DE3204799A1

DE3204799A1 - Einrichtung fuer elektrische entladungsbearbeitung von werkstuecken

Info

Publication number: DE3204799A1
Application number: DE19823204799
Authority: DE
Inventors: Toshimitsu Nagoya Aichi Sakakibara; Tamio Takawashi; Shigeo Yamada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1982-02-11
Publication date: 1982-09-09
Also published as: US4484051A; CH656819A5

Description

36 4-19 · ■

MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA
Tokyo 7 JAPAN ·
5

Einrichtung für elektrische Entladungsbearbeitung von Werkstücken

Die Erfindung betrifft Einrichtungen für die elektrische Entladungsbearbeitung, insbesondere solche, mit denen in einem Werkstück Durchgangslöcher hergestellt werden sollen und deren Arbeit automatisch endet, wenn die Elektrode das Werkstück durchdrungen hat.

Bei einem elektrischen Entladungsbearbeitungsvorgang steht eine Elektrode dem zu bearbeitenden Werkstück mit einem Spalt gegenüber, und im Spalt wird eine elektrische Entladung hervorgerufen, während dem Spalt eine Bearbeitungslösung zugeführt wird. Wenn eine elektrische Entladungsbearbeitungsvorrichtung zum Bohren eines Loches in einem Werkstück verwendet wird, kann eine Formkokille oder dergleichen, die eine gewünschte Gestaltung hat, mit hoher Genauigkeit geformt werden. Dieses Bearbeitungsverfahren eignet sich also zum Formen verschiedener Metall- und sonstiger Formen. Das herkömmliche Verfahren zur Erzeugung eines Loches in einem Werkstück mit einer elektrischen Entladungsbearbeitungsvorrichtung ist jedoch aus folgenden Gründen mit Nachteilen behaftet: Der Augenblick, in welchem das Ende der Eloktrode das Werkstück durchstößt, wird nicht automatisch festgestellt. Die Elektrode wird also auch dann, wenn das Loch im Werkstück bereits gebildet ist, gespeist, um den Bearbeitungsvorgang fortzusetzen. Dadurch erhöht sich die Bearbni-

tungszeit, und die Seitenwandungen der erzeugten Form werden übermäßig stark bearbeitet, d.h., die Bearbeitungsgenauigkeit ist beträchtlich geschmälert. Außerdem wurde bisher, um das Durchstoßen der Elektrode festzustellen, ihre Vorschubstrecke nur geschätzt, oder die Bedienungsperson mußte die Elektrodenbewegung während des Bearbeitungsvorgarigs überwachen.

Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Vorrichtung für elektrische Entladungsbearbeitung. Eine Elektrode 10 und ein Werkstück 12 stehen einander mit einem Spalt in einem Bearbeitungsbehälter 14 gegenüber, in dem sich eine Bearbeitungslösung befindet. Von einer Speisungseinheit 16 wird eine Servospannumj an den Spalt angelegt. Die Servospannung ist entspre^rj chend einem Detektorwert einer Servospannungsdetektor-einheit. 18 eingestellt, so daß die elektrische Entladungsbearbeitung unter der Bedingung durchgeführt wird, daß- der Spalt konstant bleibt. Von einer Zirkuliervorrichtung 20 wird Bearbeitungslösung in den Bearbeitungsbehälter 14 mit Hilfe einer Förderpumpe 22 zugeführt. Bei diesem Ablauf wird der Druck der Bearbeitungslösung aufgrund eines Manometers 24 in der Lösungsförderleitung gesteuert. In einer deartig aufgebauten Einrichtung wird bei unverändert bleibendem Spalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 die Elektrode in Be-5 arbeitungsrichtung (in Fig. 1 abwärts) vorgeschoben, so daß eine Vertiefung oder ein Durchgangsloch in das Werkstück 12 aufgrund der im Spalt auftretenden elektrischen Entladung ausgebildet wird.

Nachdem die Elektrode bei der beschriebenen Vorrichtung das Werkstück 12 durchdrungen hat, bewegt sich die Elektrode 10 weiter in der Bearbeitungsrichtung (.in Fig. 1 abwärts).

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Es ist deshalb nötig, daß eine Bedienungsperson die Elektrodenstellung gegenüber dem Werkstück ständig überwach!·, d.h., er muß die Bewegungsgeschwindigkclt der Elektrode 10 mit- einem Meßgerät (nicht gezeigt) oder dergleichen überwachen, so daß die Elektrode 10 in dem Augenblick angehalten wird, da das Werkstück fertig bearbeitet ist. Dieser Vorgang ist zweifellos mühsam. Und zum anderen wurde für den Fall, daß der Verbrauch der Elektrode 10 (oder die Bewegungsstrecke der Elektrode 10) annähernd im voraus bekannt ist, bisher ein Verfahren angewendet, bei dem eine in Verbindung mit der Bewegung der Elektrode 10 eingesetzte Tiefenlehre in Kombination mit einem Begrenzungsschalter verwendet wird, so daß dann, wenn die Elektrode 10 um die voraus eingestellte Strecke verschoben worden ist, der Bearbeitungsvorgang automatisch beendet wird.

Wie oben beschrieben, muß eine Bedienungsperson bei einer herkömmlichen elektrischen Entladungsbearbeitungseinrichtung die Stellung der Elektrode 10 gegenüber dem Werkstück 12 ständig überwachen, damit festgestellt wird, wann die Elektrode 10 durch das Werkstück 12 hindurchtritt, und der Bearbeitungsvorgang dann beendet wird. Dies ist störend und mühsam, und es ist schwierig, die Vorschubstrecke der Elektrode 10 konstant zu halten. Ein weiterer Nachteil der bekannten elektrischen Entladungsbearbeitungseinrichtung besteht darin, daß dann, wenn das Durchgangsloch in das Werkstück mit einer sehr dünnen Elektrode eingebracht wird, die Elektrode abhängig von der Vorschubstrecke der Elektrode vibriert, nachdem sie das Werkstück durchstoßen hat. Mit anderen Worten, nach dem Durchdringen des Werk-

Stücks bewegt sie sich nicht gerade, was sich nachteilig auf die Gestalt des Loches auswirkt.

Für den Fall, daß die Menge des Verbrauchs (oder die Beweib guncjHtft-recke) dor Elektrode 10 im voraus bekannt ist, wig oben beschrieben, kann der Bearbeitungsvorgang bis zu einem gewissen Grad automatisch durch Verwenden einer Tiefenlehre beendet werden, die in Verbindung mit der Bewegung der Elektrode arbeitet, sowie mit einem Grenzschalter (nicht gezeigt). Unter den elektrischen Bedingungen eines gewöhnlichen Lochbildungsvorgangs verbraucht sich die Elektrode 10 jedoch sehr stark, so daß es schwierig ist, den Elektrodenverbrauch (oder den Vorschub) der Elektrode 10 im voraus festzulegen.

Wie beschrieben, muß die Bedienungsperijon eine mühsame Arbo 1. durchführen, van f estzustelil on, wenn die Elektrode das Werkstück durchdrungen hat, um dann den Bearbeitungsvorgang zu beenden, was die Wirksamkeit des Arbeitsprozesses verschlechtert und es schwierig macht, eine automatische, elektrische Entladungsbearbeitungsmaschine anzugeben.

Aufgrund der beschriebenen Umstände bei herkömmlichen elektrischen Entladungsbearbeitungseinrichtungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese so auszubilden, daß der Augenblick, in dem die Elektrode 10 das Werkstück 12 durchdrungen hat, festgestellt und der Bearbeitungsvorgang automatisch beendet wird.

