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DD216400A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR OPTIMIZING THE FEEDING REGULATOR PARAMETERS IN RADIO EROSION - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR OPTIMIZING THE FEEDING REGULATOR PARAMETERS IN RADIO EROSION Download PDF

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DD216400A1
DD216400A1 DD25260083A DD25260083A DD216400A1 DD 216400 A1 DD216400 A1 DD 216400A1 DD 25260083 A DD25260083 A DD 25260083A DD 25260083 A DD25260083 A DD 25260083A DD 216400 A1 DD216400 A1 DD 216400A1
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DD
German Democratic Republic
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controller
sensor
gap
optimum
feed
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DD25260083A
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German (de)
Inventor
Fritz Rothe
Martin Kunert
Peter Zacharias
Original Assignee
Steremat Veb
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Online-Optimierung der Vorschubreglerparameter fuer Funkenerosionsanlagen, mit der durch Einstellung der prozessabhaengigen Optima des Sollwertes und der Reglerverstaerkung der zur Aufrechterhaltung eines optimalen Bearbeitungsspaltes notwendigen Vorschubregeleinrichtung eine maximale Abtragsrate bei minimal moeglichem Verschleiss realisiert wird, wodurch eine wesentliche Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit und durch erhoehte Verfahrensproduktivitaet verringerte Bearbeitungszeit bzw. Bearbeitungskosten erzielt werden. Das wird dadurch erreicht, dass dem stochastischen Charakter des Funkenerosionsprozesses durch statistische Messverfahren Rechnung getragen wird und die Vorschubreglerparameter derart optimiert werden, dass die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilungen von Spaltspannungsamplitude und Entlade-Zeitparametern durch Aenderung des Reglersollwertes und der Reglerverstaerkung an Optimalverteilungen angenaehert, die Abweichung der jeweils haeufigsten Messwerte von den entsprechenden arithmetischen Mittelwerten minimiert und die zugehoerigen Messwertstreuungen auf Grenzwertueberschreitung ueberwacht werden, wodurch die fuer das jeweilige Bearbeitungsregime und die momentanen Prozessbedingungen abtragsoptimalen Bearbeitungsspalt- und Entladungsverhaeltnisse eingestellt werden, womit eine wesentliche Steigerung der Verfahrensproduktivitaet und Bearbeitungsgenauigkeit erzielt wird.The invention relates to a circuit arrangement for on-line optimization of the feed controller parameters for spark erosion, with the adjustment of the process-dependent optima of the setpoint and the Reglerverstaerkung necessary to maintain an optimal machining gap feed control device maximum removal rate is realized with minimal possible wear, creating a significant improvement the machining accuracy and by increased process productivity reduced processing time or processing costs can be achieved. This is achieved by taking into account the stochastic character of the spark erosion process by means of statistical measurement methods and by optimizing the feed controller parameters in such a way that the probability density distributions of gap voltage amplitude and discharge time parameters approximate the deviation of the respectively most frequent measured values by changing the controller setpoint and the controller gain to optimum distributions is minimized by the corresponding arithmetic mean values and the associated measured value scatters are monitored for limit value exceeding, whereby the machining gap and discharge ratios optimized for the respective machining regime and the current process conditions are set, whereby a substantial increase of the process productivity and machining accuracy is achieved.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Schaltungsanordnung zur Optimierung der Vorschubreglerparameter bei der Funkenerosion .Circuit arrangement for optimizing the feed controller parameters during spark erosion.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnungzur On-line-Optimierung von Parametern des zur Herstellung einer optimalen Spaltweite, des von der Werkzeugelektrode und dem Werkstück gebildeten Arbeltsspaltes notwendigen Vorschubregelsystems in Abhängigkeit von den Prozeßbedingungen bei der funkeherosiven Bearbeitung.The invention relates to a circuit arrangement for the on-line optimization of parameters of the feed control system necessary for producing an optimum gap width, the working gap formed by the tool electrode and the workpiece as a function of the process conditions in spark erosive processing.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Der funkenerosive Metallabtrag geht durch die Wirkung elektrischer Entladungen in einem durch Werkzeugelektrode und Werk-1 ötück gebildeten und von einem flussigen Dielektrikum durchflossenen Spaltraum vonstatten. Um einen kontinuierlichen J1Unkenüberschlag zu gewährleisten, ist die Einhaltung einer näherungsweise konstanten Spaltweite, in der Entladungen stattfinden können, unumgänglich. Unter Berücksichtigung von Stör-größen, wie z. B. Spalt Weitenänderung durch Abtrag bzw. veränderliche Durchschlagsfestigkeit des Dielektrikums in Spaltraum, muß somit die Werkzeugelektrode während der Bearbeitung nachgeführt werden. Diese Aufgabe übernimmt ein Vorschubregler in Zusammenwirken mit einem hydraulischen oder elektrischen Vor-The spark erosion metal removal proceeds by the action of electrical discharges in a ötück formed by the tool electrode and tool 1 and through which a flussigen dielectric gap. In order to ensure a continuous J 1 rollover, compliance with an approximately constant gap width, in which discharges can take place, is unavoidable. Taking into account disturbance variables, such. B. gap width change by removal or variable dielectric strength of the dielectric in the gap, thus the tool electrode must be tracked during processing. This task is performed by a feed regulator in cooperation with a hydraulic or electrical

