DE10355800A1 - Surface analysis and working procedure for burr removal measures voltage current relationship to control material removal from machined surfaces - Google Patents

Abstract

A surface analysis (1) and working (9) procedure compares (6) the measured (4) voltage current relationship for an electrode with defined separation from a work piece in an electrolyte with the required value and uses the comparison to control material removal by voltage pulses. Independent claims are included for equipment using the procedure for finishing machined surfaces.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse einer Oberfläche eines Werkstücks, ein Verfahren zur Bearbeitung einer solchen Oberfläche, einen adaptiven Prozeß für eine Oberfläche eines Werkstücks sowie eine Vorrichtung zur Analyse und/oder Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks.The The invention relates to a method for analyzing a surface of a Workpiece a method for processing such a surface, an adaptive Process for a surface of a workpiece and a device for analyzing and / or processing a surface of a Workpiece.

Zur Bearbeitung eines Werkstücks bzw. dessen Oberfläche können unterschiedliche Verfahren zur Anwendung kommen. Hierbei kann vorgesehen sein, daß mit einem jeweils geeigneten Verfahren an der Oberfläche des Werkstücks ein Materialabtrag erfolgt.to Machining a workpiece or its surface can different methods are used. This can be provided that with a suitable method on the surface of the workpiece Material removal takes place.

Durch spanende Bearbeitung der Oberfläche, bspw. durch Bohren, können nach erfolgter Bearbeitung an der Oberfläche noch Grate vorhanden sein, die die Oberfläche des Werkstücks verunreinigen, wodurch die Qualität des Werkstücks beeinträchtigt wird. Dies kann u.a. auch dann nachteilig sein, wenn nach der spanenden Bearbeitung ein weiterer Bearbeitungsprozeß der Oberfläche vorgesehen ist.By machining the surface, For example, by drilling, can after processing on the surface still burrs exist, the the surface of the workpiece contaminate, which affects the quality of the workpiece. This can i.a. even be disadvantageous if after the cutting Processing another processing process of the surface provided is.

Ein Entgraten erfolgt in der Regel manuell, was jedoch im Rahmen einer Produktion einen zusätzlichen Aufwand bzw. eine Verzögerung der Produktion verursacht. Da zudem nicht zwangsläufig an allen Oberflächen aller Werkstücke Grate vorhanden sind, ist ein bspw. manuelles Entgraten nicht immer zwingend notwendig.One Deburring is usually done manually, but in the context of a Production an additional Effort or a delay caused the production. Besides, not necessarily at all surfaces all workpieces Burrs are present, for example, a manual deburring is not always mandatory necessary.

Vor diesem Hintergrund wird ein Verfahren zur Analyse einer Oberfläche eines Werkstücks mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks mit den Merkmalen des Anspruchs 5, ein adaptiver Prozeß für eine Oberfläche mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 vorgeschlagen.In front This background is a method for analyzing a surface of a workpiece with the features of claim 1, a method of processing a surface a workpiece with the features of claim 5, an adaptive process for a surface with the features of claim 8 and a device with the features of Proposed claim 9.

Vorteil der ErfindungAdvantage of invention

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Analyse einer Oberfläche eines Werkstücks ist vorgesehen, daß das Werkstück und eine Elektrode in einem definierten Abstand zueinander angeordnet werden, und daß in Gegenwart eines Elektrolyten durch ein elektrisches Meßverfahren bzgl. der Oberfläche und der Elektrode ein Istwert einer elektrischen Größe ermittelt und daß auf Grundlage dessen eine Bedingung für diesen Istwert überprüft wird. Mit diesem Verfahren ist eine Überprüfung von Prozeßbedingungen möglich, die durch die Anordnung der Oberfläche des Werkstücks relativ zu der Elektrode beeiflußt sind, so daß die Prozeßsicherheit erhöht werden kann. Die Bedingung ist an die Größe des Istwerts der elektrischen Größe geknüpft, je nachdem ob diese Bedingung erfüllt oder nicht erfüllt ist, kann über ein weiteres Vorgehen entschieden werden. Auf diese Weise läßt sich ermitteln, ob für einen weiteren Prozeß die nötigen Rahmenbedingungen vorhanden sind, bzw. ob ein bestimmter Prozeß, durch den ein Ergebnis des Verfahrens zur Analyse berücksichtigt wird, durchzuführen ist. Das Ergebnis kann eine strukturelle und/oder materielle Beschaffenheit des Materials der Oberfläche, die bspw. durch Grate oder dergleichen verunreinigt sein kann, berücksichtigen. Das Verfahren zur Analyse ist in einfacher Weise auch maschinell und/oder automatisiert durchführbar.at the method according to the invention for the analysis of a surface a workpiece is provided that the workpiece and an electrode are arranged at a defined distance from each other, and that in Presence of an electrolyte by an electrical measuring method regarding the surface and the electrode determines an actual value of an electrical variable and that on Basis of which a condition for this actual value is checked. With this procedure is a review of process conditions possible, the relative by the arrangement of the surface of the workpiece to the electrode are so that the process safety increase can. The condition is related to the magnitude of the actual value of the electrical Size knotted, ever after that fulfilled this condition or not fulfilled is, can over one further course of action should be decided. In this way can be determine if for another process the force Conditions exist, or whether a particular process, by which a result of the method of analysis is taken into account. The result may be a structural and / or material nature the material of the surface, which may be contaminated by burrs or the like, for example. The Method of analysis is in a simple manner also by machine and / or automated feasible.

