DE4013044A1 - Elektroerosives bearbeitungsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung eines elektroerosiven Bearbeitungsverfahrens.

Im allgemeinen tritt bei einem elektroerosiven Bearbeitungsvorgang ein Kurzschluß zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück mit ziemlich hoher Wahrscheinlichkeit auf, beispielsweise, weil die elektroerosiven Bearbeitungsspuren sich oft aufblähen (inflate) oder Abfallmaterialien, wie beispielsweise Schlamm, während der Bearbeitung gebildet werden.

Tritt ein Kurzschluß im Bereich des Werkstücks auf, wo ein hoher Impulsstrom verwendet wird, wie im Falle einer Vorbearbeitung, oder wo hochfrequente Bearbeitungsimpulsspannungen verwendet werden, so wird der Durchschnittsstrom erhöht, und dessen Joule′sche Wärme kann daher die Elektrode und das Werkstück beschädigen, oder der auf diese Weise erhöhte Durchschnittsstrom kann die Transistoren in der elektroerosiven Bearbeitungsvorrichtung beschädigen.

Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, wurde zum Beispiel die japanische Patentanmeldung (OPI) Nr. 500/1975 als Stand der Technik offenbart (der hier verwendete Ausdruck "OPI" bedeutet eine ungeprüfte veröffentlichte Anmeldung).

Beim Stand der Technik werden die Bedingungen des Spalts zwischen der Elektrode und dem Werkstück erfaßt, und aus der Folge der Spannungsimpulse wird eine bestimmte Anzahl von Spannungsimpulsen entsprechend den somit erfaßten Bedingungen des Spalts eliminiert.

Ein Ausführungsbeispiel einer bekannten elektroerosiven Bearbeitungsvorrichtung dieser Bauart ist in Fig. 21 dargestellt. In Fig. 21 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Gleichstromversorgung; 2, einen Schalttransistor; 3, einen Emitterwiderstand; 4, eine Werkzeugelektrode; 5, ein Werkstück; 6, eine Kurzschlußerfassungsvorrichtung; 7, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Entladeimpulsausdünnungssignals; und 8, eine Steuervorrichtung zur selektiven Führung einer Spannung zur Basis des Schalttransistors 2, um letzteren ein- und auszuschalten. Bei einem stabilen elektroerosiven Bearbeitungsvorgang wird der Transistor 2 abhängig von einem Steuersignal von der Steuervorrichtung 8 leitend gemacht, um über den Transistor 2 und den Emitterwiderstand 3 dem Spalt zwischen der Elektrode 4 und dem Werkstück 5 zur Bearbeitung des letzteren (5) einen Entladestrom zuzuführen.

In diesem Fall verläuft der elektroerosive Bearbeitungsvorgang gemäß Fig. 22. Eine elektrische Entladung tritt zuerst dort auf, wo, wie im Teil (a) der Fig. 22 dargestellt ist, es am geeignetsten für eine elektrische Entladung ist, beispielsweise wegen eines ungleichmäßigen Teils der Werkstücksoberfläche oder der Zersetzung von in der Bearbeitungslösung enthaltenen Stoffen. Darauf erfolgt eine elektrische Entladung zwischen der Elektrode und dem Werkstück in solcher Weise, daß es sich in diesem ausbreitet. In diesem Falle wird das Werkstück stabil bearbeitet, wie aus dem Teil (c) der Fig. 22 ersichtlich ist.

Sind andererseits Abfallteilchen und andere zersetzten Teilchen in einer Position gemäß dem Teil (d) der Fig. 22 abgelagert, so wird eine elektrische Entladung verursacht, die sich in einer Position konzentriert. Infolgedessen wird eine elektrische Bearbeitungsspur ausgeprägt an dieser Position gebildet und wird zu einem Defekt in der bearbeiteten Oberfläche.

Tritt ein Kurzschluß zwischen der Elektrode 4 und dem Werkstück 5 beispielsweise infolge von Abfallteilchen auf, so wird dieser durch die Kurzschlußerfassungsvorrichtung 6 erfaßt, die ein Erfassungssignal an die Vorrichtung 7 zur Erzeugung eines Entladeimpulsausdünnungssignals liefert. Hierauf liefert die Vorrichtung 7 das Entladeimpulsausdünnungssignal, das der Steuervorrichtung 8 zugeführt wird. Infolgedessen wird das Leitendmachen des Transistors während einer Zeitspanne ausgesetzt, die einer vorgegebenen Anzahl von Spannungsimpulsen von den nächsten Spannungsimpulsen entspricht. Das heißt, wenn ein Kurzschluß zwischen der Elektrode und dem Werkstück auftritt, so wird eine vorgegebene Anzahl Spannungsimpulse aus der Folge der Spannungsimpulse entfernt, wodurch die Konzentration der elektrischen Entladung auf eine Position beseitigt wird, und entsprechend können Störungen in der elektroerosiven Bearbeitung, wie beispielsweise eine Beschädigung von Werkstücken, verhindert werden.

Eine elektroerosive Bearbeitungsvorrichtung verwendet im allgemeinen ein Verfahren, um die Spannung des Bearbeitungsspalts im wesentlichen konstant zu halten, wodurch der Bearbeitungsspalt konstant gehalten wird. Bei dem Verfahren wird für den Fall, wo der Bearbeitungsspalt ein hohes Ausmaß an Isolierung aufweist, weil beispielsweise die Bearbeitungslösung im Bearbeitungsspalt sauber ist, der Bearbeitungsspalt auf einen schmalen Wert reguliert; dagegen wird der Bearbeitungsspalt in dem Fall, wo das Ausmaß der Isolierung gering ist, beispielsweise weil sich eine Anzahl Abfallteilchen im Bearbeitungsspalt angesammelt haben, auf einen weiten Wert reguliert.

Beispielsweise befindet sich zu Beginn eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs eine saubere Bearbeitungslösung im Bearbeitungsspalt, und deshalb weist dieser ein hohes Ausmaß einer Isolierung auf und wird deshalb auf einen engen Spalt reguliert. Daher tritt während der Anfangsperiode eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs, in einem hohen Prozentsatz der Fälle, am Bearbeitungsspalt leicht ein Kurzschluß auf infolge des Aufblähens einer elektroerosiven Bearbeitungsspur. Deshalb führt die Zufuhr von hochfrequenten Spannungsimpulsen in diesem Falle häufig zu elektrischen Entladungen.

In der Anfangsperiode eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs führt die Entfernung von Spannungsimpulsen, abhängig vom Auftreten eines Kurzschlusses im Bearbeitungsspalt, zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit eines Versagens bei der elektroerosiven Bearbeitung. Jedoch leidet dieses Verfahren an der Schwierigkeit, daß wenn der Bearbeitungsvorgang duch die Entfernung von Spannungsimpulsen nach dem Auftreten eines Kurzschlusses normal wird, die Frequenz der Spannungsimpulse erneut erhöht wird, womit wiederum Kurzschlüsse verursacht werden. Dies tritt gemäß Fig. 23 wiederholt ein.

