DE3924913C2 - - Google Patents

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsmaschine mit einer Vorrichtung zur Steuerung des Elektrodenzwischenabstandes zur Konstanthaltung der elektrischen Entladungsbedingungen.
Aus der DE 31 42 606 C2 und der DE 30 23 400 C2 sind elektrische Entladungsmaschinen bekannt, bei denen elektrisch leitendes Material wie Metall durch Hochtemperaturenergie geschmolzen wird, die durch elektrische Entladung erzeugt wird.
Insbesondere zeigt die DE 31 42 606 C2 ein Verfahren und eine Einrichtung zur elektroerosiven Bearbeitung eines Werkstücks, wobei eine Bearbeitungselektrode vorgesehen ist, dessen freies Ende mit einer Hochfrequenz zwischen 0,5 und 10 MHz oszilliert. Durch Elektrodenverbrauch wird die Resonanzfrequenz des freien Endes verändert. Durch eine Erfassung der Frequenzänderung kann ein Elektrodenverbrauch festgestellt und eine neue Elektrode zugeführt werden.
Die DE 30 23 400 C2 zeigt dagegen ein Verfahren zur Steuerung der Bearbeitungslücke einer elektroerosiven Bearbeitung. Bei diesem Verfahren werden effektive und nicht effektive Entladungsimpulse gemessen. Das Verhältnis dieser Impulse gibt ein Maß für die Größe der Bearbeitungslücke, und die Bearbeitungselektrode wird entsprechend nachgesteuert.
Bei elektrischen Entladungsmaschinen wird im allgemeinen Impulsstrom als elektrischer Energieträger benutzt. Um bei Verwendung von Impulsstrom die elektrische Entladung aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, den Abstand zwischen der Werkzeugelektrode und dem Werkstück, d. h., den Elektrodenzwischenabstand, passend festzusetzen. Bei der Bearbeitung durch elektrische Entladung wird das Werkstück teilweise geschmolzen und weiterbewegt. Deshalb vergrößert sich im Falle, daß die Elektrode und das Werkstück ortsfest angeordnet sind, der Elektrodenzwischenabstand allmählich, so daß es schwierig wird, elektrische Entladungen zu induzieren. Schließlich wird der Elektrodenzwischenabstand so groß, daß die elektrische Entladung aufhört.
Um diese Schwierigkeit zu überwinden, d.h., um die elektrische Entladung in Gang zu halten, wird im allgemeinen eine Methode angewandt, bei der während der Bearbeitung des Werkstückes die Elektrode auf das Werkstück zu bewegt wird, um den Elektrodenzwischenabstand konstant zu halten.
Andererseits bildet sich während der elektrischen Entladungsbearbeitung zwischen den Elektroden infolge der Entladungen Schlacke, die gewöhnlich mit der Bearbeitungsflüssigkeit weggespült wird. Wenn aber die Bearbeitungsflüssigkeit nicht in ausreichender Menge zwischen die Elektroden geleitet wird, oder wenn der Elektrodenzwischenabstand klein ist, werden die Elektroden oft durch Schlackenbrücken verbunden, d.h., daß sie durch die Schlacke elektrisch kurzgeschlossen werden. In diesem Falle wird zwischen den Elektroden keine zur Erzeugung der elektrischen Entladung ausreichend hohe Spannung erzeugt, so daß die elektrische Entladung unterbrochen wird oder ein starker Strom entsteht, der das Werkstück beschädigt. In solchen Fällen wird der Elektrodenzwischenabstand vergrößert, um den durch die Schlacke verbundenen oder kurzgeschlossenen Teil zu entfernen, oder es wird der Strömungsweg der Bearbeitungsflüssigkeit verbessert.