Bei Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, daß zur Überprüfung der Bedingung der Istwert mit einem Sollwert der elektrischen Größe verglichen wird. Somit kann durch eine Abweichung des Istwerts vom Sollwert, wobei eine tolerierbare Größe der Abweichung festlegbar ist, eine klare Aussage darüber getroffen werden, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht.at execution of the method is provided that for checking the condition of the actual value is compared with a desired value of the electrical quantity. Thus, can by a deviation of the actual value from the nominal value, wherein a tolerable Size of deviation is definable to make a clear statement about whether the conditions met is or not.

Bei einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere des elektrischen Meßverfahrens, ist vorgesehen, daß bei dem elektrischen Meßverfahren in Abhängigkeit einer zwischen der Elektrode und der Oberfläche anliegenden Spannung ein zwischen der Elektrode und der Oberfläche fließender Strom gemessen wird. Selbstverständlich kann alternativ vorgesehen sein, daß eine zwischen der Elektrode und der Oberfläche anliegende Spannung in Abhängigkeit eines zwischen der Elektrode und der Oberfläche fließenden Stroms gemessen wird. Mittels hinreichend empfindlicher Meßgeräte ist eine präzise und/oder eindeutige Überprüfung der Bedingung in Abhängigkeit des Istwerts möglich.at a possible Embodiment of the method according to the invention, in particular the electrical measuring method, is provided that at the electrical measuring method dependent on a voltage applied between the electrode and the surface voltage Current flowing between the electrode and the surface is measured. Of course you can alternatively be provided that a between the electrode and the surface voltage applied in dependence a current flowing between the electrode and the surface is measured. By means of sufficiently sensitive measuring instruments is a precise and / or clear review of the Condition in dependence the actual value possible.

Bei der Durchführung des Verfahrens kann ein Abstand zwischen der Elektrode und der Oberfläche ermittelt werden. Dieser Abstand ist aufgrund einfacher physikalischer Prinzipien aus dem zwischen der Elektrode und der Oberfläche fließenden Strom bzw. anhand der zwischen der Elektrode und der Oberfläche anliegenden Spannung herleitbar. Ein von einem Sollwert abweichender Istwert des Abstands kann durch Unebenheiten, bspw. Grate, an der Oberfläche hervorgerufen sein.at the implementation of the method, a distance between the electrode and the surface can be determined become. This distance is due to simple physical principles from the current flowing between the electrode and the surface or on the basis of derivable between the electrode and the surface voltage. An actual value of the distance deviating from a nominal value can be determined by Bumps, such as burrs, be caused on the surface.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Werkstück und die Elektrode in einem definierten Abstand relativ zueinander angeordnet werden. Betrachtet man Grate als Ablagerungen an der Oberfläche, so ist zu erwarten, daß der Istwert für den Abstand zwischen der Elektrode und der Oberfläche geringer ist als der Sollwert. Ein derartiges Vorhandensein von Graten wird in einfacher Weise aufgrund der Höhe des fließenden Stroms ermittelt. Überschreitet dieser Strom einen Grenzstrom, so ist dies ein Indiz für das Vorhandensein von Graten.It is inventively provided that the workpiece and the electrode are arranged at a defined distance relative to each other. If one considers burrs as deposits on the surface, it is to be expected that the actual value for the distance between the electrode and the surface ge ringer is the target value. Such a presence of burrs is easily determined by the magnitude of the flowing current. If this current exceeds a limiting current, this is an indication of the presence of burrs.

Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks. Dies erfolgt unter Berücksichtigung eines Ergebnisses des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Analyse der Oberfläche des Werkstücks. Falls sich aufgrund der Analyse ergeben hat, daß an der Oberfläche eine bspw. durch Grate verursachte Verunreinigung vorhanden ist, so kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bearbeitung der Oberfläche des Werkstücks ein Entgraten erfolgen. Falls sich bei der Analyse der Oberfläche ergeben haben sollte, daß die Beschaffenheit der Oberfläche eine andere Bedingung erfüllt, so kann eine entsprechende andere, angemessene Bearbeitung durchgeführt werden. Es kann auch der Fall eintreten, daß an der Oberfläche keine Grate vorhanden sind. Dann ist eine Bearbeitung mit dem Ziel des Entgratens der Oberfläche nicht notwendig und die Oberfläche steht für eine mögliche weitere, andersartige Bearbeitung bereit.Of Furthermore, the invention relates to a method for processing a surface a workpiece. This is done under consideration a result of the method according to the invention for analysis the surface of the workpiece. If, on the basis of the analysis, it has been found that there is a surface For example, caused by burr contamination exists, so can with the method according to the invention for editing the surface of the workpiece Deburring done. If arise at the surface analysis should have that Texture of the surface fulfills another condition, so a corresponding other, appropriate processing can be carried out. It can also be the case that on the surface no Burrs are present. Then an editing with the goal of Not deburring the surface necessary and the surface stands for a possible further, different types of processing ready.

