DE602004010478T2 - Verfahren zum Funkenerosionsbohren - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung und ein Verfahren zur Überwachung des Zustands einer Elektrode in einer Elektroentladungsmaschine.
  • Die Elektroentladungsbearbeitung (EDM), die oft als "Funkenerosion" oder "Taucherosion" bezeichnet wird, ist ein Prozeß gesteuerter elektrischer Erosion oder Verdampfung von elektrisch leitfähigem Material, wie beispielsweise Metallmaterialien, durch eine Reihe sich wiederholender Funken zwischen Elektroden, d. h. zwischen einem Werkstück und einem Werkzeug. Diese Art der Bearbeitung trägt Metall von einem Werkstück durch Umwandeln der kinetischen Energie elektrischer Funken in Wärme ab, während die Funken das Werkstück treffen, so dass die gesteuerten Funken allmählich eine gewünschte Form des Werkstücks erodieren. Das Werkstück bildet die Kathode, und das Werkzeug, das ansonsten als die Elektrode bezeichnet wird, bildet die Anode.
  • Elektroden werden aus leitfähigen Materialien wie beispielsweise Graphit, Kupfer, Messing oder Kupfer-Wolfram hergestellt. Eine Strömung von dielektrischem Medium, wie beispielsweise einem Kohlenwasserstofföl, wird in den Spalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück gepumpt, um einen Pfad für die elektrische Entladung zu ermöglichen und Teilchen aus dem Bogenbereich wegzuspülen. Eine pulsierende Gleichstromquelle wird zwischen die beiden geschaltet. Die Entladungen wandern durch das dielektrische Medium und ionisieren dieses, und es treten Funken auf, wo die beiden Oberflächen am nächsten beieinander sind. Der Bereich, in welchem Funken auftreten, wird auf so hohe Temperaturen erhitzt, dass ein kleiner Teil der Werkstückoberfläche geschmolzen und vom Werkstück abgetragen wird und anschließend durch das dielektrische Medium weggespült wird. Dieser Teil des Werkstücks befindet sich nun unterhalb der mittleren Werkstückoberfläche, so dass die nächst höchsten Bereiche des Werkstücks als nächstes abgetragen werden. Diese Entladungen treten hunderte oder tausende Male pro Sekunde auf, so dass allmählich der gesamte, der Elektrode entsprechende Bereich des Werkstücks erodiert wird.
  • Die Elektroentladungsbearbeitung kann zum Bearbeiten im wesentlichen jedes Materials eingesetzt werden, solange es ein relativ guter elektrischer Leiter ist. Dazu gehören Metalle, Legierungen und Karbide, die zu hart oder zu schwierig sind, um durch herkömmliche Verfahren bearbeitet zu werden. Der Schmelzpunkt, die Härte oder die Sprödigkeit des Materials beeinflusst den Prozeß nicht, und das Werkzeug braucht nicht härter als das Werkstück zu sein, da keine mechanische Berührung zwischen den beiden auftritt. Jedoch kann die Elektroentladungsbearbeitung wiederholt komplexe Formen in bereits gehärteten und stabilisierten Materialien bearbeiten. Des weiteren können, da keine mechanischen Kräfte auf das Werkstück auszuüben sind, sehr schwierige und brüchige Komponenten ohne Zerstörung des Werkstücks hergestellt werden. Weiterhin sind gute Oberflächenqualitäten leicht erreichbar, und die Elektroentladungsbearbeitung wird zur Einarbeitung von Kühlbohrungen in Superlegierungskomponenten von Gasturbinenschaufeln unter Umständen eingesetzt, wo die Zugänglichkeit oder die Komplexität der Bohrungsform die Verwendung von Laserbohrern ausschließt. Kühlbohrungen werden in den Schaufelblattwandabschnitten von Düsenleitschaufeln zur Ermöglichung der Kühlluftzufuhr gebildet, beispielsweise vom Triebwerkverdichter zum hohlen Kern der Düsenleitschaufeln, um einen dünnen Film von Kühlluft über der Schaufelblattoberfläche zu bilden, wodurch das Schaufelblatt vor den Einwirkungen der Hochtemperatur-Verbrennungsgase geschützt wird.
