DE2635766A1

DE2635766A1 - Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung mit elektrischen entladungen

Info

Publication number: DE2635766A1
Application number: DE19762635766
Authority: DE
Inventors: Johann Jaenicke; Georges-Andre Marendaz
Original assignee: Ateliers des Charmilles SA
Current assignee: Ateliers des Charmilles SA
Priority date: 1975-08-13
Filing date: 1976-08-09
Publication date: 1977-03-10
Also published as: FR2320810B1; DE2635766C2; CH590107A5; IT1070641B; JPS5616007B2; GB1556713A; JPS5223798A; US4081652A; FR2320810A1

Description

$3>C - H Münehen, den 9.August 1976

Patenifcanwali;

DIpI«-Ing. Ba*. Heinz Agolar
B-8000 Miinchen 2, Geroltstr. 39

A0?ELIER8 DES CHAIiMILLES S.A., GENi¹, Schweiz

"Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung mit elektrischen Entladungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung mit zwischen einer Drahtelektrode und einer zu bearbeitenden Werkstückelektrode angelegten elektrischen,

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intermittierenden und erosiven Entladungen. Das Verfahren ermöglicht, die Genauigkeit der Bearbeitung beträchtlich zu verbessern.

In den bekannten Maschinen zur Bearbeitung mittels Elektroerosion mit Draht wird die Drahbelektrode, die in die IPunkenbildungszone mit einer konstanten Geschwindigkeit geliefert wird, einer zu ihrer Achse transversalen Verschiebung unterworfen, wobei sie einer mit Bezug auf das zu bearbeitende Werkstück vorbestimmten Bahn mit einer als Funktion der Funkenbildungsbedingungen geregelten Geschwindigkeit folgt. Diese Bahn, die als Funktion der Form des zu schneidenden Werkstücks programmiert ist, berücksichtigt den Abstand zwischen der Drahtachse und der bearbeiteten Oberfläche. Man stellt fest, daß die vordere Funkenbildungsstrecke in Vorschubrichtung des Drahtes auf das Werkstück zu kleiner als die seitlichen Funkenbildungsstrecken zwischen dem Draht und den zwei Oberflächen des bearbeiteten Spaltes ist. Man kann dieses Phänomen durch die Wirkung der seitlichen Funkenbildung, die während der frontalen Bearbeitung entsteht, und durch die verhältnismäßig lange Dauer dieser seitlichen Funkenbildung erklären, da sie zwischen Oberflächen entsteht, die zu der Vorschubrichtung des Drahtes mit Bezug auf das Werkstück erkennbar parallel sind.

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Der Längenunterschied zwischen den zwei seitlichen Funkenbildungsstrecken ist eine Funktion der Abmessungen der Drahtelektrode und des Verhältnisses zwischen der Vorschubgeschwindigkeit der Achse der Drahtelektrode und der tangential zum Draht gemäß dessen Vorwärtsrichtung genommenen Vorschubgeschwindigkeit· Wenn die Drahtelektrode einer geradlinigen Bahn folgt, ist dieses Verhältnis gleich Eins, und die Drahtachse befindet sich infolgedessen in gleichem Abstand von den zwei bearbeiteten seitlichen Oberflächen des Werkstücks. Wenn dagegen diese Bahn eine starke Krümmung aufweist, vergrößert sich die Verschiebungsgeschwindigkeit der seitlichen Funkenzone auf der Seite der äußeren Oberfläche des Schnittes und vermindert sich auf der Seite der inneren Oberfläche, so daß der Abstand zwischen der Drahtachse und den bearbeiteten Oberflächen sich auf der Seite der äußeren Oberfläche verringert und sich auf der anderen Seite vergrößert. Somit ergibt sich daraus ein Bearbeitungsfehler.

