DE3102943A1

DE3102943A1 - Drahtschneid-elektroerosionsmaschine

Info

Publication number: DE3102943A1
Application number: DE19813102943
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Tokyo Inoue
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1980-01-29
Filing date: 1981-01-29
Publication date: 1981-12-10
Also published as: JPS56116119U; FR2481177B1; FR2481177A1; US4364812A; GB2067947B; IT8147661A0; IT1142249B; GB2067947A

Description

Inoue-Japax Research Incorporated Yokohamashi, Kanagawuken, Japan

Drahtschneid-Elektroerosionsmaschine

Die Erfindung betrifft eine Drahtschneid-Elektroerosionsmaschine und insbesondere einen Führungskörper, um ein Führungsglied oder vorzugsweise beide Führungsglieder von zwei Führungsgliedern für eine kontinuierliche Drahtelektrode zu bilden, die axial kontinuierlich vorrückt, so daß sie eine Schneidzone von einer Einlaßseite zu einer Auslaßseite in der Drahtschneid-Elektroerosionsmaschine durchsetzt, die aufweist eine Einrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Laufdrahtelektrode über der Einlaß- und der Auslaßseite und die Führungsglieder zwischen der Einlaß- und der Auslaßseite, damit die Laufdrahtelektrode dazwischen geradlinig gelagert und deren Achse in eine Bearbeitungsbeziehung mit einem Werkstück in der Schneidzone ausgerichtet wird.

Das Drahtschneid-Elektroerosionsverfahren verwendet eine kontinuierliche Drahtelektrode einer Dicke in einem Durch-

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messerbereich zwischen 0,05 und 0,5 mm, die axial vorrückt und von einer Einlaßseite durch eine Schneidzone zu einer Auslaßseite transportiert wird. In der Schneidzone liegt ein Werkstück, und ein Bearbeitungsspalt ist zwischen der vorrückenden oder laufenden Drahtelektrode (Laufdrahtelektrode) und dem Werkstück gebildet. Eine Bearbeitungsflüssigkeit, insbesondere destilliertes Wasser dielektrischer Natur oder ein flüssiger Elektrolyt, wird eingespeist, um den Bearbeitungsspalt zu füllen und zu spülen, während ein elektrischer Strom, vorzugsweise in der Form einer Reihe von Impulsen, zwischen die Drahtelektrode und das Werkstück gelegt wird, damit eine Folge elektrischer Entladungen oder eine starke elektrolytische Wirkung durch das Fluidmedium hervorgerufen wird, wodurch Material vom Werkstück abgetragen werden kann. Mit fortschreitender Materialabtragung wird das Werkstück bezüglich der axial laufenden Drahtelektrode im allgemeinen quer zu deren Achse entlang einer vorbestimmten Schneidstrecke versetzt, damit im Werkstück ein gewünschter Schnitt bzw. ein angestrebtes Profil gebildet wird.

In der Strecke des Drahtlaufes sind durch einen Motor angetriebene Antriebsrollen insbesondere auf der Auslaßseite vorgesehen, damit eine Zugkraft an die Drahtelektrode gelegt wird, so daß diese mit einer vorbestimmten Vorrück- oder Vorschubgeschwindigkeit bzw. -rate zugeführt wird. Durch einen Motor angetriebene Bremsrollen können weiterhin auf der Einlaßseite vorhanden sein. Somit kann die unter einer geeigneten (mechanischen) Spannung gedehnte oder gestreckte Drahtelektrode entlang der Strecke laufen, die auch zwei Führungsglieder aufweisen sollte, die als glatte gewölbte Lagerflächen ausgeführt sind, die dazu dienen, die Richtung des Drahtlaufes von der Einlaßseite zur Schneidzone und von dieser zur Auslaßseite jeweils zu ändern. Diese Führungs-

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glieder können auch als Drahtausrieht- bzw. Drahtjustierführungen dienen, damit die Laufdrahtelektrode in eine vorbestiitimte Bearbeitungsstellung am Werkstück in der Schneidzone genau ausgerichtet wird.

Der Aufbau eines Drahtausricht-Führungsgliedes beeinflußt daher direkt die Bearbeitungsgenauigkeit, die daraus folgt.

