DE3135918A1 - "fabrikationsmaschine" - Google Patents

"fabrikationsmaschine"

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DE3135918A1 DE19813135918 DE3135918A DE3135918A1 DE 3135918 A1 DE3135918 A1 DE 3135918A1 DE 19813135918 DE19813135918 DE 19813135918 DE 3135918 A DE3135918 A DE 3135918A DE 3135918 A1 DE3135918 A1 DE 3135918A1
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • B23H7/28Moving electrode in a plane normal to the feed direction, e.g. orbiting

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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Description

Fabrikationsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Fabrikationsmaschine, bei der ein Bearbeitungswerkzeug oder eine Bearbeitungselektrode in ein Werkstück eingesenkt und anschließend gegenüber dem Werkstück in einer im wesentlichen senkrecht auf der Werkzeugoder Elektrodeneinsenkrichtung stehenden Richtung bewegt wird. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung Verbesserungen bei Verfahren und Vorrichtungen zur Ent'ladungsbearbeitung, bei denen ein Werkstück durch elektrische Entladung bearbeitet wird, die zwischen dem Werkstück und der Bearbeitungselektrode stattfinden, während die Elektrode relativ zum Werkstück zunächst in einer Grob- oder Hauptbearbeitungsrichtung bewegt wird und anschließend eine Fein-.oder Fertigbearbeitung stattfindet, bei der die Elektrode gegenüber dem Werkstück im wesentlichen in einer Richtung senkrecht zur Hauptbearbeitungsrichtung bewegt wird und folglich in einer kreis- ., förmigen Bewegung. · · · .
. ·
Bei einer herkömmlichen Fabrikationsmaschine, bei der eine Bearbeitung durch Entladung stattfindet, erfolgt die Werkstückbearbeitung durch elektrische Entladung, die zwischen dem Werkstück und der Bearbeitungselektrode stattfindet, während die Elektrode in das Werkstück eingesenkt wird, also in einer Grob- oder Hauptbearbeitungsrichtung gegenüber dem Werkstück verschoben wird; sie wird dabei normalerweise von einer Servoeinrichtung so gesteuert, daß die Elektrode mit
konstantem Abstand zum Werkstück in derselben Bearbeitungs- ·.richtung gehalten wird, so daß auf diese Weise die Bearbeitung des Werkstücks erfolgt. Bei einem gewöhnlichen herkömmlichen Bearbeitungsvorgang mittels Entladung ist es im An-Schluß an die Grob- oder Primärbearbeitung nötig, das Werkstück anschließend einer Finishbearbeitung zu unterziehen ■mit mehreren Bearbeitungselektroden ähnlicher Gestalt wie ■ die erste Elektrode, jedoch von in geringem Maß unterschied-• licher- Größe, Dies hängt damit zusammen, daß die Bearbei-' tungsgeschwindigkeit im Grob- oder Primärbearbeitungsvorgang hoch ist, wobei eine zunächst noch unsaubere Bearbeitungsoberfläche am Werkstück entsteht,, während bei der Finishbearbeitung die Bearbeitungsgeschwindigkeit klein ist, so daß am Werkstück die gewünscht glatte Oberfläche entsteht; dabei ist der seitliche Bearbeitungsabstand zwischen Elektro-. de-und Werkstück-beim Finishbearbeitungsvorgang möglichst eng zu wählen.
Es. wurden deshalb Verfahren und Vorrichtungen für die Entla-2O-dungsbearbeitung gemäß nachfolgender Beschreibung vorgeschlagen, mit denen sowohl die Grobbearbeitung als auch die Finish-.bearbeitung eines Werkstücks mit nur einer Bearbeitungselektrode vorgenommen werden konnten. Bei einer derartigen Entladungsbearbeitung wurde nach der Grob- oder Anfangsbearbei-" tung eines Werkstückes ein Sekundärbearbeitungsvorschub in einer Richtung im-wesentlichen senkrecht zur Grobbearbeitungsrichtung z. B. in Form einer Kreisbewegung ausgeführt, die der Elektrode oder dem Werkstück erteilt wurde, und das •Werkstück, wird dadurch mit derselben Bearbeitungselektrode, die auch für die Grobbearbeitung verwendet wurde, fertigbearbeitet, wobei dieselbe Wirkung erzielt wurde wie mit einer Bearbeitungselektrode mit größeren Abmessungen. Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Entladungsbearbeitungsvor-'
richtung ist in Fig. 1 gezeigt.
In der Fig. 1 steht eine Bearbeitungselektrode 10 einem Werkstück 12 in einer isolierenden Bearbeitungslösung oder -flüssigkeit gegenüber. Von einer Impulsstromquelle 14 wird ein. Impulsstrom zugeführt, der seinen Weg über einen' Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück nimmt, und das Werkstück 12 wird auf diese Weise aufgrund einer dadurch entstehenden elektrischen Entladung ausgehöhlt'.· . Währenddessen wird eine Spannung Vd entsprechend dem Bearbeitungsspalt und eine Bezugsspannung. Vs einer Spannungsdifferenzschaltung 116 zugeleitet, die ihrerseits ein Differenzspannungsausgangssignal Vd - Vs hat. Dieser Spannungsausgang Vd - Vs wird anschließend einem Verstärker 1,8 zugeleitet, der die Differenzspannung Vd - Vs dös Differenzbildungskreises 16 verstärkt und ein verstärktes Differenzspannungssignal Vd - Vs an ein hydraulisches. Servoventil 20 abgibt, wodurch dieses gemäß der Differenzspannung Vd - Vs gesteuert wird. Es wird damit ein Hydraulikzylinder 22 vom
20. Servoventil 20 gesteuert, wodurch wiederum die Elektrode 10 gesteuert wird, die unter Zwischenschaltung von X-Y-Richtungsführungen 30 und 32 an einer Kolbenstange in einem Servomechanismus gehaltert ist, so daß die Spannung Vd mit der Bezugsspannung Vs in Übereinstimmung gebracht wird und damit die Elektrode 10 gegenüber dem Werkstück 12 in der Hauptbearbeitungsrichtung oder in der Z-Achsen-Richtung bewegt wird. Die Differenzspannungsschaltung 16 und der Verstärker 18 bilden einen Servokreis, und das hydraulische. Servoventil 20 und der Hydraulikzylinder 22 stellen einen Servomechanismus dar.
Nachdem das Werkstück durch die Elektrode 10 bis zu einer Tiefe, die geringfügig weniger als die.vorgesehene Endtiefe
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ist, grob- oder vorbearbeitet worden ist und damit der Grobbearbeitungsschritt abgeschlossen ist, wird die Impulsstromquelle 14 umgeschaltet auf einen schwächeren Impulsstrom. Außerdem erzeugt die Elektrodenbewegungs-Steuervorrichtung 24 Ausgangssignale für die beiden Servomotoren 26 und 28 in allgemein bekannter Weise. Die Servomotoren 26 und 28 bewegen daraufhin ihrerseits die X-Y-Führungen 30 und 32 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse, wodurch eine Kreisbewegung erzielt wird, mit der die Fertigbearbeitung des Werk-Stücks mit der Elektrode 10 durchgeführt wird. Für diesen Fall erhalten die Servomotoren 26 und 28 Sinusspannungen .mit einer Phasenverschiebung von JT/2 zugeführt, deren Amplituden den seitlichen Spalten zwischen Elektrode und Werkstück bei Grobbearbeitung und Finishbearbeitung angepaßt sind.
Das Werkstück 1-2 wird anschließend abermals in der Tiefe auf die vorgesehene Tiefe bearbeitet, während die Elektrode 10 gegenüber dem Werkstück 12 sich in einer überlagerten Kreisbewegung bewegt. Während die Elektrode so gegenüber dem Werkstück 12 bewegt wird, daß sie in ihrer Größe dem - Durchmesser der relativen Kreisbewegung entsprechend vergrößert scheint,- kann die grobbearbeitete Oberfläche in der WerkstückausSenkung, die im Primärbearbeitungsschritt entstanden ist, durch eine Finishbearbeiiung geglättet werden.
Für den Fall, daß ein Werkstück 12 bearbeitet wird, um ein Loch auszubilden, wie·in Fig. 2 gezeigt, das einer Bearbeitungselektrode 10 mit ellipischem Querschnitt entspricht, ist die Materialmenge des Werkstücks 10, die entfernt werden 'muß, an der Stelle mit dem kleineren Krümmungsradius der Elektrode 10 wesentlich größer'als im Bereich des großen Krümmungsradius. Folglich wird mit fortschreitender Aushöhlung des Werkstücks 12 die Tiefe des im Werkstück 12 heraus- · gearbeiteten Loches im Bereich des größeren Krümmungsradius ·
anders, wie in Fig. 3 gezeigt, als im Werkstückbereich, -in dem das Loch den kleineren Krümmungsradius hat. Wenn also in einem Werkstück durch Entladungsbearbeitung ein tiefes Loch ausgearbeitet werden soll, dann kann die bei der anfänglichen Grobbearbeitung entstehende Oberfläche nicht hinreichend mit dem anschließenden Finishbearbeitungsschritt im Werkstück abgearbeitet werden, .und die Tiefe der Elektrode 10, mit der sie bei der Finishbearbeitung in das Werkstück eindringt, unterscheidet sich stark von der Tiefe des so hergestellten Loches, und zwar abhängig von Gestalt oder
Form der Elektrode, was einen beträchtlichen Nachteil dar-" stellt. ■ . ■
Es wurde zur Vermeidung dieses Mangels bei herkömmlichen Entladungsbearbeitungsverfahren und .-einrich- ■ tungen deshalb folgender Entladungsbearbeitungsablauf vorgeschlagen. Die Fig. 4 stellt ein Erläuterungsdiagramm des Prinzips einer derartigen Entladungsbearbeitungsvorrichtung dar. Der Grund für den oben dargelegten Nachteil bei der Form der Entladungsbearbeitung gemäß Fig. 2 ist im Unterschied der Bearbeitungsgrenzlinien in der X-Y-Ebene gegenüber der Z-Achse zu suchen. Wenn die Radien der Kreisbewegung, die den X-Y-Führungen 30 und 32 aufgezwungen werden, nicht anfänglich auf die Größen eingestellt werden/ die den .vorbestiiranten Bearbeitungsgrenzen entsprechen, sondern allmählich vom Wert Null aus gesteigert werden, dann befindet sich die Elektrode anfangs in der tiefsten Position,- die sie bei der Bearbeitung in die Tiefe einnimmt, und wird nun in ihrer- Bewegung in zunehmendem Maße von dieser Stellung aus abgelenkt. Daraus folgt, daß der Unterschied im Krümmungsradius, wie er in der Fig. 3 gezeigt ist, nicht auftreten kann. Die in der Fig. 4 gezeigte Spiralbewegung stellt den Ort der Relativbewegung zwischen der Elektrode 10.und dem Werkstück
12 gemäß dieses Entladungsbearbeitungsverfahrens dar und zeigt die gesteigerte Bearbeitungsgrenzlinie bei jeder kreisförmigen Bewegung, die um £R ausgeweitet.wird.
Wenn die Ausweitung &R auf einen äußerst kleinen Wert eingestellt wird, dann wird bei jeder Kreisbewegung das Maß der Abarbeitung äußerst klein, so daß die für die Bearbeitung aufgewandte Energie ausreicht, um das Werkstück mit der Elektrode gleichmäßig auszuarbeiten.. Eine so geringe Bear-
•10 beitungsenergie führt jedoch dazu, daß der Bearbeitungsvorgang sehr lange dauert und der Wirkungsgrad der Bearbeitung schlecht ist. Wird zur Vermeidung dieses Nachteils der Wert ^R bei der Elektrodenbewegung erhöht, dann wird die Bearbeitungsgrenzlinie des Werkstücks erweitert mit der FoI-ge erhöhter Ausarbeitung im Werkstück, wodurch die Ausarbeitung skapazität der Elektrode überschritten wird, was wiederum zu ungleichmäßiger Tiefe der Ausfüllung im Werkstück gemäß Fig. 3 führt. Es ist deshalb stets erforderlich, das vergrößerte Bearbeitungsausmaß des Werkstücks nach dem Bearbeitungszustand der Elektrode zu richten.
Bei einem solchen Entladungsbearbeitungsvorgang ist mit dem Austrag von Spänen und Metallschlauch aufgrund des zunehmenden und abnehmenden Bearbeitungsspaltes zwischen Elektrode und Werkstück bei der Kreisbewegung der Elektrode gegenüber dem Werkstück zu rechnen, und es ist folglich nötig, die Ab-gäbe von Spänen und Schlamm durch Vergrößern der Breite bei der Vergrößerung des Bearbeitungsspaltes zwischen Elektrode und Werkstück zu festigen und die Kreisbewegung der Elektro-
3.0 de gegenüber dem Werkstück zu beschleunigen,, wenn aufgrund eines Kurzschlusses oder dergleichen der Bearbeitungszustand sich verschlechtert. Wenn jedoch die" Kreisbewegung der Elektrode gegenüber dem Werkstück weiter erhöht wird,
folgt die Entladungsbearbeitungsvorrichtung nicht mehr einem Steuersystem, was zu einer Verschlechterung der Bear-' beitungsgenauigkeit zwischen Elektrode und Werkstück führt. Eine einfache Verstärkung der Kreisbewegung der Bearbeitungselektrode ist also nicht zulässig.
Eine Vergrößerung einfach der Bearbeitungsgrenze ^R für den Fall der Tieflochbearbeitung gemäß Fig. 4 erlaubt vorzugsweise eine Bearbeitung mit einer kleinen Bearbeitungsgrenze, führt jedoch im Falle eines großen Bearbeitungsspielraums zu dem in Verbindung mit Fig. 3 dargelegten Problem und im schlimmsten Fall dazu, daß die Elektrode 10 am Werkstück 12 anstößt und dieses abreibt, wobei zwischen Elektrode 10- . und Werkstück 12 ein Kurzschluß auftritt.
■·■'.■ Da die Bearbeitungselektrode 10 gewöhnlich aus einem Material hergestellt ist, das nicht abriebfest ist, wie Kupfer oder' Graphit/ wird die Elektrode durch Abrieb-oder Kratzstellen ■ beschädigt, wenn das oben beschriebene Phänomen auftritt.
Man setzt deshalb möglichst die Geschwindigkeit der Kreisbewegung der Elektrode 10 herab, wenn der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 klein ist, damit die Elektrode in diesem Fall Zeit genug hat, nach oben auszuweichen, während bei einem großen Bearbeitungsspalt die Ge-'schwindigkeit der Kreisbewegung der Elektrode 10 erhöht wird, damit die im Spalt vorhandenen Späne und der Metallstamm gut ausgespült werden. Wenn ein Kurzschluß oder eine abnorme elektrische Entladung zwischen Elektrode 10 und Werkstück . 12 auftritt, ist es nötigt, den Radius der Elektrodenkreisbewegung zu verkleinern und dadurch die Kreisbewegungsgeschwindigkeit der Elektrode zu steigern, um damit die Bearbeitungsspäne und den Metallschlamm aus dem Bearbeitungsspalt herauszufordern. Herkömmliche EntladungsbearbeiLungs-
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vorrichtungen sind jedoch nicht in der Lage/ derart komplizierte Vorgänge zu steuern.
Der·schlimmste Nachteil bei der herkömmlichen Entladungsbearbeitung besteht jedoch im Verbrauch der Bearbeitungselektrode 10. Die Figuren 5A bis 5C zeigen Beispiele der bei der üblichen Entladungsbearbeitung auftretenden Nachteile. Wenn das Maß der' Erweiterung des Radius der Kreisbewegung der Bearbeitungselektrode 10 gegenüber dem Werkstück erhöht wird, wie dies bei der Tieflochbearbeitung der Fall ist, tritt zwischen der Seitenfläche der Elektrode 10 und' dem Werkstück 12 ein· Kurzschluß auf, wie in Fig. 5A gezeigt. Die Elektrode 10 wird dann in Richtung des Grobbearbeitungsvorschubs, also in Z-Achsen-Richtung, angehoben, und nachdem der Kurzschlußzustand beseitigt ist, wird die Elektrode 10 wieder abgesenkt, wie in Fig. 5C gezeigt, wobei das Werkstück 12 dann ausgehöhlt wird. Da eine elektrische. Entladung hierbei am Ende der Elektrode auftritt, erfolgt der AbarbeiturigsVorgang nur an dem Ende der Elektrode 10, so daß diese örtlich an dem Ende verbraucht wird, was zur Folge hat, daß die Bearbeitungsgenäuigkeit für das Werkstück 12 schlechter wird.
·. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Fabrikationsmaschine zu schaffen« bei der die vorstehend ge-' nannten Schwierigkeiten und Mängel ausgeschlossen sind und mit der mit ausreichendem Bearbeitungswirkungsgrad ein verbessertes Bearbeitungsfinish erzielt wird, indem die" Steigerung der Bearbeitungsgrenzlinie AR der - Elektrode bei jeder Kreisbewegung der Elektrode abhängig von der Bearbeitungskapazität optimal gesteuert wird, wenn eine Bearbeitungselektrode gegenüber dem Werkstück in einer kreisenden Bewegung verlagert wird.
Desweiteren soll eine Fabrikationsmaschine geschaffen werden, in der ein Werkstück wirksam durch optimale Steuerung der sich erweiternden Bearbeitungsgrenzlinie Ar der Elektrode bei jeder Kreisbewegung wirksam bearbeitet wird, wobei die Steuerung abhängig vom bearbeiteten Zustand des Werkstücks unter geeigneter Kontrolle der \Bearb§itiingsspaltweite in Abhängigkeit vom Bearbeitungszustand vorgenommen wird, wenn das Bearbeitungswerkzeug oder eine Bearbeitungselektrode gegenüber dem Werkstück in Kreisbewegung bewegt wird, so daß abfallende Materialteilchen und Metallschlamm oder dergleichen wirksam abgefördert werden,·' ohne daß' die Bearbeitungsgenauigkeit nachteilig beeinfluß wird, wenn sich der Bear-.beitungszustand verschlechtert.
Außerdem soll eine Fabrikationsmaschine geschaffen werden, bei' der eine Bearbeitungselektrode gegenüber einem Werkstück im wesentlichen kreisförmig bewegt wird, um das Werkstück auszuarbeiten, wobei die Bewegungsbahn der Elektrode allmählich derart ausgedehnt oder verengt wird, daß die Ausweitung der Elektrode in der Bewegungsbahn oder die Verengung der Elektrode in der Bewegungsbahn und die Beschleunigung oder Verzögerung der Kreisbewegung der Elektrode abhängig vom Bearbeitungszustand des Werkstückes optimal gesteuert werden können. "
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Entladungsbearbeitungsverfahrens, durch das eine Finishbearbeitung im Anschluß an einen Vor- oder Haup.tbearbeitungsvorgang wirksam durchgeführt werden kann und bei dem ein örtlicher Verbrauch der Bearbeitungselektrode verhindert wird, so daß dadurch Kurzschlüsse zwischen Elektrode und Werkstück ausgeschlossen werden und auch dann eine sehr hohe Bearbeitungsgenauigkeit erhalten bleibt, wenn ein ge-
störter Bearbeitungszustand wie ein Kurzschluß oder dergleichen im Laufe der Finishbearbeitung auftritt.
Ziel der Erfindung istr es also, eine Entladungsbearbeitungsvorrichtung zu schaffen, mit der die vorstehend aufgeführ-■ · ten Verfahren und Aufgaben zufriedenstellend ausgeführt werden können.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Fabrikationsmaschine geschaffen, in der ein Bearbeitungswerkzeug oder eine Bearbei-. ■ tungselektrode gegenüber einem Werkstück kreisend bewegt wird, um im Werkstück eine Vertiefung auszuarbeiten, wobei die Bewegungsbahn der Elektrode in einem vorbestimmten Maß ausgeweitet oder reduziert wird, wobei Bestimmungseinrich-
"15 tungen vorhanden sind, die erkennen und festlegen, ob die Bearbeitungselektrode sich in einem bearbeitenden oder in einem nicht-bearbeitenden Zustand für das Werkstück befindet, während die Elektrode kreisförmig bewegt wird; Entscheidungsmittel für Erweiterung oder Reduzierung der Bewegungsbahn der Elektrode aufgrund des kleineren von wenigstens zwei Einstellwerten der Erweiterungs- oder Reduziergröße der Bewegungsbahn der Elektrode sind vorhanden, wenn wenigstens . zwei Einstellwerte der Erweiterungs- oder Reduzierungsgröße der Bewegungsbahn der Elektrode eingestellt sind, und die Entscheidungsmittel· bestimmen den Bearbeitüngseinschaltzustand und darüber, ob die Bewegungsbahn der Elektrode erweitert oder reduziert wird, aufgrund des größeren eingestellten Wertes der beiden Einstellwerte, wenn die Erkennungsmittel einen für die Bearbeitung untauglichen Zustand feststellen.
Dies und· weitere Ziele der Erfindung werden mit einer Fabrikationsmaschine erreicht, in der ein Bearbeitungswerk-
zeug oder eine Bearbeitungselektrode im wesentlichen in . kreisförmiger Bewegung gegenüber einem Werkstück bewegt wird, um das Werkstück auszuarbeiten, während die Bewegungsbahn der Elektrode durch Steuerung der Weite des Bearbeitungs-Spaltes zwischen Elektrode und Werkstück in einem bestimmten Maß ällmähmlich ausgeweitet oder reduziert wird, wobei di.e Maschine Erkennungsmittel aufweist, um festzustellen, ob die Bearbeitungselektrode sich in einem für die Bearbeitung ermöglichenden Zustand, in einem die Bearbeitung nicht ermöglichenden Zustand oder in einem für die Bearbeitung fehlerhaften Zustand gegenüber dem Werkstück befindet, während die Elektrode in einer Kreisbewegung bewegt wird; Elektrodenbewegungsbahnentscheidungsmittel für die Auswahl des kleineren reduzierten Wertes von wenigstens zwei reduzierten Wei- ten des Bearbeitungsspaltes, wenn wenigstens zwei reduzierte Weiten des Bearbeitungsspaltes und wenigstens eine ausgedehnte Weite des Bearbeitungsspaltes vorgegeben sind sowie die Erkennungsmittel den die Bearbeitung ermöglichenden Zustand erkennen, zum Auswählen des größeren reduzierten Wertes der beiden reduzierten Weiten des BearbeitungsSpaltes, wenn die Erkennungs- oder Diskriminatormittel den die Bearbeitung ermöglichenden Zustand feststellen, und den erweiterten Wert '■ des Bearbeitungsspaltes auswählen, wenn die Diskriminatormittel den verschlechterten Bearbeitungszustand feststellen, · um dadurch Ausweitung oder Reduktion der Bewegungsbahn der Elektrode zu steuern; und Kreisbewegungsgeschwindigkeit-Entscheidungsmittel zur Auswahl einer höheren Kreisbewegungsgeschwindigkeit der Elektrode, wenn wenigstens zwei Kreisbewegungsgeschwindigkeiten vorgegen sind und die Diskriminatormittel den verschlechterten Bearbeitungszustand feststellen, und um eine langsamere Kreisbewegungsgeschwindigkeit für die Elektrode zu wählen, wenn die Diskriminatormittel einen anderen als den verschlechterten Bearbeitungs-
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zustand feststellen, um damit die Kreisbewegung der Elektrode zu steuern.
' Weiter werden diese und andere Aufgaben der Erfindung gelöst durch eine Fabrikationsmaschine, in der ein Bearbeitungswerkzeug oder eine Bearbeitungselektrode' im wesentlichen in einer Kreisbewegung gegenüber einem Werkstück bewegt wird, um das Werkstück zu bearbeiten und dabei allmählich die Bewegungsbahn der Elektrode auszudehnen oder zu reduzieren, mit Unterscheidungsmitteln für das Feststellen der Weite des Bearbeitungsspaltes zwischen der Elektrode .und dem Werkstück und dem Bearbeitungszustand der .Elektrode, während die Elektrode in einer Kreisbewegung bewegt wird; Bestimmungsmittel für die. Elektrodenbahnbewegung, um die Bewegungsbahn der Elektrode in einer Richtung auszudehnen oder zu reduzieren, um die Bearbeitungsspaltbreite zwischen Elektrode und Werkstück zu verringern auf der Basis des Bearbeitungszustandes, der durch die Unterscheidungsmittel· festgestellt wird, und die Bewegungsbahn der Elektrode auszudehnen oder zu reduzieren in einer-Richtung zur Erhöhung der Bearbeitungsspaltbreite, wenn die durch die ünterscheidungsmittel festgestellte Bearbeitungsspaltbreite außerordentlich eng wird; und Kreisbewegungsgeschwindigkeit-Bestimmungsmittel zum Steuern der Geschwindigkeit der Kreisbewegung der Elektrode auf der Basis der Bearbeitungsspaltbreite zwischen Elektrode und Werkstück, welche von den Unterscheidungsmitteln festgestellt worden ist, und zum Erhöhen der Spaltbreite und anschließender Steigerung der Kreisbewegungsgeschwindigkeit der Elektrode, wenn die von den Unterscheidungsmitteln festgestellte Bearbeitungsspaltbreite außerordentlich eng ist. " . ' ■
Weiter werden diese- und weitere Aufgaben der Erfindung durch
ein Entladungsbearbeitungsverfahren für die Bearbeitung eines Werkstückes gelöst, indem einem Werkstück und einer Elektrode ein Strom zugeführt wird, der in einem .Bearbeitungsspalt zwischen dem Werkstück und der Elektrode durch eine Bearbeitungslösung fließt, wobei die Elektrode gegenüber dem Werkstück in einer Primär- oder Haüptbearbeitungsrichtung verschoben und anschließend der Bearbeitungsspalt in einen die elektrische Entladung ermöglichenden.Zustand in einer Ebene gesteuert wird/ die im wesentlichen senkrecht auf der Primärbearbeitungsrichtung steht, so daß die Finishbearbeitung des Werkstücks durch Bewegen der Elektrode relativ zum .-Werkstück im wesentlichen in einer Kreisbewegung erfolgt; hierbei wird der Radius der Kreisbewegung der Elektrode allmählich gesteigert oder verringert in einer Richtung, um den Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück zu verkleinern, wenn der Bearbeitungszustand zwischen Elektrode und Werkstück geeignet ist, während.der Radius der Kreisbewegung abrupt vergrößert oder verringert wird in einer Riehtung zur Vergrößerung des Bearbeitungsspalts in einer Ebe.ne senkrecht zur Hauptbearbeitungsrichtung, während zugleich die Kreisbewegung der Elektrode gestoppt wird, wenn der Bearbeitungszustand zwischen Elektrode und Werkstück entartet ist.
Ferner wird zur Lösung der Aufgabe eine Entladungsbearbeitungsmaschine zur Bearbeitung eines Werkstücks durch Zuführen von elektrischem Strom zum Bearbeitungsspalt zwischen Werkstück und Elektrode geschaffen, bei der die Elektrode, gegenüber dem Werkstück in einer Hauptbearbeitungsrichtung verschoben wird, während anschließend der Bearbeitungsspalt in einem die elektrische Entladung zulassenden Zustand in einer Ebene praktisch senkrecht zur Primärbearbeitungsrichtung erfolgt, wodurch das Werkstück fertigbearbeitet wird, indem
die Eiektrode gegenüber dem Werkstück im wesentiichen in einer Kreisbewegung bewegt wird. Diese Vorrichtung weist Unterscheidungsmittel· auf, die feststehen, ob der Zustand für die Bearbeitung des Werkstücks durch die- Eiektrode in der Fxnishbearbeitungsstufe ein die Bearbeitung zulassender Zustand, ein die Bearbeitung nicht zuiassender Zustand oder ein entarteter Bearbeitungszustand ist; Kreisbewegungsbahn-Entscheidungsmittel· dienen zur aiimählichen Ausdehnung oder Reduzierung des Radius der-Kreisbewegung der Eiektrode durch Auswahl· des feineren vorgegebenen Wertes von wenigstens zwei vorgegebenen erhöhten oder reduzierten Werten des Radius der Kreisbewegung der Eiektrode, wenn wenigstens zwei vorgegebene erhöhte oder reduzierte Werte des Radius der Kreisbewegung der Eiektrode eingesteht sind zur Verringerung des .15 Bearbeitungsspaites zwischen Eiektrode und Werkstück und die Unterscheidungsmittel· den die Bearbeitung zulassenden Zustand feststehen, während der größere eingeste^te Wert der beiden vorgegebenen erweiterten oder reduzierten Werte gewähit wird, wenn die Unterscheidungsmittel· den die -Bearbeitung nicht zulassenden Zustand feststehen, wodurch der Radius der Kreisbewegung der Eiektrode auf der Basis des vorgegebenen Wertes allmählich erweitert oder reduziert wird, wenn wenigstens ein erweiterter oder reduzierter Wert des Radius 'der Kreisbewegung der Eiektrode für die Erweiterung des Bearbeitungsspaltes vorgegeben ist, und die Unterscheidungsmittel· den entarteten Bearbeitungszustand feststellen, während der Radius der Kreisbewegung der Eiektrode abrupt erweitert oder reduziert wird in Richtung einer Spaitvergrößerung in einer senkrecht auf der Hauptbearbeitungsrichtung stehenden Ebene, während die Kreisbewegung der Eiektrode gestoppt wird, wenn der entartete Bearbeitungszustand während" einer bestimmten Zeitspanne als.bestehend festgestel·^ wird.- · " " ' '
In der Zeichnung stellen dar: .
Fig. 1 ein Erläuterungsschaubild, das ein herkömmliches Entladungsbearbeitungsverfahren und" eine ,dafür verwendete Vorrichtung zeigt, bei
denen die Elektrode gegenüber einem Werkstück verlagert wird;
Fig. 2 das Schaubild einer bestimmten Elektrodenform · der herkömmlichen Entladungsbearbeitungsvor-
richtung;
Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung eines mit der in Fig. 2 gezeigten Elektrode in Verbindung"stehen-/ · den Nachteils;
Fig. 4 das Schaubild des geometrischen Ortes der Elektrode, wenn dieser eine Kreisbewegung mit automatischer Erweiterung des Radius erteilt wird; · ·
Fig'. 5A nacheinander die einzelnen Bewegungsphasen bis 5C der Elektrode, wenn .zwischen ihr und dem Werkstück ein Kurzschluß auftritt;
Fig. 6 das Schaubild einer bevorzugten Ausführungs-
forin einer Entladungsbearbeitungsvorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 7 eine Erläuterungsdiagramm, das dieSteuervorrichtung für die X-Y-Führungen zeigt, wel
che in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden;
» ■ 9 »
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Fig. 8 die Schaltung des Zweiphasenoszillators der Steuervorrichtung;
Fig. 9 das Schaltbild der Steuerschaltung des Zwei-' phasenoszillators;
Fig. 10 ' das Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung für den Zweiphasenoszillator;
. ' . ·
Fig. 11. das Schaltbild eines wiederum anderen Ausfüh-' rungsbeispiels der Steuerschaltung für den Zwei^hasenoszillator;
.15 Fig. 12 das Schaltbild eines nochmals anderen Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung für den Zweiphasenoszillator.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Entladungsb.earbeitungsvorrichtung mit einem Aufbau gemäß der Erfindung wird'anhand der Zeichnung und insbesondere der Fig. • 6 beschrieben, wobei die bereits jLn den vorhergehenden Figuren verwendeten Bezugszeichen für entsprechende Bauteile beibehalten sind. Ihre Beschreibung kann.deshalb an dieser · Stelle unterbleiben.
In Fig. 6 werden Signale von einer elektrischen Bewegungssteuervorrichtung 24 an Servomotoren 26 und 28 abgegeben, die hierdurch angetrieben werden und ihrerseits die X-Y-Führungen 30 und 32 in Richtung der X-Achse bzw. der Y-Achse irr Bewegung setzen, wodurch die Elektrode 10 gegenüber dem Werkstück 12 eine Kreisbewegung ausführt, wie dies bereits.in Verbindung mit der Vorrichtung nach Fig. 1 beschrieben wurde. . . - ■
Die. Entladungsbearbeitungsvorrichtung enthält einen Differentialwandler 34, 'der einen Wicklungsabschnitt besitzt, welcher am feststehenden Teil der Vorrichtung befestigt ist, sowie einen bewegbaren Eisenkern, der so gestaltet und angeordnet ist, daß er dieselben Bewegungen wie die Elektrode 1 0 ausführt, so daß mit ihm die Höhe-.oder Position der Elektrode 10 in Richtung der Z-Achse festgestellt werden kann.