_ Q —

Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Entladungsbearbeitungseinrichtung, bei der eine Elektrode mit Abstandsspalt einem Werkstück gegenübersteht und im Spalt eine elektrische Entladung stattfindet, um das Werkstück zu bearbeiten, gelöst durch eine Servospannungsdetektoreinheit, die ein Servospannungsänderungsmuster feststellt, das einer Speisungseinheit zugeführt wird, welche zwischen Elektrode und Werkstück eine bestimmte Bearbeitungsspannung zuführt, und eine Beurteilungsschaltung für das Servospannungsvariationsmuster, die ein Servospannungsvariationsrnuster von der Servospannungsdetektoreinheit mit einer Anzahl von Servospannungsvariationsmustcrn, die in der Beurteilungsschaltung gespeichert sind, während des Bearbeitungsvorgangs vergleicht, woraus der Augenblick, in dem das Ende der Elektrode das Werkstück durchdrungen hat, aus dem entsprechenden Servospannungsvariationsmuster festgestellt wird, so daß dann der Bearbeitungsvorgang beendet wird. In Kombination mit dem vorstehend genannten können zahlreiche andere Feststellungsfaktoren als Hilfe bei der Ermittlung des Durchtrittsaugenblicks der Elektrode eingesetzt werden wie.die Elektrodenbewegungsgeschwindigkeit und/oder -richtung, der Bearbeitungslösungsdruck und/oder eine Strömungsmenge und die Bearbeitungstiefe, besonder:·. die gr.ößte Bearbeitungstiefe.

...'■■■

Die Zeichnung zeigt im einzelnen:

Fig. 1 ein schematisches Übersichtsbild

einer herkömmlichen elektrischen Entladungsbearbeitungseinrichtung;

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der

erfindungsgemäßen elektrischen Entladungsbearbeitungseinrichtung;

Fig. 3 ein Diagramm von Ausgangssignalen,

aus denen verschiedene Arbeitsbedingungen festgestellt werden;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Schaltung

zum Feststellen, wann die Elektrode das Werkstück durchdrungen hat, zur Verwendung mit einer Einrichtung nach Fig. 2;
10

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der

Erfindung mit zusätzlichen Durchstoßdetektormitteln ;

[·, Fig. 6 eine Tabelle zur Erläuterung unter

schiedlicher Ausgangssignale während verschiedener Operationsphasen;

Fig. 7 ein Blockschaltbild für den Einsatz

in der Anordnung nach Fig. 5;

Fig. 8 eine Tabelle zur Erläuterung von

Ausgangssignalen, die bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Er-. findung auftreten;

Fig. f) das Blockachaltbild einer im dritten

Ausführungsbeispiel verwendeten Schaltung;
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Fig. 10 die Anordnung eines vierten Aus

führungsbeispiels bei Verwendung von Druck als einem der Parameter;

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Pig. 11 eine Tabelle zur Erläuterung verschie

dener Ausgangssignale in der Einrichtung gemäß Fig. 10;

Fig. 12 eine Schaltung zur Verwendung bei

dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10;

Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel in

schematischer Darstellung; 10

Fig. 14 Ausgangssignale während verschiedener

Stufen des Bearbeitungsvorgangs;

Fig. 15 eine bei der Anordnung nach Fig. 13

zu verwendende Schaltung;

Fig. 16 verschiedene Ausgangssignale, die

in einem wiederum anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung auftreten;

Fig. 17 eine Schaltung zur Verwendung im Aus

führungsbeispiel der Fig. 16;

Fig. 18 eine Anordnung einer kombinierten

Form der Erfindung , bei der die Kombination von Parametern aus den vorher beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen eingesetzt wird;

Fig. 19 ■_ eine Tabelle, die verschiedene Aus

gangssignale aufführt, welche in der Anordnung der Fig. 18 auftreten; und

Fig. 20 ein Schaltbild zur Vorwenthinq im Λυΐ;-

führumjsboiiipiol dor !''Iy. 11).

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Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Entladungsbearbeitungseinrichtung, in der die Teile, die bereits in Verbindung mit der Einrichtung aus dem Stand der Technik cjomäß Fig. 1 dargestellt und boschrieben sind, ') dl (Mio I bcn no-ÄiKjSzo.i.chon hfibon, so daß auch ihr« ainyoht.-ndc Erläuterung entfallen kann.

Die Erfindung wurde aufgrund der Tatsache entwickelt,.daß, wenn unterschiedliche Bearbeitungsbedingungen während des Bearbeitungsvorgangs elektrisch festgestellt werden, diese Bearbeitungsbedingungen spezielle Eigenheiten zeigen, wenn die Elektrode durch das Werkstück hindurchdringt, so daß aus diesen Eigenheiten das Vordringen der Elektrode automatisch festgestellt werden kann. Bei der Erfindung wurde für diesen Zweck das Servospannungsvariationsmuster entweder allein oder in Kombination mit anderen Feststellungsf'aktoren ausgewählt.

Wie oben beschrieben, kann das Vordringen der Elektrode aus dem Servospannungsvariationsmuster festgestellt werden. Um elektrisch die Servospannungsvariation feststellen zu können, sind eine Servospannungsdetektoreinheit 18, eine Wandler 36 und eine das Servospannungsvariationsmuster beurteilende Schaltung 38 vorgesehen, die in der Fig. 4 dargestellt ist. Die Servospannungsvariationsmuster erfassen verschiedene Arbeitsbedingungen (Leerlauf, Bearbeitung, Kurzschluß und den Zustand der hindurchgetretenen Elektrode), und die entsprechenden Ausgangssignale werden in Fig. 3 aufgezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Ausgangssignale durch zwei Signaltypen wiedergegeben, d.h. ein Η-Signal und ein L-Signal.

Die Servo^pnnnungsdetektoreinheit 18 stellt eine mittlere Spannung am Spalt fest, die die Servospannung ist. Die so ermittelte Servospannung wird in einem Wandler 10 umgewan-

delt und dann einer Beurteilungsschaltung 38 für das Servospannungsvariationsmuster zugeführt. Eine Anzahl von Servospannungsvariationsmustern ist in dieser Schaltung 38 gespeichert. Wenn das IST-Muster in der Schaltung 38 mit den gespeicherten Mustern verglichen wird, gibt diese Schaltung die Signale H oder L entsprechend diesem Vergleich ab. Die Ausgangssignale, die den Servospannungsvariationsmustern in den verschiedenen Arbeitszuständen entsprechen, werden nun beschrieben.

Im Leerlaufzustand, in dem sich die Elektrode 10 der zu bearbeitenden Stelle des Werkstücks 12 nähert, bevor der Bearbeitungsvorgang ausgeführt wird, hat die Elektrode 10 einen Abstand vom Werkstück 12, so daß das Servospannungsvurial iunnmuster (+ 6 V) anzeigt, was höher als (+ 3 V bis' - 3 V) , nämlich der Spannung während des Bearbeitens selbst, ist. Das Ausgangssignal 1st in diesem Fall H.

Nähert sich die Elektrode 10 dem Werkstück 12 bis zu der Spaltweite, bei der die elektrische Entladung auftreten kann, dann beginnt der elektrische Entladungsbearbeitungsvorgang. Das Servospannungsvariationsmuster ändert sich dabei von (+6 V) auf den Bereich zwischen-(+3 V bis -3 V), wodurch das Ausgangssignal von H nach L übergeht. Während des typischen Bearbeitungsvorgangs, bei dem beispielsweise die Elektrode 10 gehoben und gesenkt wird, wird das Servospannungsvariationsmuster im Bereich (+3 V bis -3 V) gehalten, so daß das Ausgangssignal stets L ist.