Bisher werden gewöhnlich drei Formen des Drahtdurchganges in der Drahtführungs- und Trägeranordnung verwendet. Eine Form benutzt einen Stift oder einen Zapfen, auf dem die Drahtelektrode verdrillt ist, und die zweite Form verwendet eine entweder geradlinige oder gewölbte V-förmige Rille oder Nut, die eine Lagerfläche für die Laufdrahtelektroden liefert. Bei diesen Formen löst sich der Laufdraht leicht ab, was zu einer Bearbeitungsungenauigkext führt. Die dritte Form benutzt eine Backe oder einen Innendurchgang, der durch eine längliche feste Einheit gebildet ist; jedoch erlaubt eine derartige Struktur nicht ein einfaches Einbauen und Ausbauen der kontinuierlichen Drahtelektrode.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen wenigstens ein Führungsglied von zwei Führungsgliedern in einer Elek-' troerosionsmaschine bildenden Führungskörper anzugeben, der eine verbesserte Bearbextungsgenauxgkext liefert und die oben aufgezeigten Schwierigkeiten und Nachteile beim Stand der Technik vermeidet.

Die Erfindung ermöglicht einen wenigstens ein Führungsglied von zwei Führungsgliedern bildenden Führungskörper für eine kontinuierliche Drahtelektrode, die axial kontinuierlich vorrückt, um durch eine Schneidzone von einer Einlaßseite zu einer Auslaßseite in einer Drahtschneid-Elektroerosions-

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maschine zu laufen, die aufweist eine Einrichtung zum Anlegen einer (mechanischen) Spannung an die Laufdrahtelektrode über der Einlaß- und der Auslaßseite und die Führungsglieder, die zwischen der Einlaß- und der Auslaßseite vorgesehen sind, um dazwischen geradlinig die Laufdrahtelektrode zu lagern und diese in eine vorbestimmte Bearbeitungsbeziehung mit einem Werkstück in der Schneidzone auszurichten oder zu justieren; der Führungskörper hat:

Ein erstes Segment, das eine kontinuierliche und längliche Drahtaufnahme-Nut, -Aussparung, -Kerbe bzw. -Rille mit einem ersten Teil, der geradlinig ist und nächst der Schneidzone liegt, und mit einem zweiten Teil, der gewölbt und von der Schneidzone entfernt ist, bildet, wobei die Kerbe im Querschnitt kontinuierlich über dem ersten und dem zweiten Teil V-förmig ist und dadurch zwei kontinuierliche und längliche Drahtlagerflächen erzeugt, die unter einem Winkel zusammengefügt sind, um den V-förmigen Querschnitt zu bilden, und

ein zweites Segment, das mit dem ersten Segment wenigstens entlang des ersten Teiles gekoppelt ist, um die durch den ersten Teil der Kerbe laufende Drahtelektrodc in einem Lagerkontakt mit den oben genannten Flächen im ersten Segment zu halten.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das erste Segment so geformt, daß die Kerbe eine Länge entlang des ersten Teiles aufweist, die wenigstens 10-mal größer als die Dicke oder der Durchmesser der Drahtelektrode ist, und daß vorzugsweise das zweite Segment in Eingriff mit dem ersten Segment und/oder der Drahtelektrode entlang wenigstens eines wesentlichen Teiles dieser Länge gehalten ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung

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näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt eines erfi ndungsgemäßen Führungskörpers, der zwei Führungsglieder in einer Drahtschneid-Elektroerosionsanordnung bildet,

Fig. 2 einen Schnitt X-X des Führungskörpers der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt X¹-X' des Führungskörpers der Fig. 1, und

Fig. 4 einen Schnitt X-X eines abgewandelten Führungskörpers.

In der Fig. 1 verwendet die Drahtschneid-Elektroerosionsanordnung eine kontinuierliche Drahtelektrode einer Dicke bzw. eines Durchmessers von 0,05 bis 0,5 mm, die axial durch (nicht gezeigte) Führungsrollen in üblicher Weise vorrückt, um so kontinuierlich durch eine Schneidzone 4 von einer Einlaßseite 5 zu einer Auslaßseite 6 zu laufen. Eine (nicht gezeigte) übliche Bremseinrichtung ist ebenfalls vorhanden, um eine (mechanische) Spannung an die Laufdrahtelektrode über der Einlaßseite 5 und der Auslaßseite 6 zu legen. Zwischen der Einlaßseite 5 und der Auslaßseite 6 sind zwei Führungsglieder 2 und 3 vorgesehen, um geradlinig die Laufdrahtelektrode 1 dazwischen zu tragen und diese in eine Bearbeitungsbeziehung mit einem Werkstück 7 in der Schneidzone auszurichten oder zu justieren. Das Werkstück 7 liegt neben der Laufdrahtelektrode 1, und ein Bearbeitungsspalt wird zwischen diesen gebildet. Eine Bearbeitungsflüssigkeit, insbesondere destilliertes Wasser dielektrischer Natur oder ein flüssiger Elektrolyt, wird ein-

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gespeist, um den Bearbeitungsspalt zu füllen und zu spülen, während ein elektrischer Strom, vorzugsweise in der Form einer Reihe von Impulsen, zwischen der Drahtelektrode 1 und dem Werkstück 7 liegt, damit eine Fplge elektrischer Entladungen oder eine starke elektrolytische Wirkung durch das flüssige Medium hervorgerufen wird, wodurch Material vom Werkstück abgetragen werden kann. Mit fortschreitender Materialabtragung wird das Werkstück 7 bezüglich der axial laufenden Drahtelektrode 1 im allgemeinen quer zu deren Achse entlang einer vorgeschriebenen Schneidstrecke verschoben, um einen gewünschten Schnitt oder ein angestrebtes Profil im Werkstück 7 zu bilden.