Die Entladungsbearbeitungsvorrichtung weist außerdem eine Vergleichsffilektorschaltung 36 auf, die der Schaltung 12 in Fig. 1 der japanischen Patentanmeldung Nr. 32 112/1978 gleich ist. Die Vergleichsselektorschaltung 36 dient dazu, bevorzugt die niedrigere Spannung der Differenzspannung Vd - Vs zwischen der Spannung Vd des Bearbeitungsspaltes zwischen Werkstück 12 und Elektrode 10 und einer Bezugsspannung Vs und der Ausgangsspannung des Wandlers 34 auszuwählen, um die Differenzspannung Vd - Vs über eine Diode 3 6a an einen Verstärker 37 zu geben, wenn die-Differenzspannung Vd - Vs positiv ist, dagegen die Differenzspannung Vd - Vs über einen Widerstand 36b dem Verstärker 37 zuzuführen, wenn sie negativ ist. Da die Differenzspannung Vd - Vs nur dann negativ wird, wenn die Spannung Vd aufgrund eines Kurzschlusses zwischen Elektrode 10 und-Werkstück 12 abgenommen hat, ist die Bezugsspannung Vs in geeigneter-Weise eingestellt, damit die negative Komponente der Differenzspannung Vd - Vs auf einen niedrigen Wert gedrückt wird. Auf diese Weise.wird bei richtig verlaufendem Bearbeitungsvorgang die Elektrode 10 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit ge-.
steuert abgesenkt, und wenn ein Kurzschluß auftritt, wird die Elektrode 10 mit äußerst geringer Geschwindigkeit angehoben.
Die Vergleichsselektorschaltung 36 arbeitet, wie im einzelnen in der genannten japanischen Patentanmeldung Nr. 32 112 /78 beschrieben, um die Stellung der Elektrode 10 gemäß der Spannungsdifferenz Vd - Vs zwischen der Spannung Vd des Bearbeitungsspaltes zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 '■und der Bezugsspannung Vs zu steuern für den Fall, daß die • Elektrode 10 höher als eine vorgegebene Position steht r wenn die Position des Spulenabschnitts des Differentialwandlers 34, der mit dem feststehenden Teil der' Vorrichtung fest verbunden ist-, zuvor bestimmt worden ist, und um vorzugsweise den Ausgangswert des Differentialwandlers 34 zu wählen, wenn die Elektrode 10 auf die vorbestimmte eingestellte Position abgesenkt ist. Die Elektrode 10 wird durch einen Servomechanismus so gesteuert, daß sie abwärts nicht unter diese vorgegebene Position abgesenkt wird; dieser Servomechanismus enthält das Servoventil 20 und den Hydraulikzylinder 22.
Ein -Ausführungsbeispiel für die Elektrodenbewegungssteuereinrichtung '24 der X-Y-Führungen 30, 32 ist in Fig. 7 dar-■20 gestellt". Die Steuereinrichtung 24 enthält einen Zweiphasenoszillator 42, der Sinuswellen e und e hervorbringt, die
χ y
. eine 90"-Phasenverschiebung zueinander haben, einen Steuerkreis 42, der die Ausgangsgrößen e" und e des Zweiphasenoszillatörs 40 entsprechend einem Zwischenelektroden-Span-. nungs-Detektorsignal Vd1 von der Impulsstromspeisequelle 14 steuert und Spannungsausgänge E und E gemäß gewünschten Exzenterradien erzeugt, Additionspunkte 44 und 46 zum Addieren der Spannungsausgänge E und E von der Steuerschaltung 42 mit den Ausgangsspannungen von linearen Potentiometern R und R -, die auf den X-Y-Führungen 30, 32 befestigt sind,
χ Y ■
so daß mit ihnen die Position der Elektrode 10 in der X-Y-Ebene festgestellt werden kann, und Verstärker 47 -und 48 zum Verstärken/der Ausgangsgrößen der Additiorispunkte 4 4 und 46
und zum Erzeugen von Motortreiberausgängen für den X-Achsen- · und den Y-Achsen-Motor 26 bzs, 28, wodurch diese Motoren'26 und 28 angetrieben werden. Da die Ausgangsspannungen der Potentiometer R und R auf die Additionspunkte 4 4 und 46 rückgeführt werden, werden die Motoren 26 und 28 solange angetrieben, bis die Ausgangssignale von den Additionspunk-• ten 44 und 46'zu "0" werden, wodurch die Positionen der Führungen so gesteuert werden, daß sie den.Ausgangsgrößen E und E der Steuerschaltung 42 gleich werden.
Fig. 8 zeigt ein genaues Schaltbild des Zweiphasenoszillators 40 in der Steuervorrichtung 24.. Der Zweiphasenoszillator enthält eine Integrationsschaltung mit einem Operationsverstärker Q1, einem Widerstand R,' der zwischen den Umkehreingang des Verstärkers Q1 undMasse gelegt ist, und einem Kondensator C zwischen Umkehreingang und Ausgang des Verstärk kers Q1. Ferner ist eine begrenzende Inversionsintegrationsschaltung vorhanden, die einen Operationsverstärker Q2,· einen Widerstand R zwischen Ausgang des Operationsverstärkers Q1 und Umkehreingang des Verstärkers Q2, einen Kondensator C zwischen Ausgang und Umkehreingang des Verstärkers· Q2 und spannungsbegrenzende Zenerdioden ZD1 und ZD2 in Gegenreihenschaltung zueinander und parallel zum Kondensator C aufweist, wobei die Integrationsschaltung eine Kaskade mit der Inversionsintegrationsschaltung in einer Rückkopplungsschleife bildet, die durch folgende Differentialgleichungen beschrieben wird: ■ ·
RC-^r e = e (1) ,
dt χ y
In der Schaltung ist die Zeitkonstante R1 χ C1 absichtlich
größer als RC, wodurch die Schaltung leicht instabil wird. Die spannungsbegrenzenden Zenerdioden ZD1 und ZD2 dienen dazu, die Deformation der Wellenformen von e und e zu eliminieren und dadurch ihre Amplitude zu stabilisieren. Die zwei so erhaltenen Ausgangsgrößen e. und e haben eine Phasenverschiebung von 90 °, was durch folgende Gleichungen zum .Ausdruck kommt:
ex = Esin se (3)-' ·
e" = Ecos r-— (4) .
y ■ RC
Hierin stellt E die Spannung der spannungsbegrenzenden Zenerdioden ZD1 und ZD2 dar. Bei der Schaltung sind an den beiden Enden der Widerstände R äußere Klemmen vorgesehen, womit die Frequenz der Integrationskreise eingestellt werden kann. Äußere Widerstände 50 und 52 sind mit diesen Klemmen verbunden. Die Frequenz der Schaltung kann durch Wahl der Widerstandswerte der äußeren Widerstände 50 und 52 gesteuert
werden. -
Bei dem gezeigten Ausführung'sbeispiel werden als äußere Widerstände 50 und 52 photoleitfähige Zellen verwendet, so daß die Frequenzsteuerung der Schaltung durch äußere ■ Lichtbestrahlung vorgenommen werden kann.
Fig. 9 zeigt eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Steuerschaltung 42 in der Steuervorrichtung 24 als Schaltbild. Während der Entladungsbearbeitung zwischen der Elektrode 10 und dem Werkstück 12 fällt, ganz allgemein gesagt, das Detektorsignal Vd1- einer Zwischenelek.trodenspannung in einen vorbestimmten -Bereich.. Wenn der Entladungsbearbeitungsspalt größer wird, dann wird das Detektorsignal· der Zwischenelektrodenspannung Vd1 größer. Wird der Spalt größer als ein
vorgegebener Wert, dann kann eine gewünschte Entladung unmöglich werden. Das Zwischenelektrodenspannungsdetektorsignal wird in diesem Augenblick als ein· die Bearbeitung zulassendes Spannungssignal V1 definiert. Tritt ein Kurzschluß zwischen der Elektrode und dem Werkstück im Laufe der Bearbeitung auf, dann wird das Zwischenelektrodenspannungsde- " tektorsignal Vd' verringert und wird kleiner als ein bestimmter Spannungswert. In diesem Zeitpunkt wird dann das Zwisch'enelektrodenspannungsdetektorsignal als Kurzschlußdetek-?
torspannung V2 definiert. Wenn die die Bearbeitung ermöglichende Spannung V1 und die Kurzschl'ußdetektorspannung V2 bestimmt sind, und mit dem Zwischenelektrodenspannungsdetektorsignal Vd'.verglichen werden, kann festgestellt werden, ob der Entladungsbearbeitungsvorgang richtig geführt wird oder nicht.
Das Zwischenelektrodenspannungsdetektorsignal Vd1 wird, dem Umkehreingang eines Komparators 60 zugeleitet, während das die Bearbeitung ermöglichende Spannungssignal V1 dem Direkteingang des Komparators 60 zugeleitet wird, der einen Vergleich der Spannungssignale Vd' und V1 vornimmt. Übersteigt Vd' den Spannungswert V1, so wird festgestellt, daß die Bearbeitungsspaltweite zwischen Elektrode·10 und Werkstück 12 einen Wert angenommen hat, der die Abarbeitung des·Werk-' Stückes nicht mehr zuläßt, da der Bearbeitungsspalt auf einen Wert angestiegen ist, .bei dem kein Eritladungsvorgang mehr stattfindet. Der Komparator 60 erzeugt bei diesem Zu- · stand des Logiksignal "0", das dann einem Eingang eines UND-Gatters 62 zugeführt wird, welches dadurch gesperrt wird.
Das Logiksignal "0" vom Komparator 60 wird· außerdem über · einen Inverter 64 einem Eingang eines weiteren UND-Gatters 66 zugeleitet, das damit geöffnet wird.
·» * β «r ■ β O # *
Ein Taktimpuls CP wird zu jeweils bestimmten Zeiten von einem Oszillator 68 oder ein Taktimpuls CP, der mit der Schwingungsperiode des Ausgangs des Zweiphasenoszillators 40 (in Fig. 7) synchronisiert ist, wird jeweils einer weite'S ren Eingangsklemme der beiden UND-Gatter 62 und 66 zugeführt. • Somit wird, wenn das UND-Gatter 66 im den Bearbeitungsvorgang nicht zulassenden Zustand gemäß obiger Beschreibung geöffnet ist, der Taktimppuls CP vom Oszillator 68 durch ein UND-Gatter 72 einem ersten Zähler 70 eingegeben, der nacheinander die Taktimpulse CP vom Oszillator 68 zählt.
Wenn das Zwischenelektrodenspannungsdetektorsignal Vd1 kleiner .als das die Bearbeitung ermöglichende Spannungssignal • ' V1 ist, wird die Bearbeituhgsspaltweite zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 als richtig für den Bearbeitungsvorgang angesehen, da der Bearbeitungsspalt auf eine Spaltweite ausgedehnt ist, daß zwischen Elektrode 10 und Werkstück eine Entladung stattfindet. In diesem Zustand erzeugt der Komparator 60 den Logikwert "1", der dem einen Eingang des UND-Gatters .62 zugeleitet wird, und dieses öffnet. Vom Komparator 60 wird der Logikwert "1" außerdem über den Inverter 64 dem einen Eingang des UND-Gatters 66 zugeführt, das dadurch gesperrt wird. · * -
.25 Da die Taktimpulse CP vom Oszillator 68 jeweils einem weiteren Eingang der UND-Gatter 62 und 66 zugeleitet werden, kommen sie durch das geöffnete UND-Gatter 62 zu einem, zweiten Zähler 64, der die Taktimpulse CP nacheinander- zählt. ■ Die Zähler 70 und 74 sind in Kaskade geschaltet. Es wird deshalb der Zählerausgang des Zählers 74 außeadem im Zähler 70 gezählt. .
Das" Zwischehelektrodenspannungsdetektorsignal Vd'1" wird über-
dies auf den Direkteingang eines Komparators 76 gegeben,
der an seinem Umkehreingang das Kurzschlußdetektorsignal
V2zugeführt erhält und damit einen Vergleich zwischen dem Detektorsignal Vd" und dem Kurzschlußdetektorsignal V2 vornimmt. Ist das Zwischenelektrodenspannungsdetektorsignal
Vd1 kleiner als das Kurzschlußdetektorspannungssignal V2,
dann wird festgestellt, daß zwischen der Elektrode und dem Werkstück ein Kurzschluß aufgetreten ist. Der Komparator 76 erzeugt in diesem Fall ein Logiksignal "0", das jeweils einem der Eingänge der UND-Gatter 62 und 66 zugeführt wird, · wodurch diese beiden UND-Gatter'gesperrt werden. Die Taktimpulse vom Oszillator 68 können deshalb nicht auf die Zähler 70 und 74 gelangen. Der Zählzustand dieser beiden Zähler nimmt deshalb nicht zu. In der beschriebenen Weise ist also eine Vorrichtung gebildet, die feststellen kann, ob die
Elektrode 10 sich in einem die Bearbeitung ermöglichenden
Zustand befindet oder in einem die Bearbeitung nicht zulassenden Zustand gegenüber dem Werkstück 12 befindet.
Die Zählausgänge der Zähler 70 und 7-4 werden zwei multiplizierenden D/A-Wandlern 78X und 78Y zugeleitet, die auch
die Ausgangssignale e und e vom Zw.eiphasenoszillator 40
(in Fig. 7) erhalten und die Zählerausgangswerte der Zähler 70 und 74 mit den Ausgangssignalen e und e der Oszillatoren 4 0 multiplizieren, wodurch die Produktwerte E und E in analogen Größen gebildet werden; Die multiplizierenden D/A-Wandler können z. B. Wandler der Type Nr. AD7520-der Analog Device Inc. sein.
Mit einer Schaltung dieser Art werden die Scheitelwerte der Ausgangsgrößen E und E von den Multiplikations-D/A-Wandlern 78X und 78Y allmählich um immer einen Einheitsschritt vergrößert, wenn ein Taktimpuls CP während des die Bearbeitung
zulassenden Züstäride's zugeführt:'Vlrd,nünd -sie werden jeweils um vier Einheiten stark "erHÖKtp- wenn:<;£ritdem"d£e Bearbeitung nicht zulassenden''Zustand'Taktimpuise GP zugeführt-werden, so daß darin die' Spältweite Zwischen Elektrode ; 1 0 "urid Werk-"5 stück T2 stark vergfößert%ird;: Wenn "der :Zü§tändsdes Kurz-'.·' schlusöes festgestellt'wi'rd'/ werden- die-Seheitälwerte der Ausgangsgrößen E und "B'"- von den 'D/A-Wändlern 78Xt;ünd-"-78Y nicht erhöht, "da keine Taktiiripülse CP'vöm-Gszillator '68 -durch die ' · gesperrten UND-Gatter ■ 62 und ;r-iaüf die-Zähler 74:.und 70 ge-0 .langen körinen. Wie beschrieben-, dienen -die multiplizierenden D/A-Wandler" 78X:r.und~;'78Y :dazü, 'in- Zusammenarbeit'mi ta den Zählern 70 und 74; als"Elektrbderibewegürigsbähn-Ehtscheidungsmittel zu- wirken.': " ; *■■'■ '-*-" --'' ::" ::~~.": 'v?: V :'":r-:-i ""--^ ■· :^"·
Di'e Arbeitsweise der Fabrikationsmaschine in ihrer bevor-. " zügten Ausführüngsform1 alö Entiaduhgsbearbeittiiig'ä-^orrichtung mit dem" effindurtgsgemaßen "Atiibau-^irE^iur^a-i-e^Ifer-aitsarbeitung eines Loches iiti Werkstück"" 12;-bei Verwe-ndungf-'-Ser-Beärbeitungselektrode" 10 ^o?: iiC ^ : :^
' Der Servomechanismus mit Servoventil 20 und Hydraulikzylinder 22 wird so betrieben, daß die Elektrode 1-0 sich gegenüber dem Werks'tück 12 .in einer -bestiir^ abwärts bewegt' und damit die" Grtibbearbäitungs-stüfe' ausführt.