In Fig. 23 bezeichnet das Bezugszeichen B eine Folge von Spannungsimpulsen zur elektroerosiven Bearbeitung. Beim Auftreten eines Kurzschlusses wird eine vorgegebene Anzahl Spannungsimpulse D aus der Folge der Spannungsimpulse B entfernt. Das heißt, das bekannte Verfahren, bei welchem, wenn ein Kurzschluß im Bearbeitungsspalt wegen der dort herrschenden unbefriedigenden Bedingungen auftritt, eine bestimmte Anzahl Spannungsimpulse entfernt wird, und, wenn die Bearbeitungsbedingungen stabil werden, der Bearbeitungsvorgang erneut normal durchgeführt wird, leidet an der Schwierigkeit, daß es schwierig ist, falls der Bearbeitungszustand sich an der Grenzlinie zwischen stabilem Zustand und instabilem Zustand befindet, den Bearbeitungszustand in den ursprünglichen stabilen Zustand zu ändern, und der Bearbeitungswirkungsgrad verringert sich durch die wiederholte Entnahme der bestimmten Anzahl Spannungsimpulse, wie sie in Fig. 23 dargestellt ist.

Tritt zu Beginn eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs ein Kurzschluß in der vorausgehend beschriebenen Weise auf, so wird die Zufuhr des Stroms unterbrochen, und die Elektrode wird mechanisch vom Werkstück wegbewegt, wodurch der Kontakt zwischen diesen beseitigt wird, der beispielsweise durch das Aufblähen der elektroerosiven Bearbeitungsspur verursacht wird, und anschließend wird die Elektrode erneut nahe am Werkstück eingestellt. Somit ist es beim bekannten Verfahren schwierig, rasch den Bearbeitungszustand wieder herzustellen, womit der Bearbeitungswirkungsgrad entsprechend niedrig ist.

Entsprechend ist es eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung, die vorausgehend erläuterten Schwierigkeiten bei den bekannten elektroerosiven Bearbeitungsverfahren zu beseitigen. Insbesondere ist es eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung, ein elekroerosives Bearbeitungsverfahren zu schaffen, das mit einem stabilen Bearbeitungszustand und mit hohem Bearbeitungswirkungsgrad durchgeführt wird.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitungsverfahrens wird der Zustand erfaßt, der bei der Bearbeitung des Werkstücks dazu tendiert, den Spalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück in einen instabilen Zustand zu bringen, und die Zeitspanne, für welche der somit ausgewählte Zustand andauert, wird derart eingestellt, daß die Entladungsenergie einer zwischen Elektrode und Werkstück angewandten Impulsspannung für die somit eingestellte Zeitspanne verringert wird.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitungsverfahrens wird die Größe des Spaltzustands zwischen Elektrode und Werkstück erfaßt, und das Werkstück wird während einer vorgegebenen Zeitspanne mit einer Energie bearbeitet, die entsprechend der Größe des somit erfaßten Zustands und der Arbeitsbedingungen ausgewählt ist.

Bei einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitungsverfahrens wird die Größe des Spaltzustands zwischen der Elektrode und dem Werkstück erfaßt, und die elektrische Entladungsenergie wird schrittweise gesteuert, so daß die Größe des somit erfaßten Zustands auf einem vorgegebenen Bezugswert gehalten wird.

Beim ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitungsverfahrens wird die Bearbeitungsenergie für die Zeitspanne verringert, während welcher der Zustand, der einen Bearbeitungsvorgang veranlaßt, anhält.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird ein Zustand eines Bearbeitungsvorgangs erfaßt und der Bearbeitungsvorgang wird mit der elektrischen Bearbeitungsenergie durchgeführt, die entsprechend dem somit erfaßten Zustand und den hierfür vorgegebenen Bearbeitungsbedingungen bestimmt wird.

Beim dritten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird die Bearbeitungsenergie schrittweise gesteuert, so daß der Zustand des Bearbeitungsvorgangs in der erforderlichen Weise aufrecht erhalten wird.

Zusammenfassend ist die vorliegende Erfindung auf ein elektroerosives Bearbeitungsverfahren gerichtet, bei dem eine elektrische Entladung in einem Spalt zwischen einer Elektrode und einem Werkstück erzeugt wird, indem eine Impulsspannung an den Spalt gelegt wird, um dadurch das Werkstück zu bearbeiten und der Spalt mit einer Bearbeitungslösung gefüllt ist. Das elektroerosive Bearbeitungsverfahren ist gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Auswahl eines Zustands, der dazu tendiert, den Spalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück bei der Bearbeitung des Werkstücks in einen instabilen Zustand zu bringen, Setzen einer Zeitspanne, während welcher der Ausgewählte Zustand anhält, und Verringern der Entladungsenergie, die von der Impulsspannung für die derart eingestellte Zeitspanne geliefert wird.

In den anliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 eine Ablaufdarstellung zur Beschreibung des Betriebs der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform;

Fig. 3 und 4 Darstellungen zur Beschreibung eines Teils des Betriebs der ersten Ausführungsform;

Fig. 5 ein Blockschaltbild der Anordnung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 6 eine erläuternde Darstellung des Inhalts eines Speichers bei der zweiten Ausführungsform;

Fig. 7 eine Ablaufdarstellung zur Beschreibung des Betriebs der zweiten Ausführungsform;

Fig. 8 ein Blockschaltbild der Anordnung einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 9 eine erläuternde Darstellung des Inhalts eines Speichers bei der dritten Ausführungsform;

Fig. 10 eine Ablaufdarstellung zur Beschreibung des Betriebs der dritten Ausführungsform;

Fig. 11 ein Blockschaltbild der Anordnung einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 12 eine erläuternde Darstellung des Inhalts eines Speichers bei der vierten Ausführungsform;

Fig. 13 und 14 Ablaufdarstellungen zur Beschreibung des Betriebs der vierten Ausführungsform;

Fig. 15 eine erläuternde Darstellung zur Beschreibung eines Teils des Betriebs der vierten Ausführungsform;

Fig. 16 ein Blockschaltbild der Anordnung einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 17 eine erläuternde Darstellung des Inhalts eines Speichers bei der fünften Ausführungsform,;

Fig. 18 eine Ablaufdarstellung zur Beschreibung des Betriebs der fünften Ausführungsform;

Fig. 19 eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen Verunreinigungsgrößen und elektrischer Entladungsenergie bei der Erfindung angibt;

Fig. 20 eine Wellenformdarstellung zur Beschreibung eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Erfassungsverfahrens für einen Bearbeitungszustand;

Fig. 21 ein Blockschaltbild einer Anordnung einer bekannten elektroerosiven Bearbeitungsvorrichtung; und

Fig. 22 und 23 Darstellungen zur Beschreibung des Betriebs der bekannten elektroerosiven Bearbeitungsvorrichtung.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist eine erläuternde Darstellung, zum Teil als Blockschaltbild, die die Anordnung einer ersten Ausführungsform der Erfindung angibt, und Fig. 2 ist eine Ablaufdarstellung zur Beschreibung des Betriebs der Ausführungsform.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Gleichstromversorgung; 2, einen Schalttransistor; 4, eine Elektrode; 5, ein Werkstück; 4 a, eine Bearbeitungslösung, die zwischen der Elektrode 4 und dem Werkstück 5 angeordnet ist; 6, eine Kurzschlußerfassungsvorrichtung; 7, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausdünnungssignals; 8, eine Schalttransistorsteuervorrichtung; 9, eine Ausdünnungssteuereinheit; 10, ein Ausdünnzeit-Zählerspeicher; 11, einen Speicher für die verwendete Spannungsausdünnungsgröße; 12, einen Speicher für die verwendete Spannungsausdünnungszeit; 13, eine Tastatur; und 14, einen Impulszählerspeicher. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden diese Speicher 10, 11, 12 und 14 jeweils bei Bedarf als "erster, zweiter, dritter und vierter Speicher" bezeichnet.