Tritt Kurzschluß auf, bei welchem die Elektrode 10 mit dem Werkstück 12 in Berührung kommt, dann ändert sich das Servospannungsvariationsmuster aus dem Bereich von (+3 V bis -3 V) auf (-6 V). Durch diese Änderung wird ein (nicht gezeigter) Schaltkreis in Tätigkeit gesetzt, der den Kurzschluß aufhe-

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bon soll und dazu die Elektrode hochfährt, um den Kurzschluß zu beenden. Das Servospannungsvariationsmuster geht dann von (-6 V) auf (+6 V) über. Anschließend wird die Elektrode 10 wieder abgesenkt, damit der gewöhnliche Entladungsbearbeitungszustand wieder erhalten wird. Während des Kurzschlußzustandes bleibt das Ausgangssignal L.

Kommt der Bearbeitungsvorgang zu seinem Ende, dann durchdringt die Elektrode 10 das Werkstück 12 und bewegt sich weiter nach unten. Das Servospannungsvariationsmuster geht aus dem Bereich von (+3 V bis -3 V) auf (+6 V) über, so daß sich das Ausgangssignal auf H ändert.

Die Servospannungsvariationsmuster bei den verschiedenen Betriobszuständen und die entsprechenden Ausgangssignal sind wie oben beschrieben. Damit läßt sich der Augenblick des Durchtretens der Elektrode aus der Ausgangssignalcharakteristik feststellen. Genauer gesagt geht, wenn die Elektrode durch das Werkstück hindurchtritt, der Ausgangssignalpegel von L nach H. Ein solches Ausgangssignalvariationsmuster tritt bei anderen Betriebszuständen, nämlich Leerlauf, Bearbeitung und Kurzschlußzustand, nicht ein. Damit kann der Augenblick des Elektrodendurchtritts genau aus dem Signalvariationsmuster festgestellt werden. 5

Es wird nun die Arbeitsweise der Speisungseinheit 16 unter Verwendung dor Servospannungsvariationsmuster beschrieben.

Die Speisungseinheit 16 setzt die Zufuhr elektrischer Energic fort, wenn das Ausgangssignal der Beurteilungsschaltung 38 des Servospannungsvariationsmusters L ist (d.h. im Bearbeitungs- oder Kurzschlußzustand), unterbricht aber die Leistungszufuhr, wenn das Ausgangssignal der Schaltung 38 H ist (wenn die Elektrode durch das Werkstück hindurch ist).

Im Leerlaufzustand ist das Ausgangssignal der Schaltung 38 ebenfalls H, doch sei bemerkt, daß die Schaltung 38 so gestaltet ist, daß der Speisungseinheit 16 im Leerlaufzustand das Ausgangssignal nicht zugeführt wird, so daß die Energiezufuhr fortgesetzt wird, wie anschließend noch genauer erläutert wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die erfindungsgemäße elektrische Entladungsbearbeitungseinrichtung den Augenblick, in dem das Ende der Elektrode 10 durch das Werkstück 12 hindurchtritt, .feststellen kann, so daß der Bearbeitungsvorgang automatisch endet.

Im Falle der Ausführung nach Fig. 4 sind der Wandler 3(> und die Beurteilungsschaltung 38 für die Servospannungsvaria-tionsmuster als in der numerischen Steuereinheit 32 enthalten dargestellt, doch können sie auch von dieser numerischen Steuereinheit 32 getrennt sein.

20- Wenn nach der Feststellung, daß die Elektrode hindurchgetreten ist, diese eine bestimmte Strecke in Bearbeitungsrichtung (in Fig. 2 nach unten) weiterbewegt wird, bevor der Be-■ arbeitungsvorgang beendet wird, kann eine nachteilige Auswirkung aufgrund des Elektrodenverbrauchs ausgeschlossen werden. Genauer gesagt, verbraucht sich beim elektrischen ΙΊηί-ladungsbearbeitungsvorgang der Endbereich der Elektrode 10 während der Bearbeitung des Werkstückes und wird dadurch dünn. Wenn der Bearbeitüngsvorgang beendet wird, unmittelbar nachdem-das Ende der Elektrode 10 durch das Werkstück 12 hindurchgetreten ist, dann ist die Größe des Durchtrittsloches im Werkstück 12 kleiner als erwünscht. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann deshalb die Elektrode 10 noch soweit vordringen, bis der Elektrodenabschnitt, dessen Abmessungen konstant geblieben sind, durch das Wcrkstück hindurchgetreten ist, so daß ein korrektes Durchgangs-

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loch in den schließlich vorhandenen Abmessungen jederzeit erhalten wird.

Während des Leerlaufzustande der Elektrode 10 vor dem Entladungsvorgang ist, wie in Fig. 3 gezeigt, das Ausgangssigna.l II wie nach dem Durchtritt der Elektrode. Um zu verhindern, daß dieses Ausgangssignal der Speisungseinheit 16 zugeführt wird, kann die Beurteilungsschaltung 38 für das Servospannungsvariationsmuster so ausgelegt sein, daß sie unmittelbar vor Beginn eines Bearbeitungsvorgangs, wenn der Startschalter für die Bearbeitung eingeschaltet wird, nicht in Tätigkeit tritt, sondern dies erst dann geschieht, wenn die Bearbeitung eingesetzt hat, d.h., wenn die Servospannung kleiner als 3 V, ein durchschnittlicher Bearbeitungsstrom größer als 1 A oder die mittlere Bearbeitungsspannung unter 60 V sind (d.h. wenn die elektrische Entladung stattfindet). Dies verhindert ein fehlerhaftes Abschalten Weihrand des Leerlauf zustandes, was den Bearbeitungsvorgany vereinfacht.
20

Bei der elektrischen Entladungsbearbeitungseinrichtung gemäß der Erfindung kann das Servospannungsvariationsmuster vtfie oben beschrieben festgestellt und dazu verwendet werden, den Durchtrittsaugenblick zu erfassen. Das Servospannungsvariationsmuster ist jedoch etwas unstabil. Speziell während des Kurzschlußzustandes und auch während der Bearbeitung kann die Spannung schwanken, so daß unter Umständen irrtümlich ein Stop-Signal gegeben wird. Das Feststellen nur aufgrund des Servospannungsvariationsmusters kann also zu Fehlern führen, und um dies zu vermeiden, können der Kurzschlußzustand und der Zustand des Hindurchtretens voneinander aufgrund eines zweiten, unabhängigen Faktors unterschieden werden.

Bei der Erfindung ist ein zweiter Faktor für das Feststellen, wann die Elektrode das Werkstück durchdrungen hat, eine zunehmende Bearbeitungstiefe. Um festzustellen, ob ein bestimmter Bearbeitungsvorgang der "tiefste" ist, Wird ein Elektrodenstellungsdetektor 30 und eine Bearbeitungstiefenentscheidungsschaltung 33 vorgesehen, wie in den Figuren 5 und 7 gezeigt. Der verwendete Ausdruck "tiefste" soll anzeigen, daß die Elektrode 10 ihre Bearbeitung in der bisher größten, erreichten Tiefe vornimmt. Da während des Bearbeitungsvorgangs die Elektrode 10 leicht vertikal vibriert, erreicht die Elektrode die vorherige maximale Tiefe während einer relativ kurzen Periode nicht dauernd, doch wird dieser Bearbeitungszustand dennoch als .der "tiefste" bezeichnet.

Für die verschiedenen Bearbeitungszustande (Leerlauf, bearbeitung, Kurzschluß und Durchtrittszustand) .sind die relative Bearbeitungstiefe und die entsprechenden Ausgangs--. signale wie in Fig. 4 gezeigt.

