DE3205884A1

DE3205884A1 - Verfahren und vorrichtung zur elektroentladungsbearbeitungs-vorschubmotorsteuerung

Info

Publication number: DE3205884A1
Application number: DE19823205884
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Tokyo Inoue
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1981-02-18
Filing date: 1982-02-18
Publication date: 1982-09-30
Also published as: JPS57138544A; IT8247813A0; FR2499893A1; IT1154287B; GB2095426B; FR2499893B1; GB2095426A; US4521660A

Description

Inoue-Japax Research Incorporated Yo_rkohamashi , Kanagawaken, Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Elektroentladungsbearbeitungs-Vorschubmotorsteuerung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektroentladungsbearbeitungs(EDM)-Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung und betrifft insbesondere ein Bearbeitungsvorschub-Steuerverfahren und eine entsprechende Vorrichtung für die elektrische Entladungsbearbeitung.

Ein EDM-Verfahren wird durchgeführt, indem man eine Werkzeugelektrode, z. B. in der Form eines festen Körpers oder eines axial durchlaufenden Drahtes, verwendet, die einer leitenden Werkstückelektrode über einen mit einem flüssigen Dielektrikum, z.B.

U * W M

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Kohlenwasserstoff oder destilliertem Wasser, gefüllten Bearbeitungsspalt unter Abstand gegenübergestellt ist, und eine Folge elektrischer Entladungsimpulse durch den Spalt zwischen den Elektroden anlegt, um elektroerosiv Material von der Werkstückelektrode abzutragen. Während die Materialabtragung fortschreitet, muß ein Bearbeitungsvorschub zwischen der Werkzeug- und der Werkstückelektrode durch Vorrücken der einen relativ zur anderen bewirkt werden, um die Materialabtragung oder die Bearbeitung im Werkstück fortzusetzen, während der Bearbeitungsentladungsspalt im wesentlichen konstant gehalten wird. Es ist kritisch, daß der Bearbeitungsspalt eine so geringe Abmessung wie etwa 10 ,um aufweist. Um einen so geringen Spalt aufrechtzuerhalten, soll die bewegliche Elektrode gesteuert vorgerückt werden, um der Materialabtragung zu folgen, jedoch nicht zu weit bewegt zu werden,daß ein Kurzschlußzustand im Spalt verursacht wird.

Es ist bekannt, daß ein schon vorgeschlagenes bevorzugtes EDM-Bearbeitungsvorschubsystem hierzu von einem Schrittmotor Gebrauch macht, der antriebsmäßig mit der beweglichen Elektrode verbunden ist und mit einer Folge von Steuerimpulsen gespeist wird, um die bewegliche Elektrode schrittweise oder iri aufeinanderfolgenden Schritten vorzurücken. Es wurde experimentell als wünschenswert gefunden, daß die bewegliche Elektrode um eine so geringe feste Zuwachsentfernung d

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wie 1 »um oder weniger vorrückt, um die besten Er- ^! gebnisse zu erzielen. Eine gewünschte Gesamtvorrückbewegung einer Entfernung D kann so durch Wiederholung der schrittweisen Bewegung d in der Anzahl η = D/d und damit durch Speisen des Motors mit der Zahl η gleichmäßiger Steuerimpulse einer Dauer V erreicht werden, die die schrittweise Verschiebung d definiert.

Bei dem früheren System wurde jedoch jetzt gefunden, daß beim EDM-Bearbeitungsvorschub die bewegliche Elektrode für jedes erforderliche schrittweise Vorrücken, insbesondere wo die Vorrückschrittstrecke d auf so Wenig wie 1 ,um eingestellt ist, nicht immer schnell und genau auf einen Steuerbefehlimpuls anspricht. Infolgedessen kann jeder Steuerbefehlimpuls tatsächlich zu einer kürzeren Bewegung als der gewünschten Schrittbewegung führen, oder das Gesamtvorrücken kann kontinuierlich statt, wie erwünscht, abgestuft werden und die bewegliche Elektrode nicht in eine genaue Lage bringen, wie sie durch die Folge· der dem Motor zugeführten Schrittsteuerimpulse vorgegeben wird. So kann sich eine ernstliche Ungenauigkeit in der erreichten Lage in jedem Bearbeitungsvorschubblock ergeben. Außerdem kann das Versagen beim Schrittvorschub ein zu weites Vorrücken der beweglichen Elektrode verursachen, was zum Auftreten einer Kurzschlußbedingung im Spalt und zu einem Versagen der Bearbeitungsstabilität führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes EDM-Verfahren und eine neue und verbesserte EDM-Vorrichtung zu entwickeln,die eine Bearbeitungsvorschubbewegung mit erforderlicher Genauigkeit gewährleisten und dadurch eine erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit und -Stabilität sichern. Mit der Erfindung sollen Mittel im Sehrittbearbeitungsvorschubsystem vorgesehen werden, womit der Betrag des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode in jedem Schritt über diese aufeinanderfolgenden Schritte während des Ablaufs des elektroerosiven Bearbeitungsvorganges konstant gehalten wird.

Es wurde nun gefunden, daß eine Verzögerung im Ansprechen des Steuersystems auf einen Steuerbefehlimpuls auftritt, die als Funktion der Fläche der Bearbeitungsoberfläche der Werkzeugelektrode in Bearbeitungszuordnung zum Werkstück variiert. Allgemein wurde bestimmt, daß eine solche Verzögerung im Ansprechen als Funktion sowohl der Bearbeitungsfläche als auch der Fläche jedes Entladungsgraters und insbesondere als eine Funktion der Variablen «0 variiert, die gleich der durch die Fläche eines Entladungskraters geteilten Bearbeitungsfläche ist. Die Bearbeitungsfläche ist die Fläche der Oberfläche der Werkzeugelektrode, die dem Werkstück in erosiver Bearbeitungszuordnungslage gegenübersteht und auf welcher Fläche aufeinanderfolgende elektrische Entladungen

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allgemein zufallsverteilt stattfinden. Die Fläche eines Entladungskraters ist die Fläche eines Kraters, der auf dem Werkstück durch eine einzelne Bearbeitungsentladung erzeugt wird, und ist allgemein Funktion des Spitzenstromes Ip und der Impulsdauer Ton der Bearbeitungsentladung. Mit festen Werten von Ip und Ton, wie sie üblicherweise Anwendung finden, läßt sich der Entladungskrater festlegen. Dementsprechend variiert die Ansprechverzögerung des Steuersystems auf einon Steuerbefehl-Impuls praktisch als Funktion der Bearbeitungsfläche. Beispielsweise wurde bei der Bearbeitung eines Eisenwerkstücks bestätigt, daß die Verzögerung im Bereich von 2 bis 3 ms (Millisekunden), 5 bis 6 ms und 10 bis 50 ms liegt, wenn die Variable ^ unter 1000 bzw. über 100O bzw. über 10 000 liegt.

Die Erfindung bezweckt die Angabe von Mitteln zur wesentlichen Beseitigung einer solchen Änderung im Ansprechen der Antriebseinrichtung, die als Funktion der veränderlichen Bearbeitungsfläche auftritt.