Ih dieser Arbeitsstufe- wi%dVl'ddr"'-SerVomechanismte wie unten besähreiben,- sö'da^ die· Bearbeitüflgs^sparitiüng Vd zwischen Eleiktrode: Ϊ 0 und %erks%äck:0I 2 'iil· !e'iri^iv bereich fällt, innerhalb d^sseri^eine1 günstige E%tladungsT3e^^ geführt "wird/ "'■"/ "; r:: '"'·'■-'* ; --V-; ^"-""- ^- "U^ * *--> -.:■. -:■'. --Γ ^ ■
Für den Fall, daß die^ Beärbeltungsspannürig Vd zwisclien Elek-■ trode 10 und' Werkstück: f2 geSen^kt wird,-' weil d'ie Gefahr eines Kürzschlusses Oder· derglexchen· zwischen Ele^ttöde-1;0 und Werk-
stück 12 besteht, wird die dem VergLeichsselektorkreis 36 zugeführte Bearbeitungsspannung Vd gleichermaßen gesenkt, was aus Fig. 6 deutlich wird, so daß die Differenzspannung Vd - Vs, die vom Spannungsdifferenzkreis 16, der Vergleichsselektorschaltung 36 und dem Verstärker 37 erzeugt und dem Hydrauliks.ervoventil 20 zugeführt wird, folglich ebenfalls abgesenkt wird. Somit wird die Absenkgeschwindigkeit der Elektrode 10 verlangsamt und wird der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück schließlich erheblich erweitert, so daß der Kurzschluß zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 vermieden oder beseitigt wird. Auf diese Weise wird die Elektrode 10 so gesteuert, daß der Bearbeitungsentladungsvorgang mit der Elektrode günstigerweise ausgeführt wird. .
' . . ■
Wenn der Kurzschluß zwischen Elektrode und Werkstück auf diese Weise beseitigt ist, wird die .Bearbeitungsspannung Vd wieder auf einen-Wert angehoben, bei welchem der Entladungsbearbeitung svorgang ausgeführt werden kann. Es wird dann in der Folge die Absenkgeschwindigkeit der Elektrode 10 wieder erhöht. ' ■
Für den Fall, daß der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 aus irgendwelchen Gründen übermäßig vergrößert ist, so daß zwischen Elektrode und Werkstück keine Entladung mehr stattfindet, wird die Bearbeitungsspannung Vd gesteigert, so daß, wie aus Fig. 6 hervorgeht, die Differenzspannung Vd- Vs aus der Spannungsdifferenzschaltung 16, die über die Vergleichsselektorschaltung·und den Verstärker ; 37 dem Hydraulikservoventil 20 zugeführt wird, ebenfalls ansteigt. Damit wird die Absenkgeschwindigkeit der Elektrode 10 vergrößert, so daß sich der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 verringert. Die Elektrode 10
wird also in dem Maße gesteuert; daß..-friert "Entladungsbearbeitungsvorgang im Sear be itungsspalt wieder einsetzt,. ,
• ' Wenn 'die günstige gewünschte Entladungsbearbeitung.^ zwischen Elektrode "und Werkstück" 1 2 -wieder■■:eingeleitet ist t, wird die Bearbeitungsspamuing Vd ^verringert,, und die.-Absenkgeschwindigkeit der Elektrode-TO-wird verlangsamt. ..Auf diese Weise wird der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 stets auf. optimalem Zustand-gehalten.,, während der Eritladüngs'bearbeitüngsvorgäng .'zwischen Elektrode und Werkstück abläuft*" Wenn die Elektrode TO .eine bestimmte Tiefe im Werkstück'12/erreicht',: stel-lti-'der.Dif-ferentialwandler 34 (in ■ ' Fig. 6) dies fest; - ; :"'" -^: I :'■ ■ '-: "..-:. \; .■:- -..-.λ /: .::-"
"Damit wird das Ausgangssignal des Differentialwandlers:34 kleiner als- di^ Dif f er enz Spannung ^.¥d -.- Vs f. -die ,am Ausgang der Spannungsdifferen^schaltung'ii 6^erscheint, und der{.Vergleichsse lek tor kr eis 36 wird bevorzugt die kleinere Spannung aus Differenzspannung- Vd -:Vs ^^ und ν Ausgangs spannung .desjDif feren-
"20. ' tialwandlers -3'4 ..wählenv also die -verringerte^Ausgangsspannung des Wandlers" 34, und wird : diese;, als ;Ausgaögss;ignal·-abgeben.
Wenn die Eingangsspannung vom Vergleichsselektorkreis 36 durch den Verstärker-37 "zum= Servoventil-2Q somit: "0" an-
' nimmt, wird:die Absenkbewegung ■ der .Elektrode. T-0 - gestoppt.
Wie oben beschrieben,- ist auftdiese-Weise der Grob- oder Primärbearbeitungsschritt der."= Vorrichtung beendet.-■
Nach:Beendigung des Grobböarbeitungsschrittes Wird die Energie pro Impuls von der Impul'sstromquelle 14 (Fig.s.6) verringert, "womit ein Finish- oder Sekundärbearbeitungssehritt eingeleitet wird,- bei welchem d'4.e"X—Y-Führungen 30-, 32 aufgrund der 'Elektronenbewegungs s teuer einrichtung *2:4:jder Elektrode kontinuieüiche Kreisbewegungen1 er teilen. ι ;.-.Die Radien
der mit Hilfe der X-Y-Führungen 30, 32 erteilten Kreisbewegungen werden so gesteuert, wie in Fig. 4 gezeigt, daß sie von Null, ausgehend, allmählich um einen bestimmten Wert der Bearbeitungsgrenzenausweitung &R zunehmen. Dieser Ausweitung?- wert AR wird so gesteuert, daß der Beärbeitungswxrkungsgrad der Vorrichtung innerhalb des Bereichs der Bearbeitungskapazität der Vorrichtung ein Maximum wird.
Die Sinuswellen e und e mit einer Phasenverschiebung von 90 ° werden (siehe Fig. 7) zunächst vom Zweiphasenoszillator 40 erzeugt. Die Ausgangssignale e und e des Zweiphasenos-
x y · ·
zillators 4 0 werden den Multiplikations-D/A-Wandlern 78X und 78Y in der Steuerschaltung 42 zugeleitet und mit den aufgezählten Ausgangswerten der Zähler 70 und.74 multipliziert. Auf diese Weise erzeugen die Wandler 78X und 78Y Treiberspannungsausgangssignale E und E für die beiden Servomotoren'
χ . y
26 bzw. 28. Die Radien der Kreisbewegung der X-Y-Führungen 30 und 3.2 und folglich die Radien der Kreisbewegung der Elektrode 10 gegenüber dem Werkstück 12 können durch die Scheitelwerte der Ausgangssignale E und E on den Wandlern 78X und 78Y beeinflußt werden. ■ ·
Mit der oben beschriebenen Vorrichtung wird der Radius der Kreisbewegung allmählich gesteigert. Wenn der Finishbearbeitungsschritt angelaufen ist, erzeugen die Zähler 70 und 74 die Ausgangssignale "0", so daß die Multiplikations-D/A-Wandler 78X und 78Y entsprechend Ausgangswerte E und E
χ y
von "0" erzeugen. Folglich beginnt die Kreisbewegung der Elektrode 10 in der Position, in der der Radius der Kreisbewegung Null ist. Wenn das Bearbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1 in die Beziehung V1 >Vd'>V2 fällt, vergleicht der Komparator 60 das Detektorsignal Vd1 mit der die Bearbeitung ermöglichenden Spannung V1 und erzeugt den Logikwert "1",
da das Detektorsignal Vd1 kleiner als die die Bearbeitung ermöglichende Spannung V1 ist. Außerdem vergleicht der Komparator 76 das Detektorsignal Vd1 mit der Kurzschlußdetektorspannung V2 und erzeugt den logischen Wert 1 , da das De-5" tektorsignal Vd1 größer als diese Kurzschlußdetektorspannung V2 ist. Die Ausgängssignale "1" der Komparatoren 60 und 76 werden dem UND-Gatter 62 zugeleitet, wodurch dieses geöffnet wird. Somit .können die Taktimpulse CP des Oszillators 68 über die Zähler 70 und 74 gelangen, die nun diese Taktimpulse
10· vom Oszillator 68 zählen. Die Zählerausgangswerte der Zähler 70 und 74 werden anschließend den beiden Multiplikations-D/A-'Wandlern 78X und 78Y zugeleitet, die daraufhin die Scheitelwerte der Ausgangssignale E und E jeweils im eine Einheit erhöhen, wenn ihnen ein Taktimpuls CP zugeht, so daß auf diese Weise die Radien der Kreisbewegung,.die die Elektrode
10 durchführt, mit dem Maß zunehmender Bearbeitungsbegrenzung gesteigert werden.
Wenn die Zwischenelektrodenspanriung oder das Bearbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1 der .Beziehung Vd1 größer V1 genügt, so wird durch den Vergleich des Komparators 60 dieser beiden Spannungen ein Logikwert. "0" von ihm hervorgebracht, was als Erkennung gedeutet wird, daß der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 1-2 sich zum die Bearbeitung nicht mehr ermöglichenden 'Zustand erweitert hat, da dann zwischen Elektrode und Werkstück keine Entladung mehr in wünschenswertem Maße auftritt. Das "0"-Ausgangssignal vom Komparator 60 wird auf das UND-Gatter 62 gegeben, wodurch dieses gesperrt wird, kommt aber auch über den Inverter 64 zum UND-Gatter 66, das nun geöffnet ist. Die Taktimpulse CP vom Oszillator 68 werden.dann über das UND-Gatter 66 .unmittelbar dem Zähler 70 zugeführt, der diese Taktimpulse CP aufzählt.
Wie Fig. 9 erkennen läßt, zählen.die Zähler 70 und 74 im oben beschriebenen Zustand einen Taktimpuls CP vom Oszillator 68 nun mit dem vierfachen Wert im Vergleich zum vorher beschriebenen, die Bearbeitung ermöglichenden Zustand der Vorrichtung. Folglich erhalten die Multiplikations-D/A-Wandler 78X und 78Y Zählerausgänge vom vierfachen Wert im Vergleich zum die Bearbeitung ermöglichenden Zustand von den * Zählern 70 und 74 und erhöhen die Scheitelwerte der Ausgangsgrößen E- und E um jeweils vier Einheitsstufen bei Zugang.
eines Taktimpulses CP vom Oszillator 68,· wodurch die Radien der Kreisbewegung"der Elektrode mit erhöhter Grenzenausweitung &R2 (AR2 = 4&R1) erweitert werden, was eine Multipli- · kation der Sprünge der Radienausweitung gegenüber dem.die Bearbeitung ermöglichenden Zustand der Vorrichtung um den Faktor 4 bedeutet. Auf diese Weise wird der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode -10 und Werkstück 12 sprunghaft in den Bereich verengt, in dem zwischen Elektrode und Werkstück wieder Entladung stattfindet. Kommt die Elektrode somit in den die Entladungsbearbeitung ermöglichenden Zustand, so fällt das Bearbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1 wieder in den Bereich Vi . >Vd', die Elektrode 10 ist somit wieder in den vorher beschriebenen, die Bearbeitung ermöglichenden Zustand zurückgelangt. ·
Wenn ein.Kurzschluß zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 aufgrund zu enger Annäherung und damit zu geringem Bearbeitungsspalt auftritt, dann fällt das Bearbeitungsspannungs-·· detektorsignal Vd1 in den Bereich V2 >Vd', so daß der Komparator, der das Detektorsignal Vd1 mit der Kurzschlußdetektorspannung V2 vergleicht, den Logikwert "0" hervorbringt. Dieser Logikwert "0" vom Komparator 76 wird den UND-Gattern 62 und 66 zugeführt, wodurch diese gesperrt werden und nunmehr keine Taktimpulse CP vom Oszillator 68 mehr zu den Zählern
70 und 74'gelangen können. Folglich kommen keine weitergezählten Ausgangswerte von den Zählern 74 und 70 auf die MuI-tiplikations-D/A-Wandler 78X, 78Y, so daß vorübergehend die Scheitelwerte der Ausgangsgrößen E und E nicht mehr zunehmen und damit der Kreisbewegungsradius der Elektrode unverändert bleibt. Wenn der vorher aufgetretene Kurzschluß auf diese Weise auf natürlichem Wege beseitigt ist, kehrt das BearbeitungsSpannungsdetektorsignal Vd1 wieder auf die Beziehung Vd1 >V2 zurück, so daß die Elektrode 10 dann wieder auf den die Bearbeitung ermöglichenden Zustand zurückgekehrt ist.
Wie vorher beschrieben, hält sich der Bearbeitungsspalt zwischen Elektroden 10 und Werkstück 12 während der Finishbearbeitung stets innerhalb eines geeigneten Wertes.
Wenngleich die Beschreibung auf einen Entladungsbearbeitungsvorgarig gerichtet ist, bei dem das bearbeitende Werkzeug oder die Elektrode eine Kreisbewegung ausführt, die .sich allmählich erweitert, ist die Entladungsbearbeitungsvorrichtung der beschriebenen Ausführungsform nicht allein darauf be-
■ schränkt, sondern kann auch mit einem Entladungsbearbeitungsvorgang in Verbindung gebracht werden, bei dem das Bearbeitungswerkzeug oder die Elektrode die Außenflächen des Werkstückes bearbeitet.Für diesen Fall wird "der Radius der Kreisbewegung der bearbeitenden Elektrode allmählich so stark verringert, was" mit Subtraktionszählern erfolgt, die anstelle der Additionszähler des beschriebenen Beispiels eingesetzt werden.
Die vorangehende Beschreibung ist auf einen Entladungsbearbeitungsvorgang gerichtet, bei dessen Vorrichtung das Werk- ■ stück feststeht und die Elektrode in .kreisförmigen Bewegungen bewegt wird, jedoch wird dieselbe Wirkung erzielt, wenn
beim Entladungsbearbeitungsvorgang die Elektrode feststeht und das Werkzeug sich in einer Kreisbewegung bewegt.
Wenngleich die vorhergehende Beschreibung sich mit einer Fabrikationsmaschine befaßt, die als Entladungsbearbeitungsvorrichtung ausgebildet ist, lassen sich'mit der beschriebenen Steuerung ähnliche Wirkungen auch bei Schablonenschleifmaschinen, Fräsmaschinen und dergleichen erzielen. Bei derartigen Bearbeitungsvorgängen läßt sich der· Drehmoment-Last- zustand durch überwachung des Motorstroms für die Antriebswelle erfassen, wodurch festgestellt wird,· ob sich die Ma*- schine in einem lastfreien, keine Bearbeitung durchführenden Zustand oder in, einem Bearbeitungszustand unter der richtigen Last befindet, und in gleicher Weise läßt sich ohne Schwierigkeit im technischen Aufwand eine vergleichbare Steuerung mit demselben Effekt durchführen, wie oben beschrieben.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht j kann die Entladungsbearbeitungsvorrichtung in ihrer erfindungsgemäßen Ausbildung gemäß den Darstellungen der Figuren 6 bis 9 erkennen und entscheiden, ob sich das Bearbeitungswerkzeug oder die Bearbeitungselektrode in einem die Bearbeitung zulassenden Zustand oder einem die Bearbeitung nicht ermöglichendem Zustand befindet, wenn das Werkzeug oder die Elektrode gegenüber dem Werkstück eine Kreisbewegung ausführt, und kann außerdem optimal für jeden Kreis abhängig vom Bearbei- · tungszustand der Elektrode die Bearbeitungsgrenze steigern oder ausweiten. Damit läßt sich der gewünscht gute Entladungsbearbeitungsvorgang mit der Bearbeitungsvorrichtung durchführen, so daß eine mit gutem Wirkungsgrad arbeitende Maschine geschaffen worden ist„
Fig. 10 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Steuerschaltung 42. Soweit gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 9 verwendet worden sind, sind damit auch die glei- - chen Bauteile bezeichnet, so daß eine nochmalige Beschreibung dieser Zeile entfallen kann. Die Steuerschaltung 42 5' enthält bei diesem Ausführungsbeispiel· einen Inverter 76a, der mit dem Ausgang des Komparators 76 verbunden ist. Wenn das Bearbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1 unter die Kurzschlußdetektorspannung V2 abgesunken ist, vergleicht der Komparator das Detektorsignal Vd1 mit der Kurzschlußdetektorspan-
.10 nung V2 und erzeugt dabei den Logikwert "0" als Festste^ung, daß zwischen der Eiektrode und dem Werkstück 12 ein Kurzschluß herrscht, was als entarteter Bearbeitungszustand zu bezeichnen ist. Der L-Ausgang "0" vom Komparator 76 wird den beiden UND-Gattern 62 und 66 zugeleitet und· kommt über
.15 . den Inverter 76a zu einem UND-Gatter 76b, das dadurch geöff-. .net wird. Vom OsZi^ator 68 stammende Taktimpulse CP werden überdies dem'zweiten Eingang.des UND-Gatters 76b zugeieitet. In dem genannten entarteten Bearbeitungszustand werden die Taktimpulse CP vom Oszillator 68 über das offene UND-Gatter
'20 76b der Subtraktionseingangsklemme (U) des ersten Zählers 70 zugeführt. Die derart aufgebauten Unterscheidungsmittel· sorgen also dafür, zu unterscheiden, ob sich die Elektrode 10" in einem die Bearbeitung zulassenden Zustand oder nicht gegenüber dem Werkstück 12 befindet, und stellen weiter fest, ob das Werkstück sich in einem entarteten Bearbeitungszustand oder nicht befindet.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, ist in dem die Bearbeitung zulassenden Zustand nur das UND-Gatter 62 offen, so daß Taktimpuise CP vom Oszillator 68 über das offene
• UND-Gatter 62 durch den zweiten Zähler. 74 zum ersten Zähler 70 und die Zählausgänge des ersten-und zweiten Zählers 70 bzw. 74 mit jedem Taktimpuls CP um Eins vorangezählt werden.
