DE3222364A1

DE3222364A1 - Erodierverfahren fuer stromleitende werkstoffe und einrichtung fuer dessen durchfuehrung

Info

Publication number: DE3222364A1
Application number: DE19823222364
Authority: DE
Inventors: Ivan Aleksevi&ccaron; Bakuto; Mikhail Konstantinovi&ccaron; Mitskevi&ccaron;; &Zcaron;or&zcaron; Adamovi&ccaron; Mrochek; Sergei Nikiforivi&ccaron; Terechov; Vasilij Ivanovi&ccaron; Minsk Truchanovi&ccaron;
Original assignee: Fiziko Tekhnichesky Institut Akademii Nauk Belorusskoi SSR
Current assignee: Fiziko Tekhnichesky Institut Akademii Nauk Belorusskoi SSR
Priority date: 1981-06-16
Filing date: 1982-06-15
Publication date: 1983-01-27
Also published as: JPS584318A; IT8241602A0; FR2507516A1

Description

Beschreibung Die Erfindung betrifft

ein Erodierverfahren für stromleitende Werkstoffe und Einrichtungen für dessen Durchführung und kann beispielsweise zur Erhaltung von Oberflächen mit einer komplizierten Konfiguration des Profils an für die Bearbeitung in einem anderen Bearbeitungsverfahren schwer zugänglichen Stellen sowie bei der Bearbeitung von Werkstoffen sehr hoher Härte und erhöhter SprÖdigkeit, beispielsweise von in der Pulvermetallurgie hergestellten Werkstoffen angewendet werden« Die Erfindung kann auch bei der Herstellung von Schnitt- und Ziehwerkzeugen u.a. verwendet werden.

Es ist ein Erodierverfahren bekannt, bei dem in den Stromkreis Werkzeug-Arbeitsstück Leistungs- und Zündimpulse eingespeist werden, wo die Spannungsamplitude der letzteren (s. beispielsweise den SU-Urheberschein 347147t Internat. Kl. B23P 1/02) geregelt wird.

Das genannte Erodierverfahren gestattet es aber nicht, ein Werkstück zu bearbeiten, dessen bearbeitete Oberfläche der vorgegebenen Konfiguration des Profils entsprechen wird, nach dem die Bearbeitung mit anderen Verfahren erschwert oder überhaupt unmöglich ist· Ferner gestattet das genannte Verfahren es nicht, mit dem Verschleiß des Werkzeuges, speziell mit einer Konizität einer Matrize bei der Fertigung von Schnittwerkzeugen u.a., zusammenhängende schädliche Einwirkungen zu beseitigen.

Es ist eine Erodiereinrichtung für stromleitende Werkstoffe bekannt, die einen Leistungsimpuls- und einen Zündimpulsgenerator enthält, die über eine Entkopplungseinrichtung mit dem Werkzeug und mit dem Arbeitsstück gekoppelt sind, wobei das Werkzeug mit einem Vorschubmechanismus im Bearbeitungsvorgang kraftschlüssig verbunden ist (s. M.V. Korenbljum, M.S. Otto "Auswahl von Bearbeitungsintensitäten und Betrieb von Transistor-Speisequellen für Erodiexmasohinen",

. Verlag ¹¹NIIMASH¹¹, Moskau, 1970, S. 24, Fig. 13).

Die Bearbeitung des Werkstücks mit dem Werkzeug erfolgt durch Einspeisung von Leistungs- und Zündim-

pulsen in den Stromkreis zwischen dem Werkzeug und dem Arbeitsstück. Die Hauptbearbeitung entfällt auf die . Leistungsimpulse· Die Zündimpulse werden den Leistung simpulsen überlagert, was es gestattet, den Amplitudenwert der erzeugten Arbeitsimpulse zu vergrößern (Gesamtimpulse werden durch Summation der Leistungsimpulse mit den Zündimpulsen erhalten). Die Vergrößerung des Amplitudenwertes der Arbeiteimpulse erlaubt es, die Stabilität des Bearbeitungsvorganges zu erhöhen·

Diese Einrichtung gestattet es nicht, Werkstücke mit einer vorgegebenen Änderung des Profils der Seitenfläche zu bearbeiten und beispielsweise eine Konizität der Seitenfläche eines bearbeiteten Werkstücks infolge 5er Abnutzung des Arbeitswerkzeuges zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Oberfläche beim bearbeiteten Werkstück zu erhalten, bei der die Konfiguration dee i^rofils bezüglich" der Bewegungsbahn der Arbeitsfläche des Werkzeuges einem vorgegebenen Gesetz folgt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Erodierverfahren für stromleitende Werkstoffe, bei dem in den Stromkreis Werkzeug-Werkstück Leistungsund Zündimpulse eingespeist werden, deren Spannungsamplitudenwert geregelt wird, gemäß der Erfindung der Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse, ausgehend von der Beziehung

U_{1 s} kcp(H),

eingestellt wird, worin ILj - der Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse; k - ein Proportionalitätsfaktor, der die Beziehung zwischen dem Wert der Durchschiagsspannung für (Jen Spalt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück im Bearbeitungsvorgang und der Spaltweite herstellt; ψ (H) - die Punktion, die das Gesetz

der Konfiguration des Profils der während der Bearbeitung bei einer Verschiebung des Werkzeuges um eine Verschiebungsgröße H bezüglich der vorgegebenen Bewegungsbahn der Arbeitsfläche des Werkzeuges zu . erzeugenden Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks beschreibt, sind.

Dies gestattet es, Oberflächen mit einer komplizierten Konfiguration des Profils an für die Bearbeitung in einem anderen Bearbeitungsverfahren schwer zugänglichen Stellen sowie bei der Bearbeitung von Werkstoffen sehr hoher Härte und erhöhter Sprödigkeit zu erzeugen·

Zweckmäßig wird der Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse in dem Maße des Verschleißes des Werkzeuges zu jedem Zeitpunkt um einen Wert k^(H) zusätzlich vergrößert, worin ^(H) - eine Funktion ist, aie das Änderungsgesetz für die Größe der Abweichung der Arbeitsfläche des Werkzeuges von der vorgegebenen Bewegungsbahn infolge seines Verschleißes in Abhängigkeit von seiner Verschiebungsgröße H bei der Bearbeitung beschreibt·

Dies gibt die Möglichkeit, aie Genauigkeit der Erzeugung von Oberflächen mit einer komplizierten Konfiguration des Profils zu erhöhen, mit dem Verschleiß des Werkzeuges, speziell die mit der Konizität der Matrize bei der Herstellung der Schnittwerkzeuge zusammenhängenden schädlichen Einwirkungen zu beseitigen, usw.

Es ist möglichj bei einer Vor- und Nachbearbei- · TJUrIg des Werkstücks den Spannungswert der Zündimpulse für die Nachbearbeitung größer als der Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse für die Vorbearbeitung um einen zu.einer Schlichtzugabe proportionalen Wert: einzustellen·

Dies sichert eine größere Wirksamkeit der Bearbeitung infolge der Anwendung der Vorbearbeitung, die produktiver als Nachbearbeitung ist.

Die gestell·^© Aufgabe wird auch dadurch, gelöst, daß die Erodiereinrichtung für stromleitende Werkstoffe, die einen Leistungsimpuls- und einen zündimpulsgenerator enthält, die über eine Entkopplungs-, 5 einrichtung mit dem Werkzeug und dem Werkstück verbunden sind, wobei das Werkzeug mit dessen Vorschubmechanismus im Bearbeitungsverfahren kraftschlüssig verbunden ist, gemäß der Erfindung eine Recheneinheit für den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse enthält, deren einem Eingang ein zur ganzen linearen Verschiebung des Werkzeuges proportionales Signal, deren zweitem und drittem Eingang zur Verschiebungsgröße des Werkzeuges im Bearbeitungsvorgang proportionale Signale, deren viertem Eingang ein Signal zugeführt wird, das ein Gesetz angibt, nach dem der Amplitudenspannungswert; der Zündimpulse eingestellt wird, der der Erzeugung einer Oberfläche des Werkstücks bei der Bearbeitung entspricht, bei der sich die Konfiguration des Profils gemäß Funktion ψ (H) ändert, und die mit einer Einheit zur Verschiebung

des Werkzeuges über eine im Stromkreis Werkzeug-Werk-. stück liegende Steuereinheit zur Verschiebung des

Werkzeuges und mit dem Zündimpulsgenerator über eine '" Steuereinheit für einen Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse gekoppelt ist.

