionsgenerator erzeugten Impulse), die Zündverzugszeit bei den Arbeitsimpulsen sowie die Leitfähigkeit des dielektrischen Spülmediums und die Stellgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung. Da bei diesen bekannten Steuersystemen die mittlere Arbeitsspaltspannung als Sollwert dient, wird ein nicht existierender Fehler vorgetäuscht. Hierdurch wird indirekt das Ausregelverhalten des Servokreises beeinflußt Das führt wiederum zu ungewollten Abweichungen in der Abtragsleistung und im Verschleiß, die der bereits in der Arbeitsplanung vorprogrammierten Sollwer-Spannung zugeordnet sind, und auch zu Geometriefehlern, welche verstärkt durch Niederfassen des Verschleißes an der Werkzeugelektrode.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, nicht nur die genannten Nachteile der bekannten Steuersysteme, wie unpräzises Fahren des Erosionsprozesses, zu beseitigen, sondern darüber hinaus den zwangsläufigen und nachteiligen Einfluß der verschiedenen Arbeitsstufen des Erosionsprozesses auf die Prozeßoptimierung zu beseititgen, so daß die bereits in der Arbeitsplanung vorprogrammierten optimalen Betriebsparameter während des gesamten Erosionsprozesses optimal bleiben und das gewünschte Endmaß das nach dem Erosions- v> Prozesses fertig vorliegenden Werkstückes wirklich erreicht wird, wie es vorgeplant war. Hierdurch werden die durch die Komplexität des Erosionsprozesses bedingten Zufälle eliminiert, so daß kostspielige Nacharbeiten oder ein nochmaliges Herstellen des wi Werkstücks, welches das Erreichen der gewünschten Endmasse auch nicht garantiert, entfällt.

Ferner soll der Erosionsprozeß nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich optimal gefahren werden. In der Arbeitsplanung kann bereits festgelegt werden, wie tr> der Erosionsprozeß in seinen einzelnen Arbeitsstufen wirtschaftlich am günstigsten gefahren werden kann.

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Anteil die Maschinenzeit ist so wird abtragsintensiv gefahrea Denn die für das Groberodieren benötigte Elektrode ist in ihrer Herstel'ung preiswert, da keine besonderen Anforderungen an 3ire Geometrie gestellt werdea Bei einer anderen Bearbeitungsstufe, zum Beispiel Schlichten oder Feinsterodieren, ist die Elektrode teurer als die Maschinenzeit so daß in diesem Fall verschlesßarm gefahren werden muß. Diese wirtschaftlichen Überlegungen sind, wie bereits gesagt, in der Arbeitsplanung durch die entsprechende Festlegung der beiden Gruppen (Einstellgrößen, Steuergrößen) der Betriebsparameter berücksichtigt Es liegt nun an dem Steuersystem bzw. Regelsystem der Erosionsanlage, den Erosionsprozeß auch in der Weise ablaufen zu lassen, wie er in seinen Einzelheiten vorgeplant bzw. vorprogrammiert wurde.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

— ein erstes den Verschleiß an der Werkzeugelektrode darstellendes Signal, ein zweites den Abtrag an der Werkstückelektrode darstellendes Signal und ein drittes, einen vorgegebenen Bewertungsfaktor λ für Abtrag und Verschleiß darstellendes Signal werden erzeugt und in einer Auswerteschaltungsanordnung verarbeitet, deren Ausgangssignal P für jede Arbeitsstufe des Erosionsprozesses ein bestimmtes Verhältnis zwischen Abtrag und Verschleiß darstellt;

