DE3332119T1 - Führungshalter für elektro-erosive Bearbeitungsvorrichtungen mit Drahtelektrode - Google Patents
Führungshalter für elektro-erosive Bearbeitungsvorrichtungen mit DrahtelektrodeInfo
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Description
33321 Ία
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Führungshalter für elektro-erosive Bearbeitungsvorrichtungen mit Drahtelektrode
Technisches Umfeld
Die vorliegende Erfindung betrifft Führungshalter für eine elektro-erosive Bearbeitungsvorrichtung (electrodischarge
machining apparatus = EDM) mit einer Drahtelektrode. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird eine EDM-Vorrichtung so ausgelegt,
daß ein Werkstück (5) mittels einer mit einem elektrischen Potential beaufschlagten Drahtelektrode (3) geschnitten oder
elektro-erodiert wird, welche mittels der Führungsteile (2)(2) bewegt wird, welche in den Führungshaltern, beispielsweise
den metallischen Haltern (1)(1) angeordnet sind.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Führungshalter für eine EDM-Vorrichtung, bei dem ein Diamantkörper, der als das
härteste massive Material angesehen wird, in dem Führungsteil benutzt wird, um den Verschleiß und die Verformung der
Wand der Drahtelektroden-Führungsöffnung des Führungsteiles infolge der Reibung zwischen dem Führungsteil und der durch
das Führungsteil hindurchtretenden Drahtelektrode möglichst gering zu halten. Weiter wird der erfindungsgemäße Führungshalter so ausgelegt, daß der Vorgang des Einsetzens der Drahtelektrode
in die Öffnung des Führungsteiles erleichtert wird. Zusätzlich ist der Führungshalter ausreichend widerstandsfähig
gegen jede Elektroerosion.
Hintergrund der Erfindung
Wie in Fig. 2 dargestellt, enthält eine bekannte Führungshaltereinrichtung
einen metallischen Halter (1), in welchen ein aus Diamant bestehendes Führungsteil (2) eingesetzt ist.
Das Führungsteil (2) besitzt eine zylindrische Öffnung (4), durch die eine Drahtelektrode (3) hindurchgeführt ist. Da
die Drahtelektrode (3) sehr dünn ist und die Öffnung (4) einen sehr geringen Durchmesser von höchstens 0,2 mm besitzt,
ist es ein schwieriger und zeitraubender Vorgang, die Drahtelektrode in die Öffnung (4) einzuführen. Ferner
hat die bekannte Führungshaltereinrichtung auch noch den Nachteil, daß Elektro-Korrosion an dem metallischen Halter (1)
auftritt.
Falls, wie in Fig. 3 dargestellt, statt des aus Diamant bestehenden
Führungsteiles (2) ein aus Saphir bestehendes Führungsteil (21) -verwendet wird, ist es praktisch möglich, die
beiden Enden der Öffnung (4) als Kegelstümpfe (4a)(4b) auszubilden,
da Saphir eine geringere Härte als Diamant besitzt. Jedoch ist dann die Verschleißrate der Wand der Öffnung (4)
des aus Saphir bestehenden Führungsteiles (21) beträchtlich
höher als bei dem Diamant-Führungsteil.
Es ist ein Ziel der Erfindung, einen verbesserten Führungshalter für eine EDM-Vorrichtung zu schaffen, wobei der Führungshalter
ein Diamant-Führungsteil enthält und nicht die oben erwähnten Nachteile aufweist.
Übersicht über die Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Führungshalter für eine EDM-Vorrichtung
mit einer Drahtelektrode, wobei ein Führungsteil in den Führungshalter eingesetzt oder an ihm befestigt ist und
das Führungsteil so ausgelegt ist, daß ein Deckel an einer Seite eines Diamantkörpers mit einer Öffnung zum Durchleiten
der Drahtelektrode befestigt ist, während ein Unterteil an der
anderen Seite des Diamantkörpers befestigt ist, wobei der Deckel und das Unterteil jeweils eine mit der Öffnung im
Diamantkörper in Verbindung stehende kegelstumpfförmige Öffnung aufweisen.
Entsprechend einer Ausführung der Erfindung werden der Diamantkörper,
der Deckel und das Grundteil innig mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung miteinander verbunden. Die
Befestigung kann beispielsweise durch Benutzung eines Klebers oder durch Ausführung eines Sintervorganges erreicht
werden.