Eine verwendete Spannungsausdünnungsgröße und eine verwendete Spannungsausdünnungszeit wurden im zweiten Speicher 11 und im dritten Speicher 12 über die Tastatur 13 jeweils im voraus gespeichert. Eine verwendete Spannungsausdünnungsgröße wird als Anzahl zu entfernender (auszudünnender) Impulse und einer Bezugsanzahl von Impulsen definiert. Beispielsweise bedeutet eine verwendete Spannungsausdünnungsgröße (3, 5), das drei Impulse aus fünf Impulsen entfernt wurden. Eine verwendete Spannungsausdünnungszeit bedeutet die Zeit, während welcher der vorstehend beschriebene Pulsentnahmebetrieb wiederholt durchgeführt wird. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, arbeitet die Ausdünnungssteuereinheit 9 beim Start eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs (ST 1), um den Inhalt des ersten Speichers 10 und des vierten Speichers 14 (ST 2 und ST 3) zu löschen und führt der Vorrichtung 7 zur Erzeugung eines Ausdünnungssignals ein Befehlssignal 7 (ST 4). Abhängig von dem Befehlssignal gibt die Vorrichtung 7 ein Ausdünnungssignal ab, das der Schalttransistorsteuervorrichtung 8 zugeführt wird. Abhängig von dem Ausdünnungssignal macht die Schalttransistorsteuervorrichtung 8 den Transistor 1 während einer Zeitspanne nicht - leitend, die der Anzahl der zu entfernenden Impulse, beginnend mit dem nächsten Impuls entsricht. Gleichzeitig integriert die Ausdünnungssteuereinheit 9 den Zählerwert des Impulszählerspeichers 14, bis er die Bezugszahl der Impulse überschreitet, um die Erzielung eines Betriebszyklus (ST 5 und ST 6) zu bestimmen. Dieser eine Betriebszyklus wird wiederholt durchgeführt, bis der Inhalt des Ausdünnungszeit-Zählerspeichers 10 jenen des Ausdünnungszeitspeichers 12 überschreitet, und wenn diese Überschreitung stattfindet (ST 7 und ST 8) ist der Impulsentnahmevorgang beendet; das heißt, das Werkstück 5 ist entsprechend dem normalen Bearbeitungsprogramm bearbeitet, das ohne Entfernung von Spannungsimpulsen (ST 9) eingestellt worden ist. Anschließend wird, ähnlich wie beim bekannten Verfahren, die Kurzschlußerfassungsvorrichtung 6 betätigt, um abhängig vom Auftreten eines Kurzschlusses einen Impulsentnahmevorgang durchzuführen.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die verwendete Spannungsausdünnungsgröße 11 und die verwendete Spannungsausdünnungszeit 12 unter Benutzung der Tastatur 13 eingeführt. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf oder dadurch beschränkt; das heißt die Zuführung dieser Daten kann unter Verwendung einer externen Einrichtung durchgeführt werden. Ferner können die Art und Anzahl der Speicher ebenfalls frei innerhalb des Rahmens der Erfindung geändert werden.

Bei der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung wird der Impulsentnahmevorgang zwangsläufig am Beginn eines elektoerosiven Bearbeitungsvorgangs durchgeführt.

Fig. 3 ist eine erläuternde Darstellung, die den Zustand der Elektrode und des Werkstücks bei einem elektroerosiven Bearbeitungsvorgang darstellt.

Wie im Teil (a) der Fig. 3 dargestellt ist, werden zu Beginn des Bearbeitungsvorgangs keine Abfallmaterialien, wie Abfallteilchen gebildet, und der Spalt zwischen der Elektrode 4 und dem Werkstück 5 ist schmal, wie bei E angegeben ist. Andererseits ist der Spalt, wie im Abschnitt (c) der Fig. 3 gezeigt ist, während des Bearbeitungsvorgangs weit, wie bei F ersichtlich ist. Es versteht sich, daß eine Bearbeitungslösung im Spalt vorhanden ist.

Das heißt, zu Beginn des Bearbeitungsvorgangs sind keine Abfallmaterialien im Spalt zwischen der Elektrode 4 und dem Werkstück, und die Bearbeitungslösung ist im Spalt vorhanden, so daß Elektrode und Werkstück sicher elektrisch voneinander isoliert sind. Um daher eine elektrische Entladung zwischen Elektrode und Werkstück zu veranlassen, sollte der Abstand zwischen der Elektrode und dem Werkstück auf 10 bis 50 µm verringert werden.

Beim Anlagen einer Spannung von 60 bis 150 V zwischen Elektrode und Werkstück wird ein dielektrischer Durchschlag der Bearbeitungslösung 4 a verursacht, so daß zwischen Elektrode und Werkstück eine elektrische Entladung auftritt.

Die elektrische Entladung tritt an einem Punkt zwischen Elektrode und Werkstück auf, wo der elektrische Durchschlag durch die Spannung am leichtesten verursacht wird; anders ausgedrückt, die Entladung tritt ständig an einem Punkt auf. Daher wird in diesem Fall die elektrische Entladung örtlich veranlaßt und neigt dazu, einen gleichmäßigen Bogen zu bilden. Während einer kontinuierlichen elektrischen Entladung (während der Bearbeitung) tritt die elektrische Entladung in solcher Weise auf, daß sie sich wegen der ungleichmäßigen Oberfläche des Werkstücks oder der Elektrode und den in der Bearbeitungslösung enthaltenen Abfallteilchen im Spalt ausbreitet.

Im allgemeinen ist zu Beginn eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs die Oberfläche des Werkstücks oder der Elektrode gleichmäßig, und keine Abfallteilchen sind in der Bearbeitungslösung im Spalt enthalten, und die elektrische Entladung wird daher nicht im Spalt ausgebreitet (siehe Teil (b) der Fig. 3).

Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, wird zu Beginn eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs der Entnahmevorgang des Bearbeitungsspannungsimpulses zwangsläufig durchgeführt, so daß die Frequenz des Auftretens einer elektrischen Entladung pro Zeiteinheit sich verringert, und die pro Zeiteinheit erzeugte Joule′sche Wärme wird ebenfalls verringert, und die Menge der während der Bearbeitung gebildeten Abfallteilchen steigt an. Entsprechend verringert sich die Wahrscheinlichkeit, daß ein Kurzschluß im Spalt zwischen Elektrode und dem Werkstück (der anschließend bei Bedarf als "Bearbeitungsspalt" bezeichnet wird), auftritt und die an einem Punkt auftretende elektrische Entladung breitet sich ruhig aus, so daß effiziente und stabile Bearbeitungsbedingungen mühelos erhalten werden.

In der vorstehenden Beschreibung wird der Bearbeitungsvorgang zu Beginn wegen des Spalts zwischen der Elektrode 4 und dem Werkstück 5 instabil. Jedoch kann während der Bearbeitung die Elektrode durch eine neue ersetzt werden, die eine glatte Oberfläche aufweist, oder die Bearbeitungslösung kann durch eine neue ersetzt werden, die keine Abfallmaterialien oder Fremdstoffe aufweist. In diesem Falle versteht es sich, daß die Ablaufdarstellung der Fig. 2 in gleicher Weise für die Bearbeitung gültig ist.