Gemäß der Erfindung wird, ob die Bearbeitung bei der größten •Tiefe durchgeführt wird oder nicht, ein H- oder L-Signal hervorgebracht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Elektrodenstellung dazu verwendet, festzustellen, ob die Bearbeitung bei größtmöglicher Tiefe vorgenommen wird. Die Elektrodenpositionsdetektoreinheit 30 erfaßt die Position der Elektrode 10 und gibt ein Ausgangssignal ab, das der Entscheidung.sHchull.hihi 33 über die Bearbeitungstiefe zugeführt wird. In dieser Schaltung 33 wird das Positionssignal verarbeitet, um zu bestimmen, ob es sich um den bisher "tiefsten" Bearbeitungszustand handelt. Die Schaltung 33 gibt in dem Fall das Signal H ab und das Signal L, wenn das nicht der Fall ist. Es werden jetzt die Ausgangssignale beschrieben, die für die einzelnen Betriebszustände auftreten.

Ψ ψ · ·

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Im Leerlauf wird die Elektrode 10 abwärtsbewegt und hat damit den "tiefsten Bearbeitungszustand", obgleich keine "Bearbeitung" wirklich stattfindet. Deswegen ist im Leerlauf das Ausgangssignal auf H.

Im Bearbeitungszustand wird die Elektrode 10 abwärtsbewegt, während sie vertikal etwas schwingt, so daß die Bearbeitungstiefe ständig zunimmt.

Im Bearbeitungszustand ist das Ausgangssignal deshalb auf H gehalten. Im Kurzschluß ist die Elektrode 10 mit dem Werkstück 12 in Berührung. Um den Kurzschlußzustand zu beenden, wird die Elektrode 10 nach oben gefahren, woraufhin sie wieder nneh unten geführt wird. Im Kurzschluß 10 führt die Elektrode in der tiefsten Stellung keine Bearbeitung aus, da sie aus dieser Stellung, in der sie mit dem Werkstück in Berührung gekommen ist, nach oben zurückgezogen wird. Der Ausgangssignalpegel wechselt also nach L und wird während des oben beschriebenen Ablaufs auch auf L gehalten.

Beim Hindurchtreten der Elektrode durch das Werkstück 12 wird sie weiter abwärts verschoben, d.h., die Elektrode hat den tiefsten Bearbeitungszustand, so daß beim und nach dem Hindurchtreten das Ausgangssignal auf H gehalten wird.

Wie beschrieben, ist das Ausgangssignal im Kurzschlußzustand L wogen der Aufwärts-und anschließenden Abwärtsbewegung der Elektrode, während das Ausgangssignal H ist beim hindurchgetretenen Zustand, genauso wie während der Bearbeitung und im Leerlauf. Somit kann der Kurzschlußzustand leicht vom hindurchgetretenen Zustand aufgrund des Paktors der Bearbeitungstiefe unterschieden werden.

Das Ausgangs^ignal der Entscheidungsschaltung 38 der Servo-

spannungsvariationsmuster und das" Ausgangs signal der Entscheidungsschaltung 33 der größten Bearbeitungstiefe werden einem UND-Glied 40 zugeführt. Nur dann, wenn beide Signal H sind, gibt das UND-Glied 40 ein Stop-Signal an die Speisungseinheit 16 ab, um die Energiezufuhr für den Bearbeitungsvorgang zu beenden. Nachfolgend wird die Wirkung des UND-Gliedes 40 bei den verschiedenen Betriebsbedingungen beschrieben. ;

Beim Leerlauf ist das Ausgangssignal der Servospannungsvariationsmuster-Entscheidungsschaltung 38 und das Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 33 für die tiefste Bearbeitung jeweils H. Die Einrichtung für die elektrische Entladungsbearbeitung ist jedoch, wie beschrieben, so ausgelegt, daß das UND-Glied 40 im Leerlauf an die Speisungseinheit 16 kein Stop-Signal abgeben kann.

Im Bearbeitungszustand gibt die Entscheidungsschaltung 38 des Servospannungsvariationsmusters das Signal L und die Entscheidungsschaltung 33 für die Bearbeitungstiefe das Signal H ab, so daß das UND-Glied 40 kein Stop-Signal abgibt.

Im Kurzschluß sind die Ausgangssignale der Entscheidungsschaltung 38 und der Entscheidungsschaltung 33 beide L. Somit gibt das UND-Glied 40 kein Stop-Signal ab.

Im hindurchgetretenen Zustand sind nun die Ausgangssignale der Entscheidungsschaltungen 38 und 3 3 beide H, so daß ein Stop-Signal an die Speisungseinheit 16 abgegeben und damit die Zufuhr von Energie beendet wird, um den Bearbeitungsvorgang anzuhalten.

Bei dem gezeigten Beispiel sind der Wandler 36, die Entscheidungsschaltung 38 für die Servospannungsvariationsmuster,

die Entscheidungsschaltung 33 für die Bearbeitungstiefe und das UND-Glied 40 in die Einheit 32 für die numerische Steuerung einbezogen, doch können sie auch getrennt davon sein. Zum Feststellen des Durchtrittszustands können zusammen mit dem Servospannungsvariationsmuster auch andere Feststellungsfaktoren benützt werden.

Ein weiterer Faktor, mit dem das Durchtreten der Elektrode festgestellt werden kann, ist die ElektrodenvorschubgeschwindigkeJt. Um diese elektrisch festzustellen, ist eine Detektorschaltung 30 für die Elektrodenstellung und eine Entscheidungsschaltung 35 für die Elektrodengeschwindigkeit gemäß Fig. 9 vorgesehen.

Die Elektrodengeschwindigkeiten und zugehörige Ausgangssignale bei den verschiedenen Betriebszuständen sind in der Fig. 8 angegeben. Die Ausgangssignale H und L stehen für hohe bzw. niedrige Elektrodengeschwindigkeit.

Die Elektrodenposition wird gemäß Fig. 9 dazu benützt, die Elektrodenvorschubgeschwindigkeit festzustellen. Die Elek-Irodonpositlonsdetektoreinheit 30 stellt die Position der Elektrode 10 fest und gibt ein Positionssignal ab, das einer Entscheidungsschaltung 33 für die Elektrodenvorschubgeschwindigkeit zugeführt wird, die das Signal verarbeitet und die Elektrodengeschwindigkeit als hoch bzw. niedrig charakterisiert, wenn sie über oder unter einem bestimmten Wert liegt. Es werden nun die Ausgangssignale der Elektrodengeschwindigkeit für die verschiedenen Betriebszustände beschrieben.

Im Leerlauf ist der Spalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 groß, weshalb die Elektrode mit hoher Geschwindigkeit abwärtBcjefahren wird. Im Leerlauf zustand ist dfis Ausgangssignal somit H.

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Während der Bearbeitung wird die Elektrode 1Q mit ger.1iu|er Geschwindigkeit abwärts gefahren, während die elektrische Entladungsbearbeitung durchgeführt wird. Das Ausgangssignal ist somit L.
· Im Kurzschluß kommt die Elektrode 10 mit dem Werkstück 12 in Berührung. Um den Kurzschluß aufzuheben, wird die Elektrode mit hoher Geschwindigkeit nach oben gezogen und dann erneut mit hoher Geschwindigkeit abgesenkt. Im Kurzschlußfall ist somit das Ausgangssignal H.

Wenn die Elektrode 10 durch das Werkstück hindurchgetreten ist, wird sie weiter abwärts mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Damit ist das Ausgangs signal, im hindurchgetretomMi Zustand ebenfalls H.

Somit ist nur während des Bearbeitungsvorganges das Am;-gangssignal wegen der langsamen Geschwindigkeit L, während es im hindurchgedrungenen Zustand wie auch im Kurzschluß H ist. Damit kann der Zustand der durchgedrungenen Elektrode leicht vom Zustand während der Bearbeitung aufgrund des Elektrodengeschwindigkeitsfaktors unterschieden werden.