Gegenstand der Erfindung, womit die genannte Aufgabe gelöst wird, ist zunächst ein Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung einer elektrisch leitenden Werkstückelektrode mit einer dieser über einen mit Dielektrikum gefüllten Bearbeitungsspalt gegenübergestellten Werkzeugelektrode durch Anlegen einer Folge von

zeitlich beabstandeten elektrischen Entladungsimpulsen durch den Spalt zwecks Materialabtragung von der Werkstückelektrode, wobei ein Bearbeitungsvorschub zwischen der Werkzeug- und der Werkstückelektrode, von denen wenigstens eine beweglich ist, schrittweise durch eine antriebsmäßig mit der beweglichen elektrode verbundene und zum schrittweisen Antrieb zwecks Vorrückens der beweglichen Elektrode in aufeinanderfolgenden Schritten geeignete Antriebseinrichtung bewirkt und dadurch die elektroerosive Bearbeitung in der Werkstückelektrode fortgesetzt wird and wobei die Fläche der Oberfläche der Werkzeugelektrode in Elektroerosionslage zur Werkstückelektrode beim Fortgang der Bearbeitung variiert, mit dem Kennzeichen, a) daß man die augenblickliche Fläche der Bearbeitungsoberfläche während des Laufs des Bearbeitungsvorschubs erfaßt und b) daß man die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode entsprechend der erfaßten Bearbeitungsfläche so steuert, daß der Betrag der .Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode in jedem Zuwachsschritt über die aufeinanderfolgenden Schritte im wesentlichen konstant gehalten wird.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 25 gekennzeichnet.

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Insbesondere wird die Antriebseinrichtung schrittweise angetrieben, indem man sie mit einer Folge von Steuerimpulsen speist, und die Antriebsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Antriebseinrichtung für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode kann gesteuert werden, indem man die aufeinanderfolgenden Steuerimpulse einzeln derart steuert, daß jeder der Steuerimpulse einen vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Betrag der schrittweisen Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode trotz der Änderung der Bearbeitungsfläche während des Fortgangs der Bearbeitung bewirkt.

Hierzu können aufeinanderfolgende Steuerimpulse gesteuert werden, indem man entweder deren Größe oder deren Dauer oder beide steuert. Die Größe der aufeinanderfolgenden Steuerimpulse kann gesteuert werden, um die Ansprechgeschwindigkeit zum Antrieb der Antriebseinrichtung zu steuern oder gleichmäßig zu machen und kann auch während nur eines Teils jedes Steuerimpulses, vorzugsweise in einem Anfangsteil desselben, gesteuert werden. Alternativ kann jeder der aufeinanderfolgenden Steuerimpulse einen Hauptsteuerimpuls und wenigstens einen diesem überlagerten Hilfssteuerimpuls aufweisen, und die Größe der Steuerimpulse kann dadurch gesteuert werden,daß man die Größe und/oder die Dauer des HilfsSteuerimpulses steuert, der dem Hauptsteuerimpuls wenigstens in einem Anfangsteil desselben überlagert ist.

Allgemein kann man zur Steuerung der aufeinanderfolgenden Steuerimpulse in folgenden Schritten vorgehen: Bestimmung wenigstens eines Parameters der aufeinanderfolgenden Steuerimpulse, der jeden Steuerimpuls kennzeichnet und die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung dadurch für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode beeinflußt; Bestimmung einer Mehrzahl vorgewählter unterschiedlicher Werte zur Auswahl für den Parameter; Bestimmung einer Mehrzahl vorbestimmter unterschiedlicher Bereiche für die variierende Bearbeitungsfläche; Bestimmung einer gegenseitigen Entsprechung zwischen den mehreren Werten für den zu wählenden Parameter und den mehreren Bereichen für die zu erfassende Bearbeitungsfläche; Bestimmung des Bereiches, in den die erfaßte Fläche fällt, im. Ansprechen auf die erfaßte augenblickliche' Bearbeitungsfläche aus den mehreren Bereichen; Bestimmung des Wertes für den Parameter entsprechend dem bestimmten Bereich; und Steuerung des Steuerimpulses für die Antriebseinrichtung zum Annehmen des bestimmten Wertes für den Parameter.

Die augenblickliche Fläche der Bearbeitungsoberfläche kann in verschiedenen Arten erfaßt werden. So kann der Bearbeitungsvorschub in Intervallen unterbrochen werden, um eine Folge von Zeitdauern einzurichten, in denen die Bearbeitungsfläche im Schritt a) erfaßt wird. Eine solche Folge von Zeitdauern kann auch

eingerichtet werden, indem man die Zuführung der Bearbeitungsentladungsimpu3.se in Intervallen unter- \ bricht. In diesen Fällen kann die gesteuerte An-

\ triebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung während einer Zeitdauer zwischen einer oder jeder dieser Zeitdauern bis zur nächsten beibehalten werden.

Die Antriebseinrichtung kann wie üblich wenigstens

zwei Motoren enthalten, die zur Verschiebung der be-

wenigstens

weglichen Elektrode längs/zweier unabhängiger, zueinander senkrechter Achsen geeignet sind, um einen vieldimensionalen Bearbeitungsvorschub in einem durch die Achsen definierten Koordinatensystem zu ermöglichen. Die Steuerimpulse werden dann zur selektiven Zuführung zu den Motoren im Ansprechen auf Steuersignale verteilt, um zu erreichen, daß der Bearbeitungsvorschub einer bestimmten Bahn im Koordinatensystem folgt.

Die Steuersignale sollen vorzugsweise im wenigstens teilweisen Ansprechen auf ein vom Bearbeitungsspalt abgeleitetes Spaltsignal erzeugt und der Antriebseinrichtung zum Vorrücken der beweglichen Elektrode derart zugeführt werden, daß die Abmessung des Bearbeitungsspaltes im wesentlichen konstant gehalten wird.

Die Werkzeugelektrode kann eine Mehrzahl von Bearbeitungsabschnitten aufweisen, wobei die zugehörigen Bearbeitungsflächen in der Vorrückrichtung abgestuft

β α ·

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sind und sich jede senkrecht dazu erstreckt, und die augenblickliche Bearbeitungsfläche kann dann durch Erfassen der Lage der Werkzeugelektrode entsprechend üem Eintritt jeder der Bearbeitungsflächen in Bearbeitungszuordnung zur Werkstückelektrode erfaßt werden.

Die augenblickliche Bearbeitungsflache kann auch erfaßt werden, indem man die Durchschnittsvorrückgeschwindigkeit der beweglichen Elektrode während der Zuführung der Entladungsimpulse erfaßt. Die Durchschnittsvorrückgeschwindigkeit kann erfaßt werden, indem man eine Folge von Impulsen- jeweils im Ansprechen auf eine schrittweise Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode erzeugt, die Zahl solcher Schrittimpulse in der Zeiteinheit bestimmt und daraus ein Steuersignal als für die Durchschnittsvorrückgeschwindigkeit kennzeichnend ableitet.Das Steuersignal wird der Antriebseinrichtung zum Steuern deren Antriebsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen , Elektrode zugeführt. Vorzugsweise wird die Zahl solcher Schrittinipulse in der Zeiteinheit mit der Zahl der durch den Spalt erzeugten Bearbeitungsentladungsimpulse verglichen, um das Steuersignal zu erzeugen. Die Zahl der Schrittimpulse kann auch in einem Integrationszähler gezählt werden, dessen Speicherniveau mit einem Bezugssignal verglichen wird, um das Steuersignal zu erzeugen.

