WO2007074012A1 - Werkstückbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

Werkstückbearbeitungsvorrichtung Download PDF

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WO2007074012A1
WO2007074012A1 PCT/EP2006/069065 EP2006069065W WO2007074012A1 WO 2007074012 A1 WO2007074012 A1 WO 2007074012A1 EP 2006069065 W EP2006069065 W EP 2006069065W WO 2007074012 A1 WO2007074012 A1 WO 2007074012A1
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workpiece
electrodes
potential difference
electrical potential
workpiece machining
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Inventor
Juergen Hackenberg
Martin Schoepf
Alexander Reitzle
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Robert Bosch Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING 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
    • B23H5/00—Combined machining
    • B23H5/02—Electrical discharge machining combined with electrochemical machining

Definitions

  • the present invention relates to a
  • EDM Electro Discharge Machining
  • the advantages of electrochemical metalworking lie in the achievability of a high surface quality (Rz), the avoidance of melting zones in the processing area of the workpiece and a high processing speed, respectively high removal rate.
  • the advantages of the spark erosion process are mainly in a high dimensional accuracy or precision in workpiece machining achievable therewith.
  • the machining of the workpiece takes place within a sequence of voltage pulses, which usually have an electrical potential difference between 100 V and 250 V, with a pulse duration lying in the ⁇ s range.
  • a medium between a workpiece formed as a first electrode and a tool formed as an electrode is usually an oil-based Dielectric or fully demineralized water.
  • the electrochemical processes can be carried out with both constant and pulsed DC voltage. In most cases, the electrical potential difference is between 10 V and 30 V and the pulse duration in pulse mode is in the ms range.
  • the medium used is preferably a highly concentrated salt electrolyte.
  • the present invention has for its object to improve the given according to the prior art presented processing possibilities of workpieces.
  • the present invention relates to a workpiece processing apparatus comprising a first electrode formed by a workpiece, a second electrode formed by a tool spaced from the workpiece, an electrolyte electrically connecting the two electrodes, and an electrical at least temporarily formed between the two electrodes potential difference. It is characterized by the fact that the electrical potential difference changes over time during workpiece machining.
  • the electrical potential difference is raised substantially from a first potential value (Ui) to a second potential value (U2) and then lowered back to the first potential value (Ui).
  • the second voltage U2 can yes according to embodiment a running and / or have sudden rise or fall portion. Exemplary voltage curves would be triangle, jump, sawtooth, sinusoidal or similar.
  • Such a construction of a workpiece processing device is based on the recognition that in an electrochemical machining process in the working gap between the two electrodes, a sludge of metal hydroxide and gas bubbles are formed, which increase the electrical resistance between the two electrodes.
  • a subsequent targeted increase in the electrical potential, ie the voltage between the two electrodes the conditions for the formation of a plasma channel between the two electrodes can be created.
  • the distance between the two electrodes compared with the usual working column used in electrochemical processes which are approximately between 0.05 mm and 1 mm, for example, reduced to about 25 microns.
  • the concomitant prevention of the removal of the gases produced during the electrochemical machining step supports the subsequent formation of a plasma channel triggered by the increase in voltage for initiating the spark erosive removal between the two electrodes. Due to the resulting high temperature, the hydroxide sludge formed in the working gap is ejected together with erosion particles produced by the spark erosion. The working gap between the two electrodes then fills again with electrolyte, so that again the initial conditions as before initiation of the electrochemical process are present.
  • the two electrical potential differences Ui and U2 are therefore preferably designed so that one potential difference allows an electrochemical and the other potential difference a spark erosive process between the two electrodes.
  • the set working gap between the two electrodes and the Stromungsverhaltnissen in the gap between the electrodes a smooth transition from a pure electrochemical metal machining to a spark erosion is possible.
  • an alternating change between the two electrical potential differences, that is, the two electrical voltages Ui and U 2 in the two electrodes is provided for this purpose.
  • a discontinuous sequence between the two different electrical potential differences can be provided.