Dies gibt die Möglichkeit, den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse Jederzeit entsprechend seinem vorgegebenen Inderungsgesetz in Abhängigkeit von der Verschiebungsgröße H des Werkzeuges einzustellen.

Es ist eine Einrichtung möglich, in der der Zündimpulsgenerator einen Gleichstromverstärker enthält, der an eine Steuereinheit für einen SpannungsampllGUdenwert der Zündimpulse angeschlossen ist, deren zweiter Eingang an eine eigene Gleichspannungsspeisequelle und deren Ausgang an einen Eingang eines Schaltelementes gelegt ist, das an den Ausgang

einer .Differenzierschaltung angeschlossen ist, deren ' Eingang mit dem Leistungeimpulsgenerator gekoppelt ist, während der Ausgang des Schaltelementes mit der Entkopplungseinrichtung über einen Leistungs-

> Verstärker verbunden ist, an dessen einen Eingang die Gleichspannungsspeisequelle gelegt ist.

Dies gestattet es, den Amplitudenwert der Zündimpulse im üearbeitungsvorgang zu steuern, indem dem Eingang des Zündimpulsgenerators ein dem erforderliehen Amplitudenwert der Zündimpulse proportionales Steuersignal zugeleitet wird»

Es ist eine Einrichtung zweckmäßig, in der die Steuereinheit für die Verschiebung des Werkzeuges eine eigene Speise quelle,- eine im Stromkreis Werkzeug-!-Werks tück liegende und an diese Spannungsquelle und an eine Synchronisierschaltung gelegte Steuerschaltung rür die Bewegungsrichtung des Werkzeuges, einen Geber für eine schrittweise Verschiebung des Werkzeuges, der über einen Verstärker-Former an die Synchronisiersehaltung angeschlossen und mit einem Mechanismus für einen schrittweisen Vorschub des Werkzeuges kraftschlüssig verbunden ist;,'der mit einer Steuerschaltung für den Vorschubmechanismus elektrisch verbunden ist, die auch an die Synchro-αisxerschaltung angeschlossen ist, und eine Schaltung zur Eingabe von Daten über den Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges enthält, die an die Steuerschaltung für die Bewegungsrichtung des Werkzeuges und an die Synchronisierschaltung angeschlossen ist, wobei der Ausgang der Schaltung zur Eingabe von Daten mit dem zweiten Eingang der Recheneinheit für

den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse gekoppelt ist·

Dies gibt die Möglichkeit, die Verschiebung des Werkzeuges während der üearoeitung zu steuern und in die Recheneinheit Zeitwerte des Spannungsamplitudenwertes der Zündimpulse und die Änderung der Verschiebungsgröße H des Werkzeuges einzugeben«

Es ist zweckmäßig, daß die Steuerschaltung für die Bewegungsrichtung des Werkzeuges eine Speisequelle enthält, an die das zu öearoeitende Werkscück, eine Bezugsspannungsquelle, eine erste und eine zweite Vergleichsschaltung, eine logische Schaltung, ein Maßstateversuärker, eine Integrierschaltung angeschlossen sind, wobei ein Eingang der logischen Schaltung mit dem Ausgang der ersten Vergleichsschaltung und ein anderer Eingang mit dem Ausgang der zweiten Vergleichsschaltung und ein Eingang der ersten Vergleichsschaltung mit dem Werkzeug und mit einem Eingang der Integrierschaltung gekoppelt ist, deren Ausgang mit einem anderen Eingang der zweiten ' Vergleichsschaltung verbunden ist, deren erster Eingang an den Ausgang des Maßstabsverstärkers angeschlossen ist, während ein anderer Eingang der ersten Vergleichsschaltung mit dem Ausgang der Bezugsspannungsquelle verbunden ist, wobei die Ausgänge der logischen Schaltung an die Schaltung zur Eingabe von Daten über den Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges der Steuereinheit für eine Verschiebung des Werkzeuges angeschlossen und ein Eingang des Maßstabsverstärkers mit dem Ausgang der Steuereinheit für einen Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse gekoppelt ist·

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels und beiliegender Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

Pig. 1 schematisch eine gegenseitige Anordnung des Werkzeuges und des Werkstücks im Bearbeitungsvorgang, gemäß der Erfindung;

Pig. 2 Abhängigkeiten des Wertes der Durchschlagsspannung von der Spaltweite;

Fig· 3 schematisch eine gegenseitige Anordnung des Werkzeuges und des Werkstücks im Bearbeitungsvorgang bei einem Verschleiß des Werkzeuges, gemäß der Erfindung;

Fig. 4 schematised die Bearbeitung des Werkstücks durch das Werkzeug bei mehreren Bearbeitungsintensitäten nach einem vorgegebenen Gesetz, gemäß der Erfindung;

Fig· 5 ein Gesamtschaltbild einer .Erodiereinrichtung für stromleitende Werkstoffe gemäß der Erfindung ;

Fig. 6 eine Blockschaltung eines erfindungsgemäßen Zündimpulsgenerators ;

; Fig. 7 eine Blockschaltung einer Steuereinheit für eine Verschiebung des Werkzeuges_t gemäß der Erfindung;

Fig. ö eine Blockschaltung eines erfindungsgemäßen Verstärker-Formers;

· Fig. 9 eine Blockschaltung einer erfindungsgemäßen Synchronisierschaltung;

Fig· 10 eine Blockschaltung einer erfindungsgemäßen Schaltung zur Eingabe von Daten über einen Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges; Fig. 11 eine Blockschaltung eines erfindungsgemäßen Einzelimpulsgenerators;

Fig. 12 eine Blockschaltung einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung für die Bewegungsrichtung des Werkzeuges;

Fig. 13 eine Blockschaltung einer erfindungsgemäßen logischen Schaltung;,

Fig· 14 eine Blockschaltung einer erfindungsgemäßen Steuereinheit für einen Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse4

^ig· 15 ein Zeitdiagramm für die. Arbeit der Synchronisierschaltung, gemäß der Erfindung.

. Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt realisiert.

In den Stromkreis zwischen einem Werkzeug 1 (Fig. 1) und einem zu bearbeitenden Werkstück 2 werden Leistungs- und Zündimpülse eingespeist· Es wird eine Konfiguration 3 des Profils der Oberfläche des

Werkstücks 2 vorgegeben, die nach der Bearbeitung zu erhalten ist. Die Konfiguration 3 des Profils der überfläche wird durch die Beziehung

vorgegeben, worin ψ (H) - eine Punktion ist, die die Abhängigkeit der Weite Jf d&s bei der Bearbeitung des Werkstücks 2 mit 3er sich im Bearbeitungsvorgang auf einer vorgegebenen Bahn 5 bewegenden Arbeitsfläche 4 des Werkzeuges 1 erhaltenen Spaltes von

«IQ der Verschiebungsgröße H der:Arbeitsfläche 4 angibt. Für den Anfangspunkt 0 wird der Anfang der Bearbeitung angenommen.