Das heißt, bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der Zeitpunkt, wo der Bearbeitungsvorgang dazu tendiert, instabil zu werden, ausgewählt, um das Auftreten von instabilen Bearbeitungsbedingungen zu beseitigen. Der Grund hierfür wird erläutert, wie auch ein Verfahren zur Auswahl des Zeitpunkts.

Der zu Beginn eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs durchgeführte Impulsentnahmevorgang soll der elektrischen Entladung erlauben, sich ruhig (glatt) von einem Punkt aus auszubreiten. Daher würde die Durchführung des Impulsentnahmevorgangs, nachdem die Bearbeitungsbedingungen stabil geworden sind und die elektrische Entladung in ausgebreiteter Weise stattfindet, den Beareitungswirkungsgrad verringern. Anders ausgedrückt, unmittelbar nachdem stabile Bearbeitungsbedingungen erreicht sind, sollte der Impulsentnahmevorgang beendet werden, um den Bearbeitungsvorgang unter normalen elektrischen Bearbeitungsbedingungen durchzuführen, damit der beste Bearbeitungswirkungsgrad erhalten wird.

Zu Beginn des Bearbeitungsvorgangs hängt die erforderliche Zeitspanne, um den instabilen Bearbeitungszustand (der Kurzschluß neigt dazu, aufzutreten) in den stabilen Zustand zu überführen (die elektrische Entladung erfolgt in ausgebreiteter Weise) von den elektrischen Zuständen ab. Dies beruht darauf, daß das Aufblähen der bearbeiteten Oberfläche durch die elektrische Entladung und die Größe und Menge der dabei gebildeten Abfallmaterialien von den Bearbeitungsbedingungen abhängen.

Beispielsweise hängt die Größe der durch die elektrische Entladung gebildeten Abfallmaterialien von der elektrischen Entladungsenergie ab, und die je Zeiteinheit gebildete Menge von Abfallmaterialien hängt von der Frequenz des Spannungsimpulses ab. Ferner hängt das Aufblähen der Bearbeitungsfläche von der elektrischen Entladungsenergie ab. Dies steht in Beziehung zu dem Umstand, daß die elektrische Entladungsenergie die Oberflächenrauhigkeit eines Werkstücks bestimmt, und das Aufblähen der bearbeiteten Oberfläche ist in der Größenordnung von einem Drittel (1/3) der Oberflächenrauhigkeit.

Die Abschnitte (a) und (b) der Fig. 4 sind graphische Darstellungen, die eine vorgegebene Zeitspanne darstellen, in denen der Impulsentnahmevorgang zu Beginn des Bearbeitungsvorgangs in jeweiliger Relation zur elektrischen Entladungsenergie und zur Spannungsimpulsfrequenz durchgeführt wird. Wie dies aus diesen graphischen Darstellungen hervorgeht, sollte die Impulsentnahmezeit mit ansteigender elektrischer Entladungsenergie und mit ansteigender Spannungsimpulsfrequnez erhöht werden.

Andere Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 8, und die Fig. 9 bis 11 beschrieben.

Insbesondere ist Fig. 5 ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt. Fig. 6 ist eine erläuternde Darstellung, die den Inhalt eines Speichers angibt. Fig. 7 ist eine Ablaufdarstellung zur Beschreibung des Betriebs der zweiten Ausführungsform.

In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 2 einen Schalttransistor; 4, eine Werkzeugelektrode; 4 a, eine Bearbeitungslösung; 5, ein zu bearbeitendes Werkstück; 7, eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausdünnungssignals; 8, eine Schalttransistorsteuervorrichtung; 9, eine Ausdünnungssteuervorrichtung; 10, einen Ausdünnungszeit-Zählerspeicher; 11 a, einen Speicher für den Bearbeitungszustand und die verwendete Spannungs­ Ausdünnungsgrößenfolge; 12 a, einen Ausdünnungszeitspeicher; 13, eine Tastatur; 14, einen Impulszählerspeicher; und 15, eine Einstellvorrichtung für den Anfangsbearbeitungszustand. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, werden die zwischen den Elektroden vorliegenden Spannungsausdünnungsgrößen im Speicher 11 a getrennt, entsprechend einer Vielzahl von Bearbeitungszuständen, gespeichert.

Eine Folge von Bearbeitungszuständen und verwendeten Spannungsausdünnungsgrößen, und verwendeter Spannungsausdünnungszeiten wurden in den Speichern 11 a und 12 a jeweils über die Tastatur 13 gespeichert.

Jede verwendete Spannungsausdünnungsgröße wird durch die Anzahl der zu entfernenden Impulse bestimmt, und durch die Bezugsanzahl von Impulsen. Zum Beispiel bedeutet eine verwendete Spannungsausdünnungsgröße (3, 5), daß drei Impulse aus fünf Impulsen entfernt wurden. Eine verwendete Spannungsausdünnungszeit bedeutet die Zeit, während welcher der vorstehend beschriebene Impulsentnahmevorgang wiederholt durchgeführt wird.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 7 entnimmt zu Beginn eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs (ST 11) die Ausdünnungssteuervorrichtung 9 die geeignetste verwendete Spannungsausdünnungsgröße aus dem Inhalt des Speichers 11 a in Einklang mit den Daten, die durch die Einstellvorrichtung 15 (ST 12) für den Anfangsbearbeitungszustand geliefert werden, löscht den Inhalt des Ausdünnungszeit-Zählerspeichers 10 und des Impulszählerspeichers 14 (ST 13 und ST 14), und führt der Vorrichtung 7 zur Erzeugung eines Ausdünnungssignals (ST 15), die ein Ausdünnungssignal abgibt, ein Befehlssignal zu. Das somit ausgegebene Ausdünnungssignal wird der Steuervorrichtung 8 zugeführt. Abhängig von dem Ausdünnungssignal macht die Steuervorrichtung 8 den Transistor 2 während einer Zeitspanne, die der Anzahl der zu entfernenden Impulse, beginnend mit dem nächsten Impuls, entspricht, nicht ­ leitend. Gleichzeitig integriert die Ausdünnungssteuervorrichtung 9 den Zählerwert des Impulszählerspeichers 14, bis er die Bezugszahl von Impulsen überschreitet, um die Durchführung eines Betriebszyklus zu bestimmen (ST 16 und ST 17). Dieser eine Betriebszyklus wird wiederholt durchgeführt, bis der Inhalt des Ausdünnungszeit-Zählerspeichers 10 jenen des Ausdünnungszeitspeichers 12 überschreitet, und wenn dies zutrifft (ST 18 und ST 19) ist der Impulsentnahmevorgang beendet; das heißt, das Werkstück 5 ist entsprechend dem normalen Bearbeitungsprogramm (ST 20) bearbeitet.

Bei der vorausgehend beschriebenen zweiten Ausführungsform werden die Daten unter Verwendung der Tastatur 13 den Speichern 11 a und 12 a zugeführt. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf oder dadurch beschränkt; das heißt, die Zuführung dieser Daten kann unter Verwendung einer externen Einrichtung durchgeführt werden. Darüber hinaus kann die Art und die Anzahl der Speicher ebenfalls im Rahmen der Erfindung frei geändert werden.

Der Ausdruck "Anfangsbearbeitungszustände", wie er hier verwendet wird, soll auf die Bearbeitungszustände Bezug nehmen, die zu Beginn eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs vorliegen - in der Hauptsache auf den Entladestrom (einschließlich Impulsweite, Polarität, "ein"-Zeit und "aus"-Zeit) - die für ein Werkstück zu Beginn eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs festgelegt werden.