Schubsteilsystem. Die Ableitung von Vorschubsignalen kann auf vielfältige Art und V/eise geschehen.Thrust subsystem. The derivation of feed signals can be done in many ways and in part.

Es sind z· B> Schaltungsariordnungen bekannt, in denen der Mittelwert der am Arbeitsspalt anliegenden Impulsspannung bzw. ein dem Wirkverhältnis der Entladung adäquates Spannungssignal als Regelgröße im Vorschubregelkreis verwendet wird· Das technologische Bearbeitungsergebnis ist in entscheidendem MaSe von Qualität und Dynamik der Vorschubregelung abhängig, weil die Prozeßstabilität und die Tendenz des Prozesses zu Fehlentladungen vornehmlich durch Parameter d^ Vorschubregelkreises beeinflußt werden· · Hauptsächlich zu betrachtende Vorschubreglerparameter sind der Reglersollwert Xg und die Reglerverstärkung Κ«· Während der Sollwert Xg bei den meisten angewandten Vorschubregelprinzipien die Spaltweite des von Werkzeugelektrode und Werkstück gebildeten Bearbeitungsspaltes beeinflußt, bestimmt die Reglerverstärkung Kjj die Geschwindigkeit der korrektur von Regelabweichungen und somit die Prozeßstabilität. Pur die Funkenerosion existiert durch die Vielzahl möglicher Bearbeitungsfälle ein großer Einstellbereich von Prozeßparametern. Dadurch verändern sich in Abhängigkeit vom Bearbeitungsregime die optimalen Werte für den Reglersoliwert X« und die Reglerverstärkung Kg in weiten Grenzen. In vielen praktischen Anwendungsfällen der Funkenerosionsverfahren werden die Vorschubreglerparameter durch den Anlagenbediener nach Erfahrungswerten eingestellt und konstant gehalten, wodurch das Bearbeitungsergebnis entscheidend von Geschick und Erfahrungen des AnIagenbedieners abhängig ist.Circuit arrangements are known in which the mean value of the pulse voltage applied to the working gap or a voltage signal adequate to the effective ratio of the discharge is used as control variable in the feed control loop The process stability and the tendency of the process to erroneous discharges are mainly influenced by the feed control loop parameters. The feed controller parameters to be considered are the controller setpoint Xg and the controller gain Κ Machining gap influenced, the controller gain Kjj determines the speed of the correction of deviations and thus the process stability. Pure spark erosion, due to the large number of possible processing cases, has a large setting range of process parameters. As a result, depending on the processing regime, the optimum values for the controller solubility X "and the controller gain Kg vary within wide limits. In many practical applications of the EDM process, the feed controller parameters are adjusted by the plant operator according to empirical values and kept constant, as a result of which the processing result is decisively dependent on the skill and experience of the plant operator.

sUm optimale Bearbeitungsergebnieee zu erzielen, muß eine On-line-Optimierung verschiedener Prozeßparameter während der Bearbeitung !vorgenommen werden.In order to achieve optimal processing results, an on-line optimization of various process parameters must be undertaken during processing.