Das Au.sgangssignal der Entscheidungsschaltung 38 des Servospannungsvariationsmusters und das der Entscheidungsschaltung 35 für die Elektrodengeschwindigkeit werden einem UND-Glied 40 eingegeben. Nur wenn beide Signal Il sind, gibt d.-w; UND-Glied 4 0 ein Stop-Signal an die Speisungscinheit 16 ab, um den Bearbeitungsvorgang zu beenden. 30

Im Leerlaufzustand sind zwar auch beide Ausgangssignale H, doch kann, wie bereits oben erläutert, im Leerlaufzustand vom UND-Glied kein Stop-Signal an die Speisungseinheit 16 abgegeben werden. Während des Bearbeitungszustandes sind das Ausgangssignal der Servospannungsvariationsmusterent-

Scheidungsschaltung 38 und der Entscheidungsschaltung 3 5 für die Eloktrodengoschwindigkeit beide L, so daß das UND-Glied 40 kein Stop-Signal abgibt.

Im Kurzschlußzustand sind-die beiden Signal L bzw. H, und auch dann tritt kein Stop-Signal auf.

Da das Ausgangssignal der Schaltungen 38 und 35 im Zustand der durchgetretenen Elektrode jeweils H ist, erzeugt das UND-Glied 40 das Stop-Signal für die Speisungseinheit 16, womit dann der Bearbeitungsvorgang beendet wird, da keine Leistung mehr zugeführt wird.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung werden S ('!<>)· lU'arbol l uncjszustand und dor 'Zustand der hindurchget ro~ tonen Elektrode nach einem anderen- besonderen Faktor voneinahdei" unterschieden, der mit dem sich von ihm unterscheidenden Servospannungsvariationsmuster kombiniert wird.

Dieser zusätzliche Paktor bei der Bestimmung des Durchtrittszustande der Elektrode ist der Druck der Bearbeitungslösung. Um diesen Druck elektrisch zu ermitteln, sind ein Druckdetektor 26, ein Wandler 36, eine Entscheidungsschaltung für den Bearbeitungslösungsdruck 42 und ein Inverter 46-vorgesolion, wie in den Figuren 10 und 12 gezeigt. Der Druck der Bearbeitungslösung und die entsprechenden Ausgangssignale bei den verschiedenen Bearbeitungsbedingungen sind in Fig. 1 1 d.iojeu Lu! It.

Bei dieser Ausführung werden die beiden Ausgangssignalwerte H und L entsprechend den Werten'des Bearbeitungslösungsdrukkes erzeugt. Der Druckdetektor 26 stellt den Druck in der zugeführten Bearbeitungslösung fest. Der ermittelte Druck wird im Wandler 36 einem bestimmten Umsetzvorgang unterzo-

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gen und dann der Entscheidungsschaltung 42 für den Bearbeitungslösungsdruck zugeführt, wo die Druckwerte dann unterschieden werden. Herrscht Druck eines vorgegebenen Wertes vor, dann gibt die Speisung 4 2 das Signal H ab, während bei einem darunter liegenden Druck die Entscheidungsschaltung 4 das Signal L abgibt. Das Ausgangssignal von der Schaltung 4 wird in einem Inverter 4 6 invertiert. Das Ausgangssignal dor. Inverters 46 wird für die unterschiedlichen Botricbsüur.bihKle nun erläutert.

Im Leerlauf ist der Druck der Bearbeitungslösung auf den bestimmten Wert eingestellt, d.h. also, bereits bevor der Bearbei.tungsvorgang beginnt. Während des Leerlaufs gibt deshalb die Entscheidungsschaltung für den Bearbeitungslösungsdruck kein Ausgangssignal ab.

Während der Bearbeitung wird dem Spalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 die Bearbeitungslösung mit dem eingestellten Druck zugeführt. Die Entscheidungsschaltung 4 2 gibt somit Η-Signal ab. Im Bearbeitungszustand gibt doshalb der Inverter 4 6 ständig das Signal L ab.

Im Kurzschluß ist die Elektrode 10 mit dem Werkstück 12 in Berührung und wird dann sofort hochgezogen. Anschließend wird die Elektrode 10 wieder abwärts gefahren. Dabei wird der Spalt zwischen Elektrode und Werkstück stark vergrößert mit der Folge, daß der Druck in der Bearbeitungslösung fällt. Die Entscheidungsschaltung 42 gibt im Kurzschluß also ein L-Signal ab, das vom Inverter 46 nach H invertiert wird.

Ist die Elektrode 10 durch das Werkstück hindurchgetreten und bewegt sich weiter abwärts, so ist kein Bearbeitungsspalt mehr vorhanden, so daß der Druck in dar Lösumj gering ist. Damit ist das Ausgangssignal der Kutscheidun<j:;~

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schaltung 4 2 L, während der Inverter 4 6 das Ausgangssignal H für den hindurchgetretenen Zustand abgibt.

Das Ausgangssignal des Inverters 4 6 ist während des Bearbeitungsvorgangs somit L, im Kurzschluß und nach dem Hindurchtreten jedoch H. Damit lassen sich der Zustand während der Bearbeitung und nach dem Hindurchtreten leicht voneinander mit diesem Bestimmungsfaktor unterscheiden.

Das Ausgangssignal der Servospannungsvariationsitiusterent-" Scheidungsschaltung 38 und das des Inverters 46 werden dem UND-Glied 4 0 eingegeben. Sind beide Signale H, so gibt das UND-Glied 4 0 an die Speisungseinheit 16 ein Stop-Signal ab, womit der Bearbeitungsvorgang beendet wird.

Im Leerlauf ist das Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 38 des Servospannungsvariationsmusters H, doch gibt der Inverter 4 6 kein Signal ab. Deshalb gibt auch das UND-Glied 4 0 kein Signal ab.

Während der Bearbeitung ist das Ausgangssignal der Entscheiduhgsschaltung 38 des Servospannungsvariationsmusters und auch das Ausgangssignal des Inverters 46 jeweils L. UND-Glied 40 gibt kein Stop-Signal ab.

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Im Kurzschlußfall ist das Ausgangssignal der Entscheidungsr.rlial tung 38 L, das Ausgangssignal des Inverters 4 6 dagegen H. Auch hier gibt das UND-Glied 4 0 kein Stop-Signal ab.

Ist die Elektrode durch das Werkstück hindurchgetreten, sind die beiden Ausgangssignale der Entscheidungsschaltung 38 und des Inverters 4 6 H, so daß das UND-Glied 40 das Stop-Signal an die Speisungseinheit 16 abgeben kann und nunmehr keine Energie für die Bearbeitung zugeführt wird.

Sehr eng mit dem Druck der Bearbeitungslösung ist die Strömungsgeschwindigkeit oder die Strömungsmenge verbunden. Es lassen sich auch diese Parameter als Bestimmungsfaktor verwenden, was nachfolgend näher erläutert wird. Einzelnes liicrzu zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 13 bis 15.

Um die Strömung der Bearbeitungslösung elektrisch zu erfassen, müssen ein Strömungsdetektor 28, ein Wandler 36 und eine Entscheidungsschaltung 42 für Bearbeitungslösungsströmung vorgesehen sein, wie in den Figuren 13 bis 15 gezeigt. Die Strömung der BearbeitüngslÖsung und die entsprechenden Ausgangssignale bei den verschiedenen.Betriebsbedingungen sind in der Fig. 14 dargestellt. Die Ausgangssignale H und L treten bei starker bzw. geringer Strömung auf.