  • Elektroentladungsbearbeitungsmaschinen benutzen typischerweise eine Einfach- oder Mehrfach-Elektroden-"Nasenführung" zum Richten der Elektroden an die korrekte Stelle relativ zum Werkstück, so dass diese Nasenführung von den Komponenten um etwa 2 mm beabstandet ist. Die Elektroden werden dann aus der Nasenführung zur Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks vorgeschoben. Anfänglich wirken die Elektroden auf die Maschine zurück oder stoßen auf der Oberfläche des Werkstücks an, so dass sämtliche Elektroden von der Elektroentladungsbearbeitungsmaschine als die Oberfläche berührend erkannt werden. Die Elektroentladungsbearbeitungsmaschine bearbeitet dann die Bohrung(en), wobei der Querschnitt der Bohrung(en) durch die Geometrie der Elektrode(n) bestimmt wird, indem kontrollierte Funken zwischen der/den Elektrode(n) und dem Werkstück erzeugt werden.
  • Ein Nachteil des Bearbeitungsprozesses liegt darin, dass, weil die Elektroden unterschiedliche Dicken des Komponentenmaterials bearbeiten müssen, die Elektroden mit unterschiedlichen Raten verschleißen. Gelegentlich versagt oder versagen eine oder mehrere Elektroden beim Durchbruch durch die andere Seite der zu bearbeitenden Komponente, entweder weil die Elektrode bricht, oder sich mit der Komponente verschweißt, wodurch sich eine unvollständige Einarbeitung einer Bohrung durch das Material ergibt.
  • Gegenwärtig wird ein Schaden an einer Elektrode und daher eine unvollständige Bearbeitung nur erfasst, wenn eine manuelle Inspektion der bearbeiteten Komponente eine unvollständig eingearbeitete Bohrung erweist. Bis zu diesem Zeitpunkt im Prozeß können bereits mehrere Komponenten unvollständig bearbeitet worden sein. Dies ist natürlich unerwünscht, da die unvollständig bearbeiteten Komponenten weder in den Elektroentladungsbearbeitungsprozeß zurückgeführt werden müssen, bezüglich der Elektroentladungsbearbeitungspatrone ausgerichtet und neu bearbeitet werden müssen. Dies trägt sowohl zum Zeitverbrauch als auch zu den Kosten des Herstellungsprozesses bei.
  • Typischerweise ist es bei Verwendung von Elektroentladungsbearbeitungsprozessen notwendig, die Anzahl von Komponenten zu schätzen, welche eine Elektrode oder eine Elektrodengruppe bearbeiten kann, bevor die Elektroden ausgetauscht werden müssen. Die Notwendigkeit, auf der Seite der Vorsicht zu irren, um die Gefahren unkorrekt bearbeiteter Komponenten aufgrund von Elektrodenverschleiß und/oder Elektrodenschaden zu minimieren, führt zu ständiger Verschwendung extrem teurer Elektroden.
  • Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem Verfahren zur Überwachung des Zustands einer Elektrode während eines Elektroentladungsbearbeitungsprozesses, um irgendeinen Schaden zu bestimmen, der an der Elektrode aufgetreten ist, und daher festzustellen, wenn eine Aktion zum Reparieren oder Ersatz der Elektrode erforderlich ist. Insbesondere besteht eine Notwendigkeit zur Identifizierung irgendwelcher beschädigter Elektroden bei dem ersten Anzeichen unkorrekter Bearbeitung, um die fortschreitende Produktion mehrerer nicht konformer Komponenten zu vermeiden. Wenn beschädigte Elektroden in frühem Stadium identifiziert werden können, kann der Elektroentladungsbearbeitungsprozeß ohne die Notwendigkeit ausgeführt werden, eine Elektrode zu ersetzen, bis ein Schaden auftritt, wodurch Zeit eingespart und auch Bearbeitungskosten reduziert werden können.