3201)884

Die augenblickliche Bearbeitungsfläche kann auch erfaßt werden, indem man zeitweise den Bearbeitungsvorschub zwischen der Werkzeug- und der Werkstückelektrode unterbricht, die Zuführung der Entladungsimpulse während der Unterbrechung fortsetzt, bis die Entladungen durch den Bearbeitungsspalt im wesentlichen aufhören, und, wenn die Entladungen durch den Spalt im wesentlichen aufhören, den Reststrom durch den Spalt für wenigstens einen weiteren zugeführten Impuls mißt, wobei der Reststrom eine Anzeige der augenblicklichen Bearbeitungsfläche ergibt.

Der Betrag der Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode in jedem Zuwachsschritt wird auf einem konstanten Wert vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 ,um und noch bevorzugter bei etwa 1 ,um gehalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann außerdem den Schritt der Bestimmung der Fläche eines Entladungskraters umfassen, der auf dem Werkstück durch einen einzelnen Entladungsimpuls erzeugt ist, wodurch die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode im Schritt b) zusätzlich entsprechend der bestimmten Entladungskraterfläche gesteuert wird, die durch Parameter des Entladungsimpulses, ζ. B. den Spitzenstrom Ip und die Dauer Ton ,definierbar ist,· und insbesondere als Funktion des Verhältnisses der erfaßten augenblicklichen Bearbeitungsflache zu

der bestimmten Entladungskraterfläche gesteuert werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer Stromquelle zum Zuführen einer Folge von zeitlich beabstandeten elektrischen Entladungsimpulsen durch den Bearbeitungsspalt zwecks Materialabtragung vom Werkstück und mit einer antriebsmäßig mit der beweglichen Elektrode verbundenen und

zwecks Vorschubs zum schrittweisen Antrieb/der Beweglichen Elektrode in aufeinanderfolgenden Schritten geeigneten Antriebseinrichtung zum schrittweisen Bearbeitungsvors'chub zwischen der Werkzeug- und der Werkstückelektrode beim Fortgang der elektroerosiven Bearbeitung in der Werkstückelektrode, wobei die Bearbeitungsoberfläche der Werkzeugelektrode eine variable Fläche aufweist, mit dem Kennzeichen, daß die Vorrichtung eine Einrichtung zum Erfassen der augenblicklichen Fläche der Bearbeitungsoberfläche der Werkzeugelektrode während des Laufs des Bearbeitungsvorschubs und eine Steuereinrichtung im Ansprechen auf die erfaßte Bearbeitungsoberflächenfläche zur Einwirkung auf die Antriebseinrichtung zwecks derartiger Steuerung deren Antriebsgeschwindigkeit für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode aufweist, daß der Betrag der Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode in jedem Zuwachsschritt trotz der Änderung der Bearbeitungsfläche während des Fortganges der Bearbeitung

im wesentlichen konstant gehalten wird.

Eine Ausgestaltung dieser Vorrichtung ist im Anspruch 27 gekennzeichnet.

Die Antriebseinrichtung wird schrittweise durch eine Folge einzelner in Intervallen gelieferter Steuerimpulse von einer Quelle derselben angetrieben. Die Erfassungseinrichtung liefert ein die erfaßte Bearbeitungsfläche darstellendes Ausgangssignal, das der Steuerimpulsquelle zugeführt wird, um wenigstens einen Parameter der Steuerimpulse, z. B. die Größe und/oder die Dauer derselben, derart zu steuern, daß jeder der Steuerimpulse einen vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Betrag der schrittweisen Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode trotz der Änderung der Bearbeitungsfläche während des Fortganges der Bearbeitung bewirkt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 2 (a) einen Querschnitt zur schematischen Veranschaulichung des Zustandes, in dem die Relativbewegung zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück gerade unterbrochen wurde;

Fig. 2 (b) einen ähnlichen Querschnitt zur Veranschaulichung des Zustandes, in .dem die Erzeugung elektrischer Entladungen aufhört;

Fig. 3 ein Schaltbild zur Veranschaulichung eines Motorsteuerkreises gemäß der Erfindung;

Fig. 4 ein Schaltbild zur Veranschaulichung

von Steuerteilen des Kreises nach Fig. 3;

Fig. 5 ein Schaltbild zur Veranschaulichung eines anderen Motorsteuerkreises gemäß der Erfindung;

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit Verwendung eines anderen Bearbeitungsflächen-Erfassungskreises ;

Fig. 7 ein schematisches Schaltbild eines weiteren Bearbeitungsflächen-Erfassungskreises, der zur Durchführung der Erfindung verwendbar ist; und

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer anderen Flächenerfassungsanordnung zur Durchführung der Erfindung.

Anhand von Fig. 1, die eine Durchlaufdraht-EDM-Anordnung zeigt, können die Prinzipien der Erfindung beschrieben werden. Nach der Darstellung wird eine Draht-

elektrode 1 kontinuierlich von einer Zuführungsspule 2 zugeführt und auf eine»Aufnahmespule 3 aufgewickelt, wobei die Drahtelektrode 1 über und zwischen Führungsrollen 4a und 4b unter der wirkung einer (nicht dargestellten) an der Aufnahmeseite vorgesehenen Antriebsrolle und einer (nicht dargestellten) an der Zuführungsseite vorgesehenen Bremsrolle zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Zugspannung in der Drahtelektrode 1 gespannt ist.

Ein Werkstück 5 ist fest auf einem Werkstücktisch 6 montiert und zwischen den Führungsrollen 4a und 4b in elektroerosiver Zuordnungslage zur Durchlauf-Drahtelektrode 1 angeordnet- Der das Werkstück S tragende Werkstücktisch 6 wird in einer x-y-Ebene mittels eines x-Achsenantriebsmotors und eines y-Achsenantriebsmotors 8 verschoben, die mit von einer vorprogrammierten Steuereinheit 9 gelieferten Steuerimpulsen gespeist werden.

Jeder der Motoren 7 und 8 ist so ausgelegt, daß er bei Speisung mit einem Steuerimpuls um einen be-

SO

stimmten Drehwinkel angetrieben wird, daß der Werkstücktisch 6 und damit das Werkstück 5 längs jeder der x- und y-Achsen, die in der x-y-Ebene zueinander senkrecht sind, um einen vorbestimmten Bewegungszuwachs oder -schritt von etwa 1 ,um angetrieben werden, Die Steuereinheit 9 kann ein Lesegerät zum Auslesen

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von Lagesignalen aus einem Speichermedium sein, das Daten für ein vorbestimmtes, im Werkstück 5 zu bearbeitendes Profilmuster speichert. Die Lagesignale vom Lesegerät oder von der Einheit 9 werden durch einen Ausgang 9a einem Impulsgenerator 10 zugeführt, wo sie in Steuersignalimpulse umgewandelt werden, die in ein Paar von Kanälen 11 und 12 verteilt werden, die zum Motor 7 bzw. zum Motor 8 führen. Jeder Kanal 11, 12 enthält eine Steuerstufe 13, 14, wo ein Steuersignalimpuls verstärkt wird und die jeden verstärkten Steuerimpuls dem Motor 7 bzw. 8 zuführt. Jeder der Motoren 7 und 8 ist mit einem Kodierer 15 bzw. 16 ausgerüstet dargestellt, der die Winkelstellung jedes Motors erfaßt und das erfaßte Signal einem Pehlerkorrekturkreis 17 bzw. im zugehörigen Kanal 11 bzw. 12 zuführt.