Hierbei kann in einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens zur Bearbeitung die Oberfläche des Werkstücks durch eine bezüglich der Oberfläche und einer Elektrode herrschenden elektrischen Größe in Gegenwart eines Elektrolyten bearbeitet werden. Bei einem derartigen ECM-Prozeß (electro-chemical-machining-Prozeß) kann durch Elektrolyse ein Abtrag metallischen Materials an der Oberfläche herbeigeführt werden. Es ist nicht auszuschließen, daß mit dem Verfahren zur Analyse der Oberfläche Fehlstellen nachgewiesen wurden, die nunmehr durch Abtragung zu entfernen sind. Zu diesem Zweck wird zwischen der Oberfläche des Werkstücks und der Elektrode eine hinreichend hohe Spannung angelegt oder ein hinreichend großer Strom geleitet.in this connection can in a preferred embodiment of the method for processing the surface of the workpiece by a respect the surface and an electrode of electrical magnitude in the presence of an electrolyte to be edited. In such an ECM (electro-chemical-machining) process By electrolysis, a removal of metallic material at the surface are brought about. It can not be excluded, that with the method for analyzing the surface defects detected which are now to be removed by ablation. To this Purpose will be between the surface of the workpiece and applying or applying a sufficiently high voltage to the electrode sufficiently large Electricity passed.

Ist vorzugsweise vorgesehen, daß durch das Verfahren an der Oberfläche ein Materialabtrag erfolgt, so ist das Werkstück als Anode und die Elektrode als Katode zu kontaktieren. Dieses Verfahren ist hervorragend dazu geeignet, Grate an der Oberfläche zu entfernen.is preferably provided that by the process on the surface a material removal takes place, then the workpiece as the anode and the electrode to contact as cathode. This procedure is excellent suitable burrs on the surface to remove.

Bei dem erfindungsgemäßen adaptiven Prozeß wird die Oberfläche des Werkstücks erfindungsgemäß bearbeitet, während oder nachdem die Oberfläche des Werkstücks erfindungsgemäß analysiert wird bzw. wurde. Ein verkürzter Istabstand zwischen der Elektrode und der Oberfläche relativ zu dem an sich erforderlichen Sollabstand, bedingt durch Grate oder Ablagerungen an der Oberfläche ist gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Analyse der Oberfläche nachweisbar. Diese Grate oder Ablagerungen können mittels des ECM-Prozesses entfernt werden. Hierzu wird die Oberfläche mit einer zeitlich kurzen Pulsspannung oder einem zeitlich kurzen Pulsstrom beaufschlagt. Dabei kann nach einem jeden derartigen Puls die Bedingung für das Vorhandensein von Graten oder Ablagerungen durch Vergleich des Istwerts des Stroms mit dem Sollwert des Stroms überprüft werden. Somit wird das Verfahren zur Bearbeitung der Oberfläche simultan zu dem Verfahren zur Analyse der Oberfläche durchgeführt. Ist die Oberfläche entgratet, wird der Sollabstand zwischen der Elektrode und der Oberfläche im Rahmen technisch bedingter Toleranzen erreicht und somit ist auch der Istwert der elektrischen Größe dem Sollwert weitgehend angeglichen. Dieses Ziel wird je nach Ausprägung der Grate nach einer entsprechenden Anzahl von Spannungs- bzw. Strompulsen erreicht. Der ECM-Prozeß zum Zwecke des Entgratens ist dann abgeschlossen.at the adaptive invention Process becomes the surface of the workpiece processed according to the invention, while or after the surface of the workpiece is analyzed according to the invention or was. A shortened one Actual distance between the electrode and the surface relative to the itself required nominal distance, due to burrs or deposits on the surface is according to the method of the invention detectable for analysis of the surface. These burrs or deposits can be removed by means of the ECM process. For this purpose, the surface with a temporally short pulse voltage or a temporally short pulse current applied. In this case, after each such pulse, the condition for the Presence of burrs or deposits by comparing the actual value the current with the setpoint of the current to be checked. Thus, the method becomes Processing of the surface carried out simultaneously with the surface analysis method. Is the surface deburred, the nominal distance between the electrode and the surface in the frame is technical reached conditional tolerances and thus is also the actual value of electrical size of the setpoint largely equalized. This goal is depending on the severity of the burrs after a corresponding number of voltage or Reached current pulses. The ECM process for the purpose of deburring is then completed.

Der adaptive Prozeß kann durch die Stromhöhe bei einer Prüfung im Rahmen einer bevorstehenden Weiterbearbeitung des Werkstücks, insbesondere durch einen eigentlich durchzuführenden ECM-Prozeß, ausgelöst werden.Of the adaptive process can through the current level at an exam in the context of an upcoming further processing of the workpiece, in particular be triggered by an ECM process actually to be performed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Analyse und/oder zur Bearbeitung der Oberfläche weist folgende Komponenten auf: eine Einrichtung zur Positionierung einer Elektrode relativ zu einem Werkstück, eine Einrichtung zur Bereitstellung mindestens eines Elektrolyten zwischen der Elektrode und der Oberfläche des Werkstücks, eine Einrichtung zur Bereitstellung mindestens einer elektrischen Größe zwischen der Elektrode und der Oberfläche sowie eine Meßeinrichtung zur Messung eines Istwerts einer dieser elektrischen Größen als auch eine Einrichtung zur Überprüfung einer Bedingung für diesen Istwert, insbesondere bezüglich eines Sollwerts.The inventive device for analysis and / or for processing the surface has the following components on: means for positioning an electrode relative to a workpiece, a device for providing at least one electrolyte between the electrode and the surface of the workpiece, a Device for providing at least one electrical variable between the electrode and the surface and a measuring device for measuring an actual value of one of these electrical quantities as also a facility for reviewing a Condition for this actual value, in particular with respect a setpoint.