Wie aus diesen Bemerkungen hervorgeht, wird eine Entladungsbearbeitungsoperation unter Steuerung (Vergrößern und Verkleinern) des Elektrodenzwischenabstandes durchgeführt, d.h., durch Aufrechterhaltung eines im Durchschnitt möglichst konstanten Elektrodenzwischenabstandes. Die Steuerung des Elektrodenzwischenabstandes stellt eine grundsätzliche Betriebsfunktion dar, welche das Ergebnis der elektrischen Entladungsbearbeitung, d.h. die Produktqualität, erheblich beeinflußt.
Die Steuerung und Aufrechterhaltung des Elektrodenzwischenabstandes ist grundlegend und wesentlich für eine elektrische Entladungsbearbeitung. Es gilt jedoch als schwierig, den Elektrodenzwischenabstand während der elektrischen Entladung zu messen. Praktisch ist das unmöglich. Deshalb wird allgemein eine dem Elektrodenzwischenabstand im wesentlichen äquivalente Zustandsgröße erfaßt, um so den Elektrodenzwischenabstand zu bestimmen. Der so bestimmte Elektrodenzwischenabstand wird mit einem für die Fortsetzung der elektrischen Entladung am besten geeigneten Wert verglichen, um den Elektrodenzwischenabstand zu steuern.
Anhand der Fig. 2 und 3 soll zunächst eine herkömmliche Methode zur Erfassung der Zustandsgröße erläutert werden.
Fig. 2 stellt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der herkömmlichen Zustandsgrößen-Erfassungsmethode dar.
Bei der Erfassungsmethode wird der aus einer Zwischenelektroden-Spannungswellenform 8 abgeleitete Durchschnittswert 10 der Zwischenelektrodenspannungen zur Bestimmung eines Elektrodenzwischenabstandes benutzt. Die Methode wird als "Durchschnittsspannungs-Servomethode" bezeichnet. Dabei ist der Durchschnittswert 10 der Zwischenelektrodenspannung proportional zum Elektrodenzwischenabstand. Daher wird die Steuerung so durchgeführt, daß wenn die Durchschnittsspannung größer als ein Zielwert oder spezifizierter Wert 1 wird, der Elektrodenzwischenabstand zur Erleichterung des Auftretens der elektrischen Entladung verkleinert, wohingegen jedoch in dem Falle, daß die Durchschnittsspannung kleiner als der spezifizierte Wert 1 wird, der Elektrodenzwischenabstand vergrößert wird, um die elektrische Entladung zu unterdrücken. Durch diese Steuerung wird die elektrische Entladung in zufriedenstellender Weise in Gang gehalten.
Nun soll der Fall betrachtet werden, daß der Elektrodenzwischenabstand aufgrund einer Störung der Bearbeitungsgeschwindigkeit 5 vergrößert wird und demgemäß eine Antriebsvorrichtung betätigt wird, um die Elektrode zur Aufrechterhaltung des Elektrodenzwischenabstandes zu verschieben.
Die Zunahme des Elektrodenzwischenabstandes macht sich in der Wellenform der Zwischenelektrodenspannung durch ein Zwischenelektrodenphänomen bemerkbar, d.h., es wird recht schwierig, elektrische Entladungen zu induzieren. Wenn das Induzieren elektrischer Entladungen schwierig wird, wird aus dem in Fig. 4 angezeigten Grunde die Zwischenelektroden-Durchschnittsspannung 10 auf einen Wert 10b erhöht, der von dem spezifizierten Wert abweicht. Die zwischen den Werten bestehende Differenz 11 wird nach Multiplikation mit einer Proportionalitätskonstanten 3 als Steuersignal an eine Antriebseinheit 4 geliefert. Wenn die Antriebseinheit 4 die Elektrode in dem Maße speist, wie sich der Elektrodenzwischenabstand vergrößert, wird der Elektrodenzwischenabstand auf denjenigen ursprünglichen Wert eingestellt, bei welchem die elektrischen Entladungen in zufriedenstellender Weise auftreten. Der Zwischenelektroden-Durchschnittswert wird auf den Wert 10a eingestellt, d.h., er stimmt wieder mit dem spezifizierten Wert 1 überein.
