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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drahterodiermaschine, eine Führungsbaugruppe und ein Drahterodierverfahren, bei denen jeweils eine Bewegungsrichtung einer Drahtelektrode geändert werden kann.
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Hintergrund
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Drahterodiermaschinen umfassen Bearbeitungsvorrichtungen eines Typs, bei dem eine Drahtelektrode vertikal bewegt wird, um an der Oberseite und der Unterseite eines Werkstücks eine gewünschte Form zu abzufahren, als auch Bearbeitungsvorrichtungen eines Typs, bei dem eine Drahtelektrode horizontal bewegt wird, um an einer seitlichen Oberfläche eines Werkstücks eine gewünschte Form abzufahren.
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Bei beiden zuvor genannten Bearbeitungsvorrichtungstypen erfolgt die Bearbeitung unter Zuführung eines Bearbeitungsfluids wie beispielsweise eines entionisierten Wassers, einer wässrigen Lösung oder eines elektrisch nichtleitenden Öls zur Bearbeitungszone. Bei einem Bearbeitungsvorrichtungstypus mit sich vertikal bewegender Drahtelektrode hängt die Bearbeitungszone, in der ein Werkstück bearbeitet werden kann, von einem Abstand ab, d. h. von einem auf die Höhe bezogenen Abstand zwischen der oberen und der unteren Drahtführung. Ein sich über den Abstand zwischen der oberen und unteren Drahtführung hinaus erstreckendes längliches Werkstück kann daher keiner Bearbeitung unterzogen werden. Ferner lässt sich bei einem Bearbeitungsvorrichtungstyp mit sich horizontal bewegender Drahtelektrode kein Werkstück auf einer Tischplatte befestigen, sodass dieser Typus zur Bearbeitung eines schweren Werkstücks nicht geeignet ist.
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In dem Patentdokument 1 wird eine Technik zur Vornahme einer horizontalen Bearbeitung und einer Bearbeitung unter einem schrägen Winkel offenbart, bei der eine Funkenerosionsvorrichtung verwendet wird, die aus einer Drahtelektrode und mehreren zum Austauschen lösbaren Führungsarmen besteht.
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Liste der Zitate
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Patentliteratur
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Patentdokument 1: offengelegte japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr.
JP S64 - 4520 Y1
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In der Patentanmeldung
DE 195 06 775 A1 wird eine Drahterodiermaschine beschrieben, die eine erste schwenkbare Drahtführung und eine zweite schwenkbare Drahtführung aufweist, wobei jede der schwenkbaren Drahtführungen mit einem Schwenkantrieb ausgestattet ist, dessen Motor außerhalb der Bearbeitungszone angeordnet ist.
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In der Patentschrift
DE 30 41 612 C1 wird eine Vorrichtung zur Winkellage-Orientierung von Drahtführungselementen an funkenerosiven Konisch-Schneidanlagen offenbart, bei der am äußeren Ende von mindestens einem Drahtführungsarm ein Drahtführungskopf kardanisch schwenkbar befestigt ist.
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Kurzbeschreibung
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Technische Problemstellung
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Eine Flexibilität bezüglich der Bearbeitungsrichtung ist mit der Technik von Patentdokument 1 jedoch nur schwer zu erreichen, wobei eine Änderung der Bearbeitungsrichtung während eines Bearbeitungsvorgangs besonders schwierig ist. Problematisch ist hierbei, dass eine kontinuierliche Bearbeitung in verschiedenen Richtungen bei montiertem Werkstück schwierig ist.
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Die vorliegende Erfindung entstand angesichts des oben Dargelegten, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Angabe einer Drahterodiermaschine besteht, bei der die Bearbeitungsrichtung ohne Einschränkungen geändert und die Bearbeitungszone erweitert werden kann.
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Lösung der Problemstellung
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Um die oben angegebene Problemstellung zu lösen, weist die vorliegende Erfindung eine Zufuhreinheit zum Zuführen einer Drahtelektrode und eine Drahtführungsbaugruppe auf, um die von der Zufuhreinheit zugeführte, sich in Bewegung befindende Drahtelektrode zu spannen und die Drahtelektrode zu einem Bearbeitungszonenabschnitt zu führen, an dem ein Werkstück angeordnet ist. Die Drahtführungsbaugruppe weist eine erste Drahtführung, eine zweite Drahtführung, die zur ersten Drahtführung beabstandet und relativ zur ersten Drahtführung verfahrbar ist, ein erstes Stützelement, das zur ersten Drahtführung beabstandet zwischen der ersten und der zweiten Drahtführung angeordnet ist, um eine Übergangsposition der Drahtelektrode festzulegen, und ein zweites Stützelement auf, das in einem Abstand zur zweiten Drahtführung angeordnet ist, um eine Übergangsposition der Drahtelektrode festzulegen und eine Neigung eines Liniensegments zu steuern, das das erste und zweite Stützelement miteinander verbindet.