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Der Strömungsdetektor 28 erfaßt die Strömung der zugeführten Bearbeitungslösung in ihrer Größe. Die ermittelte Strömungwird in einem Wandler 36 ausgewertet und dessen Ausgangswert einer Entscheidungsscha.ltung 4 2 für die Boarbcitungslösungsströmung zugeleitet, in der der Wert der Strömung der Bearbeitungslösung bestimmt wird. Hat die Strömung einen vorgegebenen Wert, so erscheint am Ausgang der Schaltung 4 2 das Signal L, ist der Wert höher, so tritt H-Signai auf. ' ·

Im Leerlaufzustand wird die Strömung der Bearbeitungslösung auf den vorgegebenen Wert eingestellt; d.h. die Strömung wird vor Beginn des Bearbeitungsvorgangs auf den vorgegebenen Wert eingestellt. Es wird deshalb im Leerlauf kein Ausgangssignal von der Entscheidungssclui] tunq 44 abgegeben.

Während des Bearbeitungsvorgangs wird in den Spalt zwischen Elektrode 10 .und Werkstück 12 Bearbeitungslösung zugeführt, wobei die Menge der zugeführten Lösung dem eingestellten

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Strömungswert entspricht. Die Entscheidungsschaltung 44 hält also das L-Signal.

Im Kurzschluß wird nach der Berührung zwischen Elektrode und Werkstück die Elektrode augenblicklich zurückgezogen und später dann wieder abwärts gefahren, wobei der Spalt erheblich ansteigt und deswegen die Strömung der Bearbeitungslösung anwächst. Das bedeutet, daß die Entscheidungsschaltung 44 Η-Signal abgibt.

. ' .

Ist dann die Elektrode 10 durch das Werkstück hindurchgetreten und bewegt sie sich weiter abwärts, so ist. kein Bearbeitungsspalt mehr vorhanden, so daß die Strömungsmenge zunimmt und deshalb die Entscheidungsschaltung 44 das Signal H abgibt.

• Wie beschrieben, ist das Ausgangssignal der Entscheidungsschaitung 4 4 für die Bearbeitungslösungsströmung L während des Bearbeitungszustandes und H bei Kurzschluß und nach dem Hindurchtreten. Damit kann der Bearbeitungszustand leicht durch diesen Paktor von dem hindurchgetretenen Zustand unterschieden werden.

Das Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 38 der Servo-5 spannungsvariationsmuster und das der Entscheidungsschaltung 44 für die Bearbeitungslösungsströmung werden dem UND-Glied 40 eingegeben, das nur dann ein Stop-Signal an die Speisungseinheit 16 abgibt, wenn die beiden Ausgangssignale der Entscheidungsschaltungen 38 und 44 H sind. . .

Während des Bearbeitungszustands führen die Entscheidungsschaltungen 38 und 44 L-Signal am Ausgangs, so daß das UND-Glied 40 kein Stop-Signal erzeugt. Im Kurzschluß-ist das Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 38 L, das

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der .EntscheidungsSchaltung 44 H, so daß auch hier das UND-Glied '40 kein Stop-Signal erzeugt. Nach dem Durchtritt der Elektrode sind das Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung .38, der Servospannungsvariationsmuster und der Ent-Scheidungsschaltung 44 beide H, so daß nun das UND-Glied 40 an die Speisungseinheit· 16 das Stop-Signal abgibt und damit den Bearbeitungsvorgang beendet. Auch hier können wie bei allen vorhergehenden Beispielen der Wandler 36, die Schaltung '38, das UND-Glied 40 und- die Entscheidung ·;-schaltung 44 gesondert von der numerischen Steuereinheit 32 vorgesehen sein, . ■

Ein wieder anderer Bestimmungsfaktor,-der sich vom Servospannungsvariationsmuster unterscheidet, kann in Verbindung mit letzterem für die Bestimmung verwendet werden. Dies wird aus dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1-6 und 17 deutlich, bei dem der zweite Faktor durch die Richtung der Elektrodenbewegung gegeben wird. Für eine elektrische Bestimmung der Elektrodenrichtung ist ein Positionsdetektor 30 und eine Entseheidungsschaltung 34 für die Elektro- · denbewegungsrichtung in der Fig. 17 vorgesehen. Ansonsten ist die Anordnung wie bei Fig. 5.

. Die Elcktrodenbewegungsrichtung und die entsprechenden Au.">gangssignale bei den verschiedenen Betriebszuständen sind - in Fig. 16 aufgeführt.

Das Ausgahgssignal H gilt für die Elektrodenbewegung nach oben, das Signal L. für die Bewegung nach unten. . . " ■

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird .die Elektrodenposition, dazu benutzt, die Elektrodenbewegungsrichtung festzustellen. Der Positionsdetektor 30 stellt die Position der Elektrode 10 fest und·gibt ein Positionssignal ab, das einer Entschei-

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dungsschaltung 34 für die Elektrodenbewegungsrichtung zugeführt wird, in der das Positionssignal so verarbeitet wird, daß dio Bewegungsrichtung der Elektrode bestimmt wird. Damit kann die Schaltung 34 Η-Signal abgeben, wenn die Elektrode nach oben, und L-Signal, wenn die Elektrode nach unten bewegt wird.

Im Leerlaufzustand ist der Spalt zwischen Elektrode 10 und Werkstück 12 groß, so daß die Elektrode abwärts gefahren wird. Das Ausgangssignal ist dann H.

Während der Bearbeitung wird die Elektrode 10 weiter abwärts bewegt, um die Bearbeitung vorzunehmen. Das Ausgangssignal ist dann ebenfalls H.

Hi ·

Im Kürzlich] uß wird, um den Kurzschluß zu beenden, die Elektrode zurückgezogen. Das Ausgangssignal ist dann L. Anschliessend wird die Elektrode wieder nach unten bewegt/ so daß das Signal dann H ist.

Ist die Elektrode 10 durch das Werkstück hindurchgetreten und wird sie weiter abwärts bewegt, ist das Aüsgangssignal weiterhin H.

Bei der Aufwärtsbewegung der Elektrode, um den Kurzschlußzustand aufzuheben, ist das Ausgangssignal L, während im hindurchgetretenen Zustand das Ausgangssignal H ist, gleich wie bei der Abwärtsbewegung im Leerlauf, während der Beax-beitung und in einem Teil des Kurzschlußzüstandes.

Somit kann der hindurchgetretene Zustand leicht von der Aufwärtsbewegung der Elektrode 10 für die Beendigung des Kurzschlusses unterschieden werden.

Das Ausgangssignal der Servospannungsvariationsmuster-Ent-

Scheidungsschaltung 38 und das Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 34 für die Elektrodenbewegungsrichtung werden einem UND-Glied 40 eingegeben. Wenn beide Ausgangesignale II .sind, gibt dau UND-Glied 40 das HLop-fvitjual an el ir Speisungseinheit 16 ab.

Im Leerlauf- sind die Ausgangssignale bei der Entscheidungsschaltung 38 und 34 H. Die Einrichtung für die elektrische Entladungsbearbeitung ist jedoch so ausgelegt, daß,' wie bereits bei vorherigen Beispielen erläutert, im Leerlauf vom UND-Glied 40 kein Stop-Signal an die Speisungseinheit 16 abgegeben wird.

Im. Bearbeitungszustand ist das Ausgangssignal der Schaltung 38 L, dasjenige der Richtungsentscheidungsschaltung 34 H. .UND-Glied 4 0 gibt, dann kein Stop-Signal ab.

Im Kurzschluß ist das Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 38 L, während das Ausgangssignal der Richtungsentscheidungsschaltung 34 L oder H sein kann. In keinem der beiden Falle gibt das UND-Glied 40 ein Stop-Signal ab.