Der erforderliche Spalt Jf zwischen 4er zu bearbeitenden Oberfläche 6 des Werkstücks 2 bei der

•je ' vorgegebenen Konfiguration 3 des Profils der Oberfläche und der Arbeitsfläche 4 des Werkzeuges 1 wird erhalten, indem ein Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse eingestellt wird, der der Beziehung

U₁ * k

genügt, worin ψ (H) - die Punkt ion , die die Abhängigkeit der Weite £ des bei der Bearbeitung des Werkstücks 2 mit der sich im Bearbeitungsvorgang auf der vorgegebenen Bahn 5 bewegenden Arbeitsfläche 4 des Werkzeuges i erhaltenen Spaltes von der Ver- · schiebungsgröße H der Arbeitsfläche 4 angibt; k - ein Proportionalitätsfaktor, der eine Beziehung zwischen dem Wert U₂ der Durchschlagsspannung und der Spaltweite jf zwischen dem Werkzeug 1 und dem Werkstück 2 im Bearbeitungsvorgang durch den Ausdruck

. _k„ -h-

herstellt, sind·

In Pig, 2 zeigt das.Bezugszeichen 7 eine Abhängigkeit des Wertes U₂ der Durchschlagsspannung von der Spaltweite jf zwischen dem Werkzeug I und dem 7/erkstück 2 bei einer Ultraschallbearbeitung in Kerosin,

das Bezugszeichen ö eine Abhängigkeit des Wertes U₂ der Iiurchschlagsspannung von der Spaltweite )f zwischen dem Werkzeug X und dem Werkstück 2 bei einer Bearbeitung in Kerosin ohne Ultraschall _r das Bezugszeichen 9 eine Abhängigkeit des Wertes U₂ der Durchschlagsspannung von der Spaltweite Ψ zwischen dem Werkzeug I und dem Werkstück 2 bei einer Bearbeitung in einer Suspension von Aluminiumpulver ohne Ultraschall. .

In Fig. 1 ist ein Zeitmoment des Erodierens gezeigt, zu dem die Arbeitsfläche 4 des Werkzeuges 1 im Bearbeitungsvorgang auf, der vorgegebenen Bahn 5 vom Anfangspunkt 0 einen Weg von EL zurückgelegt hat, was einer Spaltweite fl . zwischen dem Werkzeug 1 und dem Werkstück 2 entspricht, für deren Erhaltung ein Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse gleich

eingestellt wird.

Das Bezugszeichen 6 zeigt eine bei der Bearbeitung des Werkstücks 2 durch das Werkzeug 1 erhaltene Konfiguration des irofils der Oberfläche, die der Beziehung

genügt, worin ψ (H) die vorstehend angeführte Punlction ist.

Bei der Bearbeitung wird das Werkzeug i (Fig. 3) verschlissen, sodaß sich seine Arbeitsfläche 4 bei der Bearbeitung nicht auf der Bahn 5» sondern auf einer Bahn 10 bewegt. Infolgedessen wird eine sich bei der Bearoeitung ergebende Konfiguration 11 der zu bearbeitenden Oberfläche 6 des Werkstücks 2 durch die Beziehung

angegeben, also sie wird sich von der bei der Bearbeitung zu erhaltenden Konfiguration 3 der Oberfläche des Werkstücks 2 um einen Wert B.

ß a Γ- r' S=V^(H) -φ(β.) + ψ (η) =

unterscheiden, worin ^ (H) eine Funktion ist, die dxe Abhängigkeit des Wertes der Abweichung ß der Bewegungsbahn 10 der Arbeitsfläche 4 des Werkzeuges 1 von der vorgegebenen Bahn 5 infolge des Verschleißes des Werkzeuges 1 von der Verschiebungsgröße der Arbeitsfläche 4 des Werkzeuges 1 bei der Bearbeitung ausdrückt·

Zur Erhaltung einer Oberfläche des durch das

Werkzeug zu bearbeitenden Werkstücks 2, die der durch die Abhängigkeit γ = ψ(Η.) ausgedrückten vorgegebenen Configuration ihres Profils entspricht, ist es notwendig, den Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse um einen Wert zu vergrößern, der der Beziehung

genügt, worin kf(H) eine Funktion ist, die eine Vergrößerung des Spannungsamplitudenwertes der Zünd-20· impulse um den Wert ΔΌ_± bestimmt. Der Spannungsamplitudenwert U-j der Zündimpulse wird also zur Kompensation des Verschleißes des Werkzeuges bei der Bearbeitung des Werkstücks 2 gemäß Beziehung

U₃ = k [ ip(H) + V(H) J eingestellt, worin kf^f (H) + V (H)J ein Ausdruck ist, der den zur Kompensation des Verschleißes des Werkzeuges I bei der Bearbeitung des Werkstücks 2 einzustellenden Spannungsamplitudenwert der Zünd- ' impulse bestimmt.

In den Ausdruck k JV(H) + ψ(H) J gehen ein: k - ein -froportionaiiuatsraKtor, der <Jie Beziehung zwischen dem Durchschlagsspannungswert U₂ und der Spaltweite γ zwischen dem Werkzeug 1 und dem Werkstück 2 im Bearbeitungsvorgang herstellt; ψ (H) - eine Funktion, die eine Abhängigkeit der Weite ^des'oei der bearbeitung des Werkstücks 2 durch die Arbeitsfläche 4 des Werkzeuges 1 auf der vorgege-

Denen Bahn 5 im Bearbeitungsvorgang erhaltenen Spaltes von der VerschiebungsgröJße H der Arbeitsfläche

- die Funktion, die &e Abhängigkeit des 'Wertes der Abweichung der Bewegungsoahn 10 von der vorgegebenen Bahn 5 infolge des Verschleißes des Werkzeuges 1 von. der Verschiebungsgröße H der Arbeitsfläche 4 des Werkzeuges 1 bei der Bearbeitung ausdrückt·

; In Fig. 3 ist ein Zeitmomen-c j der Bearbeitung . ' des Werkstücks 2 mit dem Werkzeug 1 dargestellt, zu dem sich die Arbeitsfläche 4 des Werkzeuges 1 im Bearbeitungsvorgang auf der vorgegebenen Bahn 5 um einen Wert Hj verschoben hat· Infolge des.Verschleißes des Werkzeuges 1 verschiebt sich seine Arbeitsfläche 4 auf ,der Bahn 10, während die Konfiguration 11 des Profils der bearbeiteten Oberfläche 6 der Beziehung

f'=TO - ψ ca) genügt, wobei ψ (H) und ψ (H) die oben angerührten Punktionen sind·

Zur .Urzeugung einer vorgegebenen Oberfläche, die bei der Bearbeitung des Werkstücks 2 erhalten wird, deren Profil der Beziehung r s fC³-) genügt, ist es erforderlich, einen Spannungsamplitudenwert Uo der Zündimpulse zur !Compensation des Verschleißes des V/erkzeuges 1 bei der Bearbeitung des Werkstücks 2, ausgehend von der Beziehung

einzustellen, worin die Werte der Beziehung k + ψ(Ά)] oben angeführt sind·

Zur Erzeugung einer Oberfläche des Werkstücks 2, bei der die Konfiguration 3 (Pig. 4) des Profils der vorgegebenen Beziehung Γ = ¹P(H) für die 3earbei-. -cu-ng mit dem Werkzeug 1 bei einigen aufeinanderfolgenden Bearbeitungsintensitäten genügt, wird ein Spannungsamplitudenwert UL der Zündimpulse bei der

- 16"- '" ■

Vorbearbeitung ι ausgehend von der Beziehung

eingestellt, worin k einen Paktor und ^f(H) die Fun/rtion bezeichnet, die oben angeführt sind; d iss eine Schlichtzugabe für das Werkstück 2, v/o eine Oberfläche erzeuge wird, bei der die Konfiguration des Profils der vorgegebenen Beziehung Γ =ψ(H) genügt.

Die Vorbearbeitung des Werkstücks 2 mit einer Kegelung des Spannungsamplisudenwerres U. der Zündimpulse nach der oben angeführten Abhängigkeit führt zur Erzeugung einer Oberfläche bei dem mit der gegebenen Bearbeitungsintensität bearbeiteten Werkstück 2, bei der die Konfiguration 12 des Profils der Be-Ziehung

y" »*p(H) - d

genügt, worin die funktion ^P(H) und der Wert; d oben angegeben sind.