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In dem die Bearbeitung nicht zulassenden Zustand ist nur das UND-Gatter 66 geöffnet, so daß die Taktimpulse CT vom Oszillator 68 durch das geöffnete UND-Gatter 66 direkt zum Zähler 70 über ein ODER-Gatter 72 gelangen, und die Zählausgänge der Zähler 70 und 74 werden mit jedem Taktimpuls CP um vier Einheiten weitergezählt. Im entarteten Bearbeitungszustand ist nur das UND-Gatter 76b offen. Die Taktimpulse CP des Oszillators 68 laufen durch den Inverter 76a und das geöffnete UND-Gatter" 76b, und die Zählausgänge der Zähler 70 und 74 werden mit jedem Taktimpuls CP um vier Einheiten abwärtsgezählt.
Die Steuerschaltung 4 2 dieser Ausführungsform umschließt weiter einen primären Verzögerungszeitkonstantenkreis mit einem Widerstand 80 zwischen dem Ausgang des Komparators 7 6 und dem Umkehreingang eines Komparators 84 und einem Kondensator 82, der zwischen dem Umkehreingang des Komparators 84 und Masse liegt, sowie den Komparator 84 selbst. Verbleibt · das Verarbeitungsspannungsdetektorsigna,! Vd' langer als die Primärverzögerungszeitkonstante der genannten Schaltung auf einem niedrigen Wert, dann gibt der·Komparator 76 dauernd einen Logikwert "0" ab. In diesem Zustand wird der aufgeladene Kondensator 62 über den Widerstand 80 entladen, und die Ladespannung des Kondensators 82 sinkt auf diese Weise unter den Wert einer Bezugsspannung V3' ab, die dem Direkteingang des Komparators 84 zugeführt wird.
Wenn der Kondensator 82 auf diese Weise über den Widerstand ' 80 entladen worden ist, bis seine Ladespannung unter den Bezugsspannungswert V3 abgesunken ist, erzeugt der Komparator 84 den Logikwert "1".
Die Steuerschaltung 42 dieses Ausführungsbeispiels enthält
weiterhin einen Transistor 88, eine Lampe 86, die mit dem Emitter des Transistors 88 verbunden ist, und mehrere Photoleiterzellen 50 und 5-2, die, wie angedeutet, in einem geschlossenen Gehäuse 90 enthalten sind. Die Lampe 86 dient dazu, die Photoleiterzellen 50 und 52 im Gehäuse 90 gleichmäßig zu beleuchten und dadurch die Widerstandswerte der Zellen 50. und 52 abzusenken, was zur Folge hat, daß die Oszillationsfrequenzen der Ausgangssignale e und e des
χ . ■ y
Zweiphasenoszillators 40 (in Fig. 7) erhöht werden. Das TO' . H-Ausgangssignal "1" vom"Komparator 84 wird dann der Basis des Transistors 88 zugeführt, dessen Kollektor an der posi-• tiven Spannung. +V.cc. liegt, wodurch der Transistor 88 leitend wird und die Lampe 86 zum Aufleuchten bringt. In dieser Weise ist die aus Widerstand 80 und Kondensator 82, Komparator 84, der Lampe 86 und dem Transistor 88 sowie den photoelektrischen Zellen 50 und 52 aufgebaute Primärverzögerungszeitkonstantenschaitung dazu in der Lage, als Bestimmungseinrichtung für die Kreisbewegungsgeschwindigkeit zu'wirken.
Wenn zwischen Elektrode und Werkstück ein Kurzschluß auftritt aufgrund eines engen Bearbeitungsspältes zwischen diesen beiden Teilen, fällt das Bearbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1 in den Bereich der Beziehung V2"> Vd1.. Der Komparator 46 vergleicht das Detektorsignal Vd' mit der Kurzschlußdetektorspannung V2 und erzeugt den Logikwert "0", da Vd1"kleiner als V2 ist. Das L-Aüsgangssignal "0" vom Komparator 76 wird über den Inverter 76a dem UND-rGatter 76b zugeleitet. Das UND-Gatter 76 wird damit geöffnet, und außerdem kommen die Taktimpulse CP. vom Oszillator 68 zum zweiten Eingang des UND-Gatters 76b, die durch das nun geöffnete UND-Gatter 76b zum Subtraktionseingang (U) des ersten Zählers 70 kommen,:wodurch die. Zählausgänge der Zähler 70 und 74 um vier Einheiten je Taktimpuls CP rückwärt'sgezählt und
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die Zählwerte so den Multiplikations-D/A-Wandlern 78X und 78Y zugeführt werden. Die Ausgangsgrößen E und E der D/AWandler 78X und 78Y haben somit entsprechend verkleinerte Scheitelwerte, so daß die Radien der Kreisbewegung der Elektrode 10 um &R2 verkleinert werden. Wenn der Bearbeitungsspalt zwischen der Elektrode 10 und dem Werkstück 12 in dieser Weise hinreichend erweitert worden ist, und der Kurzschluß damit, auf natürlichem Wege beseitigt wurde, kehrt das Bearbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1 wieder in den Bereich der Beziehung Vd1 > V2 zurück, so daß die Elektrode 10 damit sich' wieder im Zustand'der möglichen Bearbeitung · befindet.
Hält der Kurzschlußzustand zwischen der Elektrode 10 und dem Werkstück 12 jedoch an, wenn der Bearbeitungsspalt zwischen ihnen ausreichend erweitert worden ist, dann wird der Kondensator 82 über den Widerstand 80 entladen, so daß seine .Spannung unter die'vorgegebene Bezugsspannung V3' absinkt. Der Komparator 84 erzeugt dann ein H-Signal "1", wodurch der Transistor 88 in Leitungszustand kommt und die Lampe 86, die am Emitter des Transistors 88 liegt, Strom erhält. Bestrahlt die Lampe 86 die Zellen 50 und 52 im Gehäuse 90, so sinken deren Widerstandswerte ab'. Die Schwingfrequenzen der Ausgangssignale e und.e \om Zweiphasenoszillator 40 werden damit erhöht. Die Dreharizahl der.Kreisbewegungen der Elektrode 10 steigt damit an, so daß die Randgeschwindigkeit der Elektrode 10 gegenüber dem Werkstück 12 zunimmt, was zu einem merklichen Anstieg der Abpumpwirkung von Bearbeitungschips und leitfähigem Schlamm im Bearbei-, tungsspalt führt. Da der Radius der Kreisbewegungselektrode 10 weiter verringert ist, wird ein Überschneidungsphänomen der Elektrode 10/ was zu einer Verschlechterung der Bearbeitungsgenauigkeit der Elektrode 10 führt, vermieden;
vielmehr kann die Bearbeitungsgenauigkeit der Elektrode 10 gegenüber dem Werkstück 12 auf dem Wert bei der Kreisbewegung mit niedrigerer Bearbeitungsgeschwindigkeit gehalten werden. Auf diese Weise können abgearbeitete Chips oder Späne und leitender Schlamm, aus dem Bearbeitungsspalt wirksam heraus-. . gefördert werden, so daß der Kurzschluß zwischen Elektrode und Werkstück schnell beseitigt wird. Anschließend wird die Elektrode wieder'auf den vorherigen die Bearbeitung zulassenden Zustand oder die Bearbeitung nicht zulassenden Zustand geschaltet. Wie vorher beschrieben, wird der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück stets während des Finishbearbeitungsvorgangs auf einem geeigneten Wert gehalten. Es sei bemerkt, daß, wenngleich die vorangehende Beschreibung auf einen Entladungsbearbeitungsvorgang gerich-Ί5 tet ist, bei dem-der Radius der Kreisbewegung des Bearbeitungswerkzeugs allmählich zunimmt, die Entladungsbearbei— tungsvorrichtung des voranbeschriebenen Beispiels nicht hier-' auf beschränkt ist, sondern auch dort Anwendung finden kann, wo die·Bearbeitungselektrode die äußeren Umfangsflachen des Werkstücks bearbeiten. Für diesen Fall wird der Radius der Kreisbewegung des Bearbeitungswerkzeugs oder der Elektrode allmählich ausreichend verkleinert, wozu Subtraktionszähler anstelle der Additionszähler des beschriebenen Aus-• führungsbeispiels eingesetzt wferden. Auch ist das gleiche Prinzip anwendbar, wenn anstelle einer kreisförmige bewegten, Elektrode und eines feststehenden Werkzeugs der beschriebenen Ausführung die Bearbeitungselektrode fest angeordnet und das Werkstück in kreisförmiger Bewegung bewegt wird. Außerdem läßt.sich das Erfindungsprinzip statt in einer Entladungsbearbeitungsvorrichtung mit gleicher Wirkung auch bei Kopierschleifmaschinen, Fräsmaschinen und dergleichen anwenden. Bei "derartigen Anwendungen kann der Belastungsdrehmomentzustand aus der Stromaufnahme der Antriebswelle für das Werkzeug ermittelt werden, womit erfaßt werden kann,'
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ob ein lastfreier, die Bearbeitung nicht ermöglichender Zustand oder ein angemessener Bearbeitungslastzustand herrscht, und es kann die gleiche Steuerung ohne Schwierigkeit durchgeführt werden j somit dieselben Auswirkungen, wie oben beschrieben, erzielt werden.
Aus der vorangehenden Beschreibung in Verbindung mit der Fig. .10 geht hervor, daß die Entladungsbearbeitungsvorrichtung in ihrem erfindungsgemäßen Aufbau die Breite des Be-
•10 arbeitungsspaltes zwischen Elektrode und Werkstück abhängig vom Bearbeitungszustand optimal steuern kann, wenn das Werkzeug oder die Elektrode gegenüber dem Werkstück in einer kreisförmigen Bewegung bewegt wird, womit.das Werkstück sehr · wirksam bearbeitet wird, während außerdem die Spaltweite vergrößert und die Geschwindigkeit der Kreisbewegung der Elektrode bei einem entarteten Bearbeitungszustand erhöht werden kann. Es lassen sich so abgearbeitete Metallsplitter oder Chips und leitender Metallschlamm sehr wirksam aus dem Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück herausfördern, "· so daß sie die Bearbeitungsgenauigkeit der Vorrichtung nicht abträglich beeinflussen können, und es- kann die 'Fabrikationsmaschine, mit der das Werkstück bearbeitet wird, stets in sehr kurzer Zeit wieder in einen die Bearbeitung zulassenden Zustand zurückgeführt werden.
· .
Fig. 11. zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung 42. Soweit dieselben Bezugszeichen verwendet sind, stimmen die Bauteile mit denen in Fig. 10 überein, so daß. nochmalige Beschreibung hier entfällt. Die Steuerschaltung 42 dieses Ausführungsbeispiels weist darüber hinaus einen Transistor 92 zur Aufnahme des Bearbeitungsspannungsdetektorsignals Vd' an seiner Basis und eine Lampe 94, die mit dem Emitter des Transistors 92 verbunden ist und ebenfalls in dem geschlossenen Gehäuse 90 untergebracht ist, ist.
Wenn das Bearbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1' größer als das Kurzschlußdetektorsignal V2 wird, wird es Basis des Transistors 92 zugeführt, wodurch über einen Widerstand der Transistor 92 gesteuert und damit die Lampe 94 am Emitter des Transistors zum Aufleuchten gebracht wird. Die Lampe 94 beleuchtet dann die photoelektrischen Zellen 50 und im geschlossenen Gehäuse 90 in derselben Weise wie die Lampe 86. Wenn das Detektorsignal Vd1 also höher als die Detektorspannung Vd2 ist, wird der Transistor 92 leitend "und schaltet die Lampe 94 ein. Diese strahlt auf die photoelektri-' sehen Zellen 50 und 52 und verringert.deren Widerstandswerte. Damit werden die Schwingfrequenzen der Ausgangssignale e und e des Zweiphasenoszillators 4 0 entsprechend erhöht. Wenn -die Detektorspannung Vd1 kleiner als die Detektorspannung V2 ist, sperrt der Transistor 92, und die Lampe 94 erlischt, so daß die Widerstandswerte der Zellen 50 und. 52 größer werden. Damit sinken die Frequenzen der Ausgangssignale- e und e des Zweiphasenoszillators entsprechend. Auf diese Weise ist eine Kreisbewegungsgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung für die Elektrode geschaffen, von der die Kreisbewegungsgeschwind^gkeit der Bearbeitungselektrode mit Hilfe des Widerstandsv80 ( des Kondensators 82 , des Komparators 84, der Lampen 86, 94, der Transistoren 88 und 92 sowie der photoelektrischen-Zellen 50 und 52 bestimmt.wird. ' ■
Die Kreisbewegungsgeschwindigkeit der Elektrode 10 wird in .dem die Bearbeitung zulassenden Zustand oder in dem die Bearbeitung nicht zulassenden Zustand der Vorrichtung gemäß • nachfolgender Datstellung gesteuert. Wenn der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück klein ist und das Be- : arbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1 unter die Kurzschlußdetek-tor spannung V2 abgesunken ist, ■ dann ist der Widerstands-· wert des Transistors 92 groß, so daß der durch den Transis-
tor 92 fließende Strom klein und damit der durch die Lampe 94 fließende Strom ebenfalls klein ist. Der Widerstandswert der photoelektrischen Zellen 50 und 52, die von der Lampe beleuchtet werden., ist damit ebenfalls hoch. Daraus ergibt sich, daß die Schwingfrequenzen der Ausgangsignale e und
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e des Zweiphasenoszillators 40 niedrig werden und die Elektrode 10 sich .nur mit langsamer Kreisbewegung bewegt.
Mit größer werdendem Spalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück steigt das Bearbeitüngsspannungsdetektorsignal Vd1 .an und der Widerstandswert des Transistors 92 wird entsprechend allmählich kleiner. Der durch die Lampe 94 fließende Strom wird damit größer. Als Folge davon sinken die Widerstandswerte der photoelektrischen Zellen 50 und 52 allmählich ab, und es steigen .die Frequenzen der Atistjangs signale e und e des Zweiphasenoszillators 40, so daß die Geschwindigkeit der Kreisbewegung der Elektrode ansteigt. Auf diese Weise ist die Kreisbewegungsgeschwindigkeit der Elektrode abhängig vom Bearbeitungsspalt und folglich auch die Bearbeitungsgrenzlinie der Elektrode optimal gesteuert. Für den Fall, daß beispielsweise der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 eng ist, so daß zwischen diesen beiden Teilen leicht ein Kurzschluß entstehen kann, wird die Kreisbewegung der Elektrode 10 verlangsamt, womit ausreichend Zeit sichergestellt wird, in der die Elektrode 10 nach oben weggezogen werden kann, ohne daß zwischen der Elektrode 10 und dem Werkstück 12 Reibung auftritt. Im Falle, daß der Bearbeitungsspalt zwischen der Elektrode 10 und dem Werkstück 12 überaus groß ist, wird die Kreisbewegungsgeschwindigkeit der Elektrode 10 erhöht, wodurch aus dem Bearbeitungsspalt Späne oder dergleichen und leitender Schlamm herausgespült werden.