Es ist weiter ein Leiter 19 dargestellt, der im Kontakt mit der auf der Führungsrolle 4b geführten Drahtelektrode 1 gehalten ist, um die Drahtelektrode mit einem Pol einer EDM-StromquelIe 20 zu verbinden, deren anderer Pol elektrisch mit dem Werkstück 5 verbunden ist, um eine Folge von zeitlich beabstandeten, einzelnen elektrischen Entladungsimpulsen durch einen zwischen der Drahtelektrode 1 und und dem Werkstück 5 gebildeten Bearbeitungsspalt G zur elektroerosiven Materialabtragung vom Werkstück 5 anzulegen. Ein dielektiisches Bearbeitungsfluid, z. B. destilliertes Wasser, wird in den Bearbeitungs-

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spalt G von einer geeigneten Einrichtung, z. B. einer dargestellten Düse 21 eingeführt. Die EDM-Stromquelle 20 hat eine Einstelleinheit 2Oa für Parameter der angelegten Entladungsimpulse, z. B. den Spitzenstrom Ip, die Impulsdauer Tan und das Impulsintervall taus, die einstellbar festgelegt werden. Wie bekannt ist, lassen sich diese Parameter zur Anpassung entsprechend dem Bearbeitungszustand im Spalt G ändern. Typisch wird nur das Impulsintervall faus variiert, doch können auch entweder die Impulsdauer fan oder der Spitzenstrom Ip oder beide stattdessen oder zusätzlich variiert werden.

Ebenfalls zwischen der Werkzeugelektrode 1 und dem Werkstück 5 angeschlossen ist ein Resonanzkreis 22 mit einer Spule L und einem Kondensator C, dor auf die Anwesenheit und Abwesenheit des Auftretens von Entladungen im Bearbeitungsspalt G anspricht, wobei die Schwingungen des Resonanzkreises 22 durch einen Erfassungskreis 23 erfaßt werden,der seinerseits einen Kommutator oder ein Relais 24 steuert.

Im Nebenschlußkreis S der Stromquelle 20 in Verbindung mit dem Bearbeitungsspalt G ist ein Widerstand 25 vorgesehen, der einen damit verbundenen Stromfühler 26 zum Messen eines Reststromes durch den Bearbeitungsspalt G aufweist. Der Stromfühler 26 ist mit einem Anzeiger 27 verbunden, der darauf anspricht und zur Anzeige der Bearbeitungsfläche der Draht-

elektrode 1 in elektroerosiver Zuordnung zum Werkstück 5 entsprechend dem gemessenen Strom eingerichtet ist. Der Stromfühler 26 ist auch geeignet, um auf eine Steuereinstelleinheit 28 einzuwirken, die dio Steuerkreise 13 und 14 speist, wie bereits beschrieben wurde.

Im Betrieb wird, während die Drahtelektrode 1 kontinuierlich durch die mit dem von der Düse 21 . zugeführten EDM-Fluid gespülte Bearbeitungszone geführt wird, eine Folge von Bearbeitungsimpulsen durch den Spalt G zwischen der Drahtelektrode 1 und dem Werkstück 5 angelegt, um elektrische Entladungen zu erzeugen, die das Material vom Werkstück 5 abtragen. Der Bearbeitungsvorschub soll schrittweise zwischen der Drahtelektrode 1 und dem Werkstück 5 durch die Motoren 7 und 8 entsprechend den vorbestimmten, vorprogrammierten, von der Steuereinheit 9 zugeführten Bearbeitungsbahn-Informationssignalen erfolgen.

Die Steuereinheit 9 ist hier eingerichtet, um periodisch ein Unterbrechungssignal durch ihren zweiten Ausgang 9b zur zeitweisen Unterbrechung des Betriebs der Motoren 7 und 8 zu liefern. Nach dem Anhalten der Motoren 7 und 8 treten anfänglich Entladungen regelmäßig auf, doch ihre Wiederholungsgeschwindigkeit sinkt eventuell auf Null, wenn sich der Dearbeitungsspalt G bei Materialabtragung vom Werkstück 5 erweitert. Diese Bedingungen, der Zustand

im Augenblick der Unterbrechung des Bearbeitungsvorschubs und derjenige nach Beendigung der Entladungen, sind schematisch in den Fig. 2(a) bzw. 2(b) dargestellt.

Im Zustand der Fig. 2(a) spricht der Resonanzkreis 22 auf .die Hochfrequenzkomponenten der Entladungen im Bearbeitungsspalt G an, und dadurch wird die Resonanzspannung erfaßt. Im Zustand nach Fig. 2(b) sinkt jedoch die Resonanzspannung eventuell auf Null, und die Abwesenheit dieser! Spannung wird vom Erfassungskreis 23 erfaßt. Der letztere betätigt den Kommutator 24 zum Trennen des Hauptstromkreises M vom Bearbeitungsspalt G und zur Verbindung des Nebenschlußkreises S mit dem Bearbeitungsspalt G, um den Stromfühler 26 darin betriebsbereit zu machen und ihn auf den Reststrom ansprechen zu lassen, der von der Stromquelle 20 durch die Bearbeitungsflüssigkeit bei Abwesenheit von Entladungen fließt.

Durch die Messung dieses Reststromes wird die augenblickliche Fläche der Bearbeitungsoberfläche der Drahtelektrode 1 in elektroerosiver Zuordnungslage zum Werkstück 5 erfaßt. Beispieleweise kann man, wenn die von der Stromquelle 20 zugeführte Impulsspannung V 200 V ist, der spezifische Widerstand ρ des

4 EDM-Fluids (destillierten Wassers) 5 χ 10 0hm.cm ist, die Spaltweite g des Bearbeitungsspaltes G im Zustand nach Fig. 2 (b) 0,012 mm ist und der erfaßte

Reststrom I 0,1 A ist, die Bearbeitungsfläche F folgendermaßen erhalten:

5χ1Ο⁴χΟ,Ο12χ1Ο~¹χΟ,Τ _ _η, 2

200 ~ '

Die Bearbeitungsspaltweite g, bei der keine Entladung auftreten kann, ist der angelegten Spannung proportional, und da diese Spannung und der spezifische Widerstand der Bearbeitungsflüssigkeit festgelegt werden können, läßt sich die Bearbeitungsfläche F proportional zum erfaßten Reststrom bestimmen und am Anzeiger 27 anzeigen. Wie schon bemerkt wurde, wirkt der Stromfühler 26 weiter auf die Steuereinstelleinheit 28 ein. Wenn das Unterbrechungssignal von der Steuereinheit 9 aufhört, wird der Impulsgenerator 10 zurückgestellt und zum Empfang eines Steuersignals von der Steuereinheit 9 durch den Ausgang 9b bereit, während ein Bearbeitungs-Wiederbeginnsignal von der Steuereinheit 9 durch den dritten Ausgang 9c dem Kommutator 24 zugeführt wird, so daß die Elektroentladungsbearbeitung automatisch wiederaufgenommen wird und im Bearbeitungsspalt G fortschreitet.