Zur Erzeugung einer Oberfläche bei dem zu bearbeitenden Werkstück 2, bei der die Konfiguration 3 des Profils der vorgegebenen Beziehung

Jf - f (H)

genüg-c, ist die Nachbearbeitung geboten, wobei ein Spannungsamplitudenwert U₁- der ^ündiiapulse höher als der Spannungsamplitudenwert U^ der Zündimpulse bei der Vorbearbeitung um einen Wert von AlIr eingestellt wird, der

ί U_{5 s} U₅ - U₄ = kd
gleich isi;·

Ji'ig· 4 zeigt die Nachbearbeitung, wo das üezugszeichen 12 die bei der Vorbearbeitung erzeugte Oberfläche des Werkstücks 2 angibt.

Bs seien einige Beispiele einer konkreten !Realisierung des Verfahrens angeführt.

Angenommen, bei der BearDercung des Werkstücks 2 ist eine Oberfläche zu erhalten, bei der die Konfiguration 3 des Profils der folgenden Beziehung

f β- β·Η + b
genügt, worin a ■ IO , b = 50»10 ist.

Dabei sei das Werkstück 2 während einer Bewegung des Werkzeuges 1 auf der vorgegebenen Bahn 5 um einen Wert von H gleich 15·10~ -m zu bearbeiten. Die Bearbeitung erfolgt in Kerosin ohne Ultraachall» Zur Erzeugung einer bearbeiteten Oberfläche 6 des Werkstücks 2, bei der die Konfiguration 3 des Profils der oben angegebenen Beziehung genügt, wird ein Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse gleich

U₁ = k (a-H + b)

eingestellt.

Der Faktor k wird, ausgehend von der Abhängigkeit 8 (?ig. 2), gewählt.

Es wird nachstehend die Wahl des Spannungsamylitudenwertes U, der Zündimpulse für drei Punkte der Abhängigkeit betrachtet

Der Faktor k ist in der durch das Bezugszeichen angegebenen Abhängigkeit konstant. Für eine Spannung U₂ = 400 V ist die Spaltweite Ϋ¹ gleich 200Ί0"⁶ m, was einen Faktor k = 2·10 V/cm.ρ entspricht.

Ausgehend von k = 2*10"* V/cm.ρ werden folgende Spannungsamplitudenwerte U₁ der Zündimpulse eingestellt ·

U₁ bei H₁ = 0 m = 100 V

U₁ bei H₂ = 10·10"³ m = 300 V U₁ bei H₃ = 15*1O~³ m = 400 V

Es liege im oben angeführten Beispiel für die konkrete Realisierung des Verfahrens ein Verschleiss des Werkzeuges 1 (Fig. 3) vor, sodaß der ,Wert <2er Abweichung Λ der Bewegungsbahn 10 von der vorgegebenen Bahn 5 der folgenden Beziehung

/5= CH
genügt, worin C ein Faktor von 10 ^J ist.

bei	^HI H₂	= 0	•10~³	m
bei	Ho	= 10	•1O~³	m.
bei	= 15

Dann muß man zur Urzeugung einer oearbeiteten Oberfläche 6 des Werkstücks 2, bei der die Konfiguration 3 des Profils der oben angegebenen .Beziehung -

f= a.H "+ b
genügt, worin a = 1CT²

b s 50.1Cf⁶

ist, den Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse, ausgehend von der Beziehung

U₁ s k( (a-H + b) + c-HJ und für drei Punkt© der ,Abhängigkeit

U₁ a k f (a«H + b) + cn]

bei H₁ = Om

U₁ = 100 V,
bei H₂ = 10·10~3 _m

U₁ = 320 V,
bei H₃ s 15·1Ο~3 _m

U₁ = 330 V,
einstellen·

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Realisierung des Erodieri/erfahrens für stromleitende Werkstoffe enthält einen mit einem Zündimpulsgenerator 14 gekoppelten Leistungsimpulsgenerator 13 (Pig. ρ)» die über eine Entkopplungseinrichtung 15 mit einem Werkzeug 1 und ,mit einem zu bearbeitenden Werkstück 2 verbunden sind. Die Verschiebung des Werkzeuges 1 wird durch eine mit einer Steuereinheit 17

verbundene Einheit 16 zur Verschiebung des Werkzeuges verwirklicht. Die Einrichtung enthält auch ei-

■30 ne Recheneinheit 18 für einen Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse, die den Wart Uj der Aiaplitudenspannung der Zündimpulse im BearDsitungsvorgang errechnet. Die Information über den Wert Uj wird einer Steuereinheit 19 für den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse zugeführt, deren Ausgangsspannung dem Zündimpulsgenerator 14 und der Steuereinheit 1? zur Verschiebung des Werkzeuges 1 (Fig. 1) zugeführt wird.

In der Recheneinheit 18 (Fig. 5) für den Spannuhgsamplitudenwert der Zündimpulse wird am ersten Eingang ein zu öfer Größe H für die ganze Verschiebung des Werkzeuges 1 (Fig. 1) proportionales Signal eingespeist. Am zweiten und dritten Eingang werden der Große + dH des Werkzeuges 1 'proportionale Signale im ßeärbeitungsvorgang eingespeist. Am vierten Eingang wird ein Signal eingegeben, das ein Gesetz angibt, nach dem der Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse eingestellt wird, der der Erzeugung einer bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks entspricht, bei der die Λ-onfiguration 3 des Profils dem vorgegebenen Gesetz ψ (H) entspricht· Die Information über den in der Recheneinheit 1ö errechneten Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse wird einem Eingang der Steuereinheit 19 für den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse zugeleitet. Der letztere wandelt den Ziffernkode in ein analoges Signal um, verstärkt es auf den erforderlichen Wert und liefert es an einen Eingang des Zündimpulsgenerators 14 und an die Steuereinheit 17 für eine Verschiebung des Werkzeuges. Der Zündimpuisgenerator 14 erzeugt unter der Wirkung eines Steuersignals von der Steuereinheit 19 für den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse Zündimpulse. Der Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse gestattet esi eine Oberfläche des Werkstücks 2 (Pig. 1) bei einer Bearbeitung auch mit den Impulsen des Leistungsimpulsgenerators 13 (Fig. 5) zu erzeugen, bei der die Konfiguration 6 des Profils dem gegebenen Gesetz ¹P(H) genügt, wo ^P (H) eine Funktion ist, die ein Gesetz der Konfiguration des Profils einer Oberfläche bezüglich der vorgegebenen Bewegungsbahn 5 cle^ Arbeitsfläche 4 des Werkzeuges 1 in Abhängigkeit von ihrer Verschiebuagsgröße H bei der Bearbeitung beschreibt.

Die Verschiebung des Werkzeuges 1 bei der Bearbeitung des Werkstücks 2 wird durch die Einheit 16 zur Verschiebung des Werkzeuges unter der Wirkung der von der

Steuereinheit 17 für die Verschiebung des Werkzeuges ankommenden Steuersignale übernommen. Die Information über die Verschiebung des Werkzeuges 1 wird wegen des Vorhandenseines einer mechanischen Kopplung zwischen der Einheit 16 zur Verschiebung des Werkzeuges und der Steuereinheit 17 für die Verschiebung des Werkzeuges in die Recheneinheit 18 für einen Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse eingegeben. Auf solche Weise wird die Verschiebungsgröße H des Werkzeuges bei der Bearbeitung des Werkstücks 2 verfolgt. Die Verschiebung H des Werkzeuges erfolgt bei Bereitschaft der Recheneinheit 18 für den Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse zur Aufnahme von Informationen über eine anstehende Verschiebung des Werkzeuges.

Bei der Bereitschaft zur Informationsaufnahme erzeugt die Einheit 18 ein "Bereit"- Signal Ug, das an der Steuereinheit 17 für eine Verschiebung des Werkzeuges eintrifft und eine Verschiebung des Werkzeuges 1 freigibt.