Es sind Verfahren bekannt, die die Vorschubreglerparameter teilweise in die On-line-Optimierung des Funkenerosionsprozesses einbeziehen. Sine bekannte technische Realisierungsmöglichkeit !minimiert die Schwankungen des Wirkverhältnisses durch Verände-Methods are known that incorporate feed control parameters in part in the on-line optimization of the spark erosion process. Sine known technical realization possibility! Minimizes the fluctuations of the effective relationship through changes

rung der Vorschubreglerverstärkung KR. Bei diesem Verfahren entsteht durch Einzelimpulsabtastung eine erhebliche Beanspruchung des Prozeßrechners und ein erhöhter Rechenzeitaufwand für die MeßwertÜbernahme, wodurch das Verfahren nur für die Schruppbearbeitung geeignet ist.tion of the feed controller gain K R. In this method, by Einzelimpulsabtastung considerable stress of the process computer and an increased computational time required for the MeßwertÜbernahme, whereby the method is only suitable for roughing.

Weiterhin ist eine Schaltungsanordnung bekannt, in der eine Isarithmenregelung der Sollwertspannung Ug im Zusammenhang mit der Pausenzeit tQ vorgenommen wird* Diese Art der Zweigrößenregelung ist als reine Suchmethode zur selbsttätigen Pindung des optimalen Arbeitspunktes sehr zeitaufwendig.Furthermore, a circuit arrangement is known in which an Isarithmenregelung the setpoint voltage Ug is made in connection with the pause time t Q * This type of two-size control is very time-consuming as a pure search method for automatic Pindung the optimal operating point.

Weiterhin sind Verfahren bekannt, die durch Variation der Reglorverstärkung KR die Vorschubstabilität £ maximieren. Nachteilig hierbei ist, daß bei einer Vielzahl von Prozeßregimes eine maximale Vorschubstabilität mit erhöhter Lichtbogentendenz verbunden ist, was i. allg· zu einer unerwünschten Erhöhung des Werkzeugelektrodenverschleißes führt.Furthermore, methods are known which maximize the feed stability ε by varying the regulator gain K R. The disadvantage here is that in a variety of process regimes a maximum feed resistance is associated with increased arc trend, which i. generally results in an undesirable increase in tool electrode wear.

Bei verschiedenen bekannten Schaltungsanordnungen wird die Reglerverstärkung Κ« von der Stirnspaltweite a bestimmt. Zur meßtechnischen Erfassung der Spaltweite a ist jedoch jeweils eine Arbeitsunterbrechung notwendig.In various known circuit arrangements, the controller gain Κ «is determined by the front gap width a. For metrological detection of the gap width a but each work interruption is necessary.

Weiterhin ist eine Schaltungsanordnung bekannt, die die Reglerverstärkung dem jeweiligen Prozeßzustand anpaßt. Eine hohe Reglerverstärkung wird im Kurzschluß- und Leerlauffall eingestellt, bei normaler Erosion wird diese vermindert. Dieses Verfahren gewährleistet nicht die KR-Einstellung auf ihren Optimalwert für alle Bearbeitungsfälle.Furthermore, a circuit arrangement is known, which adapts the controller gain to the respective process state. A high controller gain is set in the case of short-circuit and no-load conditions, with normal erosion this is reduced. This procedure does not guarantee the K R adjustment to its optimum value for all machining cases.

Die Einstellung optimaler Werte für den Reglersollwert Xg und die ReglerverStärkung KR der Vorschubregeleinrichtung in Abhängigkeit von den Prozeßbedingungen ist zum Erreichen eines gewünschten Bearbeitungsergebnisses bei minimaler Bearbeitungszeit oder minimalen Fertigungskosten unerläßlich. Da der Vorschubregelkreis bei der Funkenerosion von vorwiegend stochastischen Störungen beaufschlagt wird, ist die Anwendung statistischer Meßverfahren für die Prozeßidentifikation zur Ermittlung der optimalen Vorschubreglerparameter unumgänglich.The setting of optimum values for the controller setpoint Xg and the controller gain K R of the feed control device as a function of the process conditions is indispensable for achieving a desired processing result with minimum processing time or minimum manufacturing costs. Since the feed control loop is subjected in the spark erosion of predominantly stochastic disturbances, the application of statistical measurement methods for the process identification to determine the optimum feed control parameters is essential.