Die Außenfläche des Führungshalters kann mit einem elektrisch nichtleitenden Film, z.B. einem später beschriebenen elektrisch
isolierenden Film beschichtet sein.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Vorderkante des Deckels in einer Lage angeordnet wird, die über die Vorderkante
der Führungsteil-Stützfläche des Führungsteiles vorsteht, wie es im einzelnen später beschrieben wird.
Bevorzugterweise wird der Deckel aus einem nichtleitenden
Material wie Saphir, Rubin, Keramik oder dergl. hergestellt.
Andererseits besteht das Grundteil vorzugsweise aus einem metallischen Material.
Kurze Erklärung der beigefügten Zeichnung
Fig. 1 ist eine schematische Längsschnittansicht einer bekannten EDM-Vorrichtung, wobei die Beziehung zwischen den
Führungshaltern und der Drahtelektrode dargestellt ist.
Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht eines bekannten Führungshalters mit einem Diamant-Führungsteil.
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht eines bekannten Saphir-Führungsteils
.
Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Führungsteiles.
Fig. 5 ist eine Längsschnittansicht einer EDM-Vorrichtung,
bei der die Beziehung zwischen der Drahtelektrode und den beiden Führungshaltern entsprechend der
Erfindung dargestellt ist.
Fig. 6 ist eine Längsschnittansicht einer Vorrichtung mit Benutzung von Führungshaltern entsprechend einer
anderen Ausführung der Erfindung.
Fig. 7 bis 10 sind Längsschnittansichten verschiedener Ausführungsbeispiele von Führungshaltern entsprechend
der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
Es wird nun eine detaillierte Erklärung verschiedener Ausführungen
von Führungshaltern entsprechend der Erfindung gegeben.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Führungsteil besitzt der Diamantkörper
(21) in seinem Mittelbereich eine zylindrische Öffnung (22) mit einem Durchmesser von ca..0,1 bis 0,5 mm, vorzugsweise
0,15 bis 0,3 mm,und meist bevorzugt von 0,17 bis 0,25 mm, z.B. ca. 0,21 mm. Die Öffnung (22) dient als Führung
für eine Drahtelektrode. Ein Deckel (23) ist an einer Seite des Diamantkörpers (21) angeordnet. Der Deckel (23)
besitzt eine kegelstumpfförmige Öffnung (24), deren engster
Abschnitt (24a) den gleichen Durchmesser wie die Bohrung (22) des Diamantkörpers (21) besitzt. Der Deckel (23) kann aus einem
leicht bearbeitbaren nichtleitenden Material wie Saphir, Rubin, Keramik oder dergl. hergestellt sein. Der engste Ab-.
schnitt (24a) der kegelstumpfförmigen Öffnung (24) des Deckels
(23) sollte mit der öffnung (22) des Diamantkörpers (21) in Verbindung stehen.
An der anderen Seite des Diamantkörpers (21) ist ein Grundteil (25) angeordnet. Das Grundteil (25) wird vorzugsweise
aus einem Metallmaterial, beispielsweise aus SUS 304 hergestellt. Das Grundteil besitzt eine kegelstumpfförmige öffnung
(26), dessen engster Abschnitt (26a) den gleichen Durchmesser (z.B. 0,21 mm) wie die Öffnung (22) des Diamantkörpers
(21) besitzt. Der engste Abschnitt (26a) der kegelstumpfförmigen
Öffnung (26) des Grundteils (25) sollte in einer Stellung gehalten werden, in der der engste Abschnitt (26a) mit der
Öffnung (22) des Diamantkörpers (21) in Verbindung ist.
Der Deckel (23), der Diamantkörper (21) und das Grundteil (25) werden mit Hilfe von gesintertem Material (27) aneinander
befestigt oder miteinander verbunden, wobei dieses Material zwischen der Innenfläche des Deckels (23) und der
des Grundteils (25) vorhanden ist, wodurch das Führungsteil (30) gebildet oder zusammengehalten wird.
Wie Fig. 5 zeigt, wird das Führungsteil (30) mittels eines Klebers in einem Hohlraum (33) befestigt, der an einem Ende
des mit einer Führungsöffnung (32) für die Drahtelektrode versehenen Führungshalters (31) vorgesehen ist. Es ist auch
möglich, das Führungsteil (30) mit dem Hohlraum (33) des Führungshalters (31) durch Verstemmen zu verbinden. Die Außenfläche
des Führungshalters (31) wird vorzugsweise mit einem nichtleitenden Harzfilm überzogen.