Gemäß wichtigen Merkmalen der Erfindung wird das Bearbeitungsflächensignal, das sich am Stromfühler

entwickelt/ der Steuereinstelleinheit 28 jedes der Steuerkreise 13 und 14 zur Steuerung der Antriebsgeschwindigkeit des Motors 7 bzw. 8 entsprechend diesem Signal zugeführt. Fig. 3 zeigt schematisch einen Steuerkreis 13, 14, der eine Gleichstromquelle 30 aufweist, die über einen Motor 7, 8 in Reihe mit einem Widerstand 31 und einem durch einen Transistor dargestellten Schalter 32 verbunden ist. Der Schalter 32 wird eingeschaltet, wenn er mit einem Steuerbefehlsignal von einem Impulsgeber 33 gespeist wird, der ein Teil des Impulsgenerators 10 sein kann.

Bei eingeschaltetem Schalter 32 wird der Ausgang der Gleichstromquelle 30 pulsiert, und es entwickelt sich dann durch den Motor 7, 8 ein Steuerstromimpuls mit einer Dauer Tj, die am Impulsgeber bestimmt wird, und einer Stromgröße 1, die durch den Widerstand 31 bestimmt wird. Der Motor 7, 8 wird so um einen Drehwinkel angetrieben, der durch den Steuerimpuls bestimmt wird, um das Werkstück 5 umeine Zuwachsstrecke zu bewegen, die durch den Drehwinkel des Motors 7, 8 bestimmt wird. Die Dauer υ des SteuersignaHmpulses am Impulsgeber 33 kann eingerichtet werden, um den gewünschten Drehwinkel des Motors 7, 8 und infolgedessen den gewünschten Bewegungsschritt von etwa 1 ,um zu erzielen. Wenn sich die Bearbeitungsfläche ändert, tritt jedoch eine Änderung im Ansprechen des Motors 7, 8 auf das

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Steuersignal offenbar aufgrund einer Änderung in den physikalischen Bedingungen, z. B. vermutlich dem Expansionsdruck der durch die Entladung erzeugten Gase, im Bearbeitungsspalt G auf. Um diese Ansprechänderung zu kompensieren, kann das Bearbeitungsflächensignal verwendet werden, um die Antriebsgeschwindigkeit des Motors 7, 8 für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens des Werkstücks 5 zu steuern. Die Antriebsgeschwindigkeit kann gesteuert werden, indem man die Stromstärke i und/oder die Dauer '^y des Steuerimpulses steuert. So sind der widerstandswert des Widerstandes 31 und das Zeitkonstantennetzwerk des Impulsgebers 33 derart eingerichtet, daß sie im Ansprechen auf die durch den Stromfühler erfaßte Bearbeitungsfläche variabel sind.

Bei einer kleineren Bearbeitungsfläche wird der Widerstand 31 so gesteuert, daß er einen höheren Widerstandswert aufweist und einen geringeren Strom i ergibt, und das Zeitkonstantennetzwerk des Impulsgebers 33 wird gesteuert, um eine kürzere Dauer υ für den den Motor 7, 8 speisenden Steuerimpuls aufzuweisen. Wenn die Bearbeitungsfläche wächst, wird der Widerstandswert des Widerstandes 31 verringert, um die Stromstärke i zu erhöhen, und das Zeitkonstantennetzwerk des Impulsgebers 33 wird so gesteuert, daß man eine größere Dauer L> für den den Motor 7, 8 speisenden Steuerimpuls erhält, um so eine Konstanz der tatsächlichen Bewegung des Werkstücks in jedem einzelnen Zuwachsschritt zu sichern.

Wenn die Dauer fan und der Spitzenstrom Ip der Bearbeitungsentladungsimpulse, die die Fläche des durch jede einzelne Bearbeitungsentladung erzeugten Entladungskraters beeinflussen, variabel gemacht sind, wird eine weitere Kompensation der daraus folgenden zusätzlichen Ansprechänderung des Antriebs des Motors J, 8 auf jeden Steuerimpuls durch einen Steuerkanal 34 erreicht, der die Einstelleinheit 20a für die EDM-StromquelIe mit der Steuereinstelleinheit 28 verbindet, um eine Änderung der Größe i und/oder- der Dauer X im weiteren Ansprechen auf eine Änderung in der Dauer t' an und im Spitzenstrom Ip der Bearbeitungsentladungsimpulse zu ermöglichen. Dabei ist die Steuereinstelleinheit 28 so eingerichtet, daß das Bearbeitungsflächensignal vom Stromfühler 26 durch das Kraterflächensignal von der Einstelleinheit 20a dividiert wird, um ein Verhältnissignal zu liefern und auf den Widerstand 31 und das Zeitkonstantennetzwerk des Impulsgebers 33 entsprechend dem Verhältnissigrial einzuwirken.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Schaltungsanordnung, die durch den Bearbeitungsflächen-Stromfühler 26 gebildet wird, und des variablen Widerstandes 31 und des zeitkonstantennetzwerks 33a des Impulsgebers 33, die mit dem Stromfühler 26 verbunden sind. Der variable Widerstand 31 weist eine Mehrzahl von parallelen Widerstandszweigen R1 ... Rn (R1 > . . ., > Rn) mit Schaltern S11, ..., bzw. SIn auf. Das Zeitkons tan ten-

netzwerk 33a des Impulsgebers 33 weist einen Widerstand Ro und eine Mehrzahl paralleler Kondensatorzweige CI, ..., Cn (C1 ^f~ ...,-£ Cn) mit Schaltern S21 , ... bzw. S2n in Reihenschaltung mit dem Widerstand Ro auf. Der Stromfühler 26 wird mit einer Spannung gespeist, die über den Fühler-Widerstand auftritt, und weist einen Vielniveau-Schwellenkreis, z. B. eine Vielniveau-Schmitt-Triggerschaltung auf, die ausgelegt ist, um einen von voreingestellten mehreren Ausgängen P1, ... Pn in Abhängigkeit von dem besonderen Bereich der am Fühler-Widerstand 25 erfaßten ßearbeitungsflache zu liefern. Der Ausgang P1 zeigt den kleinsten Bereich der Bearbeitungsfläche an, und der Ausgang Pn zeigt den größten Bereich der üearbeitungsflache an. Zwischen P1 und Pn sind fortlaufend erhöhte Bereiche der Bearbeitungsfläche P2, ..., Pn - 1 angeordnet. Die Ausgänge P1, ... und Pn wirken, wenn sie entwickelt werden, zum Schließen der Schalter>S11, ... und S1n bzw. der Schalter S21, ... und S22, um in den Schaltkreis die zugehörigen Widerstände R1 ... und Rn im Einstellnetzwerk des Widerstandes 31 und die zugehörigen Kondensatoren C1, ... und Cn im Zeitkonstantennetzwerk 33a einzuführen. Diese verschiedenen Widerstände und verschiedenen Kondensatoren werden eingestellt, um die entsprechenden Werte der Stromstärke i und die entsprechenden Werte der Dauer < für die dem Motor 7, 8 zugeführten Steuerimpulse zu erhalten. Die verschiedenen Werte der Stromstärke i und der Dauer t werden so eingestellt, daß sie den zugehörigen

Bereichen der Bearbeitungsfläche entsprechen, um so die Konstanz des Betrages der schrittweisen Bewegung des Motors 7, 8 und damit des Werkstücks 5 trotz der Änderung der Bearbeitungsfläche während einer Laufbahn des Bearbeitungsvorschubs zu sichern. Wenn sich auch die Entladungskraterabmessung ändert, wird der Eingang des Vielniveau-Schwellenkreises durch die Signalspannung oder irgendeine andere analoge Variable ersetzt, die das Verhältnis der Bearbeitungsfläche zur Entladungskraterfläche anzeigt.