Wird bei dem oben erwähnten Vorgang die Proportionalitätskonstante 3 auf einen übertrieben hohen Wert eingestellt, speist die Antriebseinheit die Elektrode stärker, als es der Zunahme des durch die elektrische Entladungsbearbeitung verursachten Elektroden-Zwischenabstandes entsprechen würde, so daß der Elektrodenzwischenabstand kürzer wird. In diesem Falle wird die Zwischenelektroden-Durchschnittsspannung verringert, so daß ein Signal zur Vergrößerung des Elektrodenzwischenabstandes an die Antriebseinheit geliefert wird, wodurch die Elektrode in Richtung der Vergrößerung des Elektrodenzwischenabstandes bewegt wird. Dabei gerät jedoch die Zwischenelektroden-Durchschnittsspannung 10 und die Antriebseinheit 4 in einen Schwingungszustand, der natürlich weit ab vom idealen Betriebszustand liegt. Wenn im Gegensatz dazu die Proportionalitätskonstante 3 übermäßig klein ist, wird die erforderliche Verzugszeit zur Wiederherstellung des Systemgleichgewichtes vergrößert, so daß es unmöglich wird, auf eine durch die Bearbeitungsgeschwindigkeit in das System eingebrachte Störung zu reagieren. Somit wird es auch in diesem Falle schwierig, die elektrische Entladung zufriedenstellend aufrechtzuerhalten.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, ist es erforderlich, daß die Proportionalitätskonstante 3, "Verstärkungsfaktor" genannt, auf den bestmöglichen Wert eingestellt wird.
In Fig. 3 ist das Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung dargestellt, mit der die unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebene Methode durchgeführt werden kann. In Fig. 3 sind dementsprechend Teile, die funktionell denen entsprechen, die unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugszeichen oder Buchstaben versehen. In Fig. 3 bezeichnen die Bezugszeichen: 20 - eine Versorgungsquelle zur Lieferung von Entladungsenergie; 21 - einen Widerstand zur Steuerung der Entladungsenergie über den Strom; 22 - ein Schaltelement zur Erzeugung einer Impulsstromwellenform; 23 - einen Oszillator für das Schaltelement; 24 - eine Elektrode; 25 - ein zu bearbeitendes Werkstück; 26 - ein Bearbeitungsgefäß; und 27 - eine Bearbeitungslösung.
Was die durch die Erfindung zu lösenden Probleme anbetrifft, geht aus der obigen Beschreibung hervor, daß es, um mit einer elektrischen Entladungsmaschine ein Werkstück hochwirksam zu bearbeiten, erforderlich ist, ständig gegen Störungen wie das Fortschreiten des Bearbeitungsvorganges und die Bildung von Schlacke zu steuern, welche den Elektrodenzwischenabstand ungünstig beeinflussen können. Zu diesem Zweck ist es wesentlich, die bestgeeignetste Proportionalitätskonstante bzw. den günstigsten Verstärkungsfaktor zur Veränderung des Elektrodenzwischenabstandes durch die Antriebseinheit einzustellen.
Bei elektrischen Entladungsmaschinen wird, je nach Bearbeitungsstrom und Elektrodenbereich, die beste Proportionalitätskonstante durch den Bediener entsprechend seiner Erfahrung oder aufgrund der Bearbeitungsbedingungen festgesetzt. Die Festsetzung der Proportionalitätskonstante ist also sehr schwierig, muß aber während des Bearbeitungsvorganges häufig vorgenommen werden.
Es ist dementsprechend ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für die Elektrodenzwischendistanz zu schaffen, bei der die Proportionalitätskonstante automatisch auf den besten Wert eingestellt wird, und bei der während der Bearbeitung die Steuerung den Änderungen der Bearbeitungsbedingung geschmeidig folgt, so daß der Rückgriff auf die Erfahrung des Bedieners überflüssig wird. Das bedeutet, daß eine unbemannte elektrische Entladungsbearbeitung sehr produktiv durchgeführt werden kann.