Eine Anzahl Bearbeitungszustände, und eine Anzahl Spannungsimpuls-Ausdünnungsgrößen entsprechend den Bearbeitungszuständen sind paarweise im Speicher gespeichert worden. Daher kann eine Spannungsimpuls-Ausdünnungsgröße entsprechend den Anfangsbearbeitungszuständen bestimmt werden, indem auf die zu Beginn des elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs festgelegten Bearbeitungszustände Bezug genommen wird, oder auf die Ausdünnungszeit, die ebenfalls entsprechend einer Anzahl Bearbeitungszustände im Speicher gespeichert ist.

Der Grund hierfür ist, daß die Frequenz des Auftretens eines Kurzschlusses von den Bearbeitungszuständen abhängt.

Beispielsweise ist die Frequenz des Auftretens eines Kurzschlusses hoch, wenn die elektrische Entladungsenergie hoch ist, oder wenn der verwendete Spannungsimpuls in hoher Frequenz vorliegt.

Für den Fall, wo die elektrische Entladungsenergie groß sind, sind die durch jede elektrische Entladung gebildeten Abfallteilchen groß bemessen, und die dabei erzeugte Joule′sche Wärme ist ebenfalls groß, mit der Folge, daß die Elektrode und das Werkstück im hohen Ausmaß aufgebläht werden.

In dem Fall, wo der verwendete Spannungsimpuls hohe Frequenz hat, hat das Auftreten einer elektrischen Entladung eine kurze Periode. Infolge dessen ist die Menge des per Zeiteinheit gebildeten Abfallmaterials groß, und die durch die elektrische Entladung erzeugte Joule′sche Wärme ist wegen der hohen Frequenz ebenfalls groß.

Entsprechend muß in dem Fall, wo die Bearbeitungszustände eine hohe elektrische Entladungsenergie umfassen, die Impulsausdünnungsgröße entsprechend erhöht werden, und das gleiche gilt für den Fall, wo der verwendete Spannungsimpuls groß ist (die Impulsausdünnungszeit wird erhöht).

Ist die elektrische Entladungsenergie niedrig oder hat der Spannungsimpuls eine geringe Frequenz, so wird die Impulsausdünnungsgröße verringert. (Die Impulsausdünnungszeit kann kurz sein).

Somit erniedrigt ein Impulsentnahmevorgang, der in geeigneter Weise entsprechend den Anfangsbearbeitungszuständen durchgeführt wird, die Frequenz eines Auftretens eines Kurzschlusses und gestattet es, daß die elektrische Entladung sich mit hohem Wirkungsgrad gleichförmig von einem Punkt aus ausbreitet.

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, das die Anordnung einer dritten Ausführungsform der Erfindung angibt. Fig. 9 ist eine erläuternde Darstellung, die den Inhalt eines Speichers bei der dritten Ausführungsform zeigt. Fig. 10 ist eine Ablaufdarstellung zur Beschreibung des Betriebs der Ausführungsform. In Fig. 8 bezeichnen die Bezugszeichen 1 bis 10 und 13 bis 15 die gleichen Gegenstände, wie bei der Fig. 5. Ferner bezeichnet in Fig. 8 das Bezugszeichen 11 b′ einen Speicher für die verwendete Spannungsausdünnungsgröße und 12 b′ bezeichnet einen Speicher für einen Bearbeitungszustand und eine Ausdünnungszeitfolge.

Gemäß Fig. 9 werden eine Vielzahl von Bearbeitungszuständen und eine Vielzahl von entsprechend diesen zwischen den Elektroden verwendeten Spannungsausdünnungszeiten im Speicher 12 b für den Bearbeitungszustand und die Ausdünnungszeitfolge gespeichert.

Der Betrieb der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt wie in der Ablaufdarstellung der Fig. 10 angegeben ist. Zu Beginn eines elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs (ST 22) entnimmt die Ausdünnungssteuervorrichtung 9 die geeignetste verwendete Spannungsausdünnungsgröße aus dem Inhalt des Speichers 12 b entsprechend den Daten, die in der Einstellvorrichtung 15 für den Anfangsbearbeitungszustand geliefert werden (ST 23), löscht den Inhalt des Ausdünnungszeit-Zählerspeichers 10 und des Impulszählerspeichers 14 (ST 24 und ST 25) und führt der Vorrichtung 7 zur Erzeugung eines Ausdünnungssignals ein Befehlssignal zu (ST 26) .

Abhängig von dem Signal wird der Impulsausdünnungsvorgang durchgeführt. Gleichzeitig integriert die Ausdünnungssteuervorrichtung 9 den Zählwert des Impulszählerspeichers 14, bis er die Bezugszahl der Impulse überschreitet (ST 27 und ST 28), um die Durchführung eines Betriebszyklus zu bestimmen.

Dieser eine Betriebszyklus wird wiederholt durchgeführt, bis der Inhalt des Ausdünnungszeit-Zählerspeichers 10 die Ausdünnungszeit überschreitet, und wenn dies zutrifft (ST 29 und ST 30) ist der Pulsentnahmevorgang beendet; das heißt, das Werkstück 5 ist entsprechend dem normalen Bearbeitungsprogramm bearbeitet (ST 31).

Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, wurden in der Ausführungsform eine Anzahl Bearbeitungszustände und eine Anzahl Spannungsimpuls-Ausdünnungsgrößen entsprechend den Bearbeitungszuständen paarweise im Speicher gespeichert. Daher kann eine Spannungsimpuls-Ausdünnungsgröße entsprechend den Anfangsbearbeitungszuständen bestimmt werden, indem auf die am Anfang des elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs festgesetzten Bearbeitungszustände Bezug genommen wird, oder auf die Ausdünnungszeit, die ebenfalls die Anzahl der im Speicher gespeicherten Bearbeitungszustände festgesetzt ist.

Bei den vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen wird das Spannungsimpulsausdünnungsverfahren dazu verwendet, die elektrische Entladungsenergie zu verringern. Bei dem Verfahren bedeutet beispielsweise eine verwendete Spannungsimpulsausdünnungsgröße von 3,5, daß die elektrische Entladungsenergie während der Bearbeitung auf drei Fünftel (3/5) verringert ist. Diese Energie kann verringert werden, indem das Tastverhältnis (ein/(ein + aus)) verringert wird. Somit kann die Verringerung der Energie durch andere Verfahren erzielt werden, indem die Zuführung der Spannungsimpulse für eine gewisse Zeitspanne unterbrochen wird, die Frequenz der Spannungsimpulse erniedrigt wird, oder physikalisch die Intervalle der Spannungsimpulse erhöht werden.

Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform liegen die Bedingungen, die den Bearbeitungsvorgang instabil machen, in den Anfangsbearbeitungszuständen: Das heißt, der Bearbeitungsvorgang wird zu Beginn des elektroerosiven Bearbeitungsvorgangs instabil. In diesem Zusammenhang können die Zwischenelektrodenzustände, die die Zustände im Raum zwischen Elektrode und Werkstück sind, eingesetzt werden. Dies wird als für die Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 15 näher erläutert.

Fig. 11 ist ein Blockschaltbild der Anordnung der vierten Ausführungsform. Fig. 12 ist eine erläuternde Darstellung, die den Inhalt eines Speichers bei der Ausführungsform angibt. Fig. 13 und 14 sind Ablaufdarstellungen für eine Beschreibung des Betriebs der Ausführungsform.