Dadurch, daß die Elektrode relativ zu dem Werkstück und nicht zu der evtl. mit Graten oder Unebenheiten versehenen Oberfläche des Werkstücks positionierbar ist, wird eine gute Voraussetzung für das Verfahren zur Analyse der Oberfläche geschaffen. Eine direkte Positionierung der Elektrode relativ zur Oberfläche würde das Verfahren zur Analyse beeinträchtigen. Mit der Einrichtung zur Bereitstellung des Elektrolyten als auch mit der Einrichtung zur Bereitstellung der elektrischen Größe, bspw. eine Spannungs-/Stromquelle, wird sowohl das elektrische Meßverfahren als auch der ECM-Prozeß ermöglicht. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Analyse als auch das erfindungsgemäße Verfahren zur Bearbeitung mit ein und derselben Vorrichtung durchgeführt werden. Darüber hinaus kann nach einem erfolgten Entgraten der Oberfläche oder, falls an der Oberfläche keine Grate nachgewiesen worden sind, mit derselben Vorrichtung ein weiterer ECM-Prozeß durchgeführt werden, mit dem im Rahmen einer weiteren, eigentlichen Bearbeitung des Werkstücks Ecken oder Kanten an der Oberfläche des Werkstücks abgerundet werden können. Mit der Meßeinrichtung kann das Verfahren zur Analyse der Oberfläche durch Messung des Istwerts eines Stroms oder einer Spannung durchgeführt werden. Die Einrichtung zum Überprüfen der Bedingung dient dem Vergleich des Istwerts mit dem Sollwert.By virtue of the fact that the electrode can be positioned relative to the workpiece and not to the surface of the workpiece which may be provided with burrs or irregularities, a good prerequisite for the method for analyzing the surface is created. Direct positioning of the electrode relative to the surface would affect the method of analysis. With the means for providing the electrolyte as well as the means for providing the electrical quantity, for example a voltage / current source, both the electrical measuring method and the ECM process are made possible. Thus, the inventive method for analysis as well as the inventive method for processing can be carried out with one and the same device. In addition, after a successful deburring of the surface or, if no burrs have been detected on the surface, with the same device, a further ECM process can be performed, with which in a further, actual processing of Workpiece corners or edges on the surface of the workpiece can be rounded. With the measuring device, the method for analyzing the surface by measuring the actual value of a current or a voltage can be performed. The means for checking the condition is used to compare the actual value with the setpoint.

Mit dem adaptiven ECM-Prozeß können variable Eingangsgrößen (Grate an der Oberfläche) hin auf ein eng toleriertes Endergebnis bearbeitet werden, ohne daß aufgrund dessen eine Modifizierung anschließender ECM-Prozessdaten für die eigentliche Bearbeitung erforderlich ist. Unterschiedliche Eingangsgeometrien (Grate) an der Oberfläche können durch eine mechanische, spanende Vorbearbeitung verursacht sein.With The adaptive ECM process can be variable Input variables (burrs on the surface) to a narrowly tolerated final result, without that due its modification of subsequent ECM process data for the actual Editing is required. Different input geometries (Burrs) on the surface can be caused by a mechanical, machining pre-processing.

Mit der Erfindung kann auf ein manuelles Entgraten verzichtet werden, was vorteilhafterweise eine Reduzierung der Nachbearbeitung als auch des Ausschusses mit sich bringt.With The invention can be dispensed with manual deburring, which is advantageously a reduction in post-processing of the committee.

Bislang verursachten bei vergleichbaren Anlagen unterschiedliche Gratgeometrien bei der Überstromprüfung eine Störung. Dies hatte zur Folge, daß die Anlage in eine Ausgangsstellung zurückfuhr und die Grate manuell beseitigt werden mußten. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein Eingangszustand des Werkstücks analysiert bzw. erkannt werden. Mit der Vorrichtung kann das Werkstück solange bearbeitet werden, bis eine ideale Geometrie der Oberfläche vorhanden ist, sodann kann der richtige ECM-Prozeß zum Abrunden von Ecken oder Kanten gestartet werden.So far caused different burr geometries for comparable systems at the overcurrent test a Disorder. This had the consequence that the Plant returned to a starting position and the burrs manually had to be eliminated. With the device according to the invention An input state of the workpiece can be analyzed or recognized become. With the device, the workpiece can be processed as long as until an ideal geometry of the surface is present, then can the right ECM process for Rounding off corners or edges will be started.

Der Nutzungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bei weitem höher, als dies bei vergleichbaren Anlagen der Fall ist. Das durch den eigentlichen ECM-Prozeß zu bearbeitende Werkstück kann mittels der erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich effizienter kontrolliert und/oder vorbearbeitet werden, als dies herkömmlichen (manuellen) Methoden möglich ist.Of the Utilization of the device according to the invention is far higher, than is the case with comparable equipment. That by the actual ECM process too machining workpiece can by means of the method according to the invention much more efficiently controlled and / or pre-processed, as this conventional (manual) methods possible is.