— das Ausgangssignal P führt in einem Steuerstromkreis eine der den Erosionsprozeß beeinflussenden Steuergrößen so, daß das Ausgangssignal am Ausgang der Schaltungsanordnung seinen extremen Wert einnimmt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Steueranlage 10 ist die gesamte Steuerung einer Elektroerosionsanlage eingebaut Auf einem Informationsträger, der ein Lochstreifen, eine Lochkarte, ein Magnetband oder dergl. sein kann, sind die Betriebsparameter für jede einzelne Arbeitsstufe des Erosionsprozesses unter Berücksichtigung der Arbeitsplanung bezüglich Prozeßoptimierung eingegeben. Ein Lesegerät der Steueranlage 10 liest diese Information und steuert über die Leitungen 11, 12, 13, 14 den Erosionsprozeß. In diesem Ausführungsbeispiel sind nur die vier Leitungen dargestellt. In Wirklichkeit handelt es sich um wesentlich mehr Steuerleitungen. Wie bereits erwähnt, werden die Betriebsparameter in zwei Gruppen unterteilt. Die I. Gruppe (Einstellgrößen) trifft die Stromamplitude, Spannungsamplitude, Breite der Arbeitsimpulse und die Sollwert-Spannung. Die II. Gruppe der Betriebsparameter (Steuergrößen) betrifft die Durchflußmenge bzw. den Druck des Spülmediums im Arbeitsspalt 3, das Tastverhältnis (duty factor) der Arbeitsimpulse, die Repetitionsfrequenz der Arbeitsimpulse, die Dauer der Pausen zwischen den Arbeitsimpulsen und das intervallmäßige Abheben der Werkzeugelektrode 1 von der Werkstückelektrode 2. In der Schaltungsanordnung 500, ir. welcher sowohl das Steueraggregat für das SpUlmedium als auch der Erosionsgenerator sowie das Steueraggregat für den Vorschub bzw. Servo-Vorschubbewegung der Werkzcigelektrode 1 vorhanden sind, werden also die Betriebsparameter (Gruppe I, Einstellgrößen; Gruppe H, Steuergrößen) entsprechend der Signale eingestellt, welche nach entsprechender Kodierung und Umrechnung aus der Anlage 10 über die Leitungen 11 — 14 gelangen.

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geringer Teil der Leitungen gezeichnet, die unbedingt zum Verständnis beitragen. So gehen über die Leitungen 501 und 502 die Arbeitsimpulse auf die beiden Elektroden 1, 2 und durchschlagen den Arbeitsspalt 3, sofern in ihm optimale Zustände herrschen. Über die Leitung 503 wird das Spülmedium gesteuert. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel gelangt das Spülmedium in eine Spülbohrung der Werkstückelektrode 2 und von dort in den Arbeitsspalt 3. Über die Leitung 504 werden Signale auf die Vorschubeinrichtung 5 gegeben. Hierdurch wird der Abstand zwischen den beiden Elektroden 1, 2 entsprechend dem Fortgang des Erosionsprozesses konstant gehalten. Ferner gelangen über die Leitung 504 die Signale, welche die intervallmäßige Abhebung der Werkzeugelektrode 1 von der Werkstückelektrode 2 veranlassen. Den Zuständen im Arbeitsspalt 3 entsprechende Signale gelangen fiber die Leitungen 61 und 62 auf den Detektor 6, der seinerseits über seine Ausgangsleitung 63 Signale über den augenblicklichen Ist-Zustand im Arbeitsspalt 3 abgibt in die Differenzeinheit 4. Die Steueranlage 10 gibt über ihre Leitung 15 Signale in die Differenzeinheit 4, die den gewünschten Zustand im Arbeitsspalt (Soll-Zustand) repeäsentieren und ebenfalls auf dem Informationsträger eingegeben worden sind. Die Differenzeinheit 4 vergleicht die beiden Werte miteinander und gibt auf ihre Ausgangsleitung 41 ein Signal, das dem Regelfehler e entspricht, wenn der SOLL-IST-Vergleich keine Übereinstimmung ergibt. Das Regelfehlersignal e auf der Leitung 41 wird in der Anordnung 500 zur Änderung der II. Gruppe der Betriebsparameter (Steuergrößen) verwendet Wenn der SOLL-IST-Vergleich in der Differenzeinheit 4 Übereinstimmung ergeben hat dann ist das Signal auf der Ausgangsleitung 41 des Regelfehlers e gleich Null. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, die Steuergrößen wie Durchflußmenge des Spülmediums, Tastverhältnis (duty factor), Repetitionsfrequenz, Pausendauer und Abhebeintervalle der Werkzeugelektrode 1 zu ändern. Der Erosionsprozeß läuft gut Diese Regelvorgänge mit Hilfe des Signals des Regelfehlers e sind eingehend beschrieben in der DE-OS 22 50 872 und in der DE-OS 23 12 506.