Die eben beschriebene Ausführung der Erfindung besitzt folgende Vorteile. Das Führungsteil (30) besitzt die Führungsöffnung für
die Drahtelektrode (3). Die Öffnung enthält zwei kegeistumpfförmige
Abschnitte (24)(26), von denen sich jeweils der Abschnitt mit größtem Durchmesser an der jeweiligen Außenfläche
des Führungsteiles (30) befindet, so daß es einer Bedienungsperson sehr leicht fällt, den Vorgang des Einsetzens oder
Durchführens der Drahtelektrode (3) in bzw. durch die Öffnung durchzuführen. Außerdem bestehen der Deckel (23) und
das Grundteil (25) aus leichter bearbeitbaren Materialien, so daß die Herstellung und der Zusammenbau des Führungsteils
(30) erleichtert ist.
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Die Drahtelektrode (3)wird beispielsweise mit einer hohen
Geschwindigkeit von ca. 80 mm/sec bewegt. Wenn nun die EDM-Vorrichtung
zum Schneiden des Werkstückes (5) betrieben wird, unterliegt deshalb die Wand der Öffnung (22) einer starken
Reibwirkung der Drahtelektrode (3). Da jedoch die Wand der Öffnung (22) in dem sehr harten Diamantkörper liegt, ist
die Verschleißrate der Wand sehr gering. Damit besitzt das erfindungsgemäße Führungsteil (30) eine zufriedenstellende
Standfestigkeit. Da außerdem die Außenfläche des Führungshalters vorzugsweise mit einem nichtleitenden Film beschichtet
ist, wird eine Elektroerosion des Halters vermieden.
Bei der erwähnten Ausführung der Erfindung kann die aus Sintermaterial
bestehende Verbindungsmasse auch durch andere Verbindungs- oder Befestigungseinrichtungen ersetzt werden,
wie z.B. Kleber oder mechanischen Eingriff. Beispielsweise ist in dem Endabschnitt des Führungshalters (111) in Fig.10
ein zylindrischer Hohlraum (113) so ausgebildet, daß der Hohlraum
(113) mit der Öffnung (112) zum Durchführen der Drahtelektrode (142) in Verbindung steht. Ein metallisches Grundteil
(114) mit einer kegelstumpfförmigen Öffnung (115) wird
in den Hohlraum (113) des Führungshalters (111) eingesetzt. Dann wird ein Diamantkörper (117) mit einer Öffnung (118)
zum Durchstecken der Drahtelektrode in den Hohlraum (116)
des Metall-Grundteils (114) eingesetzt. Danach wird ein nichtleitender Deckel (119) mit einer kegelstumpfförmigen Öffnung
(120) auf den Diamantkörper (117) aufgesetzt. Danach wird die Frontkante der Wand des Hohlraums (113) über den nichtleitenden Deckel (119) so gebogen, daß der nichtleitende Deckel
(119), der Diamantkörper (117) und das metallische Grundteil (114) innig verbunden und in dem Hohlraum (113) durch
die gebogene Frontkante (111a) der Hohlraumwand befestigt
sind.
Es folgt nun eine Beschreibung der anderen Ausführungen der Erfindung, diein Fig.6 bis 9 dargestellt sind. Fig. 7 zeigt
einen metallischen Führungshalter (131), in welchem ein Führungsteil-Stützbereich
(133) in Form eines zylindrischen Hohlraumes so ausgebildet wird, daß der Durchmesser des
Hohlraumes im wesentlichen der gleiche wie der des nichtleitenden Deckels (139) ist. Bei dieser Ausführung ist es
wichtig, daß die Frontseite des Deckels (139) über die Frontkante (131a) der Hohlraumwand des metallischen Führungshalters
(131) vorsteht.
Fig. 8 zeigt einen metallischen Führungshalter (131), in welchem
ein Hohlraum (133) ausgebildet ist. Andererseits ist ein nichtleitender Deckel (139) so ausgestaltet, daß der untere
Abschnitt (139a) den gleichen Durchmesser wie der Hohlraum (133) des Führungshalters (131) besitzt, und ein Einschnitt
(141) an der Außenfläche des Deckels (139) ausgebildet ist, während der obere Abschnitt (139b) der zylindrischen Fläche
des Deckels (139) einen größeren Durchmesser als der untere Abschnitt (139a) besitzt. Infolge der beschriebenen besonderen
Form des Deckels (139) kann der Deckel dadurch an dem Führungshalter (131) befestigt werden, daß die Frontkante
(131a) des Führungshalters (131) in den Einschnitt (141) des Deckels (139) hineingebogen und eingefügt wird.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführung, bei der der obere Abschnitt (139b) des nichtleitenden Deckels (139) einen kleineren
Durchmesser als der untere Abschnitt (139a) aufweist, so daß der obere Abschnitt (139b) über die Frontkante (131a)
des Führungshalters (131) vorsteht und an dem Führungsteil (131) mit Hilfe dessen nach innen gebogener Frontkante (131a)
befestigt ist.