Abhängig von der Stromhöhe kann der Abstand zwischen der Elektrode und der Oberfläche des Werkstücks mittels materialabtragender Spannungs- oder Stromimpulse gezielt vergrößert werden. Das Verfahren zur Analyse der Oberfläche ist beendet, wenn der gemäß des elektrischen Meßverfahrens zurückgemeldete Strom oder die zurückgemeldete Spannung in einem definierbaren Bereich liegt. Dann kann der eigentliche ECM-Prozeß oder eine andere geeignete Bearbeitung der Oberfläche gestartet werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Werkstücke, die mit unterschiedlichen Eingangsgrößen in die Vorrichtung gefahren werden, am Ende annähernd gleiche Ausgangsgeometrien aufweisen.Depending on the current level can the distance between the electrode and the surface of the workpiece targeted by material-removing voltage or current pulses be enlarged. The process for analyzing the surface is completed when the according to the electrical measuring method reported back Electricity or the returned Voltage is within a definable range. Then the actual ECM process or one other suitable editing of the surface can be started. Another Advantage of the invention is that workpieces with different Input variables in the Device are driven, at the end approximately the same initial geometries exhibit.

Zeichnung Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. In dieser zeigt:drawing The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings further explained. In this shows:

1 ein Diagramm zu einer bevorzugten Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren, 1 a diagram for a preferred implementation of the method according to the invention,

2 ein Diagramm zu einem idealisierten Verlauf elektrischer Größen bei bevorzugter Ausführung der erfindungsgemäßen Verfahren, und 2 a diagram for an idealized course of electrical quantities in a preferred embodiment of the inventive method, and

3 eine bevorzugte Ausgestaltung eine erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung. 3 a preferred embodiment of a device according to the invention in a schematic representation.

Der in der 1 gezeigte adaptive Prozeß 1 beginnt mit einem Eingangsschritt 2 und wird mit einem Ausgangsschritt 12 beendet. Der adaptive Prozeß 1 umfaßt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Analyse 5 für eine Oberfläche eines Werkstücks sowie ein Verfahren zur Bearbeitung 9 für dieselbe Oberfläche desselben Werkstücks. Dabei ist das Verfahren zur Analyse 5 in den Eingangsschritt 2, ein elektrisches Meßverfahren 4 sowie eine Überprüfung 6 einer Bedingung unterteilt. Das Verfahren zur Analyse 5 sowie das Verfahren zur Bearbeitung 9, die gemeinsam in dem adaptiven Prozeß 1 enthalten sind, ergänzen sich gegenseitig.The Indian 1 shown adaptive process 1 begins with an input step 2 and comes with an initial step 12 completed. The adaptive process 1 comprises a method according to the invention for analysis 5 for a surface of a workpiece and a method for machining 9 for the same surface of the same workpiece. Here is the procedure for analysis 5 in the input step 2 , an electrical measuring method 4 as well as a review 6 divided into a condition. The procedure for analysis 5 and the method of processing 9 working together in the adaptive process 1 contained, complement each other.

Bei dem Eingangsschritt 2 werden Ausgangsbedingungen geschaffen. Hierbei ist vorgesehen, das Werkstück, dessen Oberfläche zu analysieren und/oder zu bearbeiten ist, in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (3) anzuordnen. Hierbei wird das Werkstück in einem definierten Abstand relativ zu einer Elektrode einer Vorrichtung angeordnet.At the entrance step 2 initial conditions are created. In this case, provision is made for the workpiece, whose surface is to be analyzed and / or processed, in a device according to the invention ( 3 ). In this case, the workpiece is arranged at a defined distance relative to an electrode of a device.

Bei dem elektrischen Meßverfahren 4, das bezüglich der Oberfläche des Werkstücks und der Elektrode durchgeführt wird, wird zwischen der Oberfläche und der Elektrode eine geeignete Meßspannung oder eine andere geeignete elektrische Meßgröße angelegt. Resultierend wird ein Istwert eines zwischen der Oberfläche und der Elektrode fließenden Stroms oder einer anderen elektrischen Größe gemessen.In the electrical measuring method 4 , which is performed with respect to the surface of the workpiece and the electrode, a suitable measuring voltage or another suitable electrical measured variable is applied between the surface and the electrode. As a result, an actual value of a current flowing between the surface and the electrode or another electrical quantity is measured.

Bei der Überprüfung der Bedingung 6 wird der Istwert mit einem Sollwert verglichen. Ergibt sich hierbei, daß der gemessene Strom über einem Grenzstrom liegt, so bedeutet das, daß der Abstand zwischen der Elektrode und der Oberfläche geringer ist als gefordert. Dies kann darin begründet sein, daß an der Oberfläche des Werkstücks Grate vorhanden sind, die zu entfernen sind. Ein für ein Entgraten erforderlicher Materialabtrag kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bearbeitung 9 durchgeführt werden.When checking the condition 6 the actual value is compared with a setpoint value. If this results in the fact that the measured current is above a limiting current, this means that the distance between the electrode and the surface is less than required. This may be due to the fact that on the surface of the workpiece burrs are present, which are to be removed. A required for deburring material removal can by means of the method according to the invention for processing 9 be performed.