  • spark erosive processes can be influenced for example by the fact that the corresponding potential difference or the voltage is applied several times in succession between the two electrodes, so that for Improvement of the surface quality achieved with it, a reduction of the pulse duration and / or strength can be provided.
  • a spark erosive voltage pulse it is also possible, for example, for a further flushing of the working gap, or a further targeted material removal in a comparatively smaller surface area of the workpiece.
  • a control or regulation of the potential change is provided on the basis of a process parameter.
  • a control parameter is the current flowing between the two electrodes electrical current. This drops at a constant voltage due to the rising due to the sludge formation in the electrochemical machining process resistance. The increase of the resistance between the two electrodes is in turn a direct measure of the sludge formation and thus of the progressing removal process on the workpiece.
  • the basis of a process-dependent controlled variable thus ensures constant and reproducible boundary conditions for the initiation of the spark erosive phase of the workpiece machining process. In addition to the advantages already mentioned above, this also involves a significant reduction in the electrode wear of the electrode designed as a tool.
  • the voltage application of the two electrodes with different electrical potential can, for example be done by one or more voltage sources, which are preferably connected in parallel and driven accordingly.
  • one or more voltage sources which are preferably connected in parallel and driven accordingly.
  • Electrode wear for the working electrode may also be provided a control for the distance between the two electrodes.
  • FIG. 1 shows a parameter window for a workpiece processing device based on spark-erosive and electrochemical metalworking
  • FIGS. 2 to 4 show three diagrams with different voltage curves of time-controlled voltages Ui and U2 and
  • Figure 5 a voltage and a current diagram for a further embodiment of a workpiece processing device.
  • Figure 1 shows a paramter window for a workpiece processing apparatus constructed to be suitable both for performing Electrochemical Machining (ECM) and for performing Electro Discharge Machining (EDM).
  • ECM Electrochemical Machining
  • EDM Electro Discharge Machining
  • the parameters are shown in a time (t) / voltage (U) diagram. On the one hand, they show the values of two voltages Ui and U2, and on the other hand, certain values associated with them, temporal courses. These two voltages Ui and U2 result in the sum of a potential difference over a time course for workpiece machining between two electrodes of a device according to the invention
  • the time profile of the two voltages Ui and U2 is plotted with reference to a working gap formed between the two electrodes or to the value of the conductivity of an electrolyte connecting the two electrodes, corresponding to the two directions 2.1 or 2.2 of the arrow 2.
  • the gap and the conductivity should be assumed to be small.
  • a dense alternation of the two voltages Ui and U2 is shown corresponding to the left portion of the time / voltage diagram, which also causes a comparatively high processing speed of the workpiece.
  • the application of the first electrode formed as a workpiece and the second electrode formed as a tool and spaced from the workpiece with the voltage Ui here having a fixed value Ui effects an electrochemical machining process of the workpiece.
  • an electric current flows from one electrode via the electrolyte connecting it to the second electrode, which causes a gas and Metallhydroxidschlamm realise between the two electrodes by a material removal from the workpiece electrode.
  • the voltage U2 is shown here as a pulsating triangular DC voltage, which superimposes the voltage Ui at certain time intervals. Their potential difference is designed so that a spark erosive process can be carried out on the workpiece electrode.
  • the ratio of the voltage application of the two electrodes changes such that the electrochemical processing of the workpiece electrode in relation to the application of the voltage U 2 for carrying out a spark erosive removal process predominates.
  • This course of voltage applications of the two electrodes corresponds to the process parameterization, in which the working gap between the two electrodes and the conductivity of the electrolyte are comparatively large. The working speed is comparatively small.
  • ECM and EDM stand for the execution of the respective process of electrochemical material removal (ECM) at the voltage Ui or spark erosion (EDM) of both voltages U 2 .
  • FIGS. 2 to 4 show three different time profiles of the voltages Ui and U2 in each case via a time / voltage diagram (t / U).
  • FIG. 2 shows a purely alternating machining process of the workpiece staking device in accordance with the application of voltage to the two voltages Ui and U 2 .
  • FIG. 3 shows a discontinuous sequence of a change between the two voltages Ui and U2.