Was die Mittel zur Lösung der Probleme anbetrifft, erfaßt die Vorrichtung zur Steuerung des Elektrodenzwischenabstandes gemäß der Erfindung die bei der elektrischen Entladungsmaschine während der Bearbeitung auftretenden Schwingungen und stellt die Proportionalitätskonstante auf den Optimalwert in demjenigen Steuerbereich ein, in welchem beim System keine Schwingungen auftreten.
Entsprechend der erfindungsgemäßen Methode kann beim Steuersystem der elektrischen Entladungsmaschine für die Elektrodenzwischendistanz die Proportionalitätskonstante jederzeit unabhängig von der Bearbeitungsgeschwindigkeit oder den Bearbeitungsbedingungen auf den Optimalwert eingestellt werden. Somit kann der unbemannte Betrieb einer elektrischen Entladungsmaschine bei hoher Genauigkeit gemäß der Erfindung durchgeführt werden.
Nachfolgend wird der Gegenstand der Figuren beschrieben.
Fig. 1 stellt ein Blockschaltbild dar, das ein Beispiel einer Steuervorrichtung für die Elektrodenzwischendistanz gemäß der Erfindung veranschaulicht;
Fig. 2 stellt ein Blockdiagramm eines konventionellen Steuergerätes für den Elektrodenzwischenabstand dar;
Fig. 3 stellt ein teilweise als Erläuterungsdiagramm ausgeführtes Schaltbild dar, das eine elektrische Entladungsmaschine mit der in Fig. 2 dargestellten konventionellen Steuervorrichtung für den Elektrodenzwischenabstand veranschaulicht;
Fig. 4 stellt ein Erläuterungsdiagramm dar, das eine Änderung der Wellenform der Zwischenelektrodenspannung aufgrund einer Änderung des Elektrodenzwischenabstandes sowie eine zugehörige Änderung der Durchschnittsspannung veranschaulicht; und
Fig. 5 stellt Erläuterungsdiagramme dar, die den zeitlichen Verlauf der Zwischenelektroden-Durchschnittsspannungen und der Frequenzspektra während der elektrischen Entladungsbearbeitung veranschaulichen.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen oder Buchstaben versehen; es bedeutet: 4 - eine Antriebseinheit; 7 - eine Zwischenelektroden-Phänomenstufe; 9 - eine erste Einheit zur Erfassung der Zustandsgröße; 40 - ein erstes Bandpaßfilter; 41 - ein zweites Bandpaßfilter; 42 - eine Recheneinheit zur Differenzbildung; und 43 - einen Verstärker mit veränderlicher Verstärkung.
Zunächst soll das Prinzip der Erfindung beschrieben werden.
Allgemein kann das Schwingungsverhalten des Systems aus der Frequenzanalyse der im System beobachteten Signale abgelesen werden.
Fig. 5 veranschaulicht die Messung und Analyse der Zwischenelektrodenspannungen als Index für die Zustandsbestimmung des Systems während der Bearbeitung. Im einzelnen geben die Abschnitte (30), (31), (32) und (33) der Fig. 5 die Zwischenelektroden-Durchschnittsspannungen und die Frequenzanalysen in solchen Fällen wieder, in denen die Proportionalitätskonstante 3 auf den besten Wert und auf denjenigen Wert eingestellt ist, bei dem Schwingungen auftreten.