Die Größe des Steuerimpulses kann auch gesteuert geändert werden, indem man dem Hauptsteuerimpuls einer vorbestimmten Basisstromstärke io einen Hllfssteuerimpuls i1 für einen Teil des Hauptsteuerimpulscs, vorzugsweise einen anfänglichen Teil überlagert, wie links in Fig. 5 veranschaulicht ist, und die Stromstärke i1 und/oder die Dauer 0 1 des Hilfssteuerimpulses entsprechend der Bearbeitungsfläche oder dem Verhältnissignal ändert. In der Schaltung nach Fig. 5 ist der Widerstand 31 festgelegt, und es ist ein weiterer Transistor 35 parallel zum Schalttransistor 32 geschaltet dargestellt. Der Transistor wird mit einem Signal von der Steuereinstelleinheit für eine Dauer 'f 1 eingeschaltet und kann so ausgelegt sein, daß er als variabler Widerstand wirkt, der die Stromstärke des HilfsSteuerimpulses bestimmt. Die Steuereinstelleinheit 28 ist geeignet, die Stärke des Speisungsstromes für den Transistor 35 zu ändern.

Dor Transistor 35 kann alternativ vom Sättigungstyp (d. h. Schalttyp) sein. Die Steuereinstelleinheit ist dann ausgelegt, um zu ermöglichen, daß die Dauer X 1 entsprechend der erfaßten Bearbeitungsfläche oder dem erfaßten Flächenverhältnis geändert wird.

Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Ansprechgeschwindigkeit eines Elektrodenvorschub-Antriebsmotors auf ein Eingangssteuersignal entsprechend der augenblicklichen Bearbeitungsfläche einer einem Werkstück gegenübergestellten EDM-Werkzeugelektrode gesteuert wird. Die Werkzeugelektrode 101 hat nach der Darstellung eine abgestufte Bearbeitungsfläche, die so ausgelegt ist, daß sie nacheinander in Gegenüberstellung zu einem Werkstück 105 gebracht wird, wenn die Werkzeugelektrode 101 einachsig in das Werkstück 105 vorgerückt wird, während eine Folge von elektroerosiven Materialabtragungsimpulsen dazwischen von einer EDM-Stromquelle 120 durch einen mit Dielektrikum gefülltem Bearbeitungsspalt G angelegt wird. Ein Signal für schrittweisen Elektrodenvorschub wird von einem Spalthilf sfühler 140 abgeleitet, wobei ein Spaltsignal an einem Widerstand 141 erfaßt wird, der im Nebenschluß mit dem Spaltentladungskreis verbunden ist. Das Spaltüignal wird mit einem im Spalthilfsfühler 140 voreingestellten Bezugsniveau verglichen, und ein Steuerkreis 113 spricht auf ein Abweichungssignal an und führt einem Schrittmotor 107 das Schrittvorschubsignal

zu, um die Abmessung des Bearbeitungsspaltes G im wesentlichen konstant zu halten.

Das Bearbeitungsflächen-Erfassungssytem ist hier ausgelegt, um Änderungen der Durchschnittsvorrückgeschwindigkeit der Werkzeugelektrode 101 zu dem und in das Werkstück 105 zu erfassen, und weist einen Kodierer oder Geschwindigkeitsgenerator 142, einen Integrationszähler 143, einen Sollwertgenerator und einen Komparator 145 auf. Der Kodierer 142 ist mit dem Motor 107 verbunden, um die Vorrückgeschwindigkeit der Werkzeugelektrode 101 zu erfassen und Impulse in einer der Drehung des Motors 107 proportionalen Anzahl oder einen Impuls für jede Schrittbewegung zu liefern, mit der die Werkzeugelektrode 101 vorgerückt wird. Auf das Vorrücken der Werkzeugelektrode 101 ansprechende, im Kodierer erzeugte Impulse werden vom Integrationszähler 143 gezählt, der ein der Elektrodenvorschubbewegung je Zeiteinheit entsprechendes Signal liefert, das dem ersten Eingang des Komparators 145 zugeführt wird. Der Zähler 143 ist vorzugsweise ein Zweirichtungszähler, so daß irgendeiner Rückwärtsbewegung der Werkzeugelektrode 101 entsprechende Signalimpulse von den im Zähler 143 angesammelten Zählergebnissen abgezogen werden können. In einem EDM-Betrieb kann die Werkzeugelektrode 101 im Ansprechen auf das Servosignal zurückbewegt oder zurückgezogen werden, das eine übermäßige Spaltverengung, einen Kurzschluß

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oder eine Regelwidrigkeit anzeigt, und es ist auch üblich, eine intervallweise Zurückziehung der Werkzeugelektrode 101 vorzusehen, um den Spalt G mit frischem Bearbeitungsfluid zur zyklischen Befreiung des Spaltes von Verunreinigungen zu füllen.

Dem zweiten Eingang des Komparators 145 wird ein voreingestelltes Bezugssignal vom Sollwertgenerator 144 zugeführt. Der Komparator 145 liefert so einen Vergleich des Elektrodenvorschubsignals je Zeiteinheit mit dem Bezugswert und gibt ein Ausgangssignal ab, das der Änderung der Bearbeitungsfläche der dem Werkstück 105 gegenübergestellten Werkzeugelektrode 101 entspricht. Eine Mehrzahl unterschiedlicher, vorwählbarer Bezugswerte wird zweckmäßig im Sollwertgeneator 144 voreingestellt und kann nacheinander dem Komparator 145 durch Schaltmittel, z. B. die in Fig. 8 gezeigten, zugeführt werden, so daß für jede schrittweise Änderung in der erfaßten Bearbeitungsfläche ein geeignetes Ausgangssignal durch den Komparator 145 geliefert wird. Ein Steuereinstellkreis 128 wird verwendet, um auf das Ausgangssignal des Komparator^ 145 anzusprechen, das die Änderung der Bearbeitungsfläche anzeigt, und ist mit dem Motorsteuerkreis 113 verbunden, um die Antriebsgeschwindigkeit des Motors 107 im Ansprechen auf jedes einzelne Schrittvorschubssignal, wie schon beschrieben, zu steuern.