Der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 wird somit während der Finishbearbeitung immer auf einem geeigneten Wert gehalten.
.5 Es sei vermerkt, daß, wenngleich die Beschreibung auf eine Entladungsbearbeitungsvorrichtung abgestellt ist, bei der der Radius der Kreisbewegung der bearbeitenden Elektrode allmählich vergrößert wird, die Entladungsbearbeitungsvorrichtung -nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist, sondern auch bei einer Ausführungsform angewendet werden kann, bei der mit Hilfe der Bearbeitungselektrode der äußere Umfangsbereich des Werkstückes bearbeitet wird. In diesem Fall wird der Radius der Kreisbewegung des bearbeitenden Werkzeugs oder der Elektrode allmählich in ausreichendem Maße verringert, wozu anstelle der Additionszähler des beschriebenen Ausführungsbeispiels Subtraktionszähler- eingesetzt werden. ■ >" .
Die Beschreibung ist zwar auf eine Entladungsbearbeitungsvorrichtung abgestellt, bei der das Werkstück festgehalten und die Elektrode in einer Kreisbewegung bewegt wird, doch kann dieselbe Wirkung erzielt werden, wenn die Elektrode feststeht und das Werkstück sich kreisförmig bewegt.
Auch ist die voranstehende Beschreibung anhand einer Fabrikationsmaschine ^vorgenommen worden, die eine Entladungsbe-• arbeitung vornimmt, doch können gleiche Wirkungen an Kopierschleifmaschinen oder Fräsmaschinen erzielt werden, an denen die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eingesetzt wird. Der Zustand des Lastdrehmomentes kann aus dem Motorstrom des Werkzeugspindelantriebsmotors ermittelt werden,· womit festgestellt werden kann, ob Leerlaufzustand ohne Bearbeitung oder ein geeigneter'Bearbeitungslastzustand vorhanden ist,
und ähnliche Steuerungen können ohne Schwierigkeit vorgenommen werden, so daß die gleichen Wirkungen wie bei dem voranbeschriebenen Beispiel erzielt werden.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung deutlich wird, kann die Entladungsbearbeitungsvorrichtung gemäß Darstellung der Fig. 11 und einem Aufbau entsprechend der Erfindung die · Kreisbewegungsgeschwindigkeit der Elektrode abhängig von . der Größe des Bearbeitungsspaltes zwischen Elektrode und Werkstück in geeignetem Maß steuern, während eine· .angemes- ■ sene Steuerung der Bearbeitungsspaltweite abhängig vom Bearbeitungszustand vorgenommen wird, wenn das Werkzeug oder die bearbeitende Elektrode gegenüber dem Werkstück in einer ■ Kreisbewegung bewegt wird, so daß dadurch eine Beschädigung des Werkzeugs oder der Elektrode durch Reibung am Werkstück vermieden wird, die Bearbeitung des Werkstücks in gewünschter Weise erfolgt und abgearbeitete Späne und leitender Metallschlamm, die im Bearbeitungsspalt enthalten sind, mit Hilfe der Kreisbewegung der Elektrode wirksam herausgepumpt werden. Der Bearbeitungswirkungsgrad der Fabrikationsmaschine ist- somit durch die Erfindung erheblich verbessert..
Die Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung 42. Sofern Bezugszeichen vorkommen, die auch bereits in den Figuren 9 bis 11 auftreten, sind damit gleiche Bauteile bezeichnet, so daß eine entsprechende Beschreibung hier entfallen kann. Die Steuerschaltung 42 . dieses Ausführungsbeispiels weist zusätzlich ein UND-Gatter 69 auf, dem an einem Eingang die Taktimpulse CP des Oszillators 68 oder mit der Schwingungsperiode des Ausgangssignals vom Zweiphasenoszillator 40 synchrone Impulse zugeführt werden und das die Taktimpulse CP vom Oszillator 68 auf zweite Eingange der UND-Gatter 62, 66 und 76b leitet.
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Besteht das Bearbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1 bei niedrigem Wert nicht länger als die primäre Verzögerungszeitl'onstante der·primären Verzögerungszeitkonstantenschaltung, dann gibt der Komparator 76 dauernd den Logikwert "0" ab. In diesem Zustand wird der Ladekondensator 82 über den Widerstand 80 entladen, womit die Ladespannung des Kondensators 82 unter die Bezügsspannung V3 absinkt, welche dem Umkehreingang des Komparators 84 zugeführt wird, während der Wider-■ stand 80 auf einer Seite mit dem Direkteingang des Komparators 84 und auf der anderen Seite mit dem Ausgang des Komparators 76 in Verbindung steht.
Wenn der Kondensator 82 über den Widerstand 80 entladen ist, so daß die Spannung am Kondensator 82 kleiner als die Bezugsspannung V3 ist, erzeugt der Komparator 84 den Logiksignalwert "0", der dem zweiten Eingang des !UND-Gatters 69 zugeleitet wird und dieses UND-Gatter sperrt. Somit.werden keine Taktimpulse CP -vom Oszillator 68 über die UND-Gatter 62, 66 und 76b auf die -Zähler 70 und 74 gegeben.
. ·
Die Steuerschaltung 42 in diesem Ausführungsbeispiel enthält ferner einen Analogschalter 96, der die Ausgangssignale e und e vom Zweiphasenos ζ il-lator 40 zu den D/A-Wandlern 78X und 78Ϋ durchschaltet, und Eingangswiderstände 100 und 98, die zwischen die Eingangsklemmen der Wandler 78X und 78Y für die Ausgangssignale e und e vom.Oszillator 40 und Masse gelegt sind.
Wenn die Taktimpulse CP vom Oszillator 68 von den Zählern 70 ■ und 74 "ferngehalten werden, dann öffnet das Ausgangssignal des Komparators 84 außerdem den Arjalogschalter 96. Bei geöffnetem Schalter 96 sind die Ausgangssignale e und e vom • Oszillator 40 auch von den Wandlern' 78X und 78Y ferngehalten,
so daß die von den Wandlern erzeugten Ausgangsgrößen e und· · e Null sind. Damit hört jegliche Kreisbewegung der Elektrode 1 0 auf, so daß .der Radius der Kreisbewegung der Elektrode . 10 sprunghaft auf Null zurückgeht. Da der Komparator 84 eine Hysterese-Charakteristik enthält, kehrt, wenn die· Bearbeitungsspannung Vd zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 wieder ansteigt, der Radius der Kreisbewegung der Elektrode nicht sprunghaft auf den ursprünglichen Radius zurück. Folglich kann überschwingen oder Pendelbewegung, bei der der Radius der kreisförmigen Bewegung der Elektrode kurzzeitig größer und kleiner wird, vermieden werden. In der beschriebenen Weise ist die Kreisbewegungsbestimmungseinrichtung oder die Vorrichtung zum Steuern der Kreisbewegung der Elektrode 10 aufgebaut. Wenn ein Kurzschluß zwischen Elektrode 10'und Werkstück 12 auch dann noch bestehen bleibt, wenn der Bearbeitungsspalt ausreichend vergrößert worden ist, wird der Kondensator 82 über den Widerstand 80 entladen, bis sein Ladespannungswert unter die vorgegebene Bezugsspannung V3 sinkt. Der Komparator 84 erzeugt dann den logischen Ausgangswert "0", schließt damit das UND-Gatter 69 und unterbindet die Zufuhr von Taktimpulsen CP vom Oszillator 68 über das UND-Gatter 69 und die UND-Gatter 62, 66 und 76b zu den Zählern 70 und 74. Außerdem öffnet das'Ausgangssignal "0" des Kompärators 84 den Analogschalter 86 und unterbindet die Ausgangssignale e und e vom Zweiphasenoszillator 40 zu den D/A-Wandlern 78X und 78Y. . -
Da die Eingangsklemmen der D/A-Wandler 78X und /8Y für die Äusgangssignale e und e vom Oszillator 40 über die Widerstände 100 und 98 geerdet sind, werden die Eingangsgrößen der Wandler 78X und 78Y Null Volt. Folglich erzeugen die Wandler 78X und 78Y augenblicklich Ausgangswerte E und E vom Wert Null. Dadurch ist die Kreisbewegung der Elektrode
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10 augenblicklich gestoppt, und der Radius der Kreisbewegung der. Elektrode geht sprunghaft auf die Mitte zurück, ist also sehr schnell herabgesetzt, wodurch die bei der Bearbeitung entstandenen Späne oder Chips und im Bearbeitungsspalt angesammelter Schlamm herausgespült werden, und entsprechend erweitert sich der Bearbeitunqsspalt zwischen Elektrode und Werkstück, so daß der dazwischen auftretende Kurzschluß beseitigt ist.
Da der Komparator 84 eine Hysterese-Charakteristik enthält, kehrt-auch dann, wenn der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 plötzlich geöffnet ist und die Zwischenelektrodenspannung Vd und folglich das Bearbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1 ansteigt, der Radius der Kreisbewe-" gung der Elektrode 10 nicht augenblicklich auf die Größe
' . " des ursprünglichen Radius zurück. Damit kann ein Schwingungs.-phänomen, bei dem der Radius der Kreisbewegung der Elektrode 10 abwechselnd anwächst und wieder verringert wird, ausgeschlossen werden. ' ·
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Wenn bei einem bisher üblichen Entladungsbearbeitungsverfahren oder einer solchen Vorrichtung zwischen der Elektrode und dem Werkstück ein Kurzschluß' auftritt, so daß das Bearbeitungsspannungsdetektorsignal Vd1 herabgesetzt wird, wird die Elektrode in der Hauptbearbeiturigsrichtung angehoben.
.Nach dem Entladungsbearbeitungsverfahren und der danach arbeitenden Vorrichtung gemäß der Erfindung wird bei einem Kurzschluß zwischen Elektrode und Werkstück die Elektrode 10 in einer Richtung verschoben, die zu einer Vergrößerung des
30: ' Beärbeitungsspältes führt, und zwar- in einer im wesentlichen • ' senkrecht auf der Häuptbearbeitungsrichtung stehenden Ebene, und die Elektrode"wird lediglich geringfügig in der Primärbearbeitungsrichtung für den Zweck" der Erweiterung des Bear-
.beitungsspaltes gegenüber der Bodenfläche der Elektrode bei einer äußerst langsamen Geschwindigkeit angehoben- Dies liegt daran, daß die Differenzspannung Vd - Vs zwischen der Elektrodenspannung Vd und der Bezugsspannung Vs geringfügig negativ wird, wenn der Kurzschluß zwischen Elektrode und ■ Werkstück auftritt, so daß die leicht negative Komponente" über den Widerstand 37b der Schaltung 36 zum Servomechanismus zugeführt wird, um die Elektrode 10 in der Primärbearbeitungsrichtung zu verschieben.
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Wenn der Kurzschluß zwischen der Elektrode.10 und dem Werkstück 12 auf diese Weise wieder aufgehoben ist und Bearbeitungsspäne und Schlamm aus dem Bearbeitungsspalt herausgefördert sind, ist das Bearbeitungsspannungsdetektors.ignal .Vd' ·. ' wieder von der Beziehung Vd'>V2, die Vorrichtung ist dann in den die Bearbeitung nicht ermöglichenden Zustand oder in den die Bearbeitung ermöglichenden Zustand geschaltet, und die Kreisbewegung der Elektrode in der tiefsten Position des ausgehöhlten Loches, das in das Werkstück 12 eingearbeitet worden ist, wird erneut in Gang gebracht. Damit beginnt der Finishbearbeitungsvorgang unter Einbeziehung der gesamten Seitenfläche der Elektrode 10, so daß die Elektrode nicht örtlich verbraucht wird.
. Wie beschrieben, wird der Bearbeitungsspalt zwischen der Elektrode 10 und Werkstück 12 stets auf einem brauchbaren
• Wert während der Finishbearbeitung'des Werkstücks mit der
Elektrode gehalten. .
Es sei bemerkt, daß, wenngleich die'vorangehende Beschreibung eine Entladungsbearbeitungsvorrichtung darlegt, bei der der Radius der Kreisbewegung des Bearbeitungswerkzeugs oder der Bearbeitungselektrode allmählich vergrößert wird, die Er-
findung auf diese -Ausführungsform nicht beschränkt ist, sondern daß sie auch bei einer Vorrichtung mit einer Bearbeitungselektrode eingesetzt werden kann, mit der die Außenfläche eines Werkstücks bearbeitet wird. In diesem Fall wird der Radius der Kreisbewegung der Bearbeitungselektrode allmählich ausreichend verkleinert,- wozu anstelle der Additionszähler im beschriebenen Ausführungsbeispiel dann Subtraktionszähler eingesetzt werden.
Auch ist die Erfindung nicht nur dort brauchbar, wo das Werkstück festgehalten ist und die Elektrode bewegt wird und gegenüber dem Werkstück eine Kreisbewegung ausführt, sondern sie läßt sich auch bei umgekehrter Anordnung mit feststehender Elektrode und einem sich kreisförmig bewegenden Werkstück
einsetzen. · ·
Aus.der vorangehenden Beschreibung geht ein Entladungsbearbeitungsverfahren und eine Vorrichtung für die Bearbeitung eines Werkstücks 12 mittels Bewegen einer Elektrode 10 gegenüber dem Werkstück in einer kreisförmigen Bewegung in ei-. . ner Ebene im wesentlichen senkrecht auf der Primärbearbeitungs riqhtung für die Finishbearbeitung des Werkstücks hervor, wo- " bei gemäß der· Erfindung der Bearbeitungszustand des Werkstükkes gegenüber der Elektrode ermittelt und der Radius der Kreisbewegungselektrode.vergrößert oder verkleinert wird, so daß der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück im Hinblick auf den Bearbeitungszustand ein.Optimum
. . wird. Die Finishbearbeitung wird deshalb in besonders wirksamer Weise ausgeführt. Wenn ein entarteter Bearbeitungszu-. stand, wie etwa ein Kurzschluß zwischen Elektrode und Werk-
• ' stück auftritt, wird die Kreisbewegung der Elektrode gestoppt, und der Radius der Kreisbewegung der.Elektrode wird sprunghaft.vergrößert oder verringert in einer Richtung,
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daß der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode- und Werkstück vergrößert wird in einer im wesentlichen .senkrecht auf der Primärbearbeitungsrichtung stehenden.Ebene. Auf diese Weise wird ein örtlicher Verbrauch oder eine örtliche Abnutzung der Elektrode vermieden, das Werkstück kann durch dio ungleichmäßig abgenützte Form der Elektrode nicht verformt werden, sondern wird genau bearbeitet, und Bearbeitungsspäne und leitender Schlamm im BearbeitungsspaIt können wirksam aus dem Spalt herausgefördert werden, wofür, eine Pumpwirkung aufgrund der sprunghaften Bewegung der Elektrode maßgebend ist. · · '

Claims (1)

  1. 35 564
    MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA , Tokyo / Japan
    Fabrikationsmaschine
    Patentansprüche
    1. y Fabrikationsmaschine, in der ein Bearbeitungswerkzeug oder eine Bearbeitungselektrode gegenüber einem Werkstück in einer Kreisbewegung bewegt wird, um das Werkstück * zu bearbeiten, während die Bewegungsbahn des Werkzeugs · | oder der Elektrode um einen bestimmten Betrag allmählich · . . . fc ausgeweitet oder eingeengt wird, . ·
    gekennzeichnet durch Unterscheidungsmittel für die Bestimmung, ob das bearbei- -.. tende Werkzeug oder die bearbeitende Elektrode (10) sich in einem die Bearbeitung ermöglichenden Zustand oder in einem die Bearbeitung nicht ermöglichenden Zustand für.das Werkstück (12) befindet, während das Werkzeug oder die Elektrode (10) in einer Kreisbewegung bewegt wird, und Bestimmungsmittel für die Werkzeug- oder Elektrodenbahnbewegung, um die Bewegungsbahn des Werkzeugs oder der Elektrode (12) auszuweiten oder einzuengen auf der Basis eines kleineren· vorgegebenen Wertes von wenigstens zwei vorgegebenen Werten der Ausdehnungs- oder Einengungsgröße der Bewegungsbahn des Werkzeugs oder der Elektrode (12), wenn wenigstens zwei ■ vorgegebene Werte der Ausdehnungs- oder Einengungsgröße der
    ■ r> * * 4
    Bewegungsbahn des Werkzeugs oder"der Elektrode vorgegeben sind und die Unterscheidungsmittel" den die Bearbeitung zulassenden Zustand feststellen, und zur Ausweitung oder Einengung der Bewegungsbahn des Werkzeugs oder der Elektrode auf der Basis des größeren vorgegebenen Wertes der zwei vorgegebenen Werte, wenn die ünterscheidungsmittel den die Bearbeitung.nicht zulassenden Zustand feststellen.