''. .' .. - 4 - · . ' ' '''. . ' .. - 4 - ·. '' '

Die genannten Schaltungsanordnungen erfüllen die ο. g. Forderungen nicht oder rmt zum Teil. Ihre Anwendung ist größtenteils auf spezielle Bearbeitungsregimes beschränkt und somit nicht allgemeingültig.The circuits mentioned meet the ο. G. Demands not or rmt in part. Their application is largely limited to special processing regimes and therefore not universally valid.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Hachteile der bekannten technischen Lösungen zu vermeiden und durch statistische Signalverarbeitung eine On-line-Optimierung der Parameter des zur Auf-.rechterhaltung einer optimalen Spaltweite des von Werkzeugelektrode und Werkstück gebildeten Bearbeitungsspaltes notwendigen Vorschubregelsystems zu erzielen, um den IPunkenerosionsprozeß im optimalen Bereich zu halten und Fehlentladungen zu vermeiden, wodurch eine wesentliche Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit und Verringerung der Bearbeitungszeit bzw. der Fertigungskosten erreicht wird.The aim of the invention is to avoid the Hachteile of the known technical solutions and to achieve by statistical signal processing on-line optimization of the parameters of the maintenance of an optimal gap width of the machining electrode formed by the tool electrode and workpiece machining feed control system, the IPunkenerosionsprozeß to keep in the optimum range and to avoid false discharges, whereby a substantial improvement in the machining accuracy and reducing the processing time or the manufacturing cost is achieved.

Darlegung des Wesens-'.der ErfindungPresentation of the essence of the invention

Die Optimierung der Reglerverstärkung K«. und des Reglersollwertes Sg der Vorschubregeleinrichtung von Funkenerosionsanlagen zur Maximierung der Abtragsrate und Erhöhung der Bearbeitungsqualität in Abhängigkeit vom jeweiligen Prozeßzustand ist die Aufgabe der Erfindung, die durch eine Schaltungsanordnung zur On-line-Optimierung der Vorschubreglerparameter während der Bearbeitung erfindungsgemäß gelöst wird, durch einen Prozeßrechner, der mit einem Sensor w (x) zur wahlweisen Bestimmung der V/ahrscheinlichkeitsdichteverteilung der Spaltspannungsamplitude w (u_) bzw. der Yfohrscheinlichkeitsdichteverteilung von Entiade-Zeitparametern w (t), einem Sensor E^ zur Erfassung des arithmetischen Mittelwertes des betrachteten Entlade-Zeitparameters und einem Sensor u zur Messung der mittleren Funkenbrennspannung üf zusammengeschaltet ist, die optimalen Werte für den Reglersollwert Xg ^ und die Reglerverstärkung der Vor-Optimization of controller gain K «. and the controller setpoint value Sg of the feed control device of spark erosion systems for maximizing the removal rate and increasing the machining quality as a function of the respective process state, the object of the invention, which is achieved by a circuit arrangement for on-line optimization of the feed controller parameters during processing, by a process computer, with a sensor w (x) for the optional determination of the probability density distribution of the gap voltage amplitude w (u_) or the Y probability probability distribution of discharge time parameters w (t), a sensor E ^ for detecting the arithmetic mean value of the considered discharge time parameter and a Sensor u is connected to measure the average spark-ignition voltage ü f , the optimum values for the controller setpoint value Xg ^ and the controller gain of the feedforward