Jedes der Führungsglieder 2 und 3 wird erfindungsgemäß durch einen Führungskörper mit einem ersten Segment 8 und einem zweiten Segment 9 gebildet. Das erste Segment 8 ist in der Form eines rechteckigen Blockes oder einer Säule oder eines Ständers, der bzw. die mit einer kontinuierlichen und länglichen Drahtaufnahmekerbe 10 ausgestattet ist, die aufweist einen ersten Teil B, der geradlinig ist und nächst der Schneidzone 4 liegt, und einen zweiten Teil A, der gewölbt und von der Schneidzone 4 entfernt ist, wobei der erste und der zweite Teil A und B der länglichen Kerbe 4 kontinuierlich miteinander und koplanar mit einer Ebene sind, die die Achse der Drahtelektrode 1 enthält, die durch die Schneidzone 4 läuft.

Die Kerbe 10 ist V-förmig im Querschnitt kontinuierlich über den Teilen A und B, wie dies aus den Schnitten X-X und X'-X' des Körpers in den Teilen A und B folgt, wobei die durch diese Schnitte X-X und X'-X¹ gebildeten Ebenen beide senkrecht zur Achse der Drahtelektrode 1 sind, die durch die Schneidzone 4 läuft. Die Kerbe 10 ist V-förmig, so daß deren zwei Wände 10a und 10b, die unter einem

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Winkel 10c zusammenstoßen oder verbunden sind, zwei kontinuierliche und längliche Drahtlagerflächen bilden.

Das zweite Segment 9 ist in der Form einer rechteckigen Platte oder eines Blockes und ist in Eingriff mit dem ersten Segment 8 gezeigt, um die im ersten Teil B laufende Drahtelektrode 1 in einem Lagerkontakt mit den Wänden 10a und 10b im ersten Segment 8 zu halten. Die bereits erwähnte Spannungseinrichtung dient dazu, sicher bzw. fest die im zweiten Teil A der Kerbe 10 laufende Drahtelektrode 1 in einem Lagerkontakt mit den Wänden 10a und 10b im ersten Segment 8 zu halten. Somit wird die über das Führungsglied 2 an der Einlaßseite 5 laufende Drahtelektrode 1 zuerst durch die gewölbte V-Kerbe (A) oder den durch die beiden Wände 10a und 10b gebildeten Raum geführt, während sie darin durch die oben erwähnte Spannungseinrichtung fest oder sicher gehalten wird, und dann verläuft sie durch eine längliche geradlinige V-Kerbe (B) oder einen durch drei Flächen, nämlich die beiden Wände 10a und 10b sowie die Platte 9, gebildeten Raum, während sie darin fest oder sicher gehalten wird. Der über das Führungsglied 3 an der Auslaßseite 6 laufende Draht 1 verläuft durch die längliche geradlinige V-Kerbe B oder einen Raum, während sie darin fest oder sicher gehalten wird, und dann ist sie über die gewölbte Kerbe A geführt, während sie darin durch die oben erwähnte Spannungseinrichtung fest oder sicher gehalten ist. Auf diese Weise wird die bisher übliche Neigung der Lauf draht elektrode ^, sich aus den Führungsdurchgängen zu lösen, die V-Kerben aufweisen oder auf sonstige Weise gestaltet sind, wirksam ausgeschlossen, so daß die Achse der durch die Schneidzone 4 laufenden Drahtelektrode 1 mit einem extrem hohen Genauigkeitsgrad in einer Bearbeitungsstellung mit dem Werkstück 7 gehalten wird. In den gewölbten Bereichen A wird jede Abbiegung oder Auslenkung des Drahtes 1 wirksam unter der durch die Span-

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nungseinrichtung angelegten (mechanischen) Spannung entfernt, und in den geradlinigen Bereichen B ist die zweckmäßige Stellungs- oder Ausrichtstabilisierung des Drahtes 1 gewährleistet, was zu dem verbesserten Drahtjustieren und damit zu einer erhöhten Bearbeitungsgenauigkeit führt. Ein hochstabilisierter Drahtführungszustand wird so aufgebaut, der praktisch frei von jeder Änderung ist, die von einer Änderung der Schneidrichtung der Drahtelektrode bezüglich des Werkstückes gemäß einer Form der Schneidstrecke abhängt. Es hat sich gezeigt, daß die Drahtlagerlänge bei den geradlinigen Teilen B in der Kerbe 10 wenigstens 10-mal größer als die Dicke oder der Durchmesser der Drahtelektrode 1 dimensioniert sein sollte.