    2. Fabrikationsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Ünterscheidungsmittel einen Differentialwandler (34) enthalten ,.· der mit der Elektrode (10) verbunden ist/ um die ■Position der Elektrode in einer vorbestimmten Richtung festzustellen, und Vergleichsauswahlmittel (36) abhängig vom Aus.gangswert des Wandlers (34) vorhanden sind, um bevorzugt, den niedrigeren Spannungswert der Differenzspannung zwischen einer dem Bearbeitungsspalt entsprechenden Spannung zwischen Elektrode (10) und Werkstück (12) und einer Bezugsspannung und dem Ausgangswert vom Wandler (34) auszuwählen'.
    3. Fabrikationsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Werkzeug- oder Elektrodenbewegungsbahn-Entscheidungsmittel einen Zweiphasenoszillator (40) enthalten, der Sinuswellen mit 90 °-Phasendifferenz abgibt, ferner eine Steuerschaltung (42), die abhängig von den AusgangsSignalen des Oszillators (40) arbeitet, um die Ausgangssignale des Oszillators (40) entsprechend einem Zwischenelektrodenspan- - nungsdetektorsignal zu steuern und Ausgangssignale für vorbestimmte Exzenterradien der Kreisbewegung der Elektrode (10) ..zu erzeugen, Additionspunktmittel (44, 46), die auf
    Ausgangsgrößen von der Steuerschaltung (42) und Ausgangsgrößen von Linearpotentiometern (Rx, Ry) ansprechen, die an der Elektrode (10) befestigt sind, um die Position der Elek trode in einer Ebene senkrecht zur Primärbearbeitungsrichtung der Elektrode zu erfassen, und auf die Ausgangssignale der Additionspunkte (44, 46) ansprechende Antriebsmittel
    (26, 28) zum Antrieb der Elektrode (10) in Quer- und Längsrichtung. .-·.
    4. Fabrikationsmaschine nach Anspruch 3, ·
    dadurch gekennzeichnet, ' \ . . daß der Zweiphasenoszillator (40) Integrationsmittel mit einem Operationsverstärker (Q1), einen.zwischen den Umkehr-
    eingang des Verstärkers und Masse eingeschalteten Widerstand (R) und einen Kondensator (C) aufweist, der zwischen den Verstärkerausgang und den Umkehreingang geschaltet ist, ferner eine begrenzende Umkehrintegrationsschaltung mit
    einem zweiten Operationsverstärker (Q2), einen zwischen
    den Ausgang des ersten Verstärkers (Q1) und den Ümkehreingang des zweiten Verstärkers (Q2) eingefügten zweiten Wider stand (R), einen zwischen den Ausgang und den ümkehreingang des zweiten Verstärkers (Q2) eingefügten Kondensator'(C)
    und spannungsbegrenzende Zenerdioden (ZD1, ZD2), die in Gegenreihenschaltung zueinander parallel zum zweiten Konderisator (C) liegen, wobei die Integrationsschaltung mit der
    Umkehrintegrationsschaltung in Kaskade in einer Rückkopplungsschleife von bestimmter Beziehung geschaltet ist.
    5. Fabrikationsmaschine nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuerschaltung (24) folgende Merkmale enthält:
    einen ersten Komparator (60)', der das Zwischenelektroden-Spannungs.detektorsignal und eine die Bearbeitung ermöglichende Spannung vergleicht, wobei der Entladungsbearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück größer als ein bestimmter Wert ist;
    einen zweiten Komparator (76), der ein Zwischenelektroden-Spannungsdetektorsignal und eine Kurzschlußdetektorspannung vergleicht, wobei das Zwischenelektrodendetektorsignal niedriger· als ein bestimmter Wert ist, um das Zwischenelektroden-Spannungsdetektorsignal mit der Kurzschlußdetektorspannung zu vergleichen;
    •ein erstes UND-Gatter (62), das die Ausgangssignale des ersten u.nd des zweiten Komparators (60, 76) und einen Taktimpuls (GP) zugeführt erhält, um den Taktimpuls weiterzuleiten; . -
    einen Inverter (64), der das Ausgangssignal des ersten Komparators (-60) umkehrt;
    ein zweites UND-Gatter (66), das das Ausgangssignal des zweiten Komparators (76) und des Inverters (64) sowie den Taktimpuls (CP) erhält, um diesen weiterzuleiten; einen Taktimpulsgenerator (68) > der eine Taktimpulskette synchron mit dem Zweiphasenoszillator (40) erzeugt·, einen ersten Zähler (70), dem das Ausgangssignal des zweiten UND-Gatters (66) zum Zählen zugeführt wird; " einen zweiten Zähler (74), dem das Ausgangssignal des ersten Zählers (62)' zum Zählen zugeführt wird; und . einen ersten und einen zweiten A/D-Wandler (78X, 78Y), der die Ausgangssignale vom ersten und zweiten Zähler (70/ 74) mit den Ausgangssignalen(e , e ) des Zweiphasenoszillators (40) multipliziert.
    6. ■ Fabrikationsmaschine, in der ein Bearbeitungswerkzeug oder eine Bearbeitungselektrode im wesentlichen in einer
    Kreisbewegung gegenüber einem Werkstück bewegt wird, um" das Werkstück zu bearbeiten, während die "Bewegungsbahn der Elektrode unter Steuerung der Breite eines Bearbeitungsspaltes zwischen Elektrode und Werkstück in einem bestimmten Maß erweitert oder eingeengt wird,
    gekennzeichnet· durch Unterscheidungsmittel zum Feststellen, ob das Bearbeitungs-
    • werkzeug oder die Bearbeitungselektrode sich in einem die Bearbeitung ermöglichenden Zustand, in- einem die Bearbeitung nicht ermöglichenden Zustand oder in einem entarteten Bearbeitungs zustand gegenüber dem Werkstück (12.) befindet, während das Werkzeug oder die Elektrode (10) in einer Kreisbewegung bewegt wird: ■ Bestimmungsmittel für die Werkzeug- oder Elektrodenbahnbewegung, die den kleineren reduzierten Wert von wenigstens zwei reduzierten Breiten des BearbeitungsSpaltes auswählt, wenn wenigstens zwei reduzierte Breiten des Bearbeitungs-
    • spaltes vorgegeben sind und wenigstens ein erweiterter Wert des Bearbeitungsspaltes vorgegeben ist wie auch die Unterscheidungsmittel den die Bearbeitung ermöglichenden Zustand feststellen, den größeren reduzierten Wert der beiden reduzierten Breitenwerte des Bearbeitungsspaltes auswählen, wenn die Unterscheidungsmittel den die Bearbeitung' nicht ermöglichenden Zustand feststellen und den erweiterten Breitenwert des Bearbeitungsspaltes auswählen, wenn die Unterscheidungsmittel den entarteten Bearbeitungszustand feststellen, um dadurch die Ausweitung oder Einengung der Bewegungsbahn des Werkzeugs oder der Elektrode zu steuern; und
    Kreisbewegüngs-Geschwindigkeitsbestimmungsmittel, um eine schnellere Kreisbewegungsgeschwindigkeit für das Werkzeug oder die Elektrode (10) auszuwählen, wenn wenigstens zwei Kreisbewegungsgeschwindigkeiten vorgegeben sind und die
    Unterscheidungsmittel den entarteten Bearbeitungszustand feststellen, und die langsamere Kreisbewegungsgeschwindigkeit auswählen, wenn die Unterscheidungsmittel einen anderen als den entarteten Bearbeitungszustand ermitteln, um dadurch die Kreisbewegung des Werkzeugs oder der Elektrode zu steuern..
    " 7. Fabrikationsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Unterscheidungsmittel einen Differentialwandler enthalten, der mit der Elektrode (10) für die Feststellung ihrer Position in einer vorbestimmten Richtung verbunden ist, und Vergleichsauswahlmittel·, die mit dem Ausgang des Wandlers -verbunden sind, um vorzugsweise die niedrigere . Spannung der Differenzspannung zwischen der dem Beärbeitungsspalt zwischen Elektrode (10) und Werkstück (12) entsprechenden Spannung und einer Bezugsspannung und dem Ausgang des Wandlers auszuwählen.
    8. Fabrikationsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Elektrodenbewegungsbahnentscheidungsmittel einen Zweiphasenoszillator (40) zum Erzeugen von Sinuswellen-Ausgangssignalen mit 90 "-Phasendifferenz aufweisen, ferner eine auf die Ausgangssignale vom Oszillator (40) ansprechende Steuerschaltung zur Steuerung der Ausgangssignale vom Oszillator aufgrund eines Zwischenelektrodendetektorsignals vorhanden ist, die Ausgangswerte entsprechend Exzenterradien der Elektrodenkreisbewegung hervorbringt, Additionspunkte (44, 46) vorhanden sind, die auf Ausgangswerte von der Steuerschaltung (42) und Ausgangswerte von
    Linearpotentiometern (Rx, Ry), die an der Elektrode (10) befestigt sind, um die Position der Elektrode in einer senkrecht auf der Primärbearbeitungsrichtung der Elektrode ste- · henden Ebene festzustellen, ansprechen, und Antriebsmittel (26, 28T mit den Ausgangswerten derNAdditionspunkte (44, 46) die Elektrode in Längs- und Seitenrichtung antreiben.
    9. Fabrikationsmaschine nach Anspruch. 8", · ·
    dadurch gekennzeichnet, . ' '
    daß der Zweiphasenoszillator (40) Integrationsmittel mit einem Operationsverstärker (Q1), einen zwischen den Umkehreingang des Verstärkers und Masse eingeschalteten Widerstand (R) und einen Kondensator (C) aufweist, der zwischen den Verstärkerausgang und den Umkehreingang geschaltet ist, .' ferner eine begrenzende Umkehrintegrationsschaltung mit einem zweiten Operationsverstärker (Q2) , einen zwischen den Ausgang des ersten Verstärkers (Q1) und, den Umkehreingang des zweiten Verstärkers (Q2) eingefügten zweiten Widerstand . " ' g.' (R), einen zwischen den Ausgang und den Umkehreingang des zweiten Verstärkers (Q2) eingefügten Kondensator (C). und spannungsbegrenzende Zenerdioden (ZD1, ZD2), die in Gegenreihenschaltung zueinander parallel zum zweiten Kondensator (C) liegen, wobei die Integrationsschaltung mit der Umkehr-'integrationsschaltung in Kaskade in einer Rückkopplungsschleife von bestimmter Beziehung geschaltet ist.
    10. Fabrikationsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuerschaltung (24) folgende Merkmale aufweist; einen ersten Komparator (60) , der das Zwlschenelektroden-Spannungsdetektorsignal und eine die Bearbeitung ermöglichende Spannung vergleicht, wobei der Entladungsbearbeitungs-
    spalt zwischen Elektrode und Werkstück größer als ein be-. stimmter Wert" ist;
    einen zweiten Komparator (76) , der ein Zwischenelektroden-Spannungsdetektorsignal und eine Kurzschlußdetektorspannung vergleicht, wobei das Zwischenelektrodendetektorsignal niedriger als ein bestimmter Wert ist, um das Zwischenelektroden-Spannungsdetektorsignal mit der Kurzschlußdetektor-.· ■ spannung zu vergleichen;
    ein erstes UND-Gatter (62) , das die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Komparators (60, 76) und einen Taktimpuls (CP) zugeführt erhält, um den Taktimpuls weiterzuleiten; ·
    einen Inverter (64), der das Ausgangssignal des ersten Komparators .(60) umkehrt;
    ein zweites UND-Gatter (66), dem das Ausgangssignal· des
    ' ersten Inverters (64), das Ausgangssignal· des· zweiten Komparators (76) und ein Taktimpuissignal· (CP) zugeführt ■wird., um" ietzteres weiterzuleiten; einen zweiten Inverter (76a), der das Ausgangssignal des zweiten Komparators (76) umkehrt;
    ein drittes UND-Gatter (76b), der mit dem Ausgangssignal vom zweiten Inverter (76a) und einem Taktimpulssignal (CP) gespeist wird, um dieses weiterzuleiten; einen Taktimpulsoszillator (68), der Taktimpulse synchron mit dem Zweiphasenoszillator (40) erzeugt; einen ersten Zähler (70), der die.vom dritten UND-Gatter (76b) kommenden Taktausgangssignale ZaWt, einen zweiten Zähler (74), dem die Ausgangssignaie vom ersten oder zweiten UND-Gatter zugeführt werden, um diese zu zählen; und einen ersten und zweiten D/A-Wandler (78X, 78.Y) , der die Ausgangsgrößen vom ersten und zweiten Zähler (70, 74) aufnimmt urid mit den Ausgangssignalen des Zweiphasenosziilatörs (40) multipiiziert. ' ■ "
    — Q —
    11. Fabrikationsmaschine nach Anspruch 10, . ■ dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuerschaltung (42) eine Primärverzögerungszeitkonstantenschaltung aufweist, in der ein Widerstand (80) zwisehen den Ausgang des zweiten Komparators (76) und den Umkehreingang eines dritten Komparators (84) und ein· Kondensator zwischen den Umkehreingang des dritten Komparators (84) und Masse geschaltet ist, daß der dritte Komparator (84) mit dem Ausgang der Primärverzögerungsze.itkonstantenschaltung (80, 82) an seinem Umkehreingang und einer Bezugsspannung an seinem Direkteingang zum Vergleich mit dem Ausgangssignal der Primärverzögerungszeitkonstantenschaltung gespeist ist, daß ein Transistor (88) mit seiner Basis mit dem Ausgang des dritten Komparators (84) und mit seinem Kollektor mit einer positiven Spannungsquelle-verbunden ist, daß-eine Lampe (86) an den Emitterausgang des Transistors (88) angeschlossen ist und daß wenigstens eine photoelektrische Zelle (50, 52) vom Licht der Lampe (86) beaufschlagbar ist, wodurch ihr Widerstandswert herabgesetzt wird und damit, die Schwingfrequenz der Ausgangssignale des Zweiphasenoszillators (40) ansteigt. . . ■
    12. Fabrikationsmaschine mit einem Bearbeitungswerkzeug oder einer Bearbeitungselektrode , die im wesentlichen mit Kreisbewegungen gegenüber einem Werkstück für dessen Bearbeitung bewegbar ist, wobei die Bewegungsbahn der Elektro- · de allmählich ausgeweitet oder eingeengt wird, gekennzeichnet durch.
    Unterscheidungsmittel zum Erkennen der Breite des Bearbeitungsspaltes zwischen Werkzeug oder Elektrode (10) und Werkstück (12) und des Bearbeitungszustandes des Werkzeugs oder der Elektrode, während das Werkzeug oder die Elektrode' in
    .Kreisbewegung bewegt wird, Werkzeug- oder Elektrodenbahnentscheidungsmittel zum Ausdehnen oder Einengen,des Werkzeugs oder der Elektrode (10) in einer Richtung, mit der die Weite des Bearbeitungsspaltes zwischen Werkzeug und Elektrode (10) und Werkstück (12) auf der Basis des durch die scheidungsmittel festgestellten Bearbeitungszustandes verringert wird, und zum Ausweiten oder Einengen der Bewegungs-bahn des Werkzeugs oder der Elektrode (10) in einer Richtung· zum Vergrößern der Breite des Bearbeitungsspaltes, wenn von den Unterscheidungsmitteln festgestellt wird, daß der Bearbeitungsspalt außerordentlich eng ist, und Kreisbewegungsgeschwindigkeitsbestimmungsmittel zum Steuern der Kreisbewegung des Werkzeugs oder der Elektrode auf der Basis der Breite des Bearbeitungsspaltes, der durch die Unterscheidungs-. mittel festgestellt worden ist, und zum Vergrößern der Spalt- -reite und anschließenden Erhöhen der Kreisbewegungsgeschwindigkeit des"Werkzeugs oder der Elektrode (10), wenn die Breite des Bearbeitungsspaltes als außerordentlich eng erkannt worden ist.