  • a switch-off of the voltage Ui is provided, and thus a break for the electrochemical work piece machining. This is evidenced by the absence of the voltage Ui in the range around the third and fourth voltage level and the range before the last voltage level of the voltage U2.
  • FIG. 4 shows a further time / voltage diagram for the two voltages Ui and U2.
  • a suspension of both voltages Ui and U2 is provided for initiating a break 3 at Werkstuckbearbeitung between the two voltage blocks shown.
  • a course of the voltages Ui or U 2 controlled or regulated by a process parameter is shown in FIG.
  • the current I flowing between the two electrodes is used for this purpose.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung, umfassend eine durch ein Werkstück gebildete, erste Elektrode, eine durch ein Werkzeug gebildete, vom Werkstück beabstandete zweite Elektrode, ein die beiden Elektroden elektrisch leitend verbindendes Elektrolyt, und eine zwischen den beiden Elektroden zumindest zeitweise ausgebildete, elektrische Potenzialdifferenz. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sich die elektrische Potenzialdifferenz während der Werkstückbearbeitung zeitlich verändert.

Description

WerkstückbearbeitungsVorrichtung
Die vorliegend Erfindung betrifft eine
Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Es ist bekannt Werkstücke mittels Funkenerosion (Electro Discharge Machining (EDM) ) zur Erzielung einer hohen Präzision bzw. Formgenauigkeit zu bearbeiten. Weiterhin ist bekannt, Werkstücke mittels elektrochemischer Metallbearbeitung (Electro Chemical Machining (ECM)) zu bearbeiten.
Die Vorteile der elektrochemischen Metallbearbeitung liegen in der Erzielbarkeit einer hohen Oberflächengüte (Rz) , der Vermeidung von Schmelzzonen im Bearbeitungsbereich des Werkstücks sowie einer hohen Bearbeitungsgeschwindigkeit, respektive hohen Abtragrate. Die Vorteile der Funkenerosionsverfahren liegen hauptsächlich in einer damit erzielbaren hohen Formgenauigkeit bzw. Präzision bei der Werkstückbearbeitung.
Bei EDM-Verfahren findet die Bearbeitung des Werkstücks innerhalb einer Folge von Spannungsimpulsen statt, welche meist eine elektrische Potenzialdifferenz zwischen 100 V und 250 V aufweisen, bei einer im μs-Bereich liegenden Impulsdauer. Als Medium zwischen einer als Werkstück ausgebildeten ersten Elektrode und einer als Werkzeug ausgebildeten Elektrode dient in der Regel ein öl-basiertes Dielektrikum oder auch voll entsalztes Wasser.
Die elektrochemischen Verfahren können sowohl mit konstanter als auch mit gepulster Gleichspannung durchgeführt werden. Meist liegt die elektrische Potenzialdifferenz zwischen 10 V und 30 V und die Pulsdauer im Pulsbetrieb im ms-Bereich. Als Medium wird vorzugsweise ein hoch konzentrierter Salzelektrolyt verwendet.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die entsprechend des einleitend dargestellten Standes der Technik gegebenen Bearbeitungsmöglichkeiten von Werkstücken zu verbessern .
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung, umfassend eine durch ein Werkstück gebildete, erste Elektrode, eine durch ein Werkzeug gebildete, vom Werkstück beabstandete zweite Elektrode, ein die beiden Elektroden elektrisch leitend verbindendes Elektrolyt, und eine zwischen den beiden Elektroden zumindest zeitweise ausgebildete, elektrische Potenzialdifferenz. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sich die elektrische Potenzialdifferenz während der Werkstückbearbeitung zeitlich verändert .
Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass die elektrische Potenzialdifferenz im Wesentlichen von einem ersten Potenzialwert (Ui) auf einen zweiten Potenzialwert (U2) angehoben und anschließend wieder auf den ersten Potenzialwert (Ui) angesenkt wird. Insbesondere die zweite Spannung U2 kann dabei ja nach Ausführungsform einen verlaufenden und/oder sprunghaften Anstiegs- bzw. Abfallabschnitt aufweisen. Beispielhafte Spannungsverläufe wären Dreieck-, Sprung-, Sägezahn-, Sinusform oder ähnlich weitere.