Wenn die Proportionalitätskonstante auf den besten Wert eingestellt ist, schwingt die Zwischenelektroden-Durchschnittsspannung leicht um einen gewissen Betrag (angezeigt im Abschnitt (31)). Andererseits stellt sich in dem Falle, daß im Schwingungszustand der Proportionalitätsfaktor auf einen übermäßig großen Wert eingestellt ist, durch die Analyse des Frequenzspektrums heraus, daß die Schwingung bei einer Frequenz f 1 auftritt (wie in den Abschnitten (32) und (33) angezeigt). Bei (32) beziehen sich die Bezugszeichen f 2 und f 3 auf die höheren Harmonischen der Schwingung. Wenn in diesem Schwingungszustand die Proportionalitätskonstante allmählich verringert wird, nehmen auch die Spitzen bei den Frequenzen f 1, f 2, f 3 usw. allmählich ab, so daß ein Spektrum erhalten wird, das einen relativ flachen Verlauf, wie bei (31) gezeigt, aufweist. Wenn die Proportionalitätskonstante weiter verringert wird (nicht dargestellt), geht auch der Verlauf der Durchschnittsspannung entsprechend zurück. Nur eine schwache Spannungsspitze tritt in einem extrem niedrigen Frequenzbereich auf.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, erlaubt die Frequenzanalyse in bezug auf ein zu steuerndes Datensignal die objektive Erfassung der elektrischen Entladungsbedingungen mit der Folge, daß die Proportionalitätskonstante auf den besten Wert eingestellt werden kann.
Die Analyse eines Frequenzspektrums besteht darin, die Frequenzkomponenten eines Signals auszublenden und die Frequenzpegel zu erfassen. Allgemein erfordert jedoch die Analyse sehr viel Zeit und einen hohen Meßaufwand. Im Hinblick auf Zeitersparnis und Wirtschaftlichkeit ist es jedoch nicht praktikabel, eine solche Analyseausrüstung für eine elektrische Entladungsmaschine bereitzustellen.
Während der Bearbeitung durch elektrische Entladung hängt indes die Schwingungsfrequenz des Systems vom System selber ab, d.h., sie ist im voraus bekannt. Infolgedessen ist es unnötig, die Schwingungen aller Frequenzen zu erfassen. Das bedeutet im vorliegenden Falle, daß das Prinzip der Erfindung darin besteht, zur Erfassung der Schwingung des Systems nur den Signalpegel der bekannten Schwingungskomponente zu erfassen.
Im Schwingungszustand des Systems hängt die Schwingungsfrequenz allgemein vom System ab. Im Falle einer elektrischen Entladungsmaschine ist die Schwingungsfrequenz im wesentlichen konstant und weniger durch die Bearbeitungsbedingungen und die Elektrodenkonfiguration beeinflußbar. In Fig. 5 sind die Schwingungsfrequenz des Systems durch das Bezugszeichen f 1 und ihre höheren Harmonischen durch die Bezugszeichen f 2 und f 3 gekennzeichnet. Wenn daher das Signal bei der Frequenz f 1 und einer weiteren Frequenz erfaßt wird, kann auch die Schwingung des Systems erfaßt werden.
Was die Schwingungsfrequenz des Systems anbetrifft, kann es eine Mannigfaltigkeit von Resonanzen geben, wie etwa die Resonanzfrequenz des Positionierungssystems, die Resonanzfrequenz des Geschwindigkeitssystems, und die Resonanzfrequenz des im Inneren des Systems bestehenden Systems. Von allen Systemen neigt das innere System am meisten zum Schwingen, jedoch kann die Schwingung, je nach der zu steuernden Zustandsgröße, bei der Frequenz der inneren Regelschleife auftreten. Bei der Steuerung des Elektrodenzwischenabstandes der elektrischen Entladungsmaschine gibt es verschiedene Schwingungstypen. Davon sind die Schwingung des Positionierungssystems und des Geschwindigkeitssystems verfügbar, so daß die Frequenz zur Erfassung der Schwingung des Systems entsprechend der zu steuernden Zustandsgröße bestimmt werden sollte.
Eine auf dem oben beschriebenen Prinzip beruhende Ausführungsform der Erfindung entspricht der in Fig. 1 gezeigten Ausführung. Eine erste Zustandsgröße 8 stellt die Informationsgröße dar, welche die Zwischenelektroden-Entladungsbedingung repräsentieren kann. Mit Hilfe der ersten Zustandsgrößen-Erfassungseinheit 9 werden die zu steuernden Daten, nämlich eine zweite Zustandsgröße 10, aus der ersten Zustandsgröße erfaßt. Im Falle der Fig. 2 stellt die erste Zustandsgröße 8 die Wellenform der Zwischenelektrodenspannung; die Erfassungseinheit 9 der ersten Zustandsgröße ein Tiefpaßfilter, und die zweite Zustandsgröße 10 die Zwischenelektroden-Durchschnittsspannung dar.