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Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung gibt in vorteilhafter Weise eine Drahterodiermaschine an, bei der die Bearbeitungsrichtung ohne Einschränkung geändert und die Bearbeitungszone vergrößert werden kann.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Vorderansicht zur schematischen Veranschaulichung einer Drahterodiermaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine Seitenansicht zur schematischen Veranschaulichung der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 zeigt eine Frontansicht zur Veranschaulichung der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschine einen Zustand mit geneigter Richtung der Drahtelektrode aufweist.
- 4 zeigt eine perspektivische Ansicht von vorne auf die Führungsbaugruppe der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 zeigt eine perspektivische Ansicht von hinten auf die Führungsbaugruppe der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6 zeigt eine anschauliche Darstellung zur Erläuterung eines Konzepts der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 7 zeigt eine weitere anschauliche Darstellung zur Erläuterung eines Konzepts der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 8 zeigt eine andere weitere anschauliche Darstellung zur Erläuterung eines Konzepts der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 9 zeigt eine anschauliche Darstellung zur Erläuterung einer Positionsbeziehung zwischen dem ersten Stützelement und dem zweiten Stützelement der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 10 zeigt eine vergrößerte anschauliche Darstellung eines Hauptabschnitts der ersten Drahtführung der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 11 zeigt eine anschauliche Darstellung zur Veranschaulichung eines Hauptkoordinatensystems, das durch eine erste und eine zweite Baugruppe der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definiert ist.
- 12 zeigt eine anschauliche Darstellung zur Veranschaulichung eines Hilfskoordinatensystems, das durch die zweite Baugruppe der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definiert ist.
- 13 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Drahterodierablaufs unter Verwendung der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 14 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Hardware zur Ausbildung einer Steuereinheit der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 15 zeigt schematische Darstellungen, wobei (a) bis (e) die Positionen der Führungsbaugruppe gemäß der Abfolge der Bearbeitungsvorgänge im Hauptkoordinatensystem veranschaulichen.
- 16 zeigt ein Flussdiagramm, zur Veranschaulichung eines Drahterodierablaufs unter Verwendung der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 17 zeigt schematische Darstellungen, wobei (a) bis (e) die Positionen der Führungsbaugruppe gemäß der Abfolge der Bearbeitungsvorgänge im Hilfskoordinatensystem veranschaulichen.
- 18 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Drahterodierablaufs unter Verwendung der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 19 zeigt schematische Darstellungen, wobei (a) bis (e) die Positionen der Führungsbaugruppe gemäß der Abfolge der Bearbeitungsvorgänge im Hauptkoordinatensystem und im Hilfskoordinatensystem veranschaulichen.
- 20 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung einer Drahterodiermaschine zur Verwendung bei einem Drahterodierverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 21 zeigt eine anschauliche Darstellung zur Veranschaulichung einer Bearbeitungszone der Drahterodiermaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 22 zeigt eine anschauliche Darstellung zur Veranschaulichung einer Drahterodiermaschine zur Verwendung bei einem Drahterodierverfahren gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden werden Ausführungsformen einer Drahterodiermaschine, einer Führungsbaugruppe und eines Drahterodierverfahrens gemäß dieser Erfindung anhand der Figuren ausführlich beschrieben. In den nachstehend in Bezug genommenen Figuren können die jeweiligen Komponenten zum besseren Verständnis in einer von der tatsächlichen Skalierung abweichenden Skalierung dargestellt sein. Der gleiche Skalierungsgrundsatz gilt bei einem Vergleich von zwei Figuren miteinander. Die Darstellung von Schraffurlinien in einer Querschnittsansicht kann zur klareren Darstellung unterlassen worden sein. Außerdem können der klareren Darstellung halber auch in einer Draufsicht Schraffurlinien verwendet werden.