Mit einer solchen Werkstückbearbeitungsvorrichtung ist es möglich, Einzelanteile eines Funkenerosionsverfahrens (EDM- Verfahren) und einer elektrochemischen Metallbearbeitung (ECM- Verfahren) gezielt aufeinander abzustimmen und für die Bearbeitung des Werkstücks zu initiieren. Durch das damit mögliche Hybrid-Verfahren zur Werkstückbearbeitung einer Funkenerosion in Kombination mit elektrochemischer Metallbearbeitung (Electro Chemical Discharge Machining (ECDM) ) können nun die Vorteile beider bisher getrennt durchzuführenden Verfahren wie beispielsweise hohe Präzision bzw. Formgenauigkeit, hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit bzw. Abtragrate und hohe Oberflächengüte unter Vermeidung von Schmelzzonen gleichzeitig erzielt werden.
Einem derartigen Aufbau einer Werkstückbearbeitungsvorrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem elektrochemischen Bearbeitungsprozess im Arbeitsspalt zwischen den beiden Elektroden ein Schlamm aus Metallhydroxid sowie Gasblasen gebildet werden, welche den elektrischen Widerstand zwischen den beiden Elektroden erhöhen. Durch eine nachfolgend gezielte Erhöhung des elektrischen Potenzials, also der Spannung zwischen den beiden Elektroden, können die Voraussetzungen für die Entstehung eines Plasmakanals zwischen den beiden Elektroden geschaffen werden.
Vorzugsweise wird hierbei der Abstand der beiden Elektroden gegenüber üblicherweise bei elektrochemischen Verfahren verwendeten Arbeitsspalten, die etwa zwischen 0,05 mm und 1 mm liegen auf beispielsweise ca. 25 μm verringert. Die damit einhergehende Verhinderung des Abtransports der beim elektrochemischen Bearbeitungsschritt entstehenden Gase unterstützt die nachfolgende, durch die Erhöhung der Spannung ausgelöste Ausbildung eines Plasmakanals zur Einleitung des funkenerosiven Abtrags zwischen den beiden Elektroden. Aufgrund der dabei entstehenden hohen Temperatur wird der im Arbeitsspalt entstandene Hydroxidschlamm zusammen mit durch die Funkenerosion entstandenen Abtragspartikeln herausgeschleudert. Der Arbeitsspalt zwischen den beiden Elektroden füllt sich anschließend wieder mit Elektrolyt, so dass wieder die Ausgangsvoraussetzungen wie vor Einleitung des elektrochemischen Prozesses vorliegen. Die beiden elektrischen Potenzialdifferenzen Ui und U2 sind deshalb vorzugsweise so auszulegen, dass eine Potenzialdifferenz einen elektrochemischen und die andere Potenzialdifferenz einen funkenerosiven Prozess zwischen den beiden Elektroden ermöglicht .
Je nach Leitfähigkeit des verwendeten, vorzugsweise wassrigen Elektrolyten, des eingestellten Arbeitsspaltes zwischen beiden Elektroden und den Stromungsverhaltnissen im Spalt zwischen den Elektroden, ist ein stufenloser Übergang von einer reinen elektrochemischen Metallbearbeitung zu einer Funkenerosion möglich. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist dazu ein alternierender Wechsel zwischen den beiden elektrischen Potenzialdifferenzen, also den beiden elektrischen Spannungen Ui und U2 in den beiden Elektroden vorgesehen. Damit kann beispielsweise eine kontinuierliche und rasche Werkstuckbearbeitung realisiert werden.
In einer demgegenüber abgewandelten Ausfuhrungsform kann aber auch eine diskontinuierliche Abfolge zwischen den beiden unterschiedlichen elektrischen Potenzialdifferenzen vorgesehen sein. Insbesondere können zwischen dem Wechsel von einer elektrischen Potenzialdifferenz auf die zweite elektrische Potenzialdifferenz Pausen vorgesehen sein, in denen zwischen den beiden Elektroden keine elektrische Potenzialdifferenz anliegt. Dies kann beispielsweise zur gezielten Beeinflussung des chemischen Reaktionsprozesses vorgesehen sein.