In Fig. 11 bezeichnen die Bezugszeichen 1 bis 5, 7 bis 10, 13 und 14 die gleichen Bauelemente wie in Fig. 5. Ferner bezeichnet in Fig. 11 das Bezugszeichen 6 a eine Detektorvorrichtung zur Erfassung einer Verunreinigungsgröße; 16, eine Einstellvorrichtung für den Bearbeitungszustand; 17 einen Speicher für eine Ausdünnungsdatenfolge; und 18, einen Ausdünnungsgrößenspeicher 18. Die Zwischenelektrodenzustände, die Bearbeitungszustände, und die Ausdünnungszeiten wurden im Ausdünnungsgrößenspeicher 18 gespeichert.

Die Ablaufdarstellung gemäß Fig. 13 zeigt den Steuervorgang der Ausdünnungssteuervorrichtung 9. Gemäß Fig. 13 wird in der Stufe 34 (ST 34) eine Verunreinigungsgröße erhalten. Dies wird näher erläutert (Fig. 15).

Um zu bestimmen, ob ein Zwischenelektrodenzustand einen elektroerosiven Bearbeitungsvorgang instabil oder nicht instabil macht, ist ein Verfahren zur Erfassung eines Zwischenelektrodenzustands gegeben. Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens liegt darin, eine Verunreinigungsgröße zu erfassen. Dieses Verfahren wird beschrieben. Während der Bearbeitung wird der Spalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück so gesteuert, daß die dazwischenliegende Spannung im wesentlichen gleichmäßig aufrechterhalten wird, was größtenteils von der angesammelten Schlammenge zwischen Elektrode und Werkstück abhängt. Eine Erhöhung der Schlammenge ermöglicht es, daß leicht eine sekundäre elektrische Entladung auftritt, und es ist daher notwendig, den Spalt zwischen der Elektrode 4 und dem Werkstück 5 zu regulieren, um die Spannung zwischen Elektrode und Werkstück konstant zu halten.

Im Falle des Teils (a) der Fig. 15 ist die Schlammenge verhältnismäßig gering, und der Abstand (Spalt) zwischen der Elektrode und dem Werkstück ist x 1. Im Falle des Teils (b) ist die Schlammenge verhältnismäßig groß und der in Frage stehende Abstand ist x 2. Wie aus einem Vergleich der Teile (a) und (b) der Fig. 15 hervorgeht, ist (x 2-x 1) die Größe der Rückführung der Elektrode, die die vorstehend erwähnte "Verunreinigungsgröße" darstellt.

Ausdünnungszeiten, die den Verunreinigungsgrößen und den Bearbeitungszuständen entsprechen, wurden vorab im Speicher 17 gespeichert und die Ausdünnungsgrößen im Speicher 18. Es sei angenommen, daß die Ausdünnungsgrößen und die Ausdünnungszeiten festgelegt wurden. Zu Beginn eines Bearbeitungsvorgangs (ST 33) arbeitet die Erfassungsvorrichtung 6 a für die Verunreinigungsgröße, um die Verunreinigungsgröße zu ermitteln (ST 34). Entsprechend der auf diese Weise erfaßten Verunreinigungsgröße liest die Ausdünnungssteuervorrichtung 9 eine Ausdünnungszeit aus dem Speicher 17 für eine Ausdünnungsdatenfolge aus (ST 35). Ist die Anzahl der zu entnehmenden Impulse gleich Null (0), (ST 36) so wird t derart bestimmt, daß keine Impulse entfernt werden, und der Bearbeitungsvorgang wird in normaler Weise durchgeführt. Ist andererseits die Anzahl der zu entfernenden Impulse nicht gleich Null (0), so arbeitet die Ausdünnungssteuervorrichtung, um den Inhalt des Ausdünnungszeit-Zählerspeichers (10) und des Impulszählers (14) zu löschen (ST 37 und ST 38), und liefert ein Signal an die Vorrichtung 7 zur Erzeugung eines Ausdünnungssignals (ST 39), die ein Ausdünnungssignal abgibt. Das Ausdünnungssignal wird der Steuervorrichtung 8 zugeführt. Infolgedessen wird der Transistor 1 während einer Zeitspanne nicht-leitend, die der Anzahl der zu entfernenden Impulse, beginnend mit dem nächsten Impuls, entspricht, wodurch der Impulsentnahmevorgang durchgeführt wird. Gleichzeitig integriert die Ausdünnungssteuervorrinchtung 9 den Zählerwert des Impulszählerspeichers 14, bis er die Bezugszahl der Impulse überschreitet (ST 40 und ST 41), um die Durchführung eines Betriebszyklus zu bestimmen. Der eine Betriebszyklus wird wiederholt durchgeführt, bis der Inhalt des Ausdünnungszeit-Zählerspeichers 10 die Ausdünnungszeit überschreitet, und wenn dies zutrifft (ST 42 und ST 43), ist der Impulsentnahmevorgang geändert; das heißt, das Werkstück ist entsprechend dem normalen Bearbeitungsprogramm bearbeitet (ST 44). Dabei wird der Erfassungsvorgang für die Verunreinigungsgröße erneut durchgeführt.

Wie vorausgehend beschrieben wurde, wird die Verunreinigungsgröße dazu verwendet, den Bearbeitungszustand zu erfassen, wodurch Zustände, die den Bearbeitungsvorgang instabil machen, vor dem Auftreten anormaler Zustände, wie beispielsweise Kurzschlüsse, erfaßt werden. Insbesondere wird erfaßt, wenn die Schlammenge auf einen bestimmten Wert ansteigt, so daß der Spannungsimpuls-Ausdünnungsvorgang für eine voreingestellte Ausdünnungszeit entsprechend den Zuständen durchgeführt wird, die den Bearbeitungsvorgang instabil machen können.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die Ausdünnungszeiten im Speicher 17 gespeichert. Es versteht sich jedoch, daß zusätzlich zu den Ausdünnungszeiten die Ausdünnungsgrößen und andere maßgebliche Zustände im Speicher gespeichert werden können.

Das Verfahren der Entnahme einer Ausdünnungszeit (ST 35) wird in Verbindung mit Fig. 14 näher beschrieben.

Die Verunreinigungsgröße, die einen Zustand des Zwischenelektrodenspalts (ST 34) darstellt, und sodann die vorgegebenen Bearbeitungszustände werden erhalten (ST 341). Anschließend wird die erste Adresse im Speicher 17 für die Ausdünnungsdatenfolge in einem Zeiger gespeichert, beispielsweise einer anderen Adresse, die zur Speicherung von Adreßdaten vorgesehen ist (ST 342) .

Es wird bestimmt, ob der durch den Zeiger angegebene gespeicherte Zwischenelektrodenzustand mit der somit erfaßten Verunreinigungsgröße zusammenfällt oder nicht zusammenfällt (ST 343). Falls ermittelt wird, daß ersterer mit letzterem zusammenfällt (oder "ja"), so werden die gespeicherten Bearbeitungszustände mit den im Einsatz befindlichen verglichen (ST 344), um die in der Adresse der zusammenfallenden Bedingungen gespeicherte Ausdünnungszeit auszuwählen (ST 35) .