Dieser Fehler ist noch ausgeprägter, wenn die Bahn der Drahtelektrode einen spitzen Winkel aufweist. In diesem Fall ist die Länge der seitlichen Funkenbil— dungsstrecke am Scheitel dieses Winkels in der Größenordnung der Länge der vorderen Funkenbildungsstrecke,

und es entsteht ein Bearbeitungsfehler,, der großer als 10 λχ sein kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Bearbeitungsverfahrens, bei dem. dieser BearTbeitungsfehler beseitigt ist. Es ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der relativen Verschiebung zwischen diesen Elektroden als Funktion der Farm der .genannten Bahn so geändert wird, daß der Abstand zwischen der Achse der Drahtelektrode und einer der Oberflächen des zu bearbeitenden Werkstücks konstant gehalten wird.

Ein Vorteil der Erfindung besteht in der Realisierung einer anpassenden Regelung der Vorschubgeschwindigkeit der Drahtelektrode, die praktisch alle Fehler zxiiischen der programmierten Bahn und der Form des bearbeiteten Werkstücks in Teilen mit starker Krümmung dieser Bahn beseitigt.

Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mittels einer einfachen und wirtschaftlichen Einrichtung die Verwendung von Informationen realisiert werden kann, die bereits in dem Programm der Bahn der Drahtelektrode vorhanden sind.

Somit ermöglicht die Erfindung zu vermeiden, daß die Programmierung der Bahn modifiziert werden muß,

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um die BearbeiitTongsfehler zu korrigieren, die sich ohnedies zeigen warden, wenn die Bahn eine starke Krümmung oder e±nen spitzen Winkel aufweist·

Die Zeichnung stellt schematisch und als Bei— spiel eime Aasfü^Temagsfona und Varianten einer Vorrichtung sas? IlMirclilralarimg des Verfahrens nach der Erfindung dar. in ü.&r ZeiclmaHig zeigen:

'lüg. i die Art und ¥eise, in welcher die Materialemtferjiimg oder —abtragung mit einer Draht elektrode in dem Fall einer geradlinigen Bahn erfolgt;

Fig. 2 eine erläuternde Ansicht, welche die Asymmetrie der Bearbeitung zeigt, die gewöhnlich bei einer Bahn mit starker Krümmung erhalten wird;

Fig. 3 eine zu Fig. 1 analoge, erläuternde Ansicht für den Fall, daß die Bahn einen spitzen Winkel aufweist;

Fig. 4- ein schematisches Schaltbild der Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 5 und 6 zwei Varianten dieser Vorrichtung.

Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt in einer zu der Achse der Drahtelektrode 1 senkrechten Ebene. Zum

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Bewirken der Bearbeitung mit erosiven Entladungen ist ein Generator für elektrische Impulse zwischen die Drahtelektrode 1, im folgenden als Draht 1 bezeichnet, und das zu bearbeitende Werkstück 2 geschaltet, während nicht dargestellte Mittel den Draht 1 längs der Bahn 3 verschieben. Der Draht 1 und das Werkstück 2 sind in ein Bearbeitungsfluidum eingetaucht, das oft von einer dielektrischen Flüssigkeit gebildet wird.

Eine elementare Verschiebung des Drahtes längs der Bahn 3 während einer Periode ohne Bearbeitung verursacht eine maximale Annäherung zwischen dem Draht und dem Schnitt auf der Achse der Bahn 3* während diese Annäherung geringer für die von dieser Achse entfernten Punkte ist, wobei diese Annäherung Null für den Punkt wird, wo die Oberfläche des Drahtes parallel zu dieser Bahn ist. Daraus ergibt sich, daß die Funkendichte am größten auf der Vorderfläche des Drahtes ist und daß sie gegen die seitlichen Flächen abnimmt. Wenn jedoch die seitlichen Flächen des Drahtes und des in dem Werkstück 2 erfolgten Schnittes während einer verhältnismäßig langen Dauer einander gegenüberstehen, ist die seitliche Funkenbildungsstrecke S^ größer als die vordere Funkenbildungsstrecke Sp. In dem Fall der Fig. 1, in dem die Bahn 3 geradlinig ist, sind die Längen der seitlichen Funkenbildungsstrecken auf jeder Seite des Drahtes gleich.