Für die zweite Zustandsgröße, welche die Charakteristik des Systems darstellen kann, sind zwei Bandpaßfilter vorgesehen.
Das erste Bandpaßfilter besitzt eine Mittenfrequenz, die der Schwingungsfrequenz des Systems entspricht und zur Erfassung des Signalpegels bei der Resonanzfrequenz dient. Das zweite Bandpaßfilter 41 besitzt eine Mittenfrequenz, die sich von der des ersten Bandpaßfilters 40 unterscheidet. Vorzugsweise ist die Mittenfrequenz des zweiten Bandpaßfilters halb so groß (1/2) wie die Mittenfrequenz des ersten Bandpaßfilters. Der Grund dafür, daß die Mittenfrequenz des zweiten Bandpaßfilters 41 kleiner als diejenige des ersten Bandpaßfilters 40 gewählt ist, besteht darin, den Zustand zu erfassen, bei dem der Gewinn des Regelverstärkers 43 übermäßig niedrig ist. Durch Festsetzen der Mittenfrequenz des zweiten Bandpaßfilters auf die Hälfte der Frequenz des ersten Bandpaßfilters kann die Erfassungsgenauigkeit vergrößert werden. Der für die Schwingungsfrequenz des Systems zu wählende Schwingungstyp sollte entsprechend der Art der für die Steuerung benutzten ersten Zustandsgröße bestimmt werden.
Eine Subtraktionsrecheneinheit 42 berechnet den Unterschied zwischen den beiden Signalpegeln und legt das resultierende Differenzsignal 46 an den Regelverstärker 43 an.
Der Regelverstärker 43 vergrößert entsprechend dem von der Subtraktionsrecheneinheit 42 empfangenen Differenzsignal 46 die Verstärkung, wenn das Signal 44 kleiner als das Signal 43 ist. Er verkleinert die Verstärkung, wenn das Signal 44 größer als das Signal 43 ist, und zwar solange, bis das Differenzsignal 46 durch die Antriebseinheit 4, die Zwischenelektroden-Phänomenstufe 7, die erste Zustandsgröße 8 und die zweite Zustandsgröße 10 auf Null gebracht worden ist.
Im Ergebnis wird das Zustandsverhalten des Systems beim Ablauf elektrischer Entladungsbearbeitungen maximal verbessert und das Auftreten von Schwingungen verhindert, welche durch übermäßiges Vergrößern der Zustandsreaktion hervorgerufen werden. Somit kann als Antwort auf die Änderung der Bearbeitungsbedingung der Vorgang der elektrischen Entladungsbearbeitung in idealer Weise ablaufen, d.h., er kann mit einem hohen Wirkungsgrad vollzogen werden.
Bei der Ausbildung der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung sollen die Komponenten am zweckmäßigsten wie folgt eingesetzt werden:
Die Wellenform der in Fig. 2 dargestellten Zwischenelektrodenspannung wird als erste Zustandsgröße verwendet, während ihre Durchschnittsspannung als zweite Zustandsgröße benutzt wird; oder es wird die Zeitperiode als zweite Zustandsgröße benutzt, die zwischen dem Zeitpunkt des Anlegens der Spannung zwischen den Elektroden bis zum Beginn der elektrischen Entladung abläuft. Anstelle der Wellenform der Zwischenelektrodenspannung können die Daten der Positionskoordinaten der Elektrode und zusätzlich die Geschwindigkeitsdaten der Elektrode verwendet werden. Diese Parameter sollten selektiv in Abhängigkeit von der Steuermethode herangezogen werden.