Falls die Zwischenelektrodenzustände nicht mit mindestens einer der Bearbeitungszustände zusammenfallen, wird der Zeiger vorgeschoben, um die Adresse (ST 345) zum Vergleich mit den nächsten Daten weiterzuschalten.

Wie vorausgehend beschrieben wurde wird vor dem Auftreten annormaler Zustände bei der Ausführungsform die elektrische Entladungsenergie zwangsweise entsprechend dem Zwischenelektrodenzustand und den Bearbeitungszuständen verringert. Daher erfolgt der Bearbeitungsvorgang jederzeit stabil und die Bearbeitungszeit wird entsprechend verringert.

Nunmehr wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 16, 17 und 18 beschrieben.

In Fig. 16 bezeichnen die Bezugszeichen 1 bis 5, 7 bis 10, 13 und 14 die gleichen Bauelemente wie in Fig. 5. Ferner bezeichnet in Fig. 16 das Bezugszeichen 6 a eine Detektorvorrichtung für die Verunreinigungsgröße; 6 b, einen Komparator; 6 c, einen Speicher für einen Grenzwert der Verunreinigungsgröße; 19, einen Speicher für eine Ausdünnungsgrößenfolge; und 20, einen Ausdünnungszeitspeicher. Die Ausdünnungsgrößen werden schrittweise im Speicher 19 gespeichert. Die Ausdünnungszeiten werden im Speicher 20 gespeichert.

Der Betrieb, der auf diese Weise aufgebauten fünften Ausführungsform, wird unter Bezugnahme auf Fig. 18 beschrieben.

Zu Beginn des Bearbeitungsvorgngs (ST 45) arbeitet die Steuervorrichtung 9, um eine Anfangsausdünnungsgröße (ST 46) festzulegen.

Ist die Anzahl der eingestellten, zu entfernenden Impulse gleich Null (0) , so wird der Bearbeitungsvorgang in normaler Weise durchgeführt. Ist andererseits die Anzahl der zu entfernenden Impulse nicht gleich Null (0), so arbeitet die Ausdünnungssteuervorrichtung zur Löschung des Inhalts des Ausdünnungszeit-Zählerspeicher (10) und des Impulszählers 14 (ST 53 und ST 54) und liefert ein Signal an die Vorrichtung 7 zur Erzeugung eines Ausdünnungssignals (ST 55), die ein Ausdünnungssignal abgibt. Abhängig von dem Ausdünnungssignal steuert die Steuervorrichtung 8 den Transistor zur Durchführung des Impulsentnahmevorgangs. Gleichzeitig integriert die Ausdünnungssteuervorrichtung 9 den Zählerwert des Impulszählerspeichers 14, bis dieser die Bezugszahl der Impulse überschreitet (ST 56 und ST 57), um dadurch bei Überschreitung die Durchführung eines Betriebszyklus zu bestimmen. Der eine Betriebszyklus wird wiederholt durchgeführt, bis der Inhalt des Ausdünnungszeit- Zählerspeichers 10 die Ausdünnungszeit (20) überschreitet, und bei Überschreitung (ST 58 und ST 59) ist der Impulsentnahmevorgang beendet; das heißt das Werkstück 5 ist entsprechend dem normalen Bearbeitungsprogramm bearbeitet (ST 60). Anschließend erfaßt die Erfassungsvorrichtung 6 a für die Verunreinigungsgröße die Verunreinigungsgröße und der Komparator 6 b vergleicht die Verunreinigungsgröße mit einer Bezugsverunreinigungsgröße (ST 46 und ST 47). Ist die Verunreinigungsgröße größer als die Bezugsverunreinigungsgröße, so bestimmt der Komparator 6 b das der Bearbeitungszustand unbefriedigend ist oder daß eine große Schlammenge abgelagert ist, und liefert ein Signal "1" an die Ausdünnungsteuervorrichtung 9; falls die Verunreinigungsgröße gleichgroß wie oder kleiner als die Bezugsverunreinigungsgröße ist, so bestimmt der Komparator 6 b, daß der Bearbeitungszustand zufriedenstellend ist und liefert ein Signal "-1" an die Ausdünnungssteuervorrichtung 9. Bei Empfang des Signals "1" entnimmt die Ausdünnungssteuervorrichtung 9 (kj+1), was eine um eine Stufe erhöhte Ausdünnungsgröße ist, aus dem Speicher 19 für die Ausdünnungsgrößenfolge (ST 49), um den Impulsausdünnungsvorgang durchzuführen. Ist bei Empfang des Signals "-1" die Anzahl der zu entfernenden Impulse nicht gleich Null (0), so entnimmt die Ausdünnungssteuervorrichtung 9 (kj-1), das eine um eine Stufe verringerte Ausdünnungsgröße darstellt (ST 50 und ST 51), um den Impulsausdünnungsvorgang durchzuführen.

Die vorstehend beschriebenen Vorgänge werden wiederholt bis zum Ende des Bearbeitungsvorgangs durchgeführt. Bei der Ausführungsform wird erfaßt, wann die Verunreinigungsgröße, das heißt die Schlammenge erhöht ist, um die Bearbeitungszustände instabil zu machen, und die Schlammbildung wird durch Verringerung der elektrischen Entladungsenergie unterdrückt. Ist die Schlammenge verringert, so kann die elektrische Entladungsenergie stufenweise in dem Ausmaß erhöht werden, bei dem aus den angegebenen Bearbeitungszuständen bestimmt werden kann, daß der Bearbeitungsvorgang stabil durchgeführt werden kann.

Das heißt, durch Überwachung der Verunreinigungsgröße kann der Bearbeitungsvorgang in solcher Weise durchgeführt werden, daß die Größe der Schlammbildung und die Größe der Schlammentfernung im Gleichgewicht gehalten werden. Somit wird der Bearbeitungsvorgang jederzeit stabil ausgeführt und die Bearbeitungszeit verringert. Außerdem wird, wie vorausgehend beschrieben wurde, die elektrische Entladungsenergie stufenweise gesteuert, und daher erleidet der Bearbeitungsvorgang keine abrupte Änderung.

Die Schlammbildung hängt in starkem Ausmaß von den Bearbeitungszuständen ab. Die Schlammenge im Zwischenelektrodenspalt, die einen stabilen Bearbeitungsvorang gestattet, hängt ebenfalls von den Bearbeitungszuständen ab.

Im allgemeinen ist in dem Fall, wo die elektrische Entladungsenergie hoch ist, die Spannung zwischen Elektrode und Werkstück geringer als in dem Fall, wo die elektrische Entladungsenergie niedrig ist. Entsprechend ist im erstgenannten Fall der Zwischenelektrodenspalt ebenfalls geringer, und es ist daher erforderlich, die Änderung der Verunreinigungsgröße zu verkleinern. Entsprechend ist es erforderlich, den Entnahmevorgang des Spannungsimpulses fein zu steuern. Beim Spannungsimpulsentnahmevorgang werden eine bestimmte Anzahl Spannungsimpulse aus der Spannungsimpulsfolge entnommen, um dadurch die Frequenz des Auftretens einer elektrischen Entladung je Zeiteinheit zu verringern. Ist andererseits die elektrische Entladungsenergie groß, so ist die Spannung zwischen Elektrode und Werkstück ebenfalls groß, und deshalb ist der Zwischenelektrodenspalt groß und die Verunreinigungsgröße schwankt stark.