    13. ' Fabrikationsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Unterscheidungsmittel einen mit der Elektrode (10) verbundenen Differentialwandler (34) zum Erkennen der Position der Elektrode in einer bestimmten Richtung und Vergleichsauswahlmittel aufweisen, die auf das Ausgangssignal des Wandlers (34) ansprechen, um bevorzugt die niedrigere Spannung von der Differenzspannung zwischen der dem Bearbei-
    •30 tungsspalt zwischen Elektrode und. Werkstück entsprechenden Spannung und einer Bezugsspannung einerseits und dem Ausgangswert des' Wandlers (34) andererseits auszuwählen.
    14. Fabrikationsmaschine nach Anspruch 13,-· dadurch gekennzeichnet,
    daß die die Bewegungsbahn für das Werkstück oder die Elektrode bestimmenden Mittel einen Zweiphasenoszillator (40) zum Erzeugen von Sinuswellen-Ausgangssignalen(e , e ) mit 90°- PhasenverSchiebung, Steuerschaltungsmittel (42), die auf die Ausgangssignale vom Oszillator (40) ansprechen und diese gemäß einem Zwischenelektrodenspannungserkennungssignal steu- · ern, um Ausgangsgrößen (E , E ) entsprechend vorbestimmten exzentrischen Radien der Kreisbewegung der Elektrode (10) zu -erzeugen, Additionspunktmittel. (.44, 46), die die Ausgänge der Steuerschaltungsmittel (42) und Ausgänge von Linearpotentiometern ' (Rx , Ry), welche mit der Elektrode verbunden sind, um deren Position in einer senkrecht, auf der Primärbearbeitungsrichtung der Elektrode gerichteten Ebene festzustellen, zugeführt erhalten, und Antriebsmittel (26, 28) aufweisen, die von den Ausgangssignalen der Additionspunktmittel (44, 46) beaufschlagt, die Elektrode (10) in Seiten- und Längsrichtung antreiben.
    .
    15. Fabrikationsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuerschaltungsmittel (42) folgende Merkmale aufweist:
    einen ersten Komparator (60), der das Zwischenelektroden-Spannungsdetektorsignal und eine die Bearbeitung ermöglichende Spannung vergleicht, wobei der Entladungsbearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück größer als ein be-
    stimmter Wert ist; . .
    einen zweiten Komparator (76), der ein Zwischenelektroden-Spannungsdetektor signal und eine Kurzschlußdetektorspannung vergleicht, wobei das- Zwischenelektrodendetektorsignal nie-
    -M-
    driger als ein bestimmter Wert ist, um das Zwischenelektroden-Spannungsdetektorsignal mit der Kurzschlußdetektorspannung zu vergleichen;
    ein erstes UND-Gatter (62), das die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Komparators (60, 76) und einen Taktimpuls (CP) zugeführt erhält, um den Taktimpuls weiterzulei-. ten;
    einen Inverter (64), der das Ausgangssignal des ersten Komparators (60) umkehrt;
    ein zweites UND-Gatter (66), dem das Ausgangssignal des ■ersten Inverters (64), das Ausgangssignal des zweiten Komparators (76) und ein Taktimpulssignal (CP) zugeführt wird, um· letzteres weiterzuleiten; einen zweiten Inverter (76a), der das Ausgangssignal des
    T5 zweiten Komparators (76) umkehrt;
    ein drittes UND-Gatter (76b), der mit dem Ausgangssignal • vom zweiten Inverter (76a) und einem Taktimpulssignal (CP) gespeist wird, um dieses weiterzuleiten; einen Taktimpulsoszillator (68), der Taktimpulse synchron
    2Ö mit dem Zweiphasenoszillator (40) erzeugt; einen ersten Zähler (70), der die vom dritten UND-Gatter .(76b) kommenden Taktausgangssignale zählt, einen zweiten Zähler (74) , dem die Ausgangssignale vom ersten oder zweiten UND-Gatter zugeführt werden, um diese zu zählen; einen ersten und zweiten D/A-Wandler (78X, 78Y), der die Ausgangsgrößen vom ersten und zweiten Zähler (70, 74) "aufnimmt und mit den Ausgangssignalen des Zweiphasenoszillators (40) multipliziert; ■
    und eine Primärverzögerungszeitkonstantenschaltung, in der ein Widerstand (80) zwischen den Ausgang des zweiten Komparators (76) und den Umkehreingang eines dritten Komparators (84) und ein Kondensator zwischen den Umkehreingang des dritten Komparators (84) und Masse geschaltet ist;
    einen dritten Komparator (84), der mit dem Ausgang der Primärverzögerungszeitkonstantenschaltung ('80,' 82) an seinem Umkehreingang und einer Bezugsspannung an seinem Direkteingang zum Vergleich mit dem Ausgangssignal der Primärverzögerungszeitkonstantenschaltung gespeist ist; einen ersten Transistor (68), der mit seiner Basis mit dem Ausgang des dritten Komparators (84) und mit seinem Kollektor mit einer positiven Spannungsquelle verbunden ist; eine Lampe (86), die an den Emitterausgang des Transistors
    (88) angeschlossen ist;
    wenigstens eine photoelektrische Zelle (50, 52), die vom Licht der Lampe (86) beaufschlagbar'ist, wodurch ihr Widerstandswert herabgesetzt wird und damit die .Schwingfrequenz der Ausgangssignale des Zweiphasenoszillators (40) ansteigt; einen zweiten Transistor (92), dem an seiner Basis das Zwischenelektrodenspannungsdetektorsignal und an seinem KbI-. · lektor eine positive Spannung zugeführt wird; und eine zweite, mit dem Emitter des zweiten Transistors (92) verbundene Lampe (94) zum Beleuchten der photoelektrischen Zelle (50, 52).
    16. Entladungsbearbeitungsverfahren zum Bearbeiten eines Werkstückes durch Zuführen von elektrischem Strom zum Werkstück und zu einer Elektrode über eine Bearbeitungslösung im Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück, gekennzeichnet durch folgende Schritte: die Elektrode und das Werkstück werden in einer Primär- oder Hauptbearbeitungsrichtung gegeneinander bewegt; in einem die elektrische Entladungsbearbeitung ermöglichenden Zustand wird anschließend der Bearbeitungsspalt in ei-^ ner im wesentlichen senkrecht auf der Primärbearbeitungsrichtung liegenden Ebene gesteuert;
    31359T8:
    das Werkstück wird durch Bewegen der Elektrode gegenüber dem Werkstück -im wesentlichen, in Kreisbewegungen 'finishbearbeitet;'
    der Radius der Kreisbewegung der Elektrode wird in einer Richtung allmählich erweitert oder verringert,'so daß der Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück abnimmt, wenn der Bearbeitungszustand zwischen Elektrode und Werkstück geeignet ist; und
    ■ der Radius der Kreisbewegung der Elektrode wird sprunghaft in einer Richtung erweitert oder verringert, um den Bear-
    . beitungsspalt in der im wesentlichen senkrecht auf der Hauptbearbeitungsrichtung liegenden Ebene zu vergrößern, während die Kreisbewegung der Elektrode gestoppt wird, wenn der Bearbeitungszustand zwischen Elektrode und Werkstück entartet.
    17; Entladungsbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks durch Zuführen von elektrischem Strom zu . einem Bearbeitungsspalt zwischen einer Elektrode und dem Werkstück, Bewegen der Elektrode gegenüber dem Werkstück in einer Primär- oder Hauptbearbeitungsrichtuhg, Steuern . des Bearbeitungsspaltes in einem die elektrische Entladung ·
    zulassenden Zustand in einer im wesentlichen senkrecht auf .der Primärbearbeitungsrichtung stehenden Ebene und Finishbearbeiten des Werkstücks durch Bewegen der Elektrode gegenüber dem Werkstück im wesentlichen in einer Kreisbewegung, . gekennzeichnet ■ d >ü r c h · Unterscheidungsmittel zum Feststellen, ob der Bearbeitungszustand des Werkstücks durch die Elektrode in der Finish-
    • . .bearbeitungsstufe sich in einem die Bearbeitung ermöglichen-
    • ' den Zustand, in einem die Bearbeitung nicht ermöglichenden
    Zustand oder in einem entarteten Bearbe"itungszustand befindet, und
    - 15 - ■
    Kreisbahnbewegungsbestiminungsmittel zum allmählichen Erweitern oder Einengen des Radius der Kreisbewegung der Elektrode, indem der kleinere eingestellte Wert von wenigstens zwei eingestellten erweiterten oder verringerten Werten'des Radius der Kreisbewegung der Elektrode ausgewählt wird, wenn wenigstens zwei dieser Werte vorgegeben sind, um den Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode (10) und Werkstück (12)· zu verringern und wenn die Unterscheidungsmittel den die Bearbeitung ermöglichenden Zustand feststellen, durch Auswahl des' größeren vorgegebenen Wertes von zwei vorgegebenen erweiterten ·oder eingeengten Werten, wenn die Unterscheidungsmittel den·die Bearbeitung nicht zulassenden Zustand feststellen, durch allmähliches Erweitern oder Verringern des Radius der Kreisbewegung der Elektrode auf der Basis des vorgegebenen Wertes,wenn wenigstens ein erweiterter oder reduzierter Wert des Radius der Kreisbewegung der Elektrode vorgegeben ist, um den Bearbeitungsspalt zu erweitern, und die Unterscheidungsmittel den entarteten Bearbeitüngszustand feststellen, und um den Radius sprunghaft zu erweitern oder,einzuengen in einer Richtung, mit der der Bearbeitungsspalt in der senkrecht auf der Primärbearbeitungsrichtung liegenden Ebene vergrößert wird,, während die Kreisbewegung der Elektrode gestoppt wird,· wenn der entartete Bearbeitungszustand während einer bestimmten Zeitspanne be-
    stehen bleibt. ;
    18. Entladungsbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Unterscheidungsmittel einen mit der'Elektrode (10) verbundenen Differentialwandler (34) zum Erkennen der Position der Elektrode in einer bestimmten Richtung und Vergleichsauswahlmittel aufweisen, die auf das.Ausgangssignal
    ei*
    des Wandlers (34) ansprechen, um bevorzugt die niedrigere Spannung von der Differenzspannung zwischen der' dem Bearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück entsprechenden Spannung und einer Bezugsspannung einerseits und dem Ausgangswert des Wandlers (34) andererseits auszuwählen.
    19. Entladungsbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
    .10 daß die die Bewegungsbahn für. das Werkstück oder die Elektrode bestimmenden Mittel einen Zweiphasenoszillator (40) zum Erzeugen von Sinuswellen-Ausgangssignalen (e ,e ) mit 90°- :PhasenverSchiebung, Steuerschaltungsmittel (42), die auf die . Ausgangssignale vom Oszillator (40) ansprechen und diese gemaß einem Zwischenelektrodenspannungserkennungssignal steuern, um Ausgangsgrößen (E , E )entsprechend vorbestimmten exzentrischen Radien der Kreisbewegung der Elektrode (10). zu erzeugen, Additionspunktmittel (44, 46), die die Ausgänge der Steuerschaltungsmittel (4 2) Und Ausgänge von Linearpotentiometern (Rx, Ry), welche mit der Elektrode verbunden sind, um deren Position in einer senkrecht auf der Primärbearbeitungsrichtung der Elektrode gerichteten Ebene festzustellen, zugeführt erhalten, und Antriebsmittel (26, 28·). aufweisen, "die von den Ausgangssignalen der Additions-. punktmittel (44, 46) beaufschlagt, die Elektrode"(TO) in Seiten- und Längsrichtung antreiben.
    20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuerschaltungsmittel (42) folgende Merkmale aufweisen:" · ·.·■".■■ einen ersten Komparator (60), der.das Zwischenelektroden-"Spannungsdetektorsignal und eine die Bearbeitung ermögli-
    chende Spannung vergleicht, wobei der Entladungsbearbeitungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück größer als ein bestimmter Wert ist; '
    einen zweiten Komparator (76), der ein Zwischenelektroden-Spannungsdetektorsignal und eine Kurζschlußdetektorspannung vergleicht, wobei das Zwischenelektrodendetektorsignal nie- · driger als ein bestimmter Wert ist, um das Zwischenelektroden-Spannungsdetektorsignal mit der'Kurzschlußdetektorspannung zu vergleichen;
    ein erstes UND-Gatter (62), das die Ausgangssignale des
    ' ersten und des zweiten Komparators (60, 76) und einen Taktimpuls (CP) zugeführt erhält, um den Taktimpuls weiterzuleiten;
    einen'Inverter (64), der das Ausgangssignal des ersten Kom-
    parators (60) umkehrt; -
    ein zweites UND-Gatter (66) , dem das Ausgangssignal des ersten Inverters (64), das Ausgangssignal des zweiten Komparators (76) und ein Taktimpulssignal (CP) zugeführt. wird, um letzteres weiterzuleiten; ..
    einen zweiten Inverter (76a), der das Äusgangssignal des zweiten Komparators (76) umkehrt;
    ein drittes UND-Gatter (76b), der mit dem Ausgangssignal vom zweiten Inverter (76a) und einem Taktimpulssignal (CP) gespeist wird, um dieses weiterzuleiten; ein viertes UND-Gatter (69), dem an einem Eingang· das Taktsignal zugeführt wird; ■
    einen Taktimpulsoszillator (68), der Taktimpulse synchron mit dem Zweiphasenoszillator (40) erzeugt; einen ersten Zähler (70), der die vom .dritten UND-Gatter (76b) kommenden Taktausgangssignale zählt, einen zweiten Zähler (74) , dem die Ausgangssignale vom ersten oder zweiten UND-Gatter zugeführt werden, um diese zu zählen; einen ersten und zweiten A/D-Wandler (78X, 78Y), der
    die Ausgangsgrößen vom ersten und zweiten Zähler (70, 74) aufnimmt und mit den Ausgangssignalen des Zweiphasenoszillators (40) multipliziert;
    eine Primärverzögerungszei^tkonstantgnlehaltung, in der ein Widerstand' (80) zwischen den Ausgang des zweiten Kompa-'rators (76)- und den Umkehreingang eines dritten.Komparators
    (θ4) und ein Kondensator zwischen den Umkehreingangdes ■ dritten" Kompära^öri' {84) -üiids Masse: geschaltet, ist;--• 'einen dritten femp^rator^;^84)v::der^itiit: dem, Ausgang .4er ;Pri-" märverzög^ruhgsieit^ζon~stan:tens-σha;l·:·feung i&Otr--&£}·■ ■; an: .-.seinem " Umkehre rrigärig" 'ühd ■ #iner·· · Bfezüg^pannung. :an -s e inenu Di,rekt-' 'eingang zum -Vergleich :mit1 'dent Äusgangs:signaiL; :derr-Primär-
    einen Analög'se&ltgt ;(^6^,dsE":init ;den :Ausgängen dss Zwei-'" phasWnoszill^tc^rs .;04ö') tinU' .EihgBn^n;..^äe,S;.^jSr1Sten, und; zweiten
    je' einen Eingangs^Mef^stand:-(i9:'8'k 1OQ.):.-.zwischen3die§en Ein gäng^ri descerst:en üiid
    Masse. r ' -*■■;-ν ?:■.'.-.
    ' ■ 21 ."z vFabrikätiörismäseh-ine-'nachr Anspruch.:6:. oc
    dadurch gekennzeichnet, ^cpe;/?" ;.--.bxy"·-·!
    .daß das Werkstück (12) mit der-Bearbeitungselektrode (1.0) " "fentiladungsbearbeitet'Afeixd^l r:;> .··-■ j J.-.rö:!- :o;; -v -.3 ..nt
    22. Verfahr,eb-tind7 Vörrictttungvnach Anspruch Ifi-tpder 17, dadurch"''gfekenrizeichhet:,*?ff '·''■ :~^~..^i.:.riZ ot: -:^::-M? ':":. daß beitn -FinishbearbeitungsiXorschub-^^ die—.Eletetrodev ;in einer ' Kre'isbewegAing bewegt :wird:,r "deren Radius, ■ allmählich von ei- ; ner Anfangsstelluhg^-ä\is-erWeiteriti*wd:rd%/,v::^ -~,r te
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