Die Verschiebung des Werkzeuges 1 (Fig. 1) auf der vorgegebenen Bahn 5 i& Richtung einer Vergrößerung der Verschiebung H bezüglich des Anfangspunktes erfolgt bei einem dem Vorgabewert gleichen Spannungsamplitudenwert der Arbeitsimpulse. Der oben angeführte Umstand bedeutet, daß der gegeoene Spalt )f zwischen dem Werkzeug 1 und dem Werkstück 2 Dei der betreffenden Verschiebung des Werkzeuges 1 vorliegt und das Werkzeug 1 weiter zu bewegen ist. Das Steuersignal von der Steuereinheit 19 (Pig· 5) für den Spannungsamplitudenwert der Zündimpuise wird der Steuereinheit 17 für eine Verschiebung des Werkzeuges zugeführt.

Sein Spannungswert Up genügt der Beziehung ^ui = ^ki*^ü7

worin kj ein Faktor ist, der zeigt, um wieviele Male der Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse größer

als der Spannungswert υ« des Steuersignals ist.

Das Steuersignal weist einen Spannungswert U„ gleich U₁

^Ü7 ⁼ . "*T~

auf, worin der Wert Uj und der Paktor kj oben angegeben sind. Es wird in die Steuereinheit 17 für Jie Verschiebung des Werkzeuges gegeben, wo es um den jj'atTCor kj bis zu einem Signal verstärkt wird, dessen Spannungswert U^ gleich Uj ist. Also ist U^ = Uj, wobei Uj den Spannungsamplitudenwert der, Zündimpulse bezeichnet·

; Die Spannung Ug in der Steuereinheit 17 ^zur Verschiebung des Werkzeuges wird mit dem Spannungsamplitudenwert Ug der vom Werkzeug 1 und dem Werkstück 2 abgenommenen Arbeitsimpulse verglichen. Bei Vorhandensein einer Gleichheit der oben angeführten Spannungen, also bei

erzeugt die Einheit 17 ein Signal U^qC+H) für eine Verschiebung des Werkzeuges 1- in Richtung einer Vergrößerung von H bezüglich des Anfangspunktes 0.

Das Signal üjj(-H) für eine Verschiebung des Werkzeuges 1 in Hichtung einer Verringerung von H wird durch die Steuereinheit 17 zur Verschiebung des Werkzeuges bei einem Spannungsamplitudenwert; Uq der Arbeitsimpulse unterhalb des vorgegebenen erzeugt. Die Arbeitsimpulse stellen eine Gesamtheit der Impulse vom Leistungsimpulsgenerator 13 und vom Zründimpulsgenerator 14 dar. Die Ziündimpulse weisen einen größeren Spannungsamplitudenwert als die Leistungsimpulse auf. Zeitlich fallen sie mit den Leistungsimpulsen zusammen. Die Zündimpulse sind zur Störung der elektrischen Festigkeit des Spaltes zwisehen dem Werkzeug 1 (Fig. 1) und dem Werkstück 2 vorgesehen, was. die Bearoeitung des Werkstücks 2 durch die Leistungsimpulse gewährleistet. Der Spannungsamplrcudenwert der Arbeitsimpulse wird nach dem der

Zündimpulse ermittelt· Der Spannungsamplitudenwert Uq der ersteren wird imBearbeitungsvorgang niedriger als der vorgegebene Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse liegen. Er wird durch den Spannungswert bestimmt, bei dem die elektrische Festigkeit des Spaltes zwischen dem Werkzeug 1 und dem ■ Werkstück 2 gestört ist, und ist diesem infolge eines sehr geringen elektrischen Widerstandes des Spaltes mit einer gestörten elektrischen Festigkeit gleich. Der Spannungsamplitudenwert U^₂ der Arbeitsimpulse, • bei dem das Werkzeug 1 zu bewegen ist, wird durch die oben erwähnte Einheit 17 (Fig· 5) festgelegt.

Bei einer Verschiebung des Werkzeuges 1 im i>earoeitungsvorgang um die ganze vorgegebene Größe H wird kein "Bereit"-Impuls Ug in der Recheneinheit 18 für <3en Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse erzeugt, worauf die Verschiebung des Werkzeuges 1' gestoppt wird, und die Bearbeitung nimmt ein Ende.

Der Zündimpulsgenerator 14 (Pig. 5) enthält eine _mit einem Leistungsverstärker 21 und einem Gleichstromverstärker 22 verbundene Gleichspannungsspeisequelle 20 (Fig. 6). Der Ausgang des Gleichstromverstärkers 22 ist an ein Schaltelement 23 angeschlossen, dessen Ausgang an den Leistungsverstärker 21 .gelegt ist. An einem Eingang des Schaltelementes 23 werden Signale von einer Differenzierschaltung 24 eingespeist, deren .Eingang mit dem Leistungsimpulsgenerator 13 gekoppelt ist.

Die Änderung des Spannungsamplitudenwertes Uj" der Zündimpulse am Ausgang des Leistungsverstärkers 21 nach dem vorgeheoenen Gesetz Uj = k ψ (H) erfolgt aufgrund einer Änderung der Spannung der Ausgangsimpulse vom Schaltelement 23 infolge einer Änderung der Speisespannung des letzteren. Das Schaltelement 23 wird durch die Ausgangsspannung des Gleichstromverstärkers 22 gespeist. Die Ausgangsspannung des Gleichstromverstärkers 22 ändert sich proportional zum erhaltenen Spannungsamplitudenwert Uj der Zünd-

impulse. Lie erforderliche Zündiinpulsdauer wird durch, die Elemente der Differenzierschaltung 24 festgelegt. Die Erhaltung des erforderlichen Spannungsamplitudenwertes aer am Ausgang aes Leistungsverstärkers 21 oei der Steuerung durch ein Signal von der Steuereinheit 19 (Fig. 5) für cfen Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse abgenommenen Impulse wird durch Auswahl von Spannungsverstärkungsfaktoren des Leistungsverstärkers 21 (£^lig. 6) und des Gleichstromverstär- kers 22 erreicht.

In ij'ig, 7 ist ein Funktionsschaltbild der Steuereinheit 17 (Pig. 5) für die Verschiebung des Werkzeuges aufgeführt. Sie enthält eine Steuerschaltung 25 (Fig· 7) für die Bewegungsrichtung, die mit einer

/je Schaltung 26 zur Eingabe von Daten über den. Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges und mit einer Synchronisierschaltung 27 verbunden ist. Die Steuereinheit 17 zur Verschiebung des Werkzeuges enthält eine Speisequelle 2Ö, die an einen Verstärker- -former 29 angeschlossen ist* an dessen Eingang Signale von einem Geber 30 für eine schrittweise verschiebung geliefert v/erden.

Die Arbeit der Steuereinheit 17 (Pig. 5) -zur Verschiebung des Werkzeuges geschieht wie folgt;.

Die Steuerschaltung 25 (tfig· 7) für die Bewegungsrichtung des Werkzeuges erzeugt, indem sie den Spannungsamplitudenwert Un der Aroeitsimpulse mit dem vorgegebenen Spannungsamplitudenwert U-j- der Zündimpulse vergleicht, der von der Steuereinheit 19 (Pig· 5) für <2en Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse kommt, Steuersignale für eine Verschiebung des Werkzeuges 1, die der Schaltung 26 (Fig. 7) zur Eingabe von Daten über den Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges zugeführt werden.

Gleichzeitig werden die Steuersignale für die Verschiebung des Werkzeuges 1 auf die Synchronisierschaltung 27 gegeben. Die Synchronisierschaltung 27 steuert bei Vorliegen eines "Bereit"-Signals IL-,

das in diese von der Recheneinheit 1ό (Pig. 5) für

den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse gelangt, die Einrichtung 16 zur Verschiebung des Werkzeuges 1. Die Verschiebung des Werkzeuges 1 kommt durch Einwirkung von Steuersignalen U^qC+H), U^C-H) der Synchronisierschaltung 2? (Pig. 7) auf eine Steuerschaltung 31 für einen Vorschubmechanismus zustande, die den iuechanismus 32 für einen schrittweisen Vorschub des Werkzeugen steuert.