Das erste Bandpaßfilter 40 oder das zweite Bandpaßfilter 41 besteht allgemein aus einer elektrischen Schaltung mit Widerständen und Kondensatoren. Es kann sich aber auch um ein sog. "Digitalfilter" handeln, in welchem die zweite Zustandsgröße 10 in einem Diskretwertsystem gelesen und durch Software verarbeitet wird. Dieses Verfahren ist insofern von Vorteil, als das Frequenzband mit Hilfe eines Programmes geändert werden kann und daß die Filter bequem in passender Form abgeändert werden können, wenn die Steuermethode entsprechend den Bearbeitungsbedingungen gewählt wird. Das bedeutet, daß die Methode einen größeren Anwendungsbereich besitzt.
Im allgemeinen besteht die Subtraktionsrecheneinheit 42 aus einer Hardware von Operationsverstärkern. Sie kann aber auch so aufgebaut sein, daß die oben erwähnten, als digitale Daten gelesenen und durch Software verarbeiteten Daten zur Differenzbildung durch Software weiterverarbeitet werden.
Der Regelverstärker 43 kann eine Hardwareschaltung aus Operationsverstärkern sein. Er kann aber auch durch Verwendung von Software verwirklicht werden.
Mit anderen Worten kann jeder Block in Fig. 1 aus einer elektronischen Schaltung bestehen. Jedoch können die Blöcke auch unter Verwendung von Software gebildet werden, die von dem Augenblick an wirksam wird, wo gleichzeitig mit der Erfassung der ersten Zustandsgröße 8 die kontinuierliche Information in diskrete Daten umgewandelt wird, solange, bis das den spezifizierten Zielwert 1 enthaltende Signal an die Antriebseinheit 4 gelangt. Die Antriebseinheit kann durch Umwandeln des endgültigen Ausgangssignals aus diskreten Daten in ein analoges Signal, d.h., durch Digital-Analog-Umwandlung, gesteuert werden. Vor kurzem ist zur Steuerung der Antriebseinheit eine Methode der Verwendung von digitalen Daten, wie sie sind, vorgestellt worden.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß mit der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung der Elektrodenzwischenabstand einer elektrischen Entladungsmaschine so gesteuert werden kann, daß die elektrische Entladung unabhängig von der Bearbeitungsgeschwindigkeit, dem Elektrodenbereich oder den Bearbeitungsbedingungen in idealer Weise aufrechterhalten werden kann. Deshalb kann erfindungsgemäß eine unbemannte elektrische Entladungsmaschine eingesetzt werden, die eine elektrische Entladungsbearbeitung mit hoher Genauigkeit und hohem Wirkungsgrad durchführen kann.

Claims (1)

  1. Elektrische Entladungsmaschine mit einer Vorrichtung zur Steuerung des Elektrodenzwischenabstandes zur Konstanthaltung der elektrischen Entladungsbedingungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Komponenten aufweist:
    • - einen Detektor zur Erfassung einer zu steuernden Zustandsgröße über eine eine elektrische Entladungsbedingung darstellende Zustandsgröße;
    • - eine erste Bandpaßeinheit mit einer Mittenfrequenz, die der Schwingungsfrequenz der elektrischen Entladungsmaschine entspricht;
    • - ein zweiter Bandpaß mit einer Mittenfrequenz, die sich von der Mittenfrequenz der ersten Bandpaßeinheit unterscheidet;
    • - eine Subtraktionsrecheneinheit zur Berechnung der Differenz zwischen den Zustandsgrößen, welche die erste und die zweite Bandpaßeinheit durchlaufen haben; und
    • - einen Regelverstärker, der den Gewinn entsprechend den Ausgabedaten der Subtraktionsrecheneinheit ändert und die Abweichung der Daten der zu steuernden Zustandsgröße von einer Zielgröße verstärkt und die Abweichungsdaten an eine Elektrodenantriebseinheit anlegt.
DE3924913A 1988-07-27 1989-07-27 Geraet zur steuerung des elektrodenzwischenabstandes bei einer maschine mit elektrischer entladung Granted DE3924913A1 (de)

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