Aber auch die funkenerosiven Prozesse können beispielsweise dadurch beeinflusst werden, dass die entsprechende Potenzialdifferenz bzw. die Spannung mehrfach hintereinander zwischen den beiden Elektroden angelegt wird, so dass zur Verbesserung der damit erzielten Oberflächengüte eine Reduzierung der Pulsdauer und/oder -Stärke vorgesehen sein kann. Durch die ein- oder mehrfache Wiederholung eines solchen funkenerosiven Spannungspulses kann beispielsweise auch eine weitere Freispülung des Arbeitsspaltes erfolgen, oder ein weiterer gezielter Materialabtrag in einem vergleichsweise kleineren Oberflächenbereich des Werkstücks.
Denkbar sind aber auch größere Pausen zwischen einzelnen, kombinierten Potenzialbeaufschlagungen der beiden Elektroden. Eine solche Spannungsbeaufschlagung der beiden Elektroden ist beispielsweise zur Vermeidung einer übermäßigen Erhitzung des Werkstücks bei temperaturempfindlichen Materialien vorstellbar .
Neben einer Zeitsteuerung für die Potenzialänderung, ggf. mit dazwischen liegenden Pausen, wie oben beschrieben, ist in besonders bevorzugten Ausführungsformen eine Steuerung bzw. Regelung der Potenzialänderung auf der Basis eines Prozessparameters vorgesehen. Insbesondere gut geeignet zur Verwendung als Regelparameter ist hierbei der zwischen den beiden Elektroden fließende elektrische Strom. Dieser fällt bei konstanter Spannung aufgrund des durch die Schlammbildung beim elektrochemischen Bearbeitungsprozess ansteigenden Widerstandes entsprechend ab. Der Anstieg des Widerstandes zwischen den beiden Elektroden ist wiederum ein direktes Maß für die Schlammbildung und somit für den dabei voranschreitenden Abtragprozesses an dem Werkstück. Die Zugrundelegung einer prozessabhängigen Regelgröße gewährleistet demnach konstante und reproduzierbare Randbedingungen für die Einleitung der funkenerosiven Phase des Werkstückbearbeitungsprozesses. Neben den bereits oben angeführten Vorteilen geht hiermit auch eine deutliche Reduzierung des Elektrodenverschleißes der als Werkzeug ausgebildeten Elektrode einher.
Die Spannungsbeaufschlagung der beiden Elektroden mit unterschiedlichen elektrischem Potenzial kann beispielsweise durch eine oder mehrere Spannungsquellen erfolgen, welche vorzugsweise parallel geschaltet und entsprechend angesteuert sind/werden. Insbesondere zur weiteren Verbesserung der Werkstückbearbeitung bzw. zur Reduzierung des
Elektrodenverschleißes für die Arbeitselektrode kann überdies eine Regelung für den Abstand zwischen den beiden Elektroden vorgesehen sein.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden, darauf bezugnehmenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : Ein Parameter-Fenster für eine auf funkenerosiver und elektrochemischer Metallbearbeitung aufbauenden WerkstückbearbeitungsVorrichtung;
Figuren 2 bis 4: drei Diagramme mit unterschiedlichen Spannungsverlaufen zeitgesteuerter Spannungen Ui und U2 und
Figur 5 : ein Spannungs- und ein Stromdiagramm für eine weitere Ausführungsform einer WerkstückbearbeitungsVorrichtung .
Die Figur 1 zeigt ein Paramter-Fenster für eine Werkstückbearbeitungsvorrichtung, die so aufgebaut ist, das sie sowohl zur Durchführung einer elektrochemischen Metallbearbeitung (Electro Chemical Machining (ECM) ) als auch zur Durchführung von Funkenerosionen (Electro Discharge Machining (EDM)) geeignet ist.