Falls sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Analyse bei der Überprüfung der Bedingung 6 ergeben sollte, daß an der Oberfläche des Werkstücks keine Grate vorhanden sind, so wird der adaptive Prozeß 1 mit dem Ausgangsschritt 12 beendet. Dieser Ausgangsschritt 12 kann beispielsweise eine Überleitung zu einer weiteren Bearbeitung der Oberfläche darstellen. Dies kann insbesondere einen eigentlichen ECM-Prozeß umfassen, mit dem an der Oberfläche des Werkstücks vorhandene Ecken oder Kanten abgerundet werden. Dieser eigentliche ECM-Prozeß wird mit derselben erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wie der adaptive Prozeß 1.If in the method according to the invention for analysis in the review of the condition 6 should show that there are no burrs on the surface of the workpiece, then the adaptive process 1 with the initial step 12 completed. This initial step 12 can represent, for example, a transition to a further processing of the surface. This may in particular include an actual ECM process, with the existing on the surface of the workpiece corners or edges are rounded. This actual ECM process is performed with the same inventive device as the adaptive process 1 ,

Bei der Bearbeitung 9 ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein ECM-Prozeß zum Entgraten der Oberfläche vorgesehen. Dies kann vorzugsweise geregelt und mittels kurzer Spannungspulse geeigneter Höhe erfolgen. Währenddessen wird das elektrische Meßverfahren 4 weitergeführt. Mit der die Spannungspulse begleitenden Messung des zwischen der Oberfläche und der Elektrode fließenden Stroms kann ein Fortschritt des Materialabtrags oder Entgratens an der Oberfläche nachvollzogen werden. Bei einer theoretisch nach jedem einzelnen Puls innerhalb der Bearbeitung 9 durchführbaren Überprüfung der Bedingung 6 kann entschieden werden, ob der Abstand zwischen der Elektrode und der Oberfläche den Sollwert erreicht hat. Ist dies der Fall, so wird der adaptive Prozeß 1 mit dem Ausgangsschritt 12 beendet. Ist dies nicht der Fall, können an der Oberfläche noch Grate vorhanden sein, das Verfahren zur Bearbeitung 9 wird sodann fortgesetzt.When editing 9 In a preferred embodiment of the invention, an ECM process for deburring the surface is provided. This can preferably be regulated and carried out by means of short voltage pulses of suitable height. Meanwhile, the electrical measuring method 4 continued. With the measurement of the current flowing between the surface and the electrode accompanying the voltage pulses, an advance of the material removal or deburring at the surface can be traced. At a theoretical rate after every single pulse within the processing 9 feasible verification of the condition 6 It can be decided whether the distance between the electrode and the surface has reached the target value. If this is the case, then the adaptive process 1 with the initial step 12 completed. If this is not the case, burrs may still be present on the surface, the method of processing 9 is then continued.

2 zeigt idealisiert ein Strom-Zeit-Diagramm (I-t), das simultan zu einem Spannungs-Zeit-Diagramm (U-t) verläuft. Das I-t-Diagramm zeigt einen möglichen zeitlichen Verlauf eines Stroms, der während des elektrischen Meßverfahrens zwischen der Oberfläche des Werkstücks und der Elektrode fließt. Dieser Strom I resultiert aus einer zwischen dem Werkstück und der Elektrode anliegenden Spannung. Die Höhe des Stroms I gibt mittelbar über den Abstand zwischen der Oberfläche und der Elektrode Auskunft. Unterschreitet dieser Abstand einen Sollwert, so können an der Oberfläche Grate vorhanden sein. Dies macht sich dadurch bemerkbar, daß der Strom I größer als ein Sollwert I₀ ist . 2 shows idealized a current-time diagram (It), which runs simultaneously to a voltage-time diagram (Ut). The It diagram shows a possible time course of a current flowing between the surface of the workpiece and the electrode during the electrical measuring process. This current I results from a voltage applied between the workpiece and the electrode. The magnitude of the current I indirectly gives information about the distance between the surface and the electrode. If this distance falls below a nominal value, burrs may be present on the surface. This is noticeable in that the current I is greater than a setpoint I ₀ .