■ In Fig. 7, wo gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Teile wie in Fig.6 verwendet sind, ist ein modifiziertes Bearbeitungsflächen-Erfassungssystem dargestellt, das zur Durchführung der Erfindung verwendet werden kann. Das Erfassungssystem in diesem Ausführungsbeispiel enthält einen mit dem Bearbeitungsspalt G verbundenen Spaltfühler zur Einteilung der nacheinander von der EDM-Stromguelle 120 zugeführten Spaltimpulse in gute und nicht gute Impulse und einen voreingestellten Zähler 147 zur selektiven Zählung der guten Impulse. Dabei kann ein Spaltimpuls als gut bestimmt werden, falls er nicht als solcher erfaßt wird, der zu einem Offenkreis- oder Nichtlastimpuls, zu einer Lichtbogenentladung oder zu einem Kurzschluß führt, und wenn er zu einer normalen Entladung mit Matorialabtragungsentladung führt. In dieeem Ausführuncjabeispiel ist ein Dividierwerk 148 mit zwei Hin<j«Mngcn vorgesehen, deren erster von dem im Zusammenhang mit Fig. 6 beschriebenen Zähler 143 gespeist wird, der eine Impulsspeicherung liefert, die dem Vorrückweg der Werkzeugelektrode 101 je Zeiteinheit entspricht, und deren zweiter vom Zähler 147 gespeist wird, der ein Signal liefert, das einer Ansammlung von guten Impulsen je Zeiteinheit entspricht. Damit die beiden Zähler 143 und 147 synchronisiert werden, ist ein Zeitgeber 149 vorgesehen, um ein Taktsignal diesen Zählern derart zuzuführen, daß das Zählen in jedem Zähler in einem vorbestimmten, synchronen Zeitintervall

bewirkt wird. Das Dividierwerk 148 liefert demgemäß ein Signal, das der durch die Vorrückgeschwindigkeit der Werkzeugelektrode 101 dividierten Abtragungsgeschwindigkeit entspricht, die der augenblicklichen Bearbeitungsfläche gleicht. Wenn eine Änderung in der erfaßten Bearbeitungsfläche auftritt, spricht der Steuereinstellkreis 128 so an, daß eine Umschaltung der Antriebsgeschwindigkeit des Motors 107 im Steuerkreis bewirkt wird, wie schon beschrieben wurde.

In Fig. 8 ist ein anderes System zum Erfassen der ßearbeitungsflache zur Ausführung der Erfindung dargestellt. Dieses System ist zur Verwendung mit einer Werkzeugelektrode 101 mit einer Mehrzahl von Bearbeitungsabschnitten mit Flächen A bzw. B bzw. C ausgelegt, die fortlaufend vergrößert (A^B^C) und in der Werkzeugelektrodenvorschub- oder -vorrückrichtung unter senkrechter Erstreckung zu dieser abgestuft sind. Das System macht von einer beweglichen Spindel 150, die die Werkzeugelektrode 101 fest hält und einen daran angebrachten horizontalen Vorsprung 151 aufweist, und von einer festen Welle Gebrauch, die sich parallel zur Spindel 150 erstreckt. Auf der Welle 152 sind Endschalter 153, 154 und 155 montiert, deren Kontakte zum aufeinanderfolgenden lieh ließen im Ansprechen auf den Eingriff mit dem Vorsprung 151 eingerichtet sind,wenn die Werkzeugelektrode 101 vorgerückt wird, um die Bearbeitungsflächen A bzw. bzw. C in Bearbeitungslage relativ

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zum Werkstück 105 zu bringen. Bei dieser Anordnung spricht auf das Schließen jedes Endschalters 153, 154, 155 eine Steuereinstelleinheit 128,wie schon beschrieben, an, um auf den Motorsteuerkreis 113 so einzuwirken, daß die Ansprechgeschwindigkeit oder der Antrieb des Motors zur schrittweisen Bewegung der Werkzeugelektrode 101 entsprechend der erfaßten Änderung der Bearbeitungsfläche gesteuert wird.

Leerseite

Claims

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DidI -Inq. R. BEETZ sen.

Telex 5 22 048 - Telegramm Allpat München η ■ r> ηπττ

Dr.-Ing. R. BEETZ jun. 1-33.366P Dr.-Ing. W. TIMPE

Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED

Priv.-Doz. Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. W. SCHMITT-FUMIAN

18. Febr. 1982

Patentansprüche

1A Verfahren zur elektroerosiveh Bearbeitung einer elektrisch leitenden Werkstückelektrode mit einer dieser über einen mit Dielektrikum gefüllten Bearbeitungsspalt gegenübergestellten Werkzeugelektrode durch Anlegen einer Folge von zeitlich beabstandeten elektrischen Entladungsimpulsen durch den Spalt zwecks Materialabtragung von der Werkstückelektrode, wobei ein Bearbeitungsvorschub zwischen der Werkzeug- und der Werkstückelektrode, von denen wenigstens eine beweglich ist, schrittweise durch eine antriebsmäßig mit der beweglichen Elektrode verbundene und zum schrittweisen Antrieb zwecks Vorrückens der beweglichen Elektrode in aufeinanderfolgenden Schritten geeignete Antriebseinrichtung bewirkt und dadurch die elektroerosive Bearbeitung in der Werkstückelektrode fortgesetzt wird und wobei die Fläche der Oberfläche der Werkzeugelektrode in Elektroerosionslage zur Werkstückelektrode beim Fortgang der Bearbeitung variiert,
dadurch gekennzeichnet, a) daß man die augenblickliche Fläche der Bearbeitungsoberfläche während des Laufs des Bearbeitungsvorschubs er-

bÖ1-(A1173)-TF

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faßt und

b) daß man die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode entsprechend der erfaßten Bearbeitungsfläche so steuert, daß der Betrag der Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode in jedem Zuwachsschritt über die aufeinanderfolgenden Schritte im wesentlichen konstant gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebseinrichtung schrittweise durch Speisen derselben mit einer Folge von Steuerimpulsen angetrieben wird und daß diese Antriebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode gesteuert wird, indem man die aufeinanderfolgenden Steuerimpulse einzeln so steuert, daß jeder dieser Steuerimpulse einen vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Betrag der schrittweisen Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode trotz der Änderung der Bearbeitungsfläche während des Bearbeitungsfortganges bewirkt.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die aufeinanderfolgenden Steuerimpulse durch Steuern deren Größe gesteuert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die aufeinanderfolgenden Steuerimpulse durch Steuern deren Größe und Dauer gesteuert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Größe der aufeinanderfolgenden Steuerimpulse während eines Teils jeden Steuerimpulses gesteuert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch-gekennzeichnet,

daß jeder der aufeinanderfolgenden Steuerimpulse einen Hauptsteuerimpuls und wenigstens einen diesem überlagerten HilfsSteuerimpuls aufweist und die Größe der Steuerimpulse durch Steuern der Größe und/oder der Dauer des wenigstens einen Hilfssteuerimpulses gesteuert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstsns ein HilfsSteuerimpuls dem Hauptsteuerimpuls wenigstens in einem Anfangsteil des Hauptsteuerimpulses überlagert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die aufeinanderfolgenden Steuerimpulse durch Steuern deren Dauer gesteuert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß man zur Steuerung der aufeinanderfolgenden Steuerimpulse wenigstens einen Parameter der aufeinanderfolgenden Steuerimpulse bestimmt, der jeden Steuerimpuls kennzeichnet und die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung dadurch für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode beeinflußt, daß man eine Mehrzahl vorgewählter unterschiedlicher Werte zur Auswahl für den wenigstens einen Parameter bestimmt,

daß man eine Mehrzahl vorbestimmter unterschiedlicher Bereiche für die variierende Bearbeitungsfläche bestimmt,

daß man eine gegenseitige Entsprechung zwischen den mehreren Werten für den wenigstens einen zu wählenden Parameter und den mehreren Bereichen für die zu erfassende Bearbeitungsfläche bestimmt, daß man im Ansprechen auf die erfaßte augenblickliche Bearbeitungsfläche aus den mehreren Bereichen den Bereich bestimmt, in den die erfaßte Fläche fällt.