Die Parameter sind in einem Zeit (t) -/ Spannungs (U) -Diagramm dargestellt. Sie zeigen einerseits die Werte zweier Spannungen Ui und U2, sowie andererseits bestimmte, ihnen zugeordnete, zeitliche Verläufe. Diese beiden Spannungen Ui und U2 ergeben in der Summe eine über einen zeitlichen Verlauf sich ändernde Potenzialdifferenz zur Werkstückbearbeitung zwischen zwei Elektroden einer erfindungsgemäßen
Werkstückbearbeitungsvorrichtung. Der zeitliche Verlauf der beiden Spannungen Ui und U2 ist dabei unter Bezug auf einen zwischen den beiden Elektroden ausgebildeten Arbeitsspalt bzw. auf den Wert der Leitfähigkeit eines die beiden Elektroden verbindenden Elektrolyts, entsprechend der beiden Richtungen 2.1 bzw. 2.2 des Pfeils 2 aufgetragen. In Richtung 2.1 des Pfeils 2 sollen der Spalt und die Leitfähigkeit als klein angenommen werden. Für diesen Fall ist entsprechend des linken Bereichs des Zeit-/ Spannungsdiagramms ein dichtes Alternieren der beiden Spannungen Ui und U2 dargestellt, was auch eine vergleichsweise hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit des Werkstücks bewirkt.
Die Beaufschlagung der als Werkstück ausgebildeten ersten Elektrode und der als Werkzeug ausgebildeten, und vom Werkstück beabstandeten zweiten Elektrode mit der hier einen festen Wert Ui aufweisenden Spannung Ui bewirkt einen elektrochemischen Bearbeitungsprozess des Werkstücks. Hierbei fließt von einer Elektrode über den sie verbindenden Elektrolyten zur zweiten Elektrode ein elektrischer Strom, der durch einen Materialabtrag von der Werkstückelektrode eine Gas- und Metallhydroxidschlammbildung zwischen den beiden Elektroden bewirkt.
Die Spannung U2 ist hier als pulsierende Dreiecks- Gleichspannung dargestellt, die die Spannung Ui zu bestimmten Zeitabschnitten überlagert. Ihre Potenzialdiffernez ist so ausgelegt, dass damit ein funkenerosiver Prozess an der Werkstückelektrode durchgeführt werden kann.
In der weiteren Darstellung des Zeit-/ Spannungsdiagramms, hin zur rechten Diagrammhälfte, ändert sich das Verhältnis der Spannungsbeaufschlagung der beiden Elektroden so, dass die elektrochemische Prozessierung der Werkstückelektrode gegenüber der Beaufschlagung mit der Spannung U2 zur Durchfuhrung eines funkenerosiven Abtragprozesses überwiegt. Dieser Verlauf von Spannungsbeaufschlagungen der beiden Elektroden entspricht der Prozess-Parametrierung, bei der Arbeitsspalt zwischen den beiden Elektroden und die Leitfähigkeit des Elektrolyts vergleichsweise groß sind. Die Arbeitsgeschwindigkeit ist dabei vergleichsweise klein.
Die Überlagerung der beiden aus zwei verschiedenen Quellenstammenden Spannungen ist durch den punktierten Spannungsverlauf der Spannung U2 unterhalb der Spannung Ui symbolisch dargestellt. Die Zeichenfolgen ECM und EDM stehen für die Durchfuhrung des jeweiligen Prozesses elektrochemischer Materialabtragungen (ECM) bei der Spannung Ui bzw. Funkenerosion (EDM) beider Spannungen U2.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen drei unterschiedliche zeitliche Verlaufe der Spannungen Ui und U2 jeweils über ein Zeit-/ Spannungsdiagramm (t/U) . In der Figur 2 ist ein rein alternierender Bearbeitungsprozess der Werkstuckbearbeitungsvorrichtung entsprechend der Spannungsbeaufschlagung mit den beiden Spannungen Ui und U2 vorgesehen .