  • Die japanische Patentveröffentlichung JP 09 174 341 A (Patent Abstracts of Japan, Vol. 1997, Nr. 11, veröffentlicht 28. November 1997) beschreibt eine elektrische Entladungsmaschine, bei welcher eine Bearbeitungselektrode in eine Führungspore einer elektrischen Führung eingesetzt ist. Druckluft wird zu einem inneren Raum in der Elektrodenführung zwischen oberen und unteren Führungsbohrungen zugeführt, so dass die Anwesenheit einer Elektrode in den Führungsbohrungen durch Nachweis des Drucks in der Luftzufuhrleitung bestätigt wird.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Überwachen des Zustands einer Elektrode in der Nasenführung einer Elektroentladungsmaschine vorgesehen, welches das Überwachen der Position eines Endbereichs der Elektrode in der Nasenführung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode aus einer Betriebsposition in eine vorgegebene zurückgezogene Position innerhalb der Nasenführung zurückgezogen wird, ein die Position eines Endbereichs der Elektrode mit Bezug auf die Nasenführung anzeigendes Positionssignal erzeugt wird, und aus dem Positionssignal bestimmt wird, wann und ob das Zurückziehen der Elektrode in die Nasenführung stattgefunden hat.
  • Auf diese Weise ist es möglich, nachzuweisen, wenn eine Elektrode beschädigt worden ist, da entweder kein Zurückziehen der Elektrode nachgewiesen wird, was auf eine Elektrode hindeutet, die sich mit der Komponente verschweißt hat, oder ob das Zurückziehen des Endbereichs der Elektrode in die Nasenführung früher als erwartet auftritt, was andeutet, dass die Elektrode gebrochen ist.
  • Ein Gerät nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Bestimmung des Zustands einer Elektrode nach Vollendung jedes Bearbeitungsvorgangs, wodurch die Situation vermieden wird, dass mehrere Komponenten aufgrund beschädigter Elektroden unkorrekt bearbeitet worden sind, im Gegensatz zu der gegenwärtigen Situation nach dem Stand der Technik, wo die Anwesenheit beschädigter Elektroden erst erkennbar wird, wenn die Komponenten nach Beendigung des Bearbeitungsprozesses und Herausnehmen aus der Elektroentladungsbearbeitungslinie manuell inspiziert worden sind.
  • Vorzugsweise ist der Elektrodendetektor so betreibbar, dass das Zurückziehen der Elektrode in eine vorgegebene zurückgezogene Position innerhalb der Nasenführung erfasst wird. Die vorgegebene zurückgezogene Position kann irgendeine geeignete Position innerhalb der Nasenführung sein, welche die Elektrodenbewegung während des Zurückziehens passiert. Beispielsweise kann die vorgegebene zurückgezogene Position nahe an der Oberfläche der Nasenführung sein, um das zur Überwachung des Zustands der Elektrode notwendige Maß des Zurückziehens der Elektrode zu minimieren. Alternativ kann die vorgegebene zurückgezogene Position an irgendeiner anderen geeigneten Stelle liegen, beispielsweise innerhalb der Nasenführung.
  • Die Signalverarbeitungseinheit kann betreibbar sein, um die Zeitdauer zu bestimmen, die zum Bewegen der Elektrode aus einer Betriebsposition, wo die Bearbeitung einer Bohrung in einem Bauteil beendigt worden ist, in die vorgegebene zurückgezogene Position benötigt wird, wobei die benötigte Zeit auf den Zustand der Elektrode hinweist.
  • Wenn die zum Bewegen der Elektrode aus einer Betriebsposition in die vorgegebene zurückgezogene Position benötigte Zeit gleich einer vorgegebenen Zeitdauer ist, die einer gewünschten Bearbeitungstiefe entspricht, ist die Elektrode in unbeschädigtem Zustand.
  • Alternativ, wenn kein Zurückziehen der Elektrode durch den Elektrodendetektor nachgewiesen wird, deutet dies darauf hin, dass die Elektrode sich mit der Komponente verschweißt hat.
  • Eine weitere Alternative ist, dass das Zurückziehen der Elektrode durch den Elektrodendetektor erfasst und die Zeitdauer für das Bewegen der Elektrode aus einer Betriebsposition in die vorgegebene zurückgezogene Position nicht gleich einer vorgegebenen Zeitdauer ist, die einer gewünschten Bearbeitungstiefe entspricht. Dies deutet auf eine beschädigte Elektrode hin. Wenn die benötigte Zeit kleiner als eine vorgegebene Zeitdauer ist, die einer gewünschten Bearbeitungstiefe entspricht, deutet dies auf eine verkürzte Elektrode hin, d. h. an der Elektrode ist ein Schaden aufgetreten, weil sie gebrochen ist.