^ei der Verschiebung des Werkzeuges 1 um einen weiteren Schritt +δΗ wird vom Geber 30 für die schrittweise Verschiebung ein Signal abgenommen, das im Verstärker-Foriaer 29 erzeugt wird. Das Signal IL· „ gelangt vom Verstärker-Former 29 in die Schaltung 26 zur Eingabe von Daten über äen Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges. Die Schaltung 26 zur Eingabe von Daten über den Zeitwert der Verschiebung des 'Werkzeuges erzeugt Signale U^(+ äH^) u^d U^cC- dHk) zur Änderung der Verschiebungsgröße H des Werkzeuses 1·

Die Signale U^C+diik) und U^C-diik) für eine Änderung der Verschiebungsgröße H des Werkzeuges 1 werden in die Hecheneinheit 1Ö für <äen Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse bei Vorliegen eines auf die Synchronisierschaltung 27 vom Verstärker-Former 29 (Pig. ?) gelieferten Signals U^^ eingegeben.

Die .Recheneinheit 1ö (Pig. 5) für (fen Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse erzeugt ein auf die Synchronisierschaltung 2? (Pig. 7) treffendes "Bereit"-Signal U₆, das nach Abschluß der Berechnung des Spannungsamplitudenv/ertes der Zündimpulse einer Änderung der Verschiebungsgröße H des Werkzeuges 1 um einen Wert + dHk entspricht.

Die Schaltung 26 zur Eingabe von Daten über den Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges erzeugt ein Steuersignal U^c» das, indem es in die Synchronisierschaltung 27 kommt, die Verschiebung des Werk-

zeuges 1 während der Aufnahme von Informationen über die Verschiebung des Werkzeuges 1 um eine Größe + Hk sperrt.

In Pig. 7 ist eine Funktionsschaltung der Einheit 16 (Fig. 5) zur Verschiebung des Werkzeuges ,gezeigt, die die Steuerschaltung 31 (Fig. 7) für einen Vorschubmechanismus enthält, die an den Mechanismus 32 für einen schrittweisen Vorschub des Werkzeuges angeschlossen ist.

Die Steuerschaltung 31 für den Vorschubmechanismus erzeugt unter der Wirkung der Steuersignale von der Synchronisierschaltung 27 erforderliche Steuersignale, um einen Schrittmotor des Mechanismus 32 für den schrittweisen Vorschub des Werkzeuges in Bewegung zu setzen· Ώ&χ Schrittmotor als Bestandteil des Mechanismus 32 für einen schrittweisen Vorschub des Werkzeuges verschiebt das letztgenannte ·

Der Verstärker-Former 29 enthält einen Verstärker 33 (Fig. ö), der an den Ausgang eines Signalbegrenzers 34 angeschlossen ist«

Das Signal U^ über äi£ Verschiebung des Werkzeuges 1 gelangt vom Geber 30 für 3le schrittweise Verschiebung an den Eingang des Verstärkers 33t wo es spannungs- und stromverstärkt wird. Dann wird das verstärkte Signal dem Signalbegrenzer 34 zugeführt, wo es amplituden- und spannungsmäßig endgültig geformt wird. Vom Ausgang des Signalbegrenzers 34 wird das erzeugte Signal auf die Synchronisier schaltung 27 (Fig. 7) gegeben.

Die Synchronisierschaltung 27 enthält einen mit einem 2-UND-Glied 36 verbundenen Inverter 35 (Fig. 9) sowie zwei 3-UM)-Glieder 37, 3ü, deren Ausgänge an die Eingänge eines mit einem Eingang eines 2-ϋΊίΰ-Gliedes 40 gekoppelten 2-ODER-Gliedes 39 angeschlossen sind·

Bei Vorliegen eines Signals U^o(+H), U,j_ö(-K) zur Verschiebung des Werkzeuges 1 von der

Steuerschaltung 25 (Fig. 7) für die Bewegungsrichtung des Werkzeuges beispielsweise an einem Eingang des 3-UND-Gliedes 33 sowie bei Vorliegen eines Signals von der Recheneinheit 18 (Fig. 5) und bei Ausbleiben eines Steuersignals U^ von der Schaltung 26 (Fig. 7) zur Eingabe von Daten tritt am Ausgang des 3-Uro-Gliedes 38 (Fig. 9) ein Signal U₁₀(+H) für ei- ' ne Verschiebung des Werkzeuges 1 auf. Das Signal U,jq(+H) wird auf die Steuerschaltung 31 für öfen Vorschubmechanismus gegeben. Bei der Abarbeitung einer vorgegebenen Verschiebung des Werkzeuges 1 wird ein Signal U^₂ vom Geber 31 (Fig. 7) für eine schrittweise Verschiebung abgenommen, das nach dem Verstärker-Former 29 an das 2-UND-Glied 40 (Fig. 9) gelangt.

Am Ausgang des■2-UND-Gliedes 40 wird infolge des Vorliegens eines Signals vom Ausgang des 2-ODER-Gliedes 39 und eines Signals vom Verstärker-Former 29 ein Signal LLq für die Eingabe von Daten über eine weitere Verschiebung des Werkzeuges 1 erzeugt, das der Schaltung 26 (Fig. 7) zur Eingabe von Daten über

den Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges zugelei-• tet wird·

Die Schaltung 26 zur Eingabe von Daten über den Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges ent-

^ hält einen an die Eingänge zweier 2-UND-Glieder 42,

43 angeschlossenen Einzelimpulsgenerator 41 (Fig. 10). Die Signale zur Eingabe von Daten über eine Verschieoung des Werkzeuges 1 werden von den Ausgängen der 2-UND-Glieder 42, 43 abgenommen und in die JRecheneinheit 18 (Fig. 5) eingegeben. Die Signale liegen an einem der Ausgänge der 2-UND-Glieder 42, 43 bei Auftreten eines der Signale über eine Verschiebung des Werkzeuges 1, das auf die Eingänge der 2-UND-Glieder 42, 43 von der Synchronisierschaltung 27 gegeben wird, und bei Auftreten von auf die anderen Eingänge der 2-UND-Glieder 42, 43 vom Einzelimpulsgenerator 41 gelieferten Impulsen an· Das Signal am Ausgang des

Sinzelimpulsgenerators 41 wird bei der Erzeugung eines Signals am Ausgang des 2-UND-Gliedes 40 (Fig. 9) der Synchronisierschaltung 27 (Fig. 7) formiert. Gleichzeitig gelangen die Aasgangsimpulse des Einzelimpulsgenerators 41 an den Eingang des Inverters 35 (Fig, 9)ι um eine weitere Verschiebung des Werkzeuges 1 zu sperren, bis die in der Secheneinheit 19 (Fig. 5) angefallene Information verarbeitet worden ist. Bei der Berechnung der eingegebenen Funktion und bei Eintreffen einer Information über eine notwendige weitere Verschiebung des Werkzeuges 1 von der Schaltung 26 zur Eingabe (Fig. 7) wird auf die Synchronisierschaltung 27 von der Recheneinheit 18 ein Freigabesignal für die Eingabe einer weiteren Information gegeben.

Die Impulsdauer beim Einzelimpulsgenerator 41 wird größer als die Informationsempfangszeit der Recheneinheit 18 gewählt. Der Einzelimpulsgenerator 41 enthält zwei Invertoren 44, 45 (Fig. 11), wobei der Ausgang des Inverters 45 an einen Eingang eines NAND-Gliedes 46 und der Ausgang eines NAND-Gliedes 4? an den Eingang des Inverters 44 angeschlossen ist. Ferner enthält der Einzelimpuj.sgenera"cor 41 eine Kapazität 48, deren einer Anschluß am Ausgang des 2-UND-NIOHT-Gliedes 46 und deren anderer Anschluß an einem Eingang des 2-UND-NIGHT-Gliedes 47 und an der Katode einer Diode 49 sowie an einem Widerstand 50 liegt.