schubeinrichtung derart ermittelt werden, daß die im Sensor w (x) ermittelte häufigste Spannungsamplitude Uj. mit der mittleren Ptinkenbrennspannung CL· verglichen und durch Änderung des Reglersollwertes in Übereinstimmung gebracht wird und mit Überwachung der Meßwertsteuerung6 Lichtbogenentladungen sicher ausgeschlossen werden und daß die Optimale Reglerverstärkung KR ^ derart ermittelt wird, daß die im Sensor w (x) ermittelte Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung eines Entlade-Zeitparameters w (t) durch Veränderung der Rege!verstärkung einer Optimalkurve angenähert wird, bei der die Abweichung des häufigsten Entladezeitwertes tn vom arithmetischen Mittelwert ΐ ein Minimum wird»be determined such that the sensor in the sensor w (x) determined most common voltage amplitude Uj. is compared with the mean Ptinkenbrennspannung CL · and brought into agreement by changing the control value 6 and sure that the optimal controller gain K R ^ is determined such that the in the sensor w (x) determined probability density distribution of a discharge Time parameter w (t) is approximated by altering the gain of an optimal curve, where the deviation of the most frequent discharge time value t n from the arithmetic mean ΐ becomes a minimum »

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden· Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:

Pig. 1: Diagramme zum Einfluß des Reglersollwertes und der Reglerverstärkung auf die Y/ahrscheinlichkeitsdichteverteilung en der Spaltspannung bzw. der relativen Zündverzugszeit als verwendeten Entlade-ZeitparameterPig. 1: Diagrams for the influence of the controller setpoint and the controller gain on the probability of density distribution of the gap voltage and the relative ignition delay time, respectively, as the discharge time parameter used

Fig. 2: Blockschaltbild der Schaltungsanordnung zur On-line-Optimierung der Vorsohubreglerparameter2 shows a block diagram of the circuit arrangement for the on-line optimization of the pre-boost regulator parameters

InJ^ig. 1 ist unter a die prinzipielle Abhängigkeit der Wahr·* scheinlichkeitsdichteverteilung der Spaltspannung w (u_) vom Reglersollwert X3 dargestellt; Kurve (II) bezeichnet den optimalen Prozeßzustand, maximale Abtragsrate bei minimalem Verschleiß.InJ ^ ig. 1 shows under a the principle dependence of the probability density distribution of the gap voltage w (u_) on the controller setpoint value X 3 ; Curve (II) indicates the optimum process state, maximum removal rate with minimal wear.

Pig. 1 b stellt den äquivalenten Zusammenhang zwischen der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der Zündverzugszeit w (tD) und der Reglerverstärfcung K^ dar. Kurve (II) beschreibt wiederum optimale Abtragsverhältnisse. Die dargestellten Verläufe stellen sich unabhängig vom Bearbeitungsregime ein.Pig. 1 b represents the equivalent relationship between the probability density distribution of the ignition delay time w (t D ) and the controller gain K ^. In turn, curve (II) describes optimal removal ratios. The progressions shown are independent of the processing regime.

ι ". · . ' . · - 6 - · ι "· · · · · · 6 · ·

ι' , .' '. \..'.. . . ι ',.' '. \ .. '... ,

Di&e Ausnutzung dieser Zusammenhänge für die Parameteroptimieitjuhg in einem Prozeßregelkreis für das funkeneroäive Senken zieigt Fig. 2 in !prinzipieller Darstellung.Di & e exploitation of these relationships for the Parameteroptimieitjuhg in a process control loop for the spark-erosive lowering Fig. 2 in! Principle representation.

dargestellt ist ein Impulsgenerator 1, der die elektrischen Impulse an den Arbeitsspalt 2 abgibt, welcher von einem flüssigen Dielektrikum aus dem Reservoir^ durchflossen wird· Die Vorschubregel- und Stelleinrichtung 4 führt die Werkzeugelektrode während des Abtragsvorganges nach und gewährleistet die zum periodischen Funkenüberschlag notwendige Spaltweite im Arbeitsspalt Der vom Impulsgenerator 1 bereitgestellte und sich am Arbeitsspalt 2 einstellende Spaltspannungsverlauf ua (t) wird im Sensor 5 zur wahlweisen Erfassung der Wahrscheinlichkeitsdichtever-•fceilungen der Spaltspannungsamplitude w (u&) oder der Zündverzugszieit w (tjj), im Sensor 6 zur Ermittlung der mittleren relativen ^ündverzugszeit I^ und im Sensor 7 zur Messung der mittleren iunkenbrennspannung 5^. ausgewertet. Die Sensoren 6 und 7 benötigen außerdem zur Auskopplung der Impulspause den Generätorlakt U1.shown is a pulse generator 1, which emits the electrical pulses to the working gap 2, which is traversed by a liquid dielectric from the reservoir ^ The feed control and adjusting device 4 performs the tool electrode during the removal process and ensures the time required for periodic flashover gap width in Work gap The gap voltage curve u a (t) provided by the pulse generator 1 and adjusting at the working gap 2 is determined in the sensor 5 for the selective detection of the probability density variations of the gap voltage amplitude w (u & ) or the ignition delay w (tjj) in the sensor 6 for determination the average relative delay time I 1 and in the sensor 7 for the measurement of the average ignition voltage 5 1. evaluated. The sensors 6 and 7 also need to decouple the pulse break the Generätorlakt U. 1