  • Vorzugsweise, wenn die Zeitdauer der Bewegung der Elektrode aus einer Betriebsposition in die vorgegebene zurückgezogene Position nicht gleich einer vorgegebenen Zeitdauer ist, die einer gewünschten Bearbeitungstiefe entspricht, kann der Signalprozessor so betrieben werden, dass er den Elektrodenschaden anzeigendes Signal ausgibt. Dieses Ausgangssignal, das auf Elektrodenschaden hindeutet, alarmiert die Bedienungsperson des Geräts über den Schadenszustand einer Elektrode in der Elektroentladungsmaschine, so dass geeignete Reparatur- und/oder Austauschmaßnahmen durchgeführt werden können.
  • Alternativ kann die Signalverarbeitungseinheit so betrieben werden, dass sie die Länge der zurückgezogenen Elektrode erfasst, die beim Zurückziehen der Elektrode aus der Betriebsposition die vorgegebene zurückgezogene Position passiert, bis keine Elektrode durch den Elektrodendetektor erfasst wird.
  • Wenn die erfasste Länge der Elektrode kleiner als die erwartete Länge einer entsprechenden unbeschädigten Elektrode ist, ist die zurückgezogene Elektrode wahrscheinlich beschädigt. Wenn die erfasste Länge der Elektrode größer als erwartet ist, oder sogar unbegrenzt ist, d. h. es ist kein Zurückziehen erfasst worden, ist die Elektrode wahrscheinlich mit der bearbeiteten Komponente verschweißt wurden. Alternativ kann eine erfasste Länge, die gleich einer erwarteten Länge ist, auf eine unbeschädigte Elektrode hindeuten.
  • Vorzugsweise, wenn die erfasste Länge nicht gleich der erwarteten Länge ist, kann der Signalprozessor so betrieben werden, dass er ein auf einen Elektrodenschaden hindeutendes Signal ausgibt, um die Bedienungsperson von dem beschädigten Zustand einer Elektrode in der Elektroentladungsmaschine zu alarmieren, so dass geeignete Reparaturund/oder Austauschmaßnahmen durchgeführt werden können.
  • Bei einem Gerät nach der vorliegenden Erfindung kann der Elektrodendetektor viele Formen haben, ist aber vorzugsweise ein Schalter wie beispielsweise ein Sprungschalter, oder kann alternativ ein Spannungsdetektor sein. Jedoch versteht es sich, dass auch irgendein anderer geeigneter Elektrodendetektor eingesetzt werden kann.
  • Die Nasenführung des Geräts kann so ausgelegt sein, dass sie mehr als eine Elektrode aufnehmen kann, so dass die Elektroentladungsmaschine beispielsweise mit einer Anordnung von Elektroden ausgerüstet ist, mittels welcher eine Anordnung entsprechender Bohrungen gewünschtenfalls durch die Elektroentladungsmaschine eingearbeitet werden kann, anstatt eine Reihe von Einfachbohrungen einzuarbeiten, was das separate Ausrichten der Elektrode vor der Bearbeitung erfordert.
  • Der Signalprozessor kann so betreibbar sein, dass er ein Signal an die Elektrobearbeitungsmaschine ausgibt, um die Elektrode oder Elektroden in eine Arbeitsposition zurückzuführen, um die Komponente nachzubearbeiten, wenn eine beschädigte Elektrode festgestellt worden ist. Auf diese Weise kann eine einer beschädigten Elektrode entsprechende Bohrung ohne Notwendigkeit zum Neuausrichten der Elektroentladungsmaschine in Bezug auf die bearbeitete Komponente nachgearbeitet werden.
  • Das Gerät kann weiter eine Wiederzuführungsschablone umfassen, um die beschädigte Elektrode oder Elektroden wieder nachzurichten, bevor die Elektrode oder Elektroden in eine Arbeitsposition zurückgeführt werden, um das Bauteil nachzubearbeiten. Auf diese Weise wird, anstatt die beschädigte Elektrode weiter in das Bauteil vorzuschieben, um das Loch in dem Bauteil nachzubearbeiten, die beschädigte Elektrode durch eine unbeschädigte Elektrode ersetzt und das Loch nachbearbeitet.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Überwachung des Zustands einer Elektrode in der Nasenführung einer Elektroentladungsbearbeitungsmaschine, welches das Überwachen der Position eines Endbereichs der Elektrode in der Nasenführung und das Bestimmen umfasst, wenn das Zurückziehen der Elektrode aus einer Arbeitsposition in eine vorgegebene zurückgezogene Position innerhalb der Nasenführung stattgefunden hat. Durch dieses Verfahren ist es möglich, zu bestimmen, ob die Elektrode von einer erwarteten unbeschädigten Länge ist, da die für das Zurückziehen der Elektrode aus einer Arbeitsposition in eine vorgegebene zurückgezogene Position benötigt Zeit für eine unbeschädigte Elektrode bekannter Länge bekannt ist. Ein Vergleich der tatsächlich benötigten Zeit und der erwarteten Zeit für das Zurückziehen einer unbeschädigten Elektrode aus einer Arbeitsposition in eine vorgegebene zurückgezogene Position liefert eine Anzeige des Zustands der überwachten Elektrode.