-rfei Ausbleiben eines Signals am Eingang des Inverters 45 tritt am Ausgang des Inverters 44 auch kein Signal auf· Bei Erscheinen eines Signals am Eingang des Inverters 45 tritt am Ausgang des Inverters 44 ein Signal, dessen Dauer von der des Eingangssignals nicht abhängt und durch die Größe der Kapazität 48 und den Wert des Widerstandes 50 bestimmt wirdj auf. Die Diode 49 dient zur Entladung aer Kapazität 48 nach Abklingen des Eingangssignals.

In Fig. 12 isr die Steuerschaltung 25 (Fig. 7) für die Bewegungsrichtung des Werkzeuges dargestellt. Sie enthält eine mit einer Bezugsspannungsquelle 52

und mit einem Maßstabsverstärker 53 gekoppelte Speisequelle 51 (Pig. 12). Die Steuerschaltung 2ö enthält zwei Vergleichsschaltungen 54, 55» deren Ausgänge an eine logische Schaltung 56 angeschlossen sind. Der Eingang der Vergleichsschaltung 55 ist mit dem Ausgang einer Integrierschaltung 57 verbunden.

Die Signale U^+H), U^ (-H) für die Bewegungsrichtung des Werkzeuges 1, die auf die Schaltung 26 Ci'ig. 7) zur Eingabe geliefert werden, werden durch die logische Schaltung 56 (Fig. 12) erzeugt. Am Eingang dieser Schaltung treffen Signale U₂₀ und U₂₁ von den Vergleichsschaltungen 54» 55 ein, wooei das Vorliegen des Signals IT₂₀ bedeutet, daß der Spannungsimpulswert tu der bei der Bearbeitung vom Werkzeug 1 und dem Werkstück 2 abgenommenen Arbeitsimpulse dem vorgegebenen Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse gleich ist. Das Vorliegen des Signals U₂^, bedeutet, daß der Spannungsamplitudenwert U_Q der Arbeitsimpulse kleiner als der untere vorgegebene Spannungsamplitudenwert U^₂ der Arbeitsimpulse ist.

. Zur Erzeugung des Signals U₂₀ wird auf die Vergleichsschaltung 55 über die Integrierschaltung 57 eine Spannung Uq vom Werkzeug 1 und dem Werkstück 2 und über den Maßstabsverstärker 53 eine Steuerspannung von der Steuereinheit 19 (Fig. 5) gegeben.

An einem Eingang des Verstärkers 53 (£ig· ^2) liegt ein Signal U^ an, dessen Spannungswert dem Spannungsamplitudenwert Uj der Zündimpulse gleich ist, der durch die Recheneinheit 1Ö^: (Fig. 5) erre.chnet wird.

Das Signal U^ liegt am Ausgang der Vergleichsschaltung 54 bei einem Spannungsamplitudenwert Ug der Arbeitsimpulse, der kleiner als der untere vorgegebene Spannungsamplitudenwert U^₂ ist.

Das Signal LL₂ wird durch die Bezugsspannun^squelle 52 erzeugt. Die logische Schaltung 56 weist einen Inverter 58 (Fig. 13) und ein 2-USfD-Glied 59

auf, an dessen Eingang der Ausgang des Inverters 5>o angeschlossen ist.

Am Eingang des 2-UUJD-ßliedes 59 kommt ein Signal U₂Q und am Eingang des Inverters 58 ein Signal U₂Xj an. Die logische Schaltung 56 erzeugr ein Signal Ii^i₀C+H) am Ausgang des 2-TOD-Gliedes 59 und ein Signal U^ (-H) am Ausgang des Inverters 5ö. Die Steuereinheit 19 (Fig. >) l'ür den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse enthält einen Digitalanalogum-

IQ wandler 60 (Fig. 14), dessen Ausgang an den Eingang

eines Maßstabsverstärkers 61 angeschlossen ist·

Die von der Recheneinheit 18 am Eingang des Digitalanalogumwandlers im Ziffernkode ankommende Information wird in ein dem Wert des Ziffernkodes proportionales Signal umgesetzt. Nach einer Spannungsund Stromverstärkung im Maßstabsverstärker 61 auf einen Wert, der ausreicht, um den Zündimpulsgenerator 1-4 zu steuern, trifft ein Signal U₀ an einem Eingang des letzteren ein·

^In -fc'ig· 15 ist ein Zeitdiagramm für die Arbeit der Synchronisierschaltung 27 (i'ig. 7) wiedergegeben.

Bei Anliegen eines "Bereit"-Signale Ug von der Recheneinheit 18 (Fig. 5) wird bei Auftreten eines

₂c Signals U^₀ für eine Verschiebung von +H des Werkzeuges 1 von der Steuerschaltung 25 (ü'ig. 7) (zum Zeitpunkt ¹Cj) ein Signal U^n für eine Verschiebung von +H des Werkzeuges 1 erzeugt· Das Signal U^n für eine Verschiebung von +H des Werkzeuges 1 wird der Steuer-

OQ schaltung 31 für den Vorschubmechanismus zugeführt.

Nach der Abarbeitung eines Schrittes von +ΔΗ aes Werkzeuges erscneint am Ausgang des Verstärker-i'ormers 29 ein Signal U^^» clas (zum Zeitpunkt t₂) auf die Synchronisierschaltung 27 geliefert wird. .Bei seinem Eintreffen wird die Wirkung der Signale U^₀ und U^o aufgehoben· Sein Auf-ureten "bewirkt die Erzeugung eines von aer Schaltung 26 ^!zur Eingabe ankommenden Steuersignals U^₆ und die Erzeugung von Signalen U^ ^

zur .Eingabe von i>aten über den Zeitwert von +dH der Verschiebung des Werkzeuges 1 durch die Synchronisierschaltung 2?.

Ein Impuls vom Vers"cärker-iiOrmer 29 endet zum Zeitpunkt ty Die Dauer der Signale U₁₆ und ULq. ist gleich gewählt, bie klingen zum Zeitpunkt t_g ab, und ihre Dauer überschreiOe-c die Verarbeitungszeit rür die in der Recheneinheit 18 (i'ig. 5) angekommene Inrormation. Diese Informaiionsverarbeitungszeit ist im Diagramm durch den Zeitpunkt te angedeutet. Nach Beendigung des Signals U^q zur Eingabe (zum Zeitpunkt t₆) wird ein "Bereit"-Signal U₆ erarbeitet.

Das Vorliegen des "3ereit"-Signals bewirkt die Erzeugung eines Signals U₁₀ für eine Verschiebung von -H des Werkzeuges 1 infolge des Vorhandenseines eines Signals U^ für eine Verschiebung von -H des Werkzeuges von der Steuerschaltung 25 seit dem Zeitpunkt t^.

. Auf solche Weise wird die Arbeit zur Verschiebung des Werkzeuges 1 im ßearbeitungsvorßang mit der Eingabe von Daten über dessen Verschiebung in die Recheneinheit 18 synchronisiert, die einen erforderlichen der vorliegenden Verschiebung H des Werkzeuges 1 entsprechenden Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse berechnet.

Die Verwendung des angemeldeten Erodierverfahrensgestattet es, die herstellungstechnischen Möglichkeiten des Erodierens im ganzen zu erweitern sowie eine Bearbeitung von Hohlräumen und Bohrungen mit nach einem bestimmten Gesetz veränder liehen Profil zu verwirklichen. Das oben genannte Verfahren gestattet es, mit einem Verschleiß des Werkzeuges zusammenhängende schädliche Einwirkungen zu beseitigen. Dies erhöht die Herstellungsgenauigkeit für die Werkstücke. Das angemeldete Verfahren erlaubt es, beispielsweise, eine Konizität einer Matrize bei deren Herstellung mit einem Stempel .infolge der

Kompensation des Verschleißes des letzteren zu vermeiden. Es gestattet, Matrizen für iJlockschnittwerkzeuge im gleichen Durchlauf herzustellen^ wobei der Schneidteil der Matrize und das Fenster gefertigt werden.