Zum Entgraten der Oberfläche wird an dieser durch einen ECM-Prozeß ein Materialabtrag herbeigeführt. Hierzu werden zwischen der Oberfläche und der Elektrode kurzzeitige Spannungspulse U_P angelegt. Diese Spannungspulse U_P beginnen in diesem idealisierten Beispiel zum Zeitpunkt t₁. Simultan ergibt sich, daß die Stromstärke I abnimmt. Zu einem Zeitpunkt t₂ hat die Stromstärke I den Grenzwert I₀ erreicht, das bedeutet, daß zwischen der Elektrode und der Oberfläche des Werkstücks der Sollabstand erreicht wurde. Aufgrund dessen kann der ECM-Prozeß beendet werden, die Oberfläche des Werkstücks wird deshalb zu dem Zeitpunkt t₂ ein letztes Mal mit einem Spannungspuls U_P beaufschlagt.To deburr the surface, a material removal is brought about at this by an ECM process. For this purpose, short-time voltage pulses U _{P are} applied between the surface and the electrode. These voltage pulses U _P start in this idealized example at time t ₁ . Simultaneously it follows that the current I decreases. At a time t ₂ , the current I has reached the limit I ₀ , which means that the target distance has been reached between the electrode and the surface of the workpiece. Because of this, the ECM process can be terminated, the surface of the workpiece is therefore applied a final time at the time t ₂ with a voltage pulse U _P.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 aus 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Werkstück 22 mit einer Oberfläche 24, eine Elektrode 26, eine Einrichtung 28 zur Bereitstellung einer elektrischen Größe, insbesondere eine Spannungs-/Stromquelle, die zwischen dem Werkstück 22 und der Elektrode 26 kontaktiert ist. Ein zwischen der Oberfläche 24 des Werkstücks 22 und der Elektrode 26 bereitstellbares Elektrolyt 30, eine Meßeinrichtung 34 sowie eine Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtung 36.The device according to the invention 20 out 3 shows a schematic representation of a workpiece 22 with a surface 24 , an electrode 26 , An institution 28 for providing an electrical quantity, in particular a voltage / current source, between the workpiece 22 and the electrode 26 is contacted. One between the surface 24 of the workpiece 22 and the electrode 26 Provable electrolyte 30 , a measuring device 34 and a control device 36 ,

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Werkstück 22 relativ zu der Elektrode 26 in einem vorgegebenen Abstand d angeordnet wird, wobei die Oberfläche 24 des Werkstücks 22 der Elektrode 26 zugewandt ist.It is inventively provided that the workpiece 22 relative to the electrode 26 is arranged at a predetermined distance d, wherein the surface 24 of the workpiece 22 the electrode 26 is facing.

Die Oberfläche 24 wurde bspw. durch eine mechanische, insbesondere spanenden Bearbeitung vorbehandelt. Hierbei kann es vorkommen, daß an der Oberfläche 24 Grate 32 entstehen. Diese Grate 32 sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 entfernbar.The surface 24 was pretreated, for example, by a mechanical, in particular machining. It may happen that on the surface 24 Bone 32 arise. These ridges 32 are with the device according to the invention 20 removable.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 ist zunächst das erfindungsgemäße Verfahren zur Analyse der Oberfläche durchführbar. Hierzu kann mit der Spannungs-/Stromquelle 28 zwischen dem Werkstück 22 und der Elektrode 26 eine Spannung geeigneter Größe angelegt werden. Mit dem Meßinstrument 34 wird ein zwischen der Oberfläche 24 über das Elektrolyt 30 zu der Elektrode 26 fließender Strom gemessen. Überschreitet ein Istwert dieses Stroms einen Sollwert, so kann dies durch das Vorhandensein von Graten 32 an der Oberfläche 24 bedingt sein. Das heißt, daß der reale Abstand zwischen der Oberfläche 24 inklusive der Grad 32 geringer ist als der Sollabstand d.With the device according to the invention 20 First, the inventive method for analyzing the surface is feasible. This can be done with the voltage / current source 28 between the workpiece 22 and the electrode 26 a voltage of suitable size can be applied. With the meter 34 becomes one between the surface 24 over the electrolyte 30 to the electrode 26 measured flowing current. If an actual value of this current exceeds a set value, this can be due to the presence of burrs 32 on the surface 24 be conditional. That is, the real distance between the surface 24 including the degree 32 is less than the desired distance d.

Diese Grate 32 können mittels eines ECM-Prozesses entfernt werden. Hierzu kann auch mittels der Spannungs-/Stromquelle 28 mindestens ein geeigneter kurzzeitiger Strompuls geeigneter Höhe angelegt werden. Dadurch wird ein Entgraten der Oberfläche 24 hervorgerufen. Die damit verbundene Entwicklung kann über das Meßinstrument 34 durch fortlaufende Messung des fließenden Stroms überwacht werden. Die Regelungs- bzw. Steuerungseinrichtung 36 übernimmt hierbei die Aufgabe, eine für den adaptiven Prozeß notwendige Bedingung zu überprüfen.These ridges 32 can be removed by means of an ECM process. This can also be done by means of the voltage / current source 28 at least one suitable short-term current pulse of suitable height can be applied. This will cause a deburring of the surface 24 caused. The associated development can be done via the measuring instrument 34 be monitored by continuous measurement of the flowing current. The control device 36 The task here is to check a condition necessary for the adaptive process.

Ist der Istwert des Stroms höher als der vorgegebene Grenzwert des Stroms, so wird der ECM-Prozeß über die Spannungs-/Stromquelle 28 durch weitere Bereitstellung kurzzeitiger Spannungsimpulse fortgesetzt. Dieser ECM-Prozeß ist beendet, sobald der Istwert des Stroms den Grenzstrom erreicht bzw. unterschritten hat. Dies bedeutet, daß die Oberfläche 24 entgratet ist.If the actual value of the current is higher than the predetermined limit value of the current, the ECM process via the voltage / current source 28 continued by further providing short-term voltage pulses. This ECM process is completed as soon as the actual value of the current has reached or fallen below the limiting current. This means that the surface 24 is deburred.