Versuche wurden durchgeführt, um die formbezogene Genauigkeit, die Justiergenauigkeit und die Abstands- oder Teilungsgenauigkeit bei einem erfindungsgemäßen Körper mit denjenigen Genauigkeiten mit herkömmlichen Stift-Führungen , V-Nut-Führungen und Backen-Führungen zu vergleichen. Die folgende Tabelle zeigt die Vergleichsergebnisse:

	Formbezogene Genauigkeit	Justier genauigkeit	Abstands- oder Teilungsgenauig keit
Stiftführungen	schlecht	schlecht	schlecht
V-Nut-Füh rungen	gut	hervorra gend	ausreichend gut
Backen-Führun gen	hervorragend	hervorragend	ausreichend gut
Erfindung	hervorragend	hervorragend	hervorragend

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In vorteilhafter Weise ist im erfindungsgemäßen Führungskörper das Segment 9 lösbar mit dem Segment 8 gekoppelt, um ein einfaches Zusammenbauen und Zerlegen der Drahtelektrode 1 mit den Führungsanordnungen 2 und 3 zu erlauben.

Das Segment 8 kann in vorteilhafter Weise aus zwei Untersegmenten 8a und 8b zusammengesetzt sein (vgl. Fig. 2 und 3), die in üblicher Weise miteinander verschraubt oder sonst verbunden sein können.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Form des erfindungsgemäßen Führungskörpers mit einer V-Kerbe einer gleichmäßigen Tiefe über den gewölbten und geradlinigen Teilen A und B und parallelen Wänden 11a und 11b im Segment 8 offen zum Segment 9 und angrenzend an die V-Kerben-Wand 10a bzw. 10b.

Das Segment oder die Platte 9 kann nicht in einem tatsächlichen Kontakt mit dem Segment oder dem Block 8 sein und sollte dann unter einem elastischen Druck in einem Druckkontakt mit der Drahtelektrode 1 gehalten sein, um diese in einem Lagerkontakt mit den Flächen 10a und 10b entlang des geradlinigen Teiles B in der Kerbe 10 zu halten.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

1.1 Drahtschneid-Elektroerosionsmaschine mit einem Führungskörper, der wenigstens ein Führungsglied von zwei Führungsgliedern für eine kontinuierliche Drahtelektrode bildet, die axial kontinuierlich vorrückt, um durch eine Schneidzone von einer Einlaßseite zu einer Auslaßseite zu laufen, und mit einer Einrichtung zum Anlegen einer Spannung an die Laufdrahtelektrode über der Einlaß- und der Auslaßseite, wobei die Führungsglieder zwischen der Einlaß- und der Auslaßseite vorgesehen sind, um geradlinig die Laufdrahtelektrode dazwischen zu tragen und deren Achse in eine vorbestimmte Bearbeitungsbeziehung mit einem Werkstück in der Schneidzone zu justieren,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Führungskörper (2, 3) aufweist:

- ein erstes Segment (8), das eine kontinuierliche und längliche Drahtaufnahmekerbe (10) mit einem ersten Teil, der geradlinig ist und nächst bei der Schneidzone (4) liegt, und mit einem zweiten Teil (A), der gewölbt und von der Schneidzone (4) entfernt ist, bildet, wobei die Drahtaufnahmekerbe (10) im Querschnitt V-förmig kontinuierlich über dem ersten und dem zweiten Teil (B, A) ist und dadurch zwei kontinuierliche und längliche Drahtlagerflächen (10a, 10b) bildet, die unter einem Winkel (10c) aneinandergrenzen, um den V-förmigen Querschnitt zu bilden, und

- ein zweites Segment (9), das mit dem ersten Segment

(8) gekoppelt ist, um die im ersten Teil (B) der Draht-

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aufnahmekerbe (10) laufende Drahtelektrode (1) in einem Lagerkontakt mit den Oberflächen (10a, 10b) im ersten Segment (B) zu halten.

2. Drahtschneid-Elektroerosionsmaschine, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Drahtlagerlänge der Kerbe (10) entlang des ersten Teiles (B) so dimensioniert ist, daß sie wenigstens 10-mal größer als die Dicke bzw. der Durchmesser der Laufdrahtelektrode (1) ist.

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