Die Ausnutzung der angemeldeten Einrichtung gestattet es, den JSrodiervorgang in vielerlei Hinsicht zu automatisieren, was dessen Produktivität wesentlich steigert. Sie sichert bei der Fertigung einen schnellen Wechsel von einer Art der Werkstücke auf andere. Die Verwendung der Einrichtung gestattet es auch, die Herstellungsgenauigkeit für die Werkstük-&e im Erodierverfahren bei einer hohen Oberflächengüte zu erhöhen·

Leer seite

Claims

ERODIERVEBP.ÄHBEN PÜfi STBOMIiEIIENDE WEKKSIOPi¹B

UND EINBICEDUNG PUB DESSEN DUBCHPÜHRUNG J PAIENTANSPEÜ-OHB Erodierverfahren für stromleitende Werkstoffe, bei dem in den Stromkreis Werkzeug-Werkstück Leistungsund Zündimpulse eingespeist werden, deren Spannungsamplitudenwert geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse, ausgehend von der Beziehung U₁ β k<P(H),

eingestellt wird, worin

Uj - der Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse; ic - ein ]?roportionalitätsfaktor, der <iie Beziehung zwischen dem Wert der Durchschlagspannung

1$ für den Spalt zwischen dem Werkzeug (1) und

dem Werkstück (2) im Bearbeitungsvorgang und der Spaltweite herstellt;
y(H) - eine Punktion, die das Gesetz der Konfiguration - des Profils der während der Bearbeitung bei einer Verschiebung des Werkzeuges (1) um eine Verschiebungsgröße H bezüglich der vorgegebenen 3ewegungsbahn der Arbeitsfläche (4) des Werkzeuges zu erhaltenden Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücke beschreibt, sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungs amplitudenwert der Zündimpulse in dem Maße 3.6s Verschleißes des Werkzeuges (1) zu Jedem Zeitpunkt zusatzlieh um einen Wert von k ¹P(H) vergrößert wird, worin V(H) - eine Jjiink-cion ist, die das Änderungsgesetz für die Größe der Abweichung der Arbeitsfläche (4) des Werkzeuges von der vorgegebenen Bewegungsbahn (5) infolge seines Verschleißes in Abhängigkeit von seiner Verschiebungsgröße

H bei der Bearbeitung beschreibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1,2dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Vor- und Nachbearbeitung des Werkstücks der Spannungswert der Zündimpulse für die Nachbearbeitung größer als der Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse für die Vorbearbeitung um einen zu einer Schlichtzugabe proportionalen Wert eingestellt wird·

4· Einrichtung zur Durchführung des Erodierverfahrens für stromleitende Werkstoffe nach Anspruch 1, die einen Leistungsimpuls·· und einen Zündimpulsgenerator (13 bzw. 14) enthält, die über eine Entkopplungseinrichtung mit dem Werkzeug (1) und dem, Werkstück (2) verbunden sind, wobei das Werkzeug (1) mit dessen Vor-

25. schubmechanismus im Bearbeitungsvorgang kr aft schlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Secheneinheit (1d) für den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse enthält, deren einem Eingang ein zur ganzen linearen Verschiebung des Werkzeuges proportionales Signal, deren zweitem und drittem Eingang zur Verschiebungsgröße des Werkzeuges im Bearbeitungsvorgang proportionale Signale, deren viertem Eingang ein Signal zugeführt wird, das ein Gesetz angibt, nach dem. der Amplitudenspannungsweri der üündimpulse eingestellt wird, der der Erzeugung einer Oberfläche des Werkstücks (2) bei der Bearbeitung entspricht, bei der die Konfiguration (3) des ifrofils dem vorgegebenen Gesetz ψ (H) folgt, und die mit einer üln-

heit.(16) zur Verschiebung des Werkzeuges über eine im Stromkreis Werkzeug-Werkstück liegende Steuereinheit (17) für eine Verschiebung des Werkzeuges und mit dem Zündimpulsgenerator (14) über eine Steuereinheit (19) für einen Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse gekoppelt ist.

;-5· Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zündimpulsgenera-"Cor (-14) einen Gleichstromverstärker (22) enthält, der an eine Steuereinheit (19) für <2en Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse angeschlossen ist, deren zweiter Eingang an eine Gleichspannungsspeisequelle (20) und deren Ausgang an einen Eingang eines Schaltelementes (23) gelegt ist, das an den Ausgang einer Differenzierschaltung (24) angeschlossen ist, deren Eingang mit dem Leistungsimpulsgenerator (13) gekoppelt ist, während der Ausgang des Schaltelementes (23) mit der Jmtkopplungseinrichoung (15) über einen Leistungsverstärker (21) verbunden ist, an dessen einen Eingang die Gleichspannungsspeisequello (20) gelegt ist.

6, Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (17) zur . Verschiebung des Werkzeuges eine Speisequelle (23), eine im Stromkreis Werkzeug-Werkstück liegende und an diese Speisequelle (28) und an eine Synchronisierschaltung (27) gelegte Steuerschaltung (25) xür die Bewegungsrichtung des Werkzeuges, einen Geber (30) rür eine schrittweise Verschiebung des Werkzeuges (1), der über einen Verstärker-JSOrmer (29) an die Synchronisler-30. schaltung (27) angeschlossen und mit einem Mechanismus (32) xür einen schrittweisen Vorschub aes Werkzeuges (1) krar-cschlüsslg verbunden ist, der mit einer Steuerschaltung (31) für den Vorschubmechanismus elektrisch verbunden ist, die auch an die Synchronisier schaltung (27) angeschlossen ist, und eine Schaltung (26) zur Eingabe von Daten über 4en Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges enthält, die an die Steuerschaltung (25) für die Bewegungsrichtung des Werkzeuges und

an die Synchronisierschaitung C27) angeschloÄreix Ιέτ, wobei der Ausgang der Schaltung (26) zur Eingabe von Daten mit dem zweiten Eingang der Recheneinheit (13) für den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse gekoppelt ist.

7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (25) für die Bewegungsrichtung des Werkzeuges eine Speisequelle (51) enthält, an die das au bearbeitende Werkstück eine Bezugsspannungsquelle (52), eine erste· und eine zweite Vergleichsschaltung (54» 55) t eine logische Schaltung (56), ein Maßstabsverstärker (53), eine Integrierschaltung (57) angeschlossen sind, wobei ein Eingang der logischen Schaltung (56) mit dem Ausgang der ersten Vergleichsschaltung (54) und ein anderer Eingang mit dem Ausgang der zweiten Vergleichsschaltung (55) und ein Eingang der ersten Vergleichsschaltung (54) mit dem Werkzeug und mit einem Eingang der Integrierschaltung (57) gekoppelt ist, deren Ausgang mit einem anderen Eingang der zweiten Vergleichsschaltung (.55) verbunden ist, deren erster Eingang an den Ausgang des Maßstabsverstärkers (53) angeschlossen ist, während ein anderer Eingang der ersten Vergleichsschaltung (54) mit dem Ausgang der Bezugsspannungsquelle (52) verbunden ist, wobei die Ausgänge der logischen Schaltung (56) an die Schaltung (26) zur Eingabe von Daten über einen Zeitwert der Verschiebung des Werkzeuges der Steuereinheit (17) für eine Verschiebung des Werkzeuges angeschlossen und ein Eingang des Maßstabsverstärkers (53) mit dem Ausgang der Steuereinheit (12) für den Spannungsamplitudenwert der Zündimpulse.gekoppelt ist.