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Fig. 2 zeigt den Vorgang, wenn die Bahn 3 gekrümmt ist, wobei ihr Krümmungsmittelpunkt mit 0 "bezeichnet ist. Infolge der Krümmung der Bahn 3 sind die augenblicklichen Vorschubgeschwindigkeiten der verschiedenen Punkte des Umfangs des Drahtes 1 unterschiedlich, wobei mit V-p die Geschwindigkeit des Mittelpunktes A des Abschnitts des Drahtes 1, mit V-™,. die Geschwindigkeit des seitlichen Teiles, der dem Mittelpunkt 0 der Krümmung am nächsten liegt, und mit V^₂ die Vorschubgeschwindigkeit des von dem Mittelpunkt O am weitesten entfernten seitlichen Teiles bezeichnet sind.

Da die Geschwindigkeit Vp,, kleiner'als die mittlere Vorschubgeschwindigkeit ist, ergibt sich, daß die seitliche Funkenbildungsstrecke nahe dem Mittelpunkt 0 größer als die Strecke S-r ist, wobei der Längenunterschied zu dieser letztgenannten mit + λS bezeichnet ist. Für den seitlichen Bearbeitungsabstand der dem Krümmungsmittelpunkt O gegenüberliegenden Seite ist die augenblickliche Vorschubgeschwindigkeit größer, und man beobachtet eine Verkleinerung des seitlichen Bearbeitungsabstandes mit Bezug auf S-j-, wobei der Längenunterschied mit -AS bezeichnet ist.

Fig. 3 bezieht sich auf den Fall, daß die Bahn einen spitzen Winkel aufweist. In diesem.Fall unterliegt

der am Scheitel des spitzen Winkels gelegene Teil des Werkstücks einer sehr kurzen Bauer der ifunfcenwirkung, und der Längenunterschied Δ S, den man mit Bezug auf die Länge Sj der seitlichen Funkenbildungsstreeke feststellt» ist sehr wichtig, wenn man keine besonderen Maßnahmen ergreift. Um die durch die vorgenannten Unterschiede £\ S bedingten Bearbeitungsfehler zu beseitigen, läßt man die Geschwindigkeit der relativen Verschiebung zwischen der Drahtelektrode 1 und dem zu bearbeitenden Werkstück variieren. Im Fall der Fig. 2, wenn man daran interessiert ist, die Länge Sj. der Funkenbildungsstrecke auf dem vom Krümmungsmittelpunkt 0 am weitesten entfernten Teil aufrechtzuerhalten, muß die Torschubgeschwindigkeit Vg₁ vermindert werden, damit die Geschwindigkeit V,— ^au^ ^-^en Wert der mittleren Vorschubgeschwindigkeit zurückgebracht wird. Wenn dagegen die Streckenlänge EU- für den dem Mittelpunkt 0 am nächsten liegenden Teil aufrechterhalten werden soll, muß die Vorschubgeschwindigkeit beschleunigt werden, um der Geschwindigkeit V^ zu jedem Zeitpunkt einen Wert zu geben, der gleich der mittleren Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes ist.

In dem Fall der Fig. 3 ist der Unterschied ZiS dadurch beseitigt, daß der Vorschub des Drahtes 1 im Scheitel der Bahn während der Zeit unterbrochen ist, die erforderlich ist, um die Länge S-j- der seitlichen Funtenbildungsstrecke zu erhalten.

4- stellt das schematische Schaltbild einer Vorrichtung dar«, welche die oben mit Bezug auf Fig. 2 und erklärten Korrekturen ermöglicht, Mur die wesentlichen Elemente einer Maschnine zum Bearbeiten durch Elektroerosion sind dargestellt. Der Brant 1 verläuft in Axiallagern 5 und 6 zur lSaraaaag des Drahtes, um dessen seitliche Verschiebung nail; Bezug auf das Werkstück 2 zur Durchführung eines Schnittes 4 zu ermöglichen. Der Antrieb der relativen YeiFselhxebuu&gen. zwischen dem Draht 1 und dem Werkstück 2 zum Eealisieren der gewünschten Bahn des Schnittes wird durch zwei Motoren M und M bewirkt. Der Motor M ist da-

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zu bestimmt, den lagern 5 "und 6 eine geradlinige Verschiebung zu erteilen, während der Motor M in einer zu der Sichtung des Motors M senkrechten Richtung wirkt, um das Werkstück 2 zu verschieben. Die elektrischen Entladungen zwischen dem Draht 1 und dem Werkstück 2 werden von einem Impulsgenerator 9 erzeugt, der von einer Gleichstromquelle 8 gespeist wird·

Die Steuersignale für die Motoren M und M werden

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von einem Programmierer 10 geliefert, der einen Eingang 10a für ein Signal aufweist, das die gewünschte Geschwindigkeit des Drahtes 1 mit Bezug auf das Werkstück 2 steuert. Dieses Signal wird von einer variablen Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit gebildet, wobei diese Impulse von einer Prequenzmultiplizierschaltung 16 geliefert werden, die im

Handel unter der Bezeichnung BRM (binary-rate multiplier) bekannt ist. Die Schaltung 16 erhält die Impulse von einem Taktgeber 17 und liefert Impulszüge, die von einer Anzahl Impulse gebildet sind, die von einem an einen Eingang 16a dieser Schaltung angelegten Digitalsignal abhängig ist.

Die Steuerung der Schaltung 16 wird ausgehend von dem Programmierer 10 durchgeführt, der an einem Ausgang S_x. ein Digitalsignal zur Korrektur der Vorschubgeschwindigkeit als Funktion der Krümmung liefert. Dieses Signal S- wird an einen Digital-Analog-Umsetzer angelegt, und das erhaltene Analogsignal wird an eine Vergleichsschaltung 13 gegeben, die noch ein Signal erhält, das von der zwischen dem Draht 1 und dem Werkstück 2 herrschenden Spannung gebildet wird. Dieses Signal der Bearbeitungsoder Arbeitsspannung wird mit einer von einem Potentiometer 12 erhaltenen Bezugs spannung verglichen, um ein Signal zu erhalten, das den unterschied zwischen diesen zwei Spannungen anzeigt. Dieses Signal wird dadurch modifiziert, daß es das Korrektursignal der Vorschubgeschwindigkeit berücksichtigt, das von dem Digital-Analog-Umsetzer 11 geliefert wird.

Der Programmierer 10 hat einen Ausgang S~, an den ein Signal geliefert wird, wenn die Bahn des Schnittes

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einen spitzen Winkel aufweist. Dieses Signal gelangt an eine ODER-Schaltung 26, die mit dem Eingang C eines Speichers 19 mit Taktpuls verbunden ist.

Der Speicher 19 spricht auf ein Signal an, das als eine Punktion des Bearbeitungs- oder Arbeitsstromes oder als eine Funktion der Bearbeitungs- oder Arbeitsspannung verarbeitet ist. Zu diesem Zweck ermöglicht ein Umschalter J, wenn er sich in seiner Stellung a befindet, die Arbeitsspannung an einen Eingang eines Schmitt-Triggers 20 zu führen, dessen anderer Eingang mit einem Potentiometer 21 verbunden ist. Der Schmitt-Trigger 20 liefert ein Ausgangssignal, sobald die Arbeitsspannung den Wert der von dem Potentiometer 21 gelieferten Spannung erreicht. Das Ausgangssignal durchläuft eine UND-Schaltung 25» um an einen Eingang der ODER-Schaltung 26 und an den Eingang D des Speichers 19 zu gelangen. Der andere Eingang der UND-Schaltung 25 wird von dem Ausgangssignal der Klemme Q des Speichers 19 gespeist.

Das Potentiometer 21 wird so eingestellt, daß es eine Bezugsspannung gibt, die der Arbeitsspannung für eine Funkenbildungsstrecke entspricht, deren Länge gleich S-j. ist. Diese Spannung ist somit höher als die mittlere Arbextsspannung, die grundsätzlich von der Länge S^₁ der vorderen Funkenbildungsstrecke bestimmt wird. Daher liefert

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der Scnmitt-Trigger 20 in der normalen Funktion kein Ausgangssignal. Wenn die Bahn einen spitzen ¥inkel aufweist, gibt der Programmierer 10 ein Signal an seinem Ausgang Sp ab, und der Speicher 19 nimmt somit die Position ein, die einem Signal ITuIl an seinem Eingang D entspricht. Han erhält daher ein Signal KuIl an seinem Ausgang Q und ein Signal 1 an seinem Ausgang Q. Das Signal Hull von dem Ausgang Q wird an einen Eingang einer UND-Schaltung 18 angelegt und sperrt somit die von der Schaltung 16 gelieferten Impulse, wodurch das Fortschreiten der Verschiebung zwischen dem Draht 1 und dem Werkstück 2 gestoppt wird. Infolge dieses Aufhörens der Vorwärtsbewegung vergrößert sich die mittlere Arbeitsspannung, und, wenn diese Spannung die von den Potentiometer 21 festgelegte Bezugsspannung erreicht, liefert der Schmitt-Trigger 20 ein Signal, das durch die UND-Schaltung 25 verläuft, da zu diesem Zeitpunkt der Alisgang Q des Speichers 19 ein Signal 1 abgibt. Der Speicher 19 ändert dann die Position, da das Signal der UND-Schaltung 25 von der ODER-Schaltung 26 ebenfalls an die Klemme C angelegt wird. Diese Positionsänderung des Speichers 19 legt ein Signal 1 an die UND-Schaltung 18 an, wodurch die Anlegung des Vorschubsignals an den Eingang 10a des Programmierers 10 wieder hergestellt wird.

Die Bestimmung der Stillsetzungszeit,die für die Vorwärtsbewegung erforderlich ist, um Bearbeitungs-

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fehler bei einem spitzen Winkel der Schalttbahn zu vermeiden, kann ebenfalls ausgehend von dem Arbeitsstrom erhalten werden. Zu diesem Zweck werden die Bearbeitungsentladungen von einem Transformator 22, der praktisch eine Differenzierschaltung bildet, an eine Integrationsschaltung 23 übertragen, die ein dem Strom der Entladungen proportionales Signal herstellt. Der Ausgang dieser Integrationsschaltung wird an eine weitere Integrationsschaltung 24 angelegt, deren Ausgangssignal sich als Funktion der Zahl und der Dauer der Entladungen vergrößert. Das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 24 ist somit repräsentativ für die Materialmenge, die durch die Bearbeitung während des Meßzeitraums entfernt oder abgetragen wird.

Somit wird, wenn sich der Umschalter J in seiner Stellung b befindet, die Unterbrechungszeit der Vorschubbewegung zwischen dem Draht 1 und dem Werkstück 2 durch die Integration des Arbeitsstromes bestimmt, wobei die Wiederaufnahme der Vorwärtsbewegung wieder eingeschaltet wird wie vorher, wenn der Schmitt-Trigger 20 seinen Zustand ändert. Diese Bewegung des Schmitt-Triggers 20 wird erzeugt, wenn das Ausgangssignal der Integrationsschaltung 24 die Bezugs spannung des Potentiometers 21 erreicht.

Wenn der Speicher 19 wieder seine Position einnimmt, welche die Vorwärtsbewegung des Drahtes 1 wieder herstellt, liefert sein Ausgang U an die Integrationsschaltung 24- ein Signal zur Rückstellung auf IPuIl, so daß sie für eine neue Operation bereit ist.

lig. 5 veranschaulicht eine Ausführungsform, die der der Fig. 4 nahekommt, in der Jedoch die Maschine für die elektroerosive Bearbeitung eine Vorrichtung zum Modifizieren der Feigung des Drahtes 1 mit Bezug auf das Werkstück 2, d.h. mit Bezug auf den das Werkstück 2 tragenden Tisch, aufweist_T Der zusätzliche Nutzen dieser Vorrichtung besteht darin, daß ermöglicht wird, dem Schnitt eine bestimmte Konizität zu geben.

Wie aus dem oberen Teil der Fig, 5 ersichtlich ist, wird die Vorrichtung zur Neigung des Drahtes 1 von einer Scheibe 27 gebildet, die ein exzentrisches Loch für den Durchgang des Drahtes 1 aufweist, wobei diese Vorrichtung durch einen Motor M_Q mit Rotationsbewegung angetrieben wird.

Der Programmierer 10 weist offensichtlich außer den zwei Ausgängen zur Steuerung der Motoren M und M einen dritten Ausgang zur Steuerung des Motors Mq auf.

Die Steuerung der Vorschubbewegung durch die

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Motoren M und M wird wie in dem Fall der Fig. 4- durchgeführt mit der Ausnahme, daß der Ausgang der Schaltung 16 direkt mit dem Programmierer 10 verbunden ist, wobei die UND-Schaltung 18 der Fig. 4- hier durch eine Torschaltung 31 ersetzt ist, die zwischen dem Taktgeber 17 und der Schaltung 16 angeordnet ist.

Der Programmierer 10 weist noch einen Eingang V_Q, um die Vorwärtsbewegung des Motors M_Q zu steuern, und einen Ausgang N~ auf, der ein Signal liefert, das einer Zahl entspricht, die den gewünschten Drehwinkel der Scheibe 27 bestimmt. Diese Zahl wird an einen Zähler 32 angelegt, der einen Impuls an eine ODER-Schaltung 33 gibt,' wenn der gewünschte Vert der Umdrehung der Scheibe 27 erreicht ist. Wenn diese Umdrehung für einen Punkt der Bahn, der kein spitzer Winkel ist, erreicht wird, liefert der Programmierer 10 kein Signal an Sp, so daß der an die Klemme 0 des Speichers 28 angelegte Impuls ein Signal Null an der Klemme Q erscheinen läßt. Dieses Signal Null gelangt an einen Eingang einer UND-Schaltung 30, wodurch verhindert wird, daß die Impulse des Taktgebers 17 an eine Frequenzmultiplizierschaltung 29 angelegt werden, die das Signal zur Vorwärtsbewegung des Motors M_Q liefert. Wenn die UND-Schaltung 30 von dem Speicher 28 gesperrt ist, liefert der Ausgang Q des Speichers 28 ein Signal 1, das die Torschaltung 31 offen hält.

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Wenn der Draht zu einem spitzen Winkel der Bahn gelangt, liefert der Programmierer 10 ein Signal an seinem Ausgang Sp, wodurch der Speicher 28 umgesteuert wird und infolgedessen die Torschaltung 21 sperrt, so daß die UND-Schaltung 30 geöffnet wird. Dies ist erforderlich, da während der Bearbeitung des spitzen Winkels der Draht 1 die neue Neigung annehmen muß, mit der die Bearbeitung nach dem Durchlaufen dieses spitzen Winkels fortgesetzt wird.

Die Schaltung der Fig. 5 umfaßt noch eine einstellbare numerische Multiplizierschaltung JA, die das Signal des Ausgangs N_Q erhält und auf die UND-Schaltung 29 •wirkt, um zu ermöglichen, daß ein konstantes Verhältnis zwischen dem Drehwinkel der Scheibe 27 und der Geschwindigkeit aufrechterhalten wird, mit der diese Drehung erfolgt. Dieses zwischen einer Verschiebung und einer Geschwindigkeit konstante "Verhältnis ermöglicht infolgedessen, das Zeitintervall zu fixieren, während dem diese Drehbewegung

erfolgt und während dem der Draht an dem Scheitel des Winkels seiner Bahn gehalten wird. Dieses Verhältnis muß als Funktion der Höhe des Arbeitsstromes eingestellt werden.

Wenn der Abstand zwischen den zwei Drahtführungsvorrichtungen verhältnismäßig groß ist, stellt man eine Verformung des Drahtes unter der Wirkung der Resultierenden der während der Funkenbildung auf den Draht ausgeübten

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Kräfte fest. Dann entsteht eine WinkelverSchiebung nach der Rückseite des Drahtes mit Bezug auf die Vorwärtsposition der oberen und der unteren Führung. Diese Winkelverschiebung des Drahtes kann beispielsweise 0,04· mm für eine Werkstückhöhe von 70 mm erreichen. In diesem Fall genügt eine Tors chubv er zögerung des Drahtes in den Winkeln der Bahn nicht, um den Bearbeitungsfehler Trollständig zu beseitigen.

Ein Geraderichten des Drahtes kann durch Verminderung der Bearbeitungsleistung, d.h. durch Reduzieren der Energie der Entladungen und/oder der Frequenz dieser Entladungen, erhalten werden.

Die Schaltung nach Fig. 5 ermöglicht, diese Wirkung zu erhalten, indem die Wirkung der Schaltung 34- auf die UND-Schaltung 29 dadurch unterdrückt wird, daß ein Schalter J_xJ geöffnet und das Signal des Ausgangs Q des Speichers durch das Schließen eines Schalters J~ angelegt wird, um auf den Generator 9 so zu wirken, daß die Energie oder die Frequenz der Entladungen während des Zeitintervalls vermindert wird, in dessen Verlauf die Impulse Sp abgegeben werden, um die Drehbewegung der Scheibe 27 zu steuern.

Fig. 6 stellt eine dritte Ausführungsform dar, die der nach Fig. 5 entspricht, in der jedoch die Vorschub-

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ORIGINAL INSPECTED

geschwindigkeiten des Drahtes 1 und die Drehgeschwindigkeit der Scheibe 27 alternativ durch ein und dieselbe Schaltung 16 des Typs BRM gesteuert werden. Diese Schaltung ist in Abhängigkeit von der Regelgröße angeordnet, die von der als Unterschiedsdiskriminator ausgebildeten Vergleichsschaltung 13 erhalten wird. Der Ausgang der Vergleichsschaltung 13 durchläuft eine Integrationsschaltung 36, bevor er den Analog-Digital-Umsetzer 15 erreicht.

Zwei UND-Schaltungen 37 und 38, die von dem Speicher 28 gesteuert werden, ermöglichen, das Ausgangssignal der Schaltung 16 entweder an den Eingang 10a des Programmierers 10 zur Kontrolle der Vorschubgeschwindigkeit durch die Motoren M und M oder an den Eingang V_Q zur Steuerung der Vorwärtsbewegung durch den Motor Mq zu lenken.

Wenn der Draht einen Winkel seiner Bahn erreicht, wird der Vorschub des Drahtes unterbrochen, der Unterschied zwischen der Soll- oder Bezugsgröße 12 und der Arbeitsspannung vergrößert sich und die Rotationsgeschwindigkeit der Bürste vergrößert sich als Funktion des Integrals dieses Unterschiedes. Der Zähler 32 integriert seinerseits diese Rotationsgeschwindigkeit und verursacht die Zustandsänderung des Speichers 28, wenn diese Drehbewegung einen von der Zahl Nq bestimmten Winkel erreicht. Somit ändert sich

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die Dauer dieser Drehbewegung in dem umgekehrten Sinn der Geschwindigkeit, mit der sich der Unterschied zwischen der Arbeitsspannung und ihrem Soll- oder Bezugswert vergrößert, d.h. im umgekehrten Sinn der Bearbeitungsgeschwindigkeit. Überdies ändert sich auch die Dauer dieser Drehbewegung als Funktion des Winkels der Bahn, wobei aber in Anbetracht der zwei Integrationsstufen diese zweite Änderung verhältnismäßig schwach ist.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Bearbeitung mit zwischen einer Drahtelektrode und einer zu bearbeitenden Werkstückeiektrode angelegten elektrischen, intermittierenden und ero-■ siren""Entladungenj' bei dem die Elektroden mit Bezug zueinander verschoben werden, indem einer in vorbestimmter Form programmierten Bahn gefolgt und die Funkenstrecke zwischen den Elektroden als Funktion der Funkenbildungsbedingungen geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit (T₁₅,) der relativen Verschiebung zwischen den Elektroden (1 und 2) als Funktion der Form der genannten Bahn so geändert wird, daß der Abstand zwischen der Achse (A) der Drahtelektrode (1) und einer der Oberflächen des zu bearbeitenden 'Werkstücks (2) konstant gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet_? daß man die Geschwindigkeit (Y-o) der genannten Verschiebung in demselben Sinn wie die Änderungen des Krümmungsradius der genannten Bahn variieren läßt.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß die genannte Verschiebung während eines Zeitintervalls unterbrochen wird, wenn die relative Lage der Elektroden (1 und 2) den Scheitel eines Winkels der genannten Bahn erreicht.

4-, Verfahren nach Anspruch 3i dadurch gekennz eichnet, daß man die Dauer des genannten Zeitintervalls als Funktion der Größe des Winkels variieren läßt, den die Bahn macht.

5 · Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß man die Energie und/oder die Frequenz der zwischen die Elektroden angelegten Entladungen als Funktion der Krümmung der genannten Bahn variieren läßt,

6. Vorrichtung zur Durchführung des Bearbeitungsverfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus Mitteln zum Verschieben der Drahtelektrode und der Werkstückelektrode mit Bezug zueinander gemäß einer vorbestimmten, programmierten Bahn, gekennzeichnet durch Mittel zum Verarbeiten von wenigstens einem elektrischen Signal, das sich als Funktion des Krümmungsradius der Bahn ändert, und Mittel (10) zum Ändern der Geschwindigkeit (Vg), mit der diese Verschiebungen entstehen, als funktion dieses elektrischen Signals.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel zum Steuern der Bearbeitungsgeschwindigkeit (Vj₁) als Funktion des Unterschiedes zwischen einer Kenngröße der Funkenbildungsbedingungen und einer Bezugsgröße und Mittel (13) zum Korrigieren dieses Unterschiedes als Funktion des genannten elektrischen Signals.

8· Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel (S^, 26, 19) zum Verarbeiten eines logischen Signals, um die Verschiebung der Elektroden (1, 2) von dem Zeitpunkt an stillzusetzen, zu dem die Position dieser Elektroden (1, 2) den Scheitel eines Winkels der genannten Bahn erreicht, und Mittel (20), um die Elektroden (1, 2) in dieser Position während eines Zeitintervalls zu halten (Fig. 4 und 5).

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 8, gekennzeichnet durch Mittel (20), um die Elektroden (1, 2) in der genannten Position bis zu dem Zeitpunkt zu halten, zu dem der Unterschied zwischen der Kenngröße der Funkenbildungsbedingungen und der Bezugsgröße einen vorbestimmten Wert erreicht (Fig. 4-, Umschalter 3 in Stellung a).

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10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 8_S gekennzeichnet durch Mittel (22 bis 24), um die Größe des in der Funkenbildungszone fließenden Arbeitsstromes von dem Zeitpunkt an zu messen₉ zv. -:^:.?έ. lie Verschiebung der Elektroden (1, 2) stillgesetzt wird, und Mittel (20), um die Elektroden in derselben Position bis zu dem Zeitpunkt zu halten, zu dem diese Größe des Stromes einen vorbestimmten Wert erreicht QPig» 4·, Umschalter 3 in Stellung b).

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 8, gekennzeichnet durch Mittel (36), um wenigstens einmal den Wert des Unterschiedes zwischen der Kenngröße der Funkenbildungsbedingungen und der Bezugsgröße (12) von dem Zeitpunkt an zu integrieren, zu dem die Verschiebung der Elektroden (1, 2) stillgesetzt wird, und Mittel (37, 32, 28), um die Elektroden in derselben Position bis zu dem Zeitpunkt zu halten, zu dem der Wert dieser Integration eine vorbestimmte Höhe erreicht (5¹Ig. 6).

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel (Jp, 9), um die Energie und/oder die Frequenz der Entladungen zu vermindern, sobald die relative Position der Elektroden (1, 2) den

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Scheitel eines Winkels der genannten Bahn erreicht, und Mittel, tun die anfänglichen Bedingungen der Funkenbildung wiederherzustellen, sobald die relative Position der Elektroden den genannten Scheitel überschritten hat.

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