Fig. 6 zeigt eine EDM-Vorrichtung, bei der zwei Führungshalter
(a)(b) mit der Ausführung und dem Aufbau, wie er in einer der Fig. 6 bis 9 dargestellt ist, benutzt wird, und bei der
eine Drahtelektrode (142) zum Schneiden eines Werkstückes (143) mittels der Führungshalter (a)(b) bewegt werden kann.
Bei dieser Vorrichtung sind den beiden Seitenflächen des Werkstückes
(143) die nichtleitenden Deckel (139) (139) zugewendet,
.9-
so daß kein elektrisches Entladungsphänomen zwischen dem
Werkstück (143) und einem der Führungshalter (a)(b) auftreten kann, auch wenn die Führungshalter in enger Nachbarschaft
zu dem Werkstück (143) angeordnet sind. Aus diesem Grunde tritt kein elektrischer Überschlag zwischen den
beiden Deckeln (139)(139) auf, so daß die die Drahtelektrode führenden Öffnungen (138) (138) nicht mit Abriebteilen, feinen
Partikeln und dergl. verstopft werden. Es ist also mit dieser EDM-Vorrichtung möglich, ein Werkstück glatt und mit
hoher Bearbeitungsgenauigkeit störungsfrei zu schneiden. Auch braucht bei dieser Vorrichtung nicht so häufig ein
WartungsVorgang durchgeführt werden.
Anwendbarkeit der Erfindung in verschiedenen Arbeitsgebieten.
Wie in den vorhergehenden Absätzen der Beschreibung erklärt, benutzen die erfindungsgemäßen Führungshalter einen Diamantkörper
mit höchster Härte im Führungsteil, um den Verschleiß und die Verformung der Wand der Führungsöffnung für die Drahtelektrode
möglichst gering zu halten. Damit haben die Führungsteile eine gute Standfestigkeit. Außerdem können die Führungsteile
leicht hergestellt und zusammengebaut werden, und ebenso ist das Einsetzen und Durchführen einer Drahtelektrode in
bzw. durch die Öffnungen der Führungsteile erleichtert. Zusätzlich
tritt keine Elektroerosion der Führungsteile auf. So kann gesagt werden, daß die erfindungsgemäßen Führungshalter für EDM-Vorrichtungen
sehr gut geeignet sind. So ergibt die Erfindung eine große Verbesserung beim Betrieb und für die Standfestigkeit
von EDM-Vorrichtungen.
Claims (7)
- O O O έ. IM-Patentansprüche''X
I.JEin Führungshalter für eine Funkenerosions-Bearbeitungsvorrichtung mit einer Drahtelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungshalter ein Führungsteil besitzt, welches so ausgelegt ist, daß ein Deckel an einer Seite des mit einer Öffnung zum Durchführen der Drahtelektrode versehenen Diamantkörpers befestigt ist, daß an der anderen Seite des Diamantkörpers ein Grundteil befestigt ist, und daß der Deckel und das Grundteil jeweils eine kegelstumpfförmige Öffnung besitzen, die jeweils in Verbindung mit der Öffnung im Diamantkörper steht. - 2. Ein Führungshalter nach Anspruch 1, bei dem der Diamantkörper, der Deckel und das Grundteil mit Hilfe von Befestigungsmitteln aneinander befestigt sind.
- 3. Ein Führungshalter nach Anspruch 2, bei dem die Befestigungsmittel ein gesintertes Material oder einen Kleber umfassen.
- 4. Ein Führungshalter nach Anspruch 1, bei dem die Außenfläche des Führungshalters mit einem elektrisch nichtleitenden Film beschichtet ist.
- 5. Ein Führungshalter nach Anspruch 1, bei dem das vordere Ende des Deckels über die vordere Kante des Führungsteil-Stützbereiches des Führungshalters vorsteht.
- 6. Ein Führungshalter nach Anspruch 1, bei dem der Deckel aus einem elektrisch nichtleitenden Material wie Saphir, Rubin, Keramik oder dergl. zusammengesetzt ist.
- 7. Ein Führungshalter nach Anspruch 1, bei dem das Grundteil aus einem Metallmaterial besteht.
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