  • Durch Vergleich der Zeit, die für das Zurückziehen der Elektrode in die vorgegebene zurückgezogene Position benötigt wird, mit einer vorgegebenen Zeit, die einer gewünschten Bearbeitungstiefe entspricht, kann die Elektrode als in unbeschädigtem Zustand befindlich bestimmt werden, wenn die beiden Seiten gleich sind. Alternativ, wenn die beiden Seiten ungleich sind, deutet dies auf eine beschädigte Elektrode hin. Alternativ kann, wie früher erwähnt, die Länge der die vorgegebene zurückgezogene Position passierenden Elektrode bestimmt und mit der erwarteten Länge einer unbeschädigten Elektrode verglichen werden, um den Zustand der überwachten Elektrode zu bestimmen.
  • Das Verfahren kann weiter das Wiederherrichten der beschädigten Elektrode derart umfassen, dass die Elektroentladungsmaschine sofort wieder benutzt werden kann, um das Loch entsprechend der beschädigten Elektrode nachzuarbeiten.
  • Vorzugsweise ist das Verfahren automatisiert. Dies minimiert die Stillstandszeit des Bearbeitungsprozesses und lässt die Notwendigkeit menschlicher Intervention zum Ersetzen irgendwelcher beschädigter Elektroden entfallen, wodurch auch die Gelegenheit für das Einbringen menschlicher Fehler in das Verfahren minimiert wird.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr mehr im einzelnen beschrieben, und zwar lediglich beispielshalber und mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen, in denen zeigt:
  • 1 einen Querschnitt einer Elektroentladungsmaschine mit einer Ausführungsform eines Geräts nach der vorliegenden Erfindung, und
  • 2 ein Flussdiagramm des Betriebsablaufs des Geräts nach 1.
  • 1 zeigt eine Elektroentladungsmaschine 10 mit einer Nasenführung 20. Elektroden 30 werden in Kanälen 40 aufgenommen, die in der Nasenführung gebildet sind. Jede Elektrode 30 ist mit einem Elektrodendetektor 50 in Verbindung mit dem Kanal 40 innerhalb der Nasenführung 20 ausgestattet.
  • Im Gebrauch werden die Elektroden 30 in den Kanälen 40 der Nasenführung 20 der Elektrobearbeitungsmaschine 10 aufgenommen. Im Betrieb erfassen die Elektrodendetektoren die Anwesenheit einer Elektrode in einer vorgegebenen zurückgezogenen Position innerhalb des Kanals 40 der Nasenführung 20. Im Gebrauch ragt ein Teil einer Elektrode 30 über die Vorderkante der Nasenführung 20 heraus, wie in 1 gezeigt ist. Der Abstand zwischen der Vorderkante der Nasenführung 20 und dem freiliegenden Ende 60 der Elektroden 30 wird in Abhängigkeit von der Tiefe der Bohrung gewählt, die durch die Elektroentladungsmaschine 10 in einem zu bearbeitenden Bauteil einzuarbeiten ist. Die Distanz zwischen einem Elektrodendetektor 50 und dem Ende 60 einer entsprechenden unbeschädigten Elektrode 30, mit welcher der Elektrodendetektor 50 verbunden ist, ist daher bekannt und/oder die erwartete Zeit für das Ende 60 der Elektrode 30 zum Zurückziehen bis jenseits der Position des Elektrodendetektors 50 innerhalb der Nasenführung 20 der Elektroentladungsmaschine 10 ist bekannt. Daher werden im Betrieb die Elektroden 30 aus einer Arbeitsposition zurückgezogen, in welcher die Enden 60 der Elektroden 30 um ein bekanntes Stück über die Vorderkante der Nasenführung 20 überstehen, in eine vorgegebene zurückgezogene Position innerhalb der Nasenführung. Der Elektrodendetektor 50 ist so betreibbar, dass er die Anwesenheit der Elektrode in einer vorgegebenen zurückgezoge nen Position erfasst, während sie aus der Arbeitsposition zurückgezogen wird, bis zu dem Zeitpunkt, in welchen die Elektrode 30 sich bis jenseits der vorgegebenen zurückgezogenen Position innerhalb des Kanals 40 der Nasenführung 20 bewegt hat. Sobald die Elektrode 30 die vorgegebene zurückgezogene Position passiert hat, wird die Elektrode 30 nicht mehr vom Elektrodendetektor 50 erfaßt, der so betreibbar ist, dass er ein Signal an eine Signalverarbeitungseinheit 60 liefert, das anzeigt, dass die Rückzugsbewegung der Elektrode 30 die vorgegebene zurückgezogene Position innerhalb des Kanals 40 in der Nasenführung 20 passiert hat.