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Erste Ausführungsform
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Die 1 bis 3 zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer Drahterodiermaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt eine Vorderansicht und 2 eine Seitenansicht. Die Vorderansicht von 3 zeigt einen Zustand mit geneigter Drahtelektrode 1. Die perspektivische Ansicht von 4 zeigt eine Führungsbaugruppe der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von vorne. Die perspektivische Ansicht von 5 zeigt diese Führungsbaugruppe von hinten. Die 6 bis 8 zeigen jeweils anschauliche Darstellungen zur Erläuterung eines Konzepts der Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9 zeigt eine anschauliche Darstellung zur Veranschaulichung einer Positionsbeziehung zwischen einem ersten Stützelement 22 und einem zweiten Stützelement 24. 10 zeigt eine vergrößerte anschauliche Darstellung eines Hauptteils der ersten Drahtführung. Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist eine Drahterodiermaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsformen so konfiguriert, dass einer Drahterodiermaschine, bei der sich die Drahtelektrode 1 vertikal bewegt, eine Drahtführungsbaugruppe hinzugefügt wird, die aus einer Führungsbaugruppe 20 mit zwei Stützpunkten besteht, sodass Position und Richtung der Drahtelektrode 1 auch dann geändert werden können, wenn ein längliches oder schweres Werkstück T montiert ist, sodass das Werkstück T mit sich ändernder Bearbeitungsrichtung bearbeitet werden kann.
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Eine Drahterodiermaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform weist eine Zufuhreinheit 10, die die Drahtelektrode 1 zuführt, eine Führungsbaugruppe 20, die als Drahtführungssektion zum Einrichten der Drahtelektrode 1 dient, die sich in Bewegung befindende von der Zufuhreinheit 10 zugeführte Drahtelektrode 1 spannt und die Drahtelektrode 1 zu einem Bearbeitungszonenabschnitt RP führt, an dem sich ein Werkstück T befindet, eine Stromzufuhreinheit 30, die die Drahtelektrode 1 mit Strom versorgt, eine Einzugseinheit 40, in die die zur Bearbeitung verwendete Drahtelektrode 1 eingezogen wird, und eine Fluidreservoireinheit 50 für die Zuführung eines Bearbeitungsfluids zu dem Bearbeitungszonenabschnitt Rp auf. Das Werkstück T befindet sich auf einer Tischoberflächenplatte, bei der es sich um eine Haltevorrichtung 60 handelt.
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Die Führungsbaugruppe 20 weist eine erste Drahtführung 21, eine zweite Drahtführung 23, die in einem bestimmten Abstand zur ersten Drahtführung 21 angeordnet ist, sowie ein erstes Stützelement 22 und ein zweites Stützelement 24 auf, die zwischen der ersten und der zweiten Drahtführungen 21 und 23 angeordnet sind. Das erste Stützelement 22 ist in einem ersten Abstand zur ersten Drahtführung 21 angeordnet und definiert eine Übergangsposition der Drahtelektrode 1. Das zweite Stützelement 24 ist in einem zweiten Abstand zur zweiten Drahtführung 23 angeordnet und definiert eine andere Übergangsposition der Drahtelektrode 1. Das erste Stützelement 22 ist relativ zur ersten Drahtführung 21 verfahrbar. Ebenso ist das zweite Stützelement 24 relativ zur zweiten Drahtführung 23 verfahrbar. Ein das erste und das zweite Stützelement 22 und 24 miteinander verbindende Liniensegment ist neigbar ausgebildet. Der Bearbeitungszonenabschnitt RP der Drahtelektrode 1 wird von einem Teil der zwischen dem ersten Stützelement 22 und dem zweiten Stützelement 24 gespannten Drahtelektrode 1 gebildet. Eine Erstreckungsrichtung der Drahtelektrode 1 kann durch die Führungsbaugruppe 20 relativ zur Erstreckungsrichtung der von der Zufuhreinheit 10 vertikal zugeführten Drahtelektrode 1 geneigt werden, wobei die Richtung der Drahtelektrode 1 geändert werden kann, während die Elektrode angesteuert wird. Die Richtung des ersten Stützelements 22 relativ zur ersten Drahtführung 21 kann durch einen Winkel definiert werden, der von einer Linie, die eine zum ersten Stützelement 22 weisende Drahtdurchführungsposition der ersten Drahtführung 21 mit dem ersten Stützelement 22 verbindet, und einer vertikalen Linie eingeschlossen wird. Die Richtung des zweiten Stützelements 24 relativ zur zweiten Drahtführung 23 kann durