DE3048897A1

DE3048897A1 - Numerisch steuerbare maschine zur elektrolytischen metallbearbeitung

Info

Publication number: DE3048897A1
Application number: DE19803048897
Authority: DE
Inventors: Peter 5650 Solingen Gosger; Harald 5630 Remscheid Voßberg
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1980-12-23
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1982-07-08

Description

Numerisch steuerbare Maschine zur elektro-
lytischen Metallbearbeitung Die Erfindung betrifft eine Maschine zur elektrolytischen Bearbeitung eines Werkstücks mit einer Werkstückaufnahme, einer gegen das Werkstück motorisch mittels einer numerischen Steuerungsvorrichtung hin- un rückverstellbaren Bearbeitungselektrode und einem zwischen Bearbeitungselektrode und Werkstück angeordneten flüssigen Elektrolyten, bei der Werkstück und Bearbeitungselektrode in den Stromkreis einer Gleichstromquelle eingeschlossen sind und eine über einen Kurzschlußdetektor steuerbare Vorrichtung zur<Rücksteuerung der Bearbeitungselektrode im Falle eines Kurzschlusses zwischen Bearbeitungselektrode und Werkstück vorgesehen ist und bei der ferner die Steuerung vorrichtung die Maschinenfunktionen jeweils zwischen zwei Orts- und Zeitkoordinatpunkten nach einem vorprogrammierbaren Programm steuert.
Derartige Maschinen weisen den Vorzug auf, daß man die Maschinenfunktionen werkstück- und materialspezifisch speichern und zu beliebigen Zeitpunkten wiederholen kann. Im Falle eines Kurzschlusses zwischen Bearbei- tungselektrode und Werkstück wird der Bearbeitungsvorgang über den Kurzschlußdetektor unterbrochen, die Bearbeitungselektrode über die Steuerungsvorrichtung in eine vorgegebene Position zurückgezogen und der Bearbeitungsvorgang nach Behebung der Eurzschlußstörung wiederholt.
Die Maschinen, die mit handelsüblichen numerischen Steuerungsvorrichtungen ausgerüstet sind, weisen jedoch den Nachteil auf, daß nach Behebung einer Kurzschlußstörung der Bearbeitungsvorgang am Werkstück mit dem Beginn eines Satzes, d.h. mit einer Orts- und Zeitkoordinate eingeleitet wird, die im Arbeitsprogramm der Maschine zum Zeitpunkt der Störung der -nächsten zurückliegenden und einprogrammierten Koordinate entspricht. Das vorgegebene Arbeitsprogramm wird danach mit dem Beginn dieser Arbeitskoordinaten gegeben nenfalls wiederholt und fortgesetzt. Diese Arbeitsweise ist damit verbunden, daß der Arbeitsvorgang mit der Maschine nach der Behebung der Kurzschlußstörung in einer Lage der Bearbeitungselektrode (und gegebenenfalls des Werkstücks) fortgesetzt wird, die nicht der tatsächlichen Lage beider Teile zueinander entspricht, die zum Zeitpunkt der liurzschlußstörung tatsachlich vorhanden war. Die Bearbeitung beginnt vielmehr - im Zeitablauf des Programms gemessen - zu einem früheren Zeitpunkt, der gegebenenfalls mehr oder weniger weit vor dem Ort und dem Zeitpunkt der Unterbrechung des Programms liegt. Es wird deshalb nach der Behebung der Störung der zuvor bereits teilweise ausgeführte letzte Arbeitsgang wiederholt.
Diese Arbeitsweise führt zu einer Störung der Bearbeitungsgenauigkeit; denn es werden gegebenenfalls bei der elektrolytischen Abtragung wegen der Wiederholung der Bearbeitung infolge der vergrößerten Einwirkungsdauer Fehlabtragungen eingeführt, die bei hohen Qualítätsanforderungen zu unbrauchbaren Werkstücken führen.
Die Erfindung befaßt sich mit einer Verbesserung derartiger Maschinen und bezweckt Fehlbearbeitungen der erläuterten Art zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird dazu eine Maschine der eingangs näher bezeichneten Art vorgeschlagen, die sich dadurch kennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung ein durch den Kurzschlußdetektor aktivierbares festes Unterprogramm zur Rücksteuerung der Bearbeitungselektrc de uber einen vorgegebenen Weg und - nach Behebung der Kurzschlußstörung - zur Vorsteuerung der Bearbeitungselektrode über diesen Weg enthält.
Durch diese Ausbildung wird vermieden, daß ein Werkstück nach Behebung einer Kurzschlußstörung wiederholt der elektrolytischen Bearbeitung bei Einhaltung einer zuvor bereits einmal vorhanden gewesenen Arbeitsposition zwischen der Bearbeitungselektrode und der Werkstückoberfläche unterworfen wird. Das Werkstück wird vielmehr unter Einhaltung der gleichen Relativlage zwische Werkstück und Bearbeitungselektrode fortgesetzt, die beim Eintritt des Kurzschlusses ursprünglich vorhanden war. Bearbeitungsfehler werden dadurch vermieden.
Die anliegende Zeichnung erläutert ein schematisches Ausführungsbeispiel.
In der Figur bezeichnet 1 das Maschinenfundament, auf dem ein Rundtisch 2 drehbar gelagert ist. Die Lagerung erfolgt in axialer Richtung durch ein schematisch dargestelltes Rollenlager 3 und in radialer Richtung durch ein entsprechendes Wälzlager 4. Der Rundtisch 2 ist durch einen Stellmotor 5 drehbar. Auf dem Rundtisch befindet sich eine Werkstückaufnahme 6, die mit dem Rundtisch 2 über eine elektrische Isolation 7 verbunden ist. Die Werkstückaufnahme 6 ist über eine Säule8 mit einer elektrischen Kontaktplatte 9 verbunden. Die Kontaktplatte 9 steht über bürsteflartige Kontakte lo jeweils nach Ablauf des Positioniervorgangs am Rundtisch mit dem Anodenpotential einer Spannungsquelle 11 in Verbindung. Die Kontakte lo sind hierzu mit der Kontaktplatte 9 aber entsprechende Stellvorrichtungen in Kontakt bringbar. Auf dem Rundtisch 2 angeordnete Werkstücke l>liegen somit nach Abschluß dieser Positioniervorbewegung am Rundtisch und Aktivierung der Spannungsquelle 11 am Anodenpotential dieser Batterie.
Mit 13 ist eine Bearbeitungselektrode bezeichnet, die über eine Adapterplatte 14 mit der Vorschubpinole 15, einen die Vorschubpinole verstellbaren Spindelantrieb 16 und einen elektrischen Stellmotor 17 verstellbar. Die Vorschubpinole 15 ist in Lagern 18 verstell bar gelagert.
Die Bearbeitungselektrode 13 weist einen die Elektrode durchsetzenden Spkanal 19 auf, der über einen Anschlußstutzen 20 mit der Quelle eines flüssigen Elektrolyten verbunden ist. Der Elektrolyt wird - wie durch den Pfeil 21 angedeutet - durch den Spülkanal 19 unter Druck gepreßt und fließt zwischen der Bearbeitungselektrode 13 und dem zu bearbeitenden Werkstück 12 in eine (nicht dargestellte) Auffangwanne.
Die Bearbeitungselektrode 13 ist als Kathode mit der Spannungsquelle 11 verbunden.
Mit 22 ist eine numerische Steuerungsvorrichtung bezeichnet, die programmierbar ist und die Bearbeitungsfunktionen der Maschine nach einem vorgegebenen Programm steuert. Sie steuert die Positionierung des Tisches 2, das Schalten der Kontakte lo, das Schalten der Spannungsquelle 11, den Zulauf des Elektrolyten durch den Spülkanal 21, die Verstellung der Bearbeitungselektrode 13 über die Pinole 15. Die zugehörigen Steuerungsausgänge sind mit 23 und 24 schematisch gekennzeichnet.
Zur Verstellung des Stellmotors 17 ist ein Programmgeber 25 im Programmsteuerwerk 22 vorgesehen, der die Bearbeitungselektrode 13 jeweils zwischen zwei programmierbaren Ortskoordinaten in der vorgegebenen Richtung mit der vorgegebenen und programmierten Geschwindigkeit verstellt. Die Verstellung erfolgt zwischen den beiden Lagekoordinaten kontinuierlich mit geregelter Geschwindigkeit.
Mit 26 ist.ein.Kurzschlußdetektor bezeichnet. Der den vom Werkstück 12 und der Elektrode 13 begrenzten und vom flüssigen Dielektrikum durchflossenen Arbeitsspalt auf elektrische Kurzschlüsse überwacht und Berührungen zwischen der Bearbeitungselektrode und dem Werkstück anzeigt. Ein entsprechendes elektrisches Signal ist über die Leitung 27 der Steuerungsvorrichtung 22 zugeführt.
Beim Auftreten eines solchen Signals >-ird über die Leitung 27 das Steuerprogramm 25 stillgesetzt und ein Unterprogramm 28 aktiviert, cias seinerseits den Stellmotor 17 über die Steuerungsausgänge 23 und 24 nach einem vorgegebenen Programm betätigt und die Bearbeitungselektrode 13 um einen Weg einer zuvor einprogrammierten Länge zurücksetzt.
Gleichzeitig schaltet die Steuerungsvorrichtung 22 die Spannungsquelle 11 vom Arbeitsspalt ab und verzögert zusätzlich den Elektrolytzufluß. Die Kurzschlußstörung kann danach behoben werden. Danach wird die Vorwärtssteuerung der Pinole von der Logik der Steuerung 22 eingeleitet und ein aus dem Unterprogrammgeber 28 abgespeicherter Rückfahrbetrag der Pinole abgearbeitet.
Nach Erreichen der Ausgangposition, die zum Zeitpunkt der Kurzschlußstörung durch die Bearbeitungselektrode eingenommen worden war, wird die Steuerung der Pinolenbewegung wiederum vom Programmgeber 25 übernommen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, den Unterprogrammgeber derart auszubilden, daß der Rückstellweg der Bearbeitungselektrode im Kurzschlußfall abhängig von der jeweiligen Lage der Bearbeitungselektrode verändert wird.
1 Zeichnung 1 Anspruch

Claims

Patentanspruch Maschine zur elektrolytischen Bearbeitung eines Werkstücks mit einer Werkstückaufnahme, einer gegen das Werk stück Motorisch mittels einer numerischen Steuerungsvorrichtung hin- und rückverstellbaren Bearbeitungselektrode und einem zwischen Bearbeitungselektrode und Werkstück angeordneten flüssigen Elektrolyten, bei der Werkstück und Bearbeitungselektrode in den Stromkreis einer Gleichstromquelle eingeschlossen sind und eine über einen Kurzschlußdetektor steuerbare Vorrichtung zur Rücksteuerung der Bearbeitungselektrode im Falle eines Kurzschlusses zwischen Bearbeitungselektrode und Werkstück vorgesehen ist und bei der ferner die Steuerungsvorrichtung die Maschinenfunktionen jeweils zwischen zwei Orts-und Zeitkoordinatpunkten nach einem vorprogrammierbaren Programm steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung (22) ein durch den Kurzschlußdetektor (26) aktivierbares festes Unterprogramm (28) zur Riicksteuerung der Bearbeitungselektrode (13) über einen vorgegebenen Weg und - nach Behebung-der Kurzschlußstörung - zur Vorsteuerung der Bearbeitungselektrode über diesen Weg enthält.