Nun kann ein eigentlicher ECM-Prozeß mit derselben erfindungsgemäßen Vorrichtung 20 durchgeführt werden. Dieser ECM-Prozeß kann zum Ziel haben, Ecken oder Kanten an dem Werkstück, insbesondere an der Oberfläche 24 des Werkstücks 22, abzurunden. Hierzu kann die Spannungs-/Stromquelle 28 über die Regelung- bzw. Steuerungseinrichtung 36 so geschaltet werden, daß die Oberfläche 24 mit einem Strom oder einer Spannung geeigneter Höhe beaufschlagt wird.Now, an actual ECM process with the same device according to the invention 20 be performed. This ECM process may aim to have corners or edges on the workpiece, particularly on the surface 24 of the workpiece 22 to top it off. For this purpose, the voltage / current source 28 via the control device 36 be switched so that the surface 24 with a current or a voltage of suitable height is applied.

Claims (9)

Verfahren zur Analyse einer Oberfläche (24) eines Werkstücks (22), bei dem das Werkstück (22) und eine Elektrode (26) in einem definierten Abstand zueinander angeordnet werden, und bei dem in Gegenwart eines Elektrolyten (30) durch ein elektrisches Meßverfahren bezüglich der Oberfläche (24) und der Elektrode (26) ein Istwert einer elektrischen Größe ermittelt und auf Grundlage dessen eine Bedingung für diesen Istwert überprüft wird.Method for analyzing a surface ( 24 ) of a workpiece ( 22 ), in which the workpiece ( 22 ) and an electrode ( 26 ) are arranged at a defined distance from each other, and in which in the presence of an electrolyte ( 30 ) by an electrical measuring method with respect to the surface ( 24 ) and the electrode ( 26 ) determines an actual value of an electrical quantity and based on which a condition for this actual value is checked. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bedingung auf Grundlage eines Vergleichs des Istwerts mit einem Sollwert der elektrischen Größe überprüft wird.The method of claim 1, wherein the condition based on a comparison of the actual value with a desired value of electrical size is checked. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem bei dem elektrischen Meßverfahren in Abhängigkeit einer zwischen der Elektrode (26) und der Oberfläche (24) anliegenden Spannung ein zwischen der Elektrode (26) und der Oberfläche (24) fließender Strom gemessen wird.Method according to one of Claims 1 or 2, in which, in the case of the electrical measuring method, a connection between the electrode ( 26 ) and the surface ( 24 ) voltage applied between the electrode ( 26 ) and the surface ( 24 ) flowing current is measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit dem ein Abstand zwischen der Elektrode (26) und der Oberfläche (24) ermittelt wird.Method according to one of claims 1 to 3, with which a distance between the electrode ( 26 ) and the surface ( 24 ) is determined. Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche (24) eines Werkstücks (22) unter Berücksichtigung eines Ergebnisses eines Verfahrens (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.Method for processing a surface ( 24 ) of a workpiece ( 22 ) taking into account a result of a procedure ( 5 ) according to one of claims 1 to 4. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Oberfläche (24) des Werkstücks (22) durch eine bezüglich der Oberfläche (24) und einer Elektrode (26) herrschenden elektrischen Größe in Gegenwart eines Elektrolyten (30) bearbeitet wird.Method according to Claim 5, in which the surface ( 24 ) of the workpiece ( 22 ) by a respect to the surface ( 24 ) and an electrode ( 26 ) in the presence of an electrolyte ( 30 ) is processed. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei dem an der Oberfläche (24) ein Abtrag von Material (32) erfolgt.Method according to one of Claims 5 or 6, in which on the surface ( 24 ) a removal of material ( 32 ) he follows. Adaptiver Prozeß für eine Oberfläche (24) eines Werkstücks (22), bei dem die Oberfläche (24) des Werkstücks (22) gemäß einem Verfahren (9) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 bearbeitet wird, während oder nachdem diese Oberfläche (24) gemäß einem Verfahren (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 analysiert wird bzw. wurde.Adaptive process for a surface ( 24 ) of a workpiece ( 22 ), in which the surface ( 24 ) of the workpiece ( 22 ) according to a method ( 9 ) according to any one of claims 5 to 7, during or after said surface ( 24 ) according to a method ( 5 ) is analyzed according to one of claims 1 to 4 or was. Vorrichtung zur Analyse und/oder Bearbeitung einer Oberfläche (24) eines Werkstücks mit einer Einrichtung zur Positionierung des Werkstücks (22) und einer Elektrode (26) relativ zueinander, mit einer Einrichtung zur Bereitstellung eines Elektrolyten (30) zwischen der Elektrode (26) und der Oberfläche (24) des Werkstücks (22), mit einer Einrichtung (28) zur Bereitstellung mindestens einer elektrischen Größe bezüglich der Elektrode (26) und der Oberfläche (24), mit einer Meßeinrichtung (34) zur Messung eines Istwerts einer der mindestens einen elektrischen Größe sowie einer Einrichtung (36) zur Überprüfung einer Bedingung für diesen Istwert.Device for analyzing and / or processing a surface ( 24 ) of a workpiece with a device for positioning the workpiece ( 22 ) and an electrode ( 26 ) relative to one another, with a device for providing an electrolyte ( 30 ) between the electrode ( 26 ) and the surface ( 24 ) of the workpiece ( 22 ), with a facility ( 28 ) for providing at least one electrical variable with respect to the electrode ( 26 ) and the surface ( 24 ), with a measuring device ( 34 ) for measuring an actual value of one of the at least one electrical variable and a device ( 36 ) to check a condition for this actual value.