Das Ausgangssignal des Regelfehlers e aus der Differenzeinheit 4 gelangt auch über Leitung 42 auf die Bewertungsstufe 100. In dieser Bewertungsstufe werden die Signale des Regelfehlers e über bestimmte Zeiträume integriert, und die einzelnen Zeitintervalle werden miteinander verglichen. Wenn sich infolge des instabilen Erosionsprozesses in Arbeitsspalt 3 Unterschiede ergeben zwischen den einzelnen Zeitintervallen des integrierten Regelfehlers, so werden diese Unterschiede entsprechend bewertet Dies ist in der bereits bekannten DE-OS 23 12 506 eingehend beschrieben. Diese Werte werden zusammengefaßt zu einem quadratischen Mittelwert ζ des Regelfehlers. Dieser Mittelwert wird außerdem normiert Dies bedeutet daß die Anlage 10 über die Leitung 16 die Sollwert-Spannung in die Bewertungsstufe 100 gibt In dieser Bewertungsstufe wird die Sollwert-Spannung quadriert Der quadratische Mittelwert des Regelfehlers e wird durch die quadrierte SoDwert-Spannung dividiert, so daß auf der Ausgangsleitung 101 ein genormter Mittelwert Z erscheint und auf eine Schaltungsanordnung 300 gegeben wird. Der genormte Mittelwert Z des Regelfehlers e repräsentiert den Wert des Verschleißes, der an der aktiven Erosionsfläche der Werkzeugelektrode 1 im Arbeitsspalt 3 sich ergibt

Über die Leitungen 61 und 62 gelangen die Signale des augenblicklichen physikalischen Zustandes des Arbeitsspalts 3 nicht nur auf den Detektor 6 zur Bildung des Regelfehlers e und zur Bildung des genormten quadratischen Mittelwertes Z dieses Regelfehlers, sondern auch auf einen Stromkreis 200. Hier werden die Arbeitsimpulse gezählt, welche den Arbeitskreis 3 durchschalgen. Ferner werden im Stromkreis 200 die sogenannten Leerlaufimpulse gezählt, weiche am Arbeitsspalt 3 anstehen, ihn aber nicht durchschlagen. In

ίο diesem Stromkreis 200 werden die beiden Zählungen miteinander verglichen. Das Ausgangssignal auf der Leitung 201 repräsentiert den Wert für den Antrag an der Erosionsfront der Werkstückelektrode 2. Das Ausgangssignal des Abtrags wird über Leitung 201 in eine Schaltungsanordnung 300 gegeben.

In der Anlage 10 hat der Informationsträger neben den Betriebsparametern eine weitere Angabe über die Höhe des gewünschten Abtrags an der Werkstückelektrode 2 und über die Höhe des erlaubten Verschleißes an der Werkzeugelektrode 1. Wie bereits erwähnt, hängen Abtrag und Verschleiß eng miteinander zusammen und daher kann das eine nicht unabhängig vom anderen betrachtet werden. Es ist daher bei der Arbeitsplanung für jede Arbeitsstufe (Groberodieren, Schlichten, Fein erodieren, Feinsterodieren) eine, bestimmte Wertung zu treffen, ob aus technischen oder wirtschaftlichen Überlegungen heraus der Abtrag oder der Verschleiß mehr in den Vordergrund des Betrachters zu stellen ist. Ein solcher Bewertungsfaktor <x wird bei der Arbeitsplanung entweder für den gesamten Erosionsprozeß oder für jede einzelne Arbeitsstufe des Erosionsprozesses festgelegt Wenn der Erosionsprozeß aus mehreren Arbeitsstufen besteht und wenn eine komplizierte Geometrie als Endprodukt des Erosionsprozesses hergestellt sein muß, so empfiehlt es sich, für jede Arbeitsstufe bzw. für zwei oder drei benachbarte Arbeitsstufen, einen Bewertungsfaktor et bei der Arbeitsplanung festzulegen. Der Faktor beeinflußt die einzelnen Arbeitsstufen in der Weise, daß die Steuer-