  • Bei Empfang eines Signals vom Elektrodendetektor 50, dass die Elektrode 30 die vorgegebene zurückgezogene Position innerhalb des Kanals 40 in der Nasenführung 20 passiert hat, ist die Signalverarbeitungseinheit 60 betreibbar, um zu bestimmen, ob das Maß der von der Elektrode zum Zurückziehen aus der Arbeitsposition in die vorgegebene zurückgezogene Position benötigte Zeit gleich oder ungleich der erwarteten Rückzugszeit einer unbeschädigten Elektrode aus einer Arbeitsposition in eine vorgegebene zurückgezogene Position ist.
  • Wenn die benötigte Zeit gleich ist, deutet dies darauf hin, dass die Elektrode 30 unbeschädigt ist, und es ist keine Aktion notwendig, um die Elektrode zu ersetzen.
  • Wenn der Elektrodendetektor 50 nicht das Zurückziehen der Elektrode 30 in eine vorgegebene zurückgezogene Position innerhalb des Kanals 40 der Nasenführung 20 erfaßt, deutet dies darauf hin, dass die Elektrode sich mit dem bearbeiteten Bauteil verschweißt hat. Wenn dies auftritt, kann die Elektrode aus dem Bauteil herausbewegt werden und eine oder reparierte Elektrode in der Nasenführung 20 der Elektroentladungsmaschine 10 bereitgestellt werden.
  • Alternativ, wenn die zum Zurückziehen des Endes 60 der Elektrode 30 in die vorgegebene zurückgezogene Position benötigte Zeit kleiner als die erwartete Zeit entsprechend einer gewünschten Bearbeitungstiefe ist, ist es wahrscheinlich, dass die Elektrode gebrochen ist. Wenn dies der Fall ist, wird ein Signal zur Signalverarbeitungseinheit 70 vom Elektrodendetektor 50 erzeugt, wenn das Ende 60 der Elektrode die vorgegebene zurückgezogene Position passiert. Die Signalverarbeitungseinheit gibt, wenn beim Verarbeiten des Signals und Bestimmen, dass die für das Zurückziehen der Elektrode 30 benötigte Zeit kleiner als die vorgegebene Zeit entsprechend einer gewünschten Bearbeitungstiefe ist, ein Ausgangssignal ab, das einen Elektrodenschaden anzeigt, um eine Bedienungsperson der Vorrichtung zu alarmieren, dass die Elektrode beschädigt ist, so dass eine geeignete Aktion zum Reparieren oder Ersetzen der beschädigten Elektrode vorgenommen werden kann.
  • Der Elektrodendetektor in 1 hat die Form eines Schalters, wie beispielsweise eines Sprungschalters oder dergleichen, obwohl auch irgendein anderer geeigneter Schalter oder Detektor, beispielsweise ein Spannungsdetektor, als Alternative eingesetzt werden kann.
  • Das Gerät kann auch eine Wiederzufuhrschablone zum Nachrichten der beschädigten Elektrode oder Elektroden vor dem Rückführen der Elektroden in eine Arbeitsposition aufweisen, so dass das Bauteil nachbearbeitet werden kann, um sicherzustellen, dass die Bohrung korrekt und mit der korrekten Tiefe hergestellt worden ist.