Die Figur 3 stellt eine diskontinuierliche Abfolge eines Wechsels zwischen den beiden Spannungen Ui und U2 dar. Hierbei ist im mittleren Diagrammbereich ein Abschalten der Spannung Ui, und damit eine Pause für die elektrochemische Werkstuckbearbeitung vorgesehen. Ersichtlich wird dies durch das Fehlen der Spannung Ui im Bereich um den dritten und vierten Spannungspegel sowie dem Bereich vor dem letzten Spannungspegel der Spannung U2.
Die Figur 4 zeigt ein weiteres Zeit-/ Spannungsdiagramm für die beiden Spannungen Ui und U2. Hierbei ist zwischen den beiden dargestellten Spannungsblocken ein Aussetzen beider Spannungen Ui und U2 zur Einleitung einer Pause 3 bei Werkstuckbearbeitung vorgesehen. Neben den in den Figuren 2 bis 4 dargestellten, zeitlich gesteuerten Spannungsverläufen ist in Figur 5 ein von einem Prozessparameter abhängig gesteuerter bzw. geregelter Verlauf der Spannungen Ui bzw. U2 dargestellt. Als Prozessparameter wird dazu der zwischen den beiden Elektroden fließende Strom I herangezogen. Bei Einleitung der elektrochemischen Werkstückbearbeitung bildet sich im Elektrolyt ein Schlamm aus Metallhydroxid und Gasblasen, welche einen Anstieg des elektrischen Widerstandes bewirken. Dieser Widerstandsanstieg hat einen Abfall des Stroms zur Folge, welcher entsprechend der Darstellung in der Figur 5 beim Betrag IGrenz die Beaufschlagung der beiden Elektroden mit der Spannung U2 initiiert. Bei dieser Ausführungsform sind die Ausgangsbedingungen für die beiden verschiedenen Bearbeitungsverfahren in besonders vorteilhafter Weise konstant und jederzeit reproduzierbar.

Claims

Ansprüche
1. Werkstückbearbeitungsvorrichtung, umfassend eine durch ein Werkstück gebildete, erste Elektrode, eine durch ein Werkzeug gebildete, vom Werkstück beabstandete zweite Elektrode, ein die beiden Elektroden elektrisch leitend verbindendes Elektrolyt, und eine zwischen den beiden Elektroden zumindest zeitweise ausgebildete, elektrische Potenzialdifferenz, dadurch gekennzeichnet, dass sich die elektrische Potenzialdifferenz während der Werkstückbearbeitung zeitlich verändert.
2. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Potenzialdifferenz im Wesentlichen von einem ersten Potenzialdifferenzwert
(Ui) auf einen zweiten Potenzialwert (U2) angehoben und anschließend wieder auf den ersten Potenzialdifferenzwert
(Ul) abgesenkt wird.
3. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Potenzialdifferenz so ausgelegt ist, dass zwischen den beiden Elektroden ein elektrochemischer Prozess stattfindet .
4. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Potenzialdifferenz so ausgelegt ist, dass zwischen den beiden Elektroden ein funkenerosiver Prozess stattfindet.
5. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel zwischen den beiden elektrischen Potenzialdifferenzen alternierend ist.
6. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine diskontinuierliche Abfolge zwischen den beiden unterschiedlichen elektrischen Potenzialdifferenzen vorgesehen ist.
7. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wechseln von einer elektrischen Potenzialdifferenz auf die andere elektrische Potenzialdifferenz zwischen den beiden Elektroden kein elektrisches Potenzial anliegt.
8. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitsteuerung für die Potenzialdifferenzänderung vorgesehen ist.
9. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine von einem Prozessparameter abhängige Steuerung bzw. Regelung für die Potenzialdifferenzänderung vorgesehen ist.
10. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Betrag eines zwischen den beiden Elektroden fließenden, elektrischen Stromes abhängige Steuerung bzw. Regelung für die Potenzialdifferenzänderung vorgesehen ist.
11. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Spannungsquellen für die Beaufschlagung der beiden Elektroden mit unterschiedlichen elektrischen Potenzialdifferenzen vorgesehen sind.
12. Werkstückbearbeitungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung für den Abstand zwischen den beiden Elektroden vorgesehen ist.
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