ίο größen geändert werden und somit hn Arbeitsspalt 3 optimale physikalische Zustände herrschen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß der Bewegungsfaktor α zwischen Null und Eins liegen kann. Wenn nun abtragsintensiv gefahren werden soll, so wird bei der Arbeitsplanung der Bewertungsfaktor ot = Null oder ot = 0,2 gesetzt Dies bedeutet daß der Erosionsprozeß danach gesteuert wird, daß der Abtrag an der Werkstückelektrode 2 sehr groß und der Verschleiß, da er leider sehr eng gekoppelt ist mit dem gewünschten

so Abtrag, ebenfalls groß ist Dies ist die typische Arbeitsstufe für das Groberodieren, bei der die Werkzeugelektrode 1 billig in der Herstellung ist und keine genaue Geometrie besitzen muö. In diesem Fall ist die Maschinenzeit teurer als ein oder mehrere der Groberodierelektroden 1. Wenn bei der Arbeitsplanung festgelegt wird, daß aus technischen oder wirtschaftlichen Überlegungen die Arbeitsstufe mit einem kleinen Verschleiß gefahren werden soll, so wird der Bewertungsfaktor a = OJS oder « = 1 gesetzt Dies ist ein typischer Falle der Arbeitsstufe für das Schlichten oder Feinerodieren bzw. Feinsterodieren, wobei die Elektrode 1 infolge ihrer sehr genauen Geometrie teuer in der Herstellung ist
Es sei nun angenommen, daß entsprechend dem zeitlichen Ablauf des Erosionsprozesses auf dem Informationsträger in der Steueranlage 10 die verschiedenen Bewertungsfaktoren ac eingegeben sind. Diese Bewertungsfaktoren gelangen über die Leitung 17 in die

Schaltungsanordnung 300. In der Schaltungsanordnung sind als Eingangssignale vorhanden: Leitung 101 = Verschleiß an der Werkzeugelektrode 1; Leitung 201 = Abtrag an der Werkstückelektrode 2; Leitung 17 = Bewertungsfaktor ot zur Bewertung von Abtrag und Verschleiß. In der Schaltungsanordnung 300 befindet sich ein Rechner, der die Güteziffer nach folgender Gleichung ausrechnet:

P = il_v + (1 -^)/, (1)

In dieser Gleichung bedeutet:

Iv = Verschleiß an der Werkzeugelektrode 1,
4 = Abtrag an der Werkstückelektrode 2,
a = 0-i.

Das Ausgangssignal P auf der Leitung 301 repräsentiert die Kombination des im Erosionsprozeß zu fahrenden Abtrags und Verschleißes, einschließlich der in der Arbeitsplanung gewünschten Bewertung dieser beiden Dinge. In dem folgenden Stromkreis 400 wird ein Suchvorgang ausgelöst nach der optimalen Einstellung der Steuergrößen. Die Steuergrößen werden unter Beeinflussung des Signals P auf der Ausgangsleitung 301 im nachgeordneten Stromkreis 400 einzeln nach ihrem optimalen Wert gesucht