  • Ein Elektroentladungsbearbeitungsprozess mit den Schritten des Überwachens des Zustands der Elektroden der Elektroentladungsmaschine wird nun mit Bezug auf 1 und das Flussdiagramm nach 2 beschrieben.
  • Im Schritt A wird eine herkömmliche Elektroentladungsbearbeitungspatrone genau zu einem Werkstück, in diesem Fall einem Schaufelblatt, ausgerichtet, in welchem eine Kühl bohrung einzuarbeiten ist, und die Bohrung wird unter Verwendung der Elektroentladungsbearbeitungstechnologie eingearbeitet. Nach dem Einarbeiten der Kühlbohrung befinden sich die Elektroden 30 in einer Arbeitsposition. Im Schritt B werden die Elektroden 30 aus einer Arbeitsposition zurück in die Nasenführung gezogen und über eine vorgegebene zurückgezogene Position hinaus. Beim Erfassen des Zurückziehens des Endes 60 einer Elektrode 30 über die vorgegebene zurückgezogene Position innerhalb der Nasenführung 20 hinaus kann der entsprechende Elektrodendetektor 50 ein Signal an die Steuereinheit 60 abgeben. Im Schritt C berechnet die Steuereinheit 60 die Länge der aus der Arbeitsposition in die vorgegebene zurückgezogene Position zurückgezogenen Elektrode, bis keine Elektrode mehr vom Elektrodendetektor 50 erfaßt wird, so dass eine Elektrodenlänge bereitgestellt wird. Die Steuereinheit 60 vergleicht dann die berechnete Elektrodenlänge mit einer Gruppe korrekter Parameter entsprechend der erwarteten Elektrodenlänge für eine unbeschädigte Elektrode, die im Elektroentladungsbearbeitungsprozess benutzt wird. Wenn die berechnete Elektrodenlänge innerhalb der korrekten erwarteten Parameter fällt, deutet dies auf eine unbeschädigte Elektrode hin, und der Elektroentladungsbearbeitungsprozess kann fortgesetzt werden.
  • Alternativ, wenn die berechnete Elektrodenlänge außerhalb der korrekten erwarteten Parameter fällt, deutet dies auf einen Schaden der Elektrode hin, und die geeignete Aktion wird vorgenommen, um die Elektrode zu reparieren und/oder zu ersetzen, bevor in den Schritt A zurückgegangen wird, um die Kühlbohrung in dem Werkstück nachzuarbeiten. Der Elektroentladungsbearbeitungsprozess geht dann weiter zum Schritt B, wo der Prozess des Prüfens des Zustands der Elektroden wiederholt wird, bis im Schritt D die berechnete Elektrodenlänge innerhalb korrekter Parameter fällt, was keinen Schaden an irgendeiner der Elektroden andeutet.
  • Obwohl Aspekte der Erfindung mit Bezugnahme auf die in den anliegenden Zeichnungen gezeigte Ausführungsform beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die gezeigte genaue Ausführungsform beschränkt ist, und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen ohne weiteres erfinderisches Geschick und Zutun gemacht werden können.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Überwachung des Zustands einer Elektrode in der Nasenführung einer Elektroentladungsmaschine, welches das Überwachen der Position eines Endbereichs der Elektrode in der Nasenführung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode von einer Betriebsposition in eine vorgegebene zurückgezogene Position innerhalb der Nasenführung zurückgezogen wird, ein die Position eines Endbereichs der Elektrode mit Bezug auf die Nasenführung anzeigendes Positionssignal erzeugt wird, und aus dem Positionssignal bestimmt wird, wenn oder ob ein Zurückziehen der Elektrode in die Nasenführung stattgefunden hat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Messens der benötigten Zeit der Elektrode zum Zurückziehen in die vorgegebene zurückgezogene Postition.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Vergleichens der benötigten Zeit zum Zurückziehen der Elektrode in die vorgegebene zurückgezogene Position mit einer vorgegebenen Zeit, die einer gewünschten Bearbeitungstiefe entspricht, wodurch bestimmt wird, dass, wenn beide Zeiten gleich sind, die Elektrode sich in unbeschädigtem Zustand befindet, und wenn die beiden Zeiten ungleich sind, dass die Elektrode sich in einem beschädigten Zustand befindet.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Aufarbeitens der beschädigten Elektrode.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren automatisiert ist.
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