Im hindurchgetretenen Zustand ist das Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 38 für das Servospannungsvariationsmuster H wie auch das Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 34 für die Elektrodenbewegungsrichtung, so daß nun das UND-Glied 40 das Stop-Signal an die Speisungseinheit 16 abgibt und damit die Leistungszufuhr beendet wird.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung; wurde für den ersten BeStimmungsfaktor stets die Bestimmung des Servospannungsvariationsmusters verwendet, in verschiedenen Beispielen in Kombination mit einem zweiten Bestimmungsfaktor, um die Zuverlässigkeit bei der Feststel-

lung, wann die Elektrode durch das Werkstück hindurchgetreten ist, zu erfüllen. Es ist nun auch möglich, die verschiedenen erläuterten Bestimmungsparameter in einer einzigen Steuereinheit zusammenzufassen. So ist in den Figuren 18 bis 20 ein Beispiel dargestellt, in dem die verschiedenen, oben beschriebenen Bestimmungsfaktoren gleichzeitig eingesetzt werden, um das Hindurchtreten der Elektrode festzustellen.

Fig. 18 zeigt die Grundanordnung der Einrichtung, die eine Kombination der verschiedenen beschriebenen Anordnungen ist. Fig. 19 enthält eine Darstellung der verschiedenen Ausgangssignale, die für die vier Betriebszustände durch die jeweiligen Detektorkomponenten erzeugt werden.

In der Fig. 20 ist eine Schaltung gezeigt, die bei der Einrichtung gemäß Fig. 18 einsetzbar ist. Bei dieser Einrichtung stellt die Servospannungsdetektoreinheit 18 die mittlere Spannung am Bearbeitungsspalt fest, deren Wert dann im Wandler 36 umgewandelt und in einem Speicher 302 gespeichert wird. Das im Speicher 302 gespeicherte. Muster kann in der Dauer mit Hilfe einer Zeitbegrenzungsschaltung 303 geändert werden. Das Muster 30 2 wird in einem Komparator 304 mit in · einer Servospannungsbezugsschaltpng 306 gespeicherten Mustern verglichen.

■ Im Leerlaufzustand ist das Servospannungsvariationsmuster. auf +6 V, und beim Vergleich dieses Musters in der Schaltung 304 mit dem in der Schaltung 306 gespeicherten Muster wird ein Η-Signal erzeugt. Beginnt jedoch der Bearbeitungsvorgancj, tritt im Spannungsvariationsmuüter eine Änderung von +6 V auf -3 V bis +3 V auf. Durch den Vergleich dieses Muster.s in der Schaltung 304 mit den in der Bezugsschaltung 306 gespeicherten Mustern ändert sich dann der Ausgangssig-5 nalpegel von H nach L. Während des Bearbeitens liegt die

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Spannung zwischen + 3 V und -3 V, wodurch L-Ausgangssignal bestehen bleibt.

Beim Kurzschluß erfolgt eine Spannungsänderung des Spannungs-Variationsmusters von der normalen Bearbeitungsspannung auf -6 V, bis die Elektrode vom Werkstück wieder abgerückt wird, wodurch dann die Spannung von -6 V auf +6 V wechselt. Wenn dieses im Speicher enthaltene Muster mit dem in der Bezugsschaltung 306 gespeicherten Muster verglichen wird, wird L-Signal abgegeben. Während des weiteren Bearbeitens wird L-Signäl gehalten, wie oben ausgeführt, doch wenn das Servospannungsvariationsmuster sich von +3 V bis -3 V auf +6 V ändert, geht das Ausgangssignal des Vergleichskreises auf H über. Dieses letztere Variationsmuster bedeutet, daß die?

Elektrode durch das Werkstück hindurchgetreten ist. Folglich wird das Η-Signal einem UND-Glied 406 zugeführt, das seinen zweiten Eingang von einem ODER-Glied 4 02 erhält. Wie bereits früher erwähnt, ist die Schaltung der Fig. 20 so auscfelegt, daß der während des Leerlauf zustand« yuf"-tretende H-Signalpegel nicht fälschltcharwejse den Durchtritt ck'j- Klektrode vorl. MlischL.

Die Augenblicksstellung der Elektrode wird mit einem Impulsmaßstab 30 ermittelt, der ein Auf-Ab-Signal erzeugt. Dieses Signal wird von einem anzeigenden Zähler 321 verarbeitet, der die Augenblicksstellung anzeigt. Der Inhalt des Zählers 321, der die bis dahin tiefste Bearbeitungsposition darstellen kann, wird in einem Speicher 323 gespeichert. Danach wird der so gespeicherte Wert nacheinander mit dem Ausgang des Zählers 321 in einem Komparator 32 2 verglichen, um stets die tiefste Bearbeitungsstellung ?.u er.suizen. W(Mm dns der Augenblicksposition entsprechende: iJigiwiJ qröii<T .ih; der gespeicherte Wert ist, dann werden die im .Speicher \'λ'λ enthaltenen Daten durch die der Augenblicksposition ersetzt,

und der Komparator 322 gibt an das ODER-Glied 402 H-Signal ab.

Der im anzeigenden Zähler 321 gespeicherte Wert wird in bestimmten Zeitabständen auf einen Zähler 325 übertragen, wobei die Zeitabstände mit Hilfe eines Zeiteinstellkreises einstellbar sind. Der Inhalt des Zählers 325 wird dann durch einen D/A-Wandler 327 in einen Analogwert umgesetzt. Dieses Signal wird ο in ein Komparator 328 zugeführt, wo es mit einem · bestimmten Elektrodengeschwindigkeitswert verglichen wird. . Ist das Signal größer als der vorgegebene Wert, gibt der Komparator 328 ein Η-Signal ab, das dem UND-Glied 406 über das ODKR-Glied 402 zugeführt wird.

Die Maschinenlösungsströmung wird durch den Strömungsmesser 28 gemessen. Sein Ausgangssignal wird erforderlichenfalls durch einen Wandler 331 umgesetzt. Das Wandlersignal wird dann mit einem Bezugswert im Komparator 332 verglichen. Ist das Strömungssignal größer als der Bezugswert, dann erzoucjl. der Komparator 332 ein Η-Signal, das dem ODER-Glied 402 :'.u(fc!iührt wird und anschließend dem UND-Glied 406. Der BearboJ tun<j£->l ö.sunqsdruck wird praktisch auf dieselbe Weise wie die Strömung ermittelt, und zwar mit Hilfe eines Manometers 26. Das Drucksignal wird für den Vergleich mit einem Bezugs£?ignal in einem Komparator 335 in einem Wandler 334 umgewandelt. Ist das Drucksignal kleiner als das Bezugssignal, so gibt der Wandler 335 L-Signal ab. In diesem Fall . erhält das ODER-Glied 402 wegen des dem'Komparator 335 nachgeschalteten Inverters 337 ein H-Signal.

Schließlich kann das letzte Eingangssignal zum ODER-Glied 402 direkt von dor Impulsmeßeinrichtung 30 abgeleitet werden. In tlic'Keni Fall wird dan "Abwürt s" -Si qnal von der Impul.ümeßeinrich Lung unmittelbar dem ODKR-Glied 402 eingegn-

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ben, um die Abwärtsbewegung der Elektrode anzuzeigen.

Bei dem.erläuterten Ausführungsbeispiel wird das Servospannungsvariationsmuster als primärer Erkennungsfaktor verwendet, der jedoch allein das UND-Glied 406 noch nicht triggert, um den Bearbeitungsprozeß zu beenden. Um die Stromzufuhr aufhören zu lassen, muß wenigstens einer der Hilfsfaktoren eine gleichlaufende Kennzeichnung aufweisen.