Es sei nun angenommen, daß auf Grund des Signals P auf der Leitung 301 im Stromkreis 400 ein Suchvorgang nach der optimalen Durchflußmenge q des Spülmediums gestartet wird. Ein solcher Suchvorgang ist in der DE-OS 23 12 506 ausführlich beschrieben worden. In kleinen Schritten wird die Durchflußmenge 2 des Spülmediums bzw. sein Druck um den Wert Δ q verändert. Das Änderungssignal gelangt aus dem Stromkreis 400 über die Leitung 18 in die Anlage 500, in welcher das Aggregat für das Spülmedium vorgesehen ist Über Leitung 503 wird zum Beispiel die Durchflußmenge q um den Wert Aq geändert Hierdurch ergeben sich im Arbeitsspalt 3 andere physikalische Verhältnisse, was sich wiederum über die Leitungen 61, 62, den Detektor 6, die Differeneinheit 4, Stromkreis 100 und Stromkreis 200 in der Weise bemerkbar macht, daß der Regelfehler e bzw. der quadratische und normierte Mittelwert ζ dieses Regelfehlers, einschließlich Abtragsleistung, geändert wird. Diese Änderungen werden in der Schaltungsanordnung 300 nach der Gleichung (1) in der Weise berücksichtigt, daß das Signal P auf der Leitung 301 ebenfalls eine Änderung erfährt Man kann noch nicht aussagen, ob diese Änderung des Signals P zum optimalen Erosionsprozeß führt oder nicht Es folgt im Stromkreis 400 der nächste Suchvorgang nach dem Tastverhältnis τ (duty factor) oder nach der Dauer f der Pausen. Bei diesem Suchvorgang werden diese Steuergrößen in kleinen Schritten Ax, At geändert !Die entsprechenden Signale gelangen über Leitung 19 auf den in der Anlage 500 angeordneten Erosionsgeneraltor. Das Tastverhältnis bzw. die Pausen zwischen den Arbeitsimpulsen werden über die Leitung 501 und 302 den beiden Elektroden 1, 2 zugeführt Durch diese schrittweise Änderung der Steuergrößen ändert sich ebenfalls der physikalische Zustand im Arbeitsspalt 3, was sich wiederum Ober Leitungen 61,62, die Einheiten 4,6,100,200 und 300 bemerkbar macht Es stellt sich nun heraus, ob der Regelfehler größer oder kleiner geworden ist als beim vorherigen Suchvorgang. Sollte der Regelfehler e kleiner geworden sein, so bedeutet dies, daß der Suchvorgang zur Optimierung des Erosionsprozesses beigetragen hat. Das Signal Pauf der Leitung 301 zeigt die entsprechende Änderung. Im

nachfolgenden Stromkreis 400 wird nun ein weiterer Suchvorgang eingeleitet, zum Beispiel der Suchvorgang nach der optimalen Repetitionsfrequenz. Die eingestellte Repititionsfrcquenz der Impulse wird um kleine Schritte Af geändert. Die entsprechenden Signale

in gelangen über Leitung 20 auf den in der Anlage 500 angeordneten Erosionsgenerator. Dieser gibt wiederum die geänderte Repetitionsfrequenz über die Leitungen 501, 502 auf die beiden Elektroden 1, 2. Der physikalische Zustand im Arbeitsspalt 3 ändert sich auch entsprechend, was sich in den nachfolgenden Einheiten der Regelschaltung in der Weise bemerkbar macht, daß der Regelfehler e vielleicht noch kleiner geworden oder angestiegen ist. Wenn der Regelfehler e kleiner geworden ist bedeutet dies, daß ein weiterer Schritt in

2» Richtung Optimierung des Erosionsprozesses getan worden ist Ein vierter Suchvorgang in dem Stromkreis 400 betrifft die optimale Intervall-Abhebung der Werkzeugelektrode 1 von der Werkstückelektrode 2 um kleine Schritte Ay. Die entsprechenden Signale gelangen nun über Leitung 21 auf die in der Anlage 500 angeordnete Steueranordnung für die Vorschubeinrichtung 5. Über die Leitung 504 werden der Vorschubeinrichtung 5 die entsprechenden intervallmäßigen Abhebsignale zugeführt. Die Werkzeugelektrode 1 hebt intervallmäßig ab, wodurch sich der physikalische Zustand in Arbeitsspalt 3 ebenfalls ändert. Diese Änderung macht sich in der nachfolgenden Regelanlage wieder dadurch bemerkbar, daß der Regelfehler e gesunken oder angestiegen ist Wenn der Regelfehler