Alle gewonnenen Meßsignale w (ua), w (tD), ΐβ, uf werden über die , Prozeßrechnerperipheriöeiüheit 8 dem Mikrorechner 9 zugeführt, der seinerseits die Strategie der Meßwerterfassung über Steuer- und Adreßleitungen bestimmt. Der Mikrorechner berechnet durch Vergleichsoperationen der aufgenommenen Maßwerte untereinander und mit in technologischen Untersuchungen ermittelten regimeunabhängigen optimalen Wahrscheinlichkeitsdichteverläufen die optimalen Vorschubreglerparameter Xg ^ und Kn0D^» die über die Prozeßrechnerperipherieeinheit 8 an den Vorschubregler 4 ausgegeben werden.All obtained measuring signals w (u a ), w (t D ), ΐ β , u f are fed via the process computer peripheral unit 8 to the microcomputer 9, which in turn determines the strategy of the measured value acquisition via control and address lines. The microcomputer calculates the optimum feed controller parameters Xg ^ and K n 0D ^ 'which are output via the process computer peripheral unit 8 to the feed regulator 4 by comparison operations of the recorded measurement values with each other and determined in technological studies regime independent optimal probability density gradients.

Dem Prinzip der Ermittlung des optimalen Reglersollwertes ^soot liegt dabei zugrunde, daß die einem bestimmten Reglersollwert ^"3opt en*sPrecnen^e optimale Spaltweite dann eingestellt wird, wenn der Mittelwert der Punkenbrennspannung u^ näherungsweise der Spaltspannungsamplitude mit maximaler Häufigkeit entspricht und zusätzlich die Meßwertstreuung b einen minimal zulässigen Jfert ^01,en2 nicht überschreitet· Eine geringere Streuung φ"^. i?Grenzdeu*et auf erhlöll*e lichtbogentendenz hin. Die häufigste Spaltspannungsamplitude Un und die MeßwertstreuungThe principle of determination of the optimum controller setpoint ^ soot lies basis that a particular controller setpoint ^ "3opt s * s P recnen ^ e optimal gap width is then set if the mean value of the punk burning voltage u ^ corresponds approximately to the gap voltage amplitude with the maximum frequency and additionally the measured value dispersion b does not exceed a minimum permissible Jfert ^ 01 , en2 · a smaller dispersion φ "^. i? Grenz deu * et on erhlöll * e lichtbogentendenz out. The most common gap voltage amplitude U n and the measured value dispersion

wird vom Prozeßrechner 9 aus der mit dem w(x)-Sensor 5 gemessenen; Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der Spaltspannung, die mittlere Funkenbrennspannung n^ mit dem ü^-Sensor ermitteli. Die Optimierung des Reglersollwertes Xg geht, ausgehend von einem Startwert Xg0 ^> Xgopt, wie folgt vonstattensis measured by the process computer 9 from that with the w (x) sensor 5; Probability density distribution of the gap voltage, the average spark ignition voltage n ^ with the ü ^ sensor ermiti. The optimization of the controller setpoint value Xg starts from a starting value Xg 0 ^> Xg opt as follows