daß man den Wert für den wenigstens einen Parameter entsprechend dem bestimmten Bereich bestimmt und

daß man den Steuerimpuls für die Antriebseinrichtung zum Annehmen des bestimmten Wertes für den wenigstens einen Parameter steuert.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß es weiter den Schritt des Unterbrechens des Bearbeitungsvorschubs in Intervallen zur Schaffung einer Folge von Zeitdauer» zum Erfassen der Bearbeitungsfläche im Schritt a) aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß es weiter den Schritt des Unterbrechens der Zuführung der Entladungsimpulse in Intervallen zur Schaffung einer Folge von Zeitdauern zur Erfassung der Bearbeitungsfläche im Schritt a) aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,

daß es weiter den Schritt der Beibehaltung der ge-

steuerten Antriebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung wenigstens während eines Zeitintervalls zwischen einer der Zeitdauern und der nächsten aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Antriebseinrichtung wenigstens zwei Motoren enthält, die zur Bewegung der beweglichen Elektrode längs wenigstens zweier unabhängiger Achsen, die sich senkrecht zueinander erstrecken, geeignet sind, um einen vieldimensionalen Bearbeitungsvorschub in einem durch die Achsen definierten Koordinatensystem zu ermöglichen,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiter den Schritt der Verteilung der Steuerimpulse zur selektiven Zuführung zu den Motoren im Ansprechen auf Steuersignale derart aufweist, daß der Bearbeitungsvorschub einer vorbestimmten Bahn im Koordinatensystem folgt.

14 . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß es weiter die Schritte der Erzeugung der Steuerimpulse im Ansprechen wenigstens teilweise auf ein vom Bearbeitungsspalt abgeleitetes Spaltsignal und der Zuführung der Steuerimpulse zur Antriebseinrichtung aufweist, wodurch die bewegliche Elektrode

derart vorgerückt wird, daß die Abmessung des Bearbeitungsspaltes im wesentlichen konstant gehalten wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die Werkzeugelektrode eine Mehrzahl von Bearbeitungsabschnitten mit in der Vorrückrichtung abgestuften, jeweils senkrecht zu dieser erstreckten zugehörigen Bearbeitungsflächen aufweist und die augenblickliche Bearbeitungsfläche durch Erfassen der Lage der Werkzeugelektrode entsprechend dem Eintritt der Bearbeitungsflächen in Bearbeitungslage zur Werkstückelektrode erfaßt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die augenblickliche Bearbeitungsfläche durch Erfassen der Durchschnittsvorrückgeschwindigkeit der beweglichen Elektrode während der Zuführung der Entladungsimpulse erfaßt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

daß die Durchschnittsvorrückgeschieindigkeit der beweglichen Elektrode erfaßt wird, indem man eine

Folge von Impulsen jeweils im Ansprechen auf eine schrittweise Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode erzeugt, die Zahl der Schrittimpulse in der Zeiteinheit bestimmt und daraus ein Steuersignal als kennzeichnend für die Durchschnittsvorrückgeschwindigkeit zum Steuern der Antriebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode ableitet.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zahl der Schrittimpulse in der Zeiteinheit mit der Zahl der durch den Bearbeitungsspalt erzeugten Bearbeitungsentladungsimpulse zur Erzeugung dos Steuersignals verglichen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet,

daß die Zahl der Schrittimpulse in einem Integrationszähler gezählt wird, dessen Speicherniveau mit einem ßezugssignal zur Erzeugung des Steuersignals verglichen wird.

20. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die augenblickliche Bearbeitungsfläche erfaßt wird,

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indem man zeitweilig den Bearbeitungsvorschub zwischen der Werkzeug- und der Werkstückelektrode unterbricht, die Zuführung der Entladungsimpulse während der Unterbrechung fortsetzt, bis die Entladungen durch den Bearbeitungsspalt im wesentlichen aufhören, und, wenn die Entladung durch den Bearbeitungsspalt im wesentlichen aufhört, den Reststrom durch den Spalt für wenigstens einen weiteren angelegten Impuls mißt, welcher Reststrom eine Anzeige für die augenblickliche Bearbeitungsfläche liefert.

21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man den Betrag der Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode in jedem Zuwachsschritt auf einem konstanten Wert zwischen 0,5 und 5 ,um während der aufeinanderfolgenden Sehritte hält.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wert 1 ,um ist.

23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß es weiter den Schritt der Bestimmung der Fläche

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eines auf dem Werkstück durch einen einzelnen Entladungsimpuls erzeugten Entladungskraters umfaßt, wodurch die Antriebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode im Schritt b) weiter entsprechend der bestimmten Kraterfläche gesteuert wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebsgeschwindigkeit entsprechene dem Verhältnis der erfaßten augenblicklichen Bearbeitungsfläche zur bestimmten Entladungskraterfläche gesteuert wird.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet,

daß die Entladungskraterfläche durch die Dauer und/oder den Spitzenstrom der Entladungsimpulse bestimmt wird.

26. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 25, mit einer Stromquelle zum Zuführen einer Folge von zeitlich beabstandeten elektrischen Entladungsimpulsen durch den Bearbeitungsspalt zwecks Materialabtragung vom Werkstück und mit

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einer antriebsmäßig mit der beweglichen Elektrode verbundenen und zum schrittweisen Antriebjzwecks Vorschub der beweglichen Elektrode in aufeinanderfolgenden Schritten geeigneten Antriebseinrichtung zum schrittweisen Bearbeitungsvorsbhub zwischen der Werkzeug- und der Werkstückelektrode beim Fortgang der elektroerosiven Bearbeitung in der Werkstückelektrode, wobei die Bearbeitungsoberfläche der Werkzeugelektrode eine variable Fläche aufweistr

dadurch gekennze.lehne t, daß die Vorrichtung eine Einrichtung (25, 26, 27) zum Erfassen der augenblicklichen Fläche (F<) der Bearbeitungsoberfläche der Werkzeugelektrode (1) während des Laufs des Bearbeitungsvorschubs und eine Steuereinrichtung (28) im Ansprechen auf die erfaßte Bearbeitungsoberflächenfläche (F) zur Einwirkung auf die Antriebseinrichtung (7, 8) zwecks derartiger Steuerung deren Antriebsgeschwindigkeit für jeden Schritt des schrittweisen Vorrückens der beweglichen Elektrode aufweist, daß der Betrag der Vorrückbewegung der beweglichen Elektrode in jedem Zuwachsschritt trotz der Änderung der Bearbeitungsfläche (F ) während des Fortganges der Bearbeitung im wesentlichen konstant gehalten wird.

27.Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebseinrichtung (7, 8) durch einen Steuerimpuls schrittweise antreibbar ist, der in Intervallen von einem Steuerkreis (13, 14) hierfür geliefert wird, und daß die Steuereinrichtung (28) Bauelemente (31, 33) zum Steuern der Größe und/oder der Dauer des Steuerimpulses aufweist.