Somit hängt die einzustellende Verunreinigungsgröße (in einem Bereich, der einen stabilen Bearbeitungsvorgang gestattet) ebenfalls von den vorgegebenen Bearbeitungszuständen ab. Dies wird beispielsweise unter Bezugnahme auf Fig. 19 erläutert. Für den Fall, wo die elektrische Entladungsenergie niedrig ist, liegt die Verunreinigungsgröße in einem Bereich von 15 bis maximal 25 µm bei einem Stromscheitelwert von 5 A, einer Spannung von 80 V im unbelasteten Zustand, und einem Zwischenelektrodenspalt von 30 bis 50 µm. In dem Fall, wo andererseits die elektrische Entladungsenergie groß ist, liegt die Verunreinigungsgröße in der Größenordnung von 50 bis maximal 75 µm mit einem Stromscheitelwert von 25 A, einer Spannung von 80 V im unbelasteten Zustand, und einem Zwischenelektrodenspalt von 100 bis 150 µm. Diese Daten sind in einer Kennlinie gemäß Fig. 9 aufgetragen. Wird daher in Fig. 19 die auszuwählende Verunreinigungsgröße in dem Bereich "stabiler Zustand" und in der Nähe des Grenzwerts für die Verunreinigungsgröße ausgewählt, kann die Bearbeitungszeit auf einem Minimum gehalten werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können die Ausdünnungsgrößenfolge für die Spannung zwischen den Elektroden und die Ausdünnungszeiten (20) für die Spannung zwischen den Elektroden unter Verwendung der Tastatur 13 eingegeben werden, oder durch Verwendung einer anderen externen Einrichtung, oder sie können vorab in den Speichern gespeichert werden. Darüber hinaus kann die Art und die Anzahl der Speicher im Rahmen der Erfindung frei abgeändert werden.

Ferner wird in der Ausführungsform die Verunreinigungsgröße dazu verwendet, um zu erfassen, ob der Bearbeitungsvorgang zufriedenstellend oder nicht durchgeführt wird; jedoch versteht sich, daß andere Daten für den gleichen Zweck verwendet werden können.

Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Erfassungsverfahrens wird unter Bezugnahme auf Fig. 20, eine Wellenformdarstellung, beschrieben. Bei dem Verfahren wird aus den Wellenformen des Stroms oder der Spannung bestimmt, ob der Bearbeitungsvorgang zufriedenstellend oder nicht zufriedenstellend durchgeführt wird. In Fig. 20 bezeichnet das Bezugszeichen Eo eine Spannung ohne Belastung; TN, die Dauer der lastfreien Spannung; Ip, einen Stromscheitelwert; und Tp, die Zeitdauer des Scheitelstroms. Falls in Fig. 20 die lastfreie Spannung (Eo) geringer als 75 V ist, oder die Zeitdauer (TN) kürzer als 20 µs, kann bestimmt werden, daß die elektrische Entladung dazu tendiert, instabil zu werden. Abhängig von den Bearbeitungszuständen kann eine Anzahl derartiger Schwellenwertpegel vorgesehen werden. Die vorstehend beschriebene Erfassungsvorrichtung ist vorteilhaft, da sie keine speziellen Geräte erfordert.

Wie vorausgehend beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß die Bearbeitungsenergie verringert, solange Zustände vorliegen, die den Bearbeitungsvorgang instabil machen. Ferner wird der Bearbeitungszustand erfaßt, so daß der Bearbeitungsvorgang mit der Bearbeitungsenergie durchgeführt wird, die dem auf diese Weise erfaßten Bearbeitungszustand und den vorgegebenen Bearbeitungsbedingungen entspricht. Schließlich wird erfindungsgemäß die Bearbeitungsenergie derart eingestellt, daß der Bearbeitungszustand in der erforderlichen Weise aufrecht erhalten wird. Somit wird beim erfindungsgemäßen elektroerosiven Bearbeitungsverfahren der Bearbeitungsvorgang in äußerst vorteilhafter Weise durchgeführt.

Claims (9)

1. Elektroerosives Bearbeitungsverfahren, bei dem eine elektrische Entladung in einem Spalt zwischen einer Elektrode und einem Werkstück erzeugt wird, indem eine Impulsspannung an den Spalt gelegt wird, um dadurch das Werkstück zu bearbeiten und der Spalt mit einer Bearbeitungslösung gefüllt ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Auswahl eines Zustands, der dazu tendiert, den Spalt zwischen der Elektrode (4) und dem Werkstück (5) bei der Bearbeitung des Werkstücks in einen instabilen Zustand zu bringen, und
• - Setzen einer Zeitspanne, während welcher der Ausgewählte Zustand anhält, und
• - Verringern der Entladungsenergie, die von der Impulsspannung für die derart eingestellte Zeitspanne geliefert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand, der dazu tendiert, den Spalt zwischen der Elektrode (4) und dem Werkstück (5) bei der Bearbeitung des Werkstücks in einen instabilen Zustand zu bringen, am Anfang eines Bearbeitungsvorgangs auftritt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung begonnen wird, während sich die Elektrode in einem Anfangszustand befindet.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung mit einer erneuerten Bearbeitungslösung begonnen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verringerungsgröße der elektrischen Entladungsenergie der Impulsspannung entsprechend den für die Bearbeitung des Werkstücks gesetzten Bearbeitungsbedingungen bestimmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausmaß der Verringerung der elektrischen Entladungsenergie vorgenommen wird, indem eine vorgegebene Anzahl Impulse pro Zeiteinheit entfernt wird.

7. Elektroerosives Bearbeitungsverfahren, bei dem eine elektrische Entladung in einem Spalt zwischen einer Elektrode (4) und einem Werkstück (5) erzeugt wird, indem zur Bearbeitung des Werkstücks eine Impulsspannung an den Spalt gelegt wird, und der Spalt mit einer Bearbeitungslösung gefüllt ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Setzen einer Anzahl von Zuständen zur Bearbeitung mit elektrischer Entladungsenergie, wenn sich eine Zustandsgröße, die den Zustand des Spalts zwischen der Elektrode und dem Werkstück angibt, während der Bearbeitung und die Bearbeitungsbedingungen zur Bearbeitung des Werkstücks ändern, entsprechend den Änderungen in Zustandsgröße und der Bearbeitungsbedingungen,
• - Erfassen des Zustands des Spalts und der Bearbeitungsbedingungen zur Auswahl eine aus einer Anzahl von Zuständen, die in dem genannten ersten Schritt für die elektrische Entladungsenergie gesetzt wurden, und
• - Bearbeiten des Werkstücks unter Verwendung des somit ausgewählten Zustands.

8. Elektroerosives Bearbeitungsverfahren, bei dem eine elektrische Entladung in einem Spalt zwischen einer Elektrode und einem Werkstück erzeugt wird, indem zwecks Bearbeitung des Werkstücks eine Impulsspannung an den Spalt gelegt wird, und der Spalt mit einer Bearbeitungslösung gefüllt ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - Erfassen einer Zustandsgröße des Spalts zwischen der Elektrode (4) und dem Werkstück (5), und
• - Schrittweise Änderung der elektrischen Entladungsenergie der Impulsspannung, so daß die somit erfaßte Zustandsgröße gleich einer Bezugszustandsgröße gehalten wird, die gesetzt wurde, um das Werkstück stabil zu bearbeiten.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugszustandsgröße im wesentlichen nahe an einer Schwellenwertgröße zwischen dem stabilen Bearbeitungszustand und dem instabilen Bearbeitungszustand gewählt wird.