Wach Eingabe der im w.(ac)-Sensor 5 meßtechnisch erfaßten Verteilung der Wahrscheinlichkeitsdichte der Spaltspannung wird im Prozeßrechner 9 die häufigste SpaltSpannungsamplitude ermittelt. (Treten mehrere ( >» 1), annähernd gleich große Häufigkeitsmaxima auf, deutet das auf eine verstärkte Vorschubinstabilitäi hin· Folglich muß in diesem Fall zunächst die Reglerverstärkung KR optimiert werden· Andernfalls wird nach Eingabe des ü^-Wertes vom Sensor 7 in den Prozeßrechner 9 der häufigste Spannungswert Uj1 mit dem arithmetischen Mittelwert der Funkenbrennspannung u^ verglichen und ^e nach Vorzeichen der Abweichung eine schrittweise Vergrößerung b· w. Verminderung des Reglersollwertes so lange herbeigeführt, bis die Abweichung beider Spannungswerte ein Minimum wird. Dann wird die Meßwertstreuung Vermittelt und bei ^^^Grena eine Erhöhung des Reglersollwertes herbeigeführt und der Zyklus erneut begonnen· Andernfalls ist der Optimierzyklus abgeschlossen und braucht nur in größeren Zeitabständen mit dem ehemaligen Optimalwert als Startwert Xg0 :« Xs00^ wiederholt zu werden.Wach Entering the w. (Ac) sensor 5 metrologically detected distribution of the probability density of the gap voltage is detected in the process computer 9, the most common gap voltage amplitude. (If several (> »1), approximately equal frequency maxima occur, this indicates an increased feed instability. Consequently, in this case the controller gain K R must first be optimized. Otherwise, after the input of the ^ value from the sensor 7 into the Process computer 9 the most common voltage value Uj 1 compared with the arithmetic mean of the spark ignition voltage u ^ and ^ e after the sign of the deviation, a gradual increase b · w .Reduction of the controller setpoint caused so long until the deviation of the two voltage values becomes a minimum then the Meßwertstreuung Transmed and at ^^^ Grena brought about an increase of the controller setpoint and the cycle started again. Otherwise the optimization cycle is finished and need only be repeated at longer intervals with the former optimum value as starting value Xg 0 : «Xs 00 ^.

Die prozeßabhängige optimale Einstellung der ReglerverStärkung Kj1 wird durch Analyse der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der Zündverzugszeit w (tD) mit dem w (x)-Sensor 5 realisiert. Kennzeichen einer über KR optimal gewählten Vorschubstabilität ist, daß die Verteilungskurve w (t^) in erster Näherung einer lbgarithmischenliorsialvert e ilungThe process-dependent optimal setting of the controller gain Kj 1 is realized by analyzing the probability density distribution of the ignition delay time w (t D ) with the w (x) sensor 5. Characteristic of a prefixed stability optimally chosen over K R is that the distribution curve w (t ^) approximates that of a half-meridional distribution

A ·..... . ·-.. . ·' A · ...... · - ... · '

! W (tD) = K1 · tD 2 · exp (-tD 2/K2) (1)! W (t D ) = K 1 * t D 2 * exp (-t D 2 / K 2 ) (1)

miit dem häufigsten Wert *Dh *"/Κ2with the most common value * ie * "/ Κ 2

entspricht. Eine weitere Bedingung ist wiederum die Einstellung der minimal möglichen Abweichung des häufigsten vom mittleren Zündverzugszeitwertes. Zur Vermeidung von Prozeßentartungen im Startzyklus wird beim ersten Durchlauf der Startwert KRo«c KRo ^ eingestellt. Durch statistische Auswertverfahren wird im Steuerrechner 9 die gemessene Verteilungskurve analysiert und mit der Optimalkurve verglichen. Existiert eine Abweichung der gemessenen von der Sollkurve, wird, diese Abweichung mit der des vorherigen Zyklus verglichen. Solange die Differenz der Abweichungen kleiner wird, kann die bisherige Stellrichtung beibehalten werden, andernfalls wird die Stellrichtung geändert· Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung gewährleistet so die automatische Einstellung optimaler Werte für den Reglersollwert und die Reglerverstärkung des Vorschubregelkreises, was die Einhaltung abtragsoptimaler Sntladungsverhältnisse zur Folge hat.equivalent. Another condition is in turn the setting of the minimum possible deviation of the most common of the mean Zündverzugszeitwertes. To avoid process degenerations in the start cycle, the start value K Ro «c K Ro ^ is set during the first pass. By statistical evaluation, the measured distribution curve is analyzed in the control computer 9 and compared with the optimal curve. If there is a deviation of the measured from the nominal curve, this deviation is compared with that of the previous cycle. As long as the difference of the deviations becomes smaller, the previous direction of adjustment can be maintained, otherwise the setting direction is changed. The circuit arrangement shown in FIG. 2 thus ensures the automatic setting of optimal values for the controller setpoint and the controller gain of the feed control loop, which ensures the maintenance of optimum discharge conditions Episode has.