J5 auf den Wert Null gesenkt wurde, bedeutet dies, daß keine weiteren Suchvorgänge mehr veranlaßt werden, so daß der Erosionsprozeß mit den Steuergrößen gefahren wird, wie sie in der Anlage 500 vorliegen. Hierbei ist auch der Bewertungsfaktor « in vollem Umfang berücksichtigt worden. Wenn nun der Erosionsprozeß durch irgendeinen Umstand von seinem Optimum abweicht, wird in der Schaltungsanordnung das Signal Pauf der Leitung 301 entsprechend geändert, was weitere Suchvorgänge in dem Stromkreis 400 hervorrufen würde. Wird nun der Bewegungsfaktor « aus irgendeinem Grund geändert, so ändert die Schaltungsanordnung 300 das Signal P auf der Leitung 301 und läßt somit weitere Suchvorgänge der genannten Steuergrößen in dem Stromkreis 400 anlaufen. Nach jedem Suchvorgang wird, wie bereits erwähnt, festgestellt ob das Optimum des Erosionsprozesses erreicht ist oder nicht Das Optimum des Erosionsprozesses wird in diesem Ausführungsbeispiel erreicht, wenn das Signal P seinen kleinsten Wert angenommen hat Selbstverständlieh können die Schaltungsteile 300 und 400 auch so ausgebildet sein, daß der optimale Prozeßzustand erreicht ist, wenn das Signal P auf der Leitung 301 seinen maximalen Wert erreicht hat

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die beschriebene Anordnung mühelos und leicht in bereits bestehende Regelanlagen und Steueranlagen eingebaut werden kann, was bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in der Weise dokumentiert wurde, daß die Regelanlage aus der bereits erwähnten DE-OS 23 12 506 entnommen wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Steuern des Bearbeitungsprozesses einer Erosionsanlage auf optimalen Betriebszustand auf Grund von am Arbeitsspalt abgenommenen Signalen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

— ein erstes den Verschleiß an der Werkzeugelektrode (1) darstellendes Signal, ein zweites, den Abtrag an der Werkstückelektrode (2) darstellendes Signal und ein drittes, einen vorgegebenen Bewertungsfaktor χ für Abtrag und Verschleiß darstellendes Signal werden erzeugt und in einer Auswerte-Schaltung (300) verarbeitet, deren Ausgangssignal (P) für jftde Arbeitsstufe des Erosionsprozesses ein bestimmtes Verhältnis zwischen Abtrag und Verschleiß darstellt;

— das Ausgangssignal (P) führt in einem Steuerstromkreis (500) eine der den Erosionsprozeß beeinflussenden Steuergrößen so, daß das Ausgangssignal am Ausgang (301) der Schaltungsanordnung (300) seinen extremen Wert einnimmt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Signal in einem ersten Stromkreis (100) aus einer für den Erosionsprozeß vorgegebenen Bezugsspannung und einem Regelfehler (e) des im Arbeitsspalt (3) ablaufenden Erosionsprozesses erzeugt wird,

daß das zweite Signal in einem zweiten Stromkreis (200) aus dem Verhältnis der den Abtrag der Werkstückelektrode (2) bewirkenden Arbeitsimpulse und der Leerlaufimpulse erzeugt wird und
daß das dritte Signal in einem Eingabegerät (10) vorgegeben wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Anordnung:

— der erste Stromkreis (100) ist mit seinen Eingängen (16,42) an dem Eingabegerät (10) und am Regelkreis (4,6) angeschlossen zum Empfangen von Bezugsspannung und Regelfehler (e) für den Arbeitsspalt (3) und ist mit seinem Ausgang (101) an der Auswerte-Schaltung (300) angeschlossen zur Abgabe des den Verschleiß der Werkzeugelektrode (1) darstellenden Signals;

— der zweite Stromkreis (200) ist mit seinen Eingängen (61, 62) am Arbeitsspalt (3) angeschlossen zum Zählen der Arbeitsimpulse und der Leerlaufimpulse und ist mit seinem Ausgang (201) an der Auswerte-Schaltung (300) angeschlossen zur Abgabe des den Abtrag an der Werkstückelektrode (2) darstellenden Signals;

— die Auswerte-Schaitung (300) ist mit einem ihrer Eingänge (17, 101, 201) am Eingabegerät (10) angeschlossen zum Empfangen des Bewertungsfaktors Oi und ist mit ihrem Ausgang (301) an einem nachgeordneten vierten Stromkreis (400) angeschlossen zum schrittweisen Aufsuchen optimaler Einstellungen bestimmter Steuergrößen nach dem extremen Wert des auf der Leitung (301) stehenden Signals (P).