Wie in Fig. 20 gezeigt, kann der "Abwärts"-Ausgang der Impulseinheit 30 auch auf einen Eingang eines UND-Glieder; Ί00 gegeben werden, dessen zweiter Eingang mit dem Aur.qumi <\c]· Bearbeitungstiefenbestimmungsschaltung 322 verbunden isl. Wenngleich dies nicht unbedingt erforderlich ist, dient dieses zusätzliche UND-Glied dazu, zu verhindern, daß fehlerhaft ein Stop-Signal abgegeben wird, das während der Rückzugsbewegung der Elektrode beim Kurzschluß erzeugt wird, wenn das ETektrodenrichtungssignal H ist,

Die elektrische Entladungsbearbeitungseinrichtung gemäß der Erfindung kann zum Schneiden von Werkstücken und zur Herstellung von Löchern in Werkstücken verwendet werden, in die eine drahtförmige Elektrode eingesenkt wird. Es wird mit der erfindungsgemäßen Einrichtung der Augenblick erkann, in welchem das Ende der Elektrode 10 das WerksLück 12 durchdrungen hat, was mit Hilfe des Servospannungsvariationsmusters allein oder in Verbindung mit anderen Faktoren geschieht, so daß der Bearbeitungsvorgang automatisch beendet werden kann. Dadurch werden die Zustände des elektrisehen Entladungsbearbeitungsvorgangs stabil und jederzeit optimal, und die Gestalt eines mit der Einrichtung hergestellten Loches besitzt hohe Genauigkeit. Ferner ist es nicht erforderlich, daß eine Bedienungsperson die sehr mühsame Überwachung der Elektrodenposition gegenüber dem Werkstück übernimmt, um mit dem Auge das Durchtreten der Elek-

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trodc 10 durch das Werkstück 12 festzustellen/was der Kff'ektivitüt den Arbeitsvorganges dienlich ist, so daß die olükir inchc.· Knt.1 iidungsbcarbcj.tunfjseinrichtung wirtschaftlicher eingesetzt werden kann und ihr Arbeitsablauf voll-5 automatisch ist.

Claims

36 419 . MITSUBISHI DENKI.KABUSHIKI KAISHA Tokyo / JAPAN 5 Einrichtung für elektrische Entladurigsbearbeitung von Werkstücken ■ Patentansprüche

1./ Einrichtung für elektrische Entladungsbearbeitung von Werkstücken,

gekennzeichnet durch Servospannüngsdetektornvittel (18) zum Erfassen eines Servospannungsvariationsmusters, das einer Speisungseinheit (16) angefügt ist, um eine vorbestimmte Spannung an eine Eloklvrode (10) und ein Werkstück (12) der Einrichtung zu legen, und Spannungsvariationsmustermittel zum Vergleichen eines ;·'.(.·ι.vospannungsvariationsmusters von den Detektormitteln (18) mit gespeicherten Spannungsvariationsmustern, wodurch der Augenblick, in welchem die Elektrode (10) das Werkstück (12) durchdringt, aus wenigstens dem Servospannungsvariationsmuster feststellbar ist, und Mittel zürn Beendigen des Bearbeitungsvorgangs aufgrund der Feststellung, daß die Elektrode hindurchgedrungen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß aufgrund der Feststellung einer Spanmingsvar j at.i onsmustercharakteristik des Elektrodendurchtrittü die Spannungsvariationsmittel ein Stop-Signal abgeben, und daß Spei--

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sungssteuormittel das Stop-Signal aufnehmen und den Bearbeitung svorgang beenden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch

Sekundärdetektormittel, die mit den Spannungsvariationsmustermitteln zusammen arbeiten, wobei der Elektrodendurchtritt durch Ausgangssignale der Sekundärdetektormittel und der Spannungsvariationsmustermittel festgestellt·werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

5 daß die Sekundärdetektormittel einen Elektrodenstellungsdetektor (30) für die Elektrodenstellung während des Bearbeitungsvorgangs und .eine Entscheidungsschaltung für die Bearbeitungstiefe (33) aufweisen, die ein von dem Detektor (30) abgegebenes Positionssignal bearbeitet, um festzustellen, ob ein bestimmter Bearbeitungsvorgang das bis dahin tiefste ι Eindringen in das Werkstück darstellt, wobei der Durchtritt der Elektrode zum Kombination der Ausgangssignale der Spannungsvariationsmustermittel und der Tiefenentscheidungsschaltung (33) bestimmt wird.
25

5. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Sekundärentscheidungsmittel eine Elektrodenpositionsdetektoreinrichtung (30) für die Stellung der Elektrode während der Bearbeitung und eine Elektrodengeschwindigkeitsschaltung (35) aufweisen, und daß die Elektrodengeschwindigkeitsentscheidur.gsschaltung (35) das Ausgangssignal des Posit.tonsdetektors (30) für die Bestimmung der Geschwindigkeit verarbeitet, wobei der Augenblick des Elektrodendurchtritts

aus dem Servospannungsvariationsmuster und der Elektrodengeschwindigkeit bestimmt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Sekundärdetektormittel einen Bearbeitungslösungsdruckdetektor (26) aufweisen, mit dem der Druck der von ei-ner Zirkulierungspumpe (22) zugeführten Bearbeitungslösung gemessen wird, und eine Druckentscheidungsschaltung (4 2) zum Bestimmen des Druckes während der Bearbeitung, wobei der Durchtrittsaugenblick der Elektrode durch das Servospannungsmuster gemeinsam mit dem Bearbeitungslösungsdruck ermittelt wird.

·

7. Einrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Sekundärdetektoreinrichtung eine Bearbeitungslösungs-Strömungsdetektoreinrichtung (28) zum Erfassen der Bearbeitungslösungsströmung, die von einer Bearbeitungslösungszirkuliereinrichtung erzeugt wird; und eine Strömungsentscheidungsschaltung ( 4Λ ) zum Bestimmen der Strömungsgeschwindigkeit während des Bearbeitungszustands, wobei der Zeitpunkt des Hindurchtretens der Elektrode sowohl von dem Servospannungsvariationsmuster und der Bearbeitungslösungsströmung festgestellt wird, aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Sekundärdetektoreinrichtung einen Elektrodenpositionsdetektor (30), der die Elektrodenstellung während dor Bearbeitung erfaßt, und Mittel zum Erfassen der Elektroden-

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bewegungsrichtung (34) aufweist, die ein vom Elektrodenpositionsdetektor (30) abgegebenes Signal zum Bestimmen der Elektrodenbewegungsrichtung während des Bearbeitungsvorganges verarbeiten, wobei der Augenblick des Elektrodendurchtritts durch das Servospannungsvarationsmuster gemeinsam mit der Elektrodenbewegungsrichtung bestimmt wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Sekundärdetektormittel Elektrodengeschwindigkeitsdetektormittel, Elektrodenrichtungsdetektormittel, Bearbeitungstief endetektormittel , Strömungsdetektormittel für die Bearbeitungsflüssigkeit und Flüssigkeitsdruckdetektormittel aufweisen und allen Detektormitteln Entscheidungsschaltungen beigefügt sind, daß ein erstes Gate (402) die Ausgangssignale der einzelnen Entscheidungsschaltungen zugeführt erhält und ein zweites Gate (406) als erstes Eingangssignal das Ausgangssignal des ersten Gates (402) und als

'/!0 zweites Eingangssignal das Ausgangssignal der Spannungsvaricitionsmustermittel (403) erhält.

10. Einrichtung nach Anspruch 3,

5 dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittel zum Beenden des Bearbeitungsprozesses ein Gate aufweisen, dessen einem Eingang das Ausgangssignal der Spannungsvariationsmustermittel und dessen zweitem Eingang das Ausgangssignal der Sekundärdetektormittel zugeführt werden, wobei das Gate ein Stop-Signal erzeugt, das einer Speisungssteuereinrichtung zugeführt wird.