Claims (2)

Erfindungsanspruchinvention claim Schaltungsanordnung zur Optimierung der Vorschubreglerparame- |er, On-line-Optimierung, bei der funkenerosion der zur Einstellung der optimalen Spaltweite des von der Y/erkzeugelektrode und dem Werkstück: gebildeten Arbeitsspalt benötigten Vor-Circuit arrangement for optimizing the feed controller parameter, on-line optimization, in the spark erosion of the work gap required for setting the optimum gap width of the working gap formed by the machine electrode and the workpiece: ί ' ,ί ', Schubregeleinrichtung in Abhängigkeit von den Prozeßbedingungen bei der Funkenerosionsbearbeitung mit einem Impulsgenerator, gekennzeichnet dadurch, daß durch einen Prozeßrechner (9), der rjiit einem Sensor w (x) (5) zur wahlweisen Bestimmung der Währscheinlichkeitsdichteverteilung der SpaltSpannungsamplitude w (u_) bzw. der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung von Entlade-Zeitparametern w (t), einem Sensor fD (6) zur Erfassung des arithmetischen Mittelwertes des betrachteten Entlade-Zeitparaneters und einem Sensor u^ (7) zur Messung der mittleren Funkenbrennspannung uf zusammengeschaltet ist, die optimalen Werte für den Reglersollwert 3Cgop^ uncl die ReglerverStärkung der yorschubeinrichtung derart ermittelt werden, daß die im Sensor w (x) (5) ermittelte häufigste Spannungsamplitude Uj. mit der £ittieren Funkenbrennspannung u^ verglichen und durch Änderung des Reglersollwertes in Übereinstimmung gebracht wird und mit Überwachung der Meßwert streuung iTliichtbogenentladungen sicher ausgeschlossen werden und daß die optimale Reglerverstärkung äerart ermittelt wird, daß die im Sensor w (x) (5) ermittelte Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung eines Entlade-Zeitpärame- feva w (t) durch Veränderung der Reglerverstärkung einer Optimalkurve angenähert wird, bei der die Abweichung des häufigsten Entladezeitwertes t^ vom arithmetischen Mittelwert ΐ ein Minimum wird.Thrust control device as a function of the process conditions in the EDM machining with a pulse generator, characterized in that by a process computer (9), the rjiit with a sensor w (x) (5) for selectively determining the probability of density distribution of the gap voltage amplitude w (u_) or the probability density distribution of discharge time parameters w (t), a sensor f D (6) for detecting the arithmetic mean value of the considered discharge time parameter and a sensor u ^ (7) for measuring the average spark voltage u f is interconnected, the optimum values for the controller setpoint 3Cg op ^ uncl the controller gain of yorschubeinrichtung be determined such that in the sensor w (x) (5) determined most common voltage amplitude Uj. is compared with the instantaneous spark-burning voltage u ^ and brought into conformity by changing the measured value deviation and the optimum controller gain is again determined such that the probability density distribution of a sensor determined in the sensor w (x) (5) Discharge Zeitpärame- feva w (t) is approximated by changing the controller gain of an optimal curve in which the deviation of the most common discharge time t ^ from the arithmetic mean ΐ becomes a minimum. gierzugierzu 2 Blatt Zeichnung2 sheets drawing
DD25260083A 1983-06-30 1983-06-30 CIRCUIT ARRANGEMENT FOR OPTIMIZING THE FEEDING REGULATOR PARAMETERS IN RADIO EROSION DD216400A1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112011105907B4 (en) * 2011-12-02 2020-03-12 Mitsubishi Electric Corporation CONTROL DEVICE FOR CONTROLLING AN ELECTRICAL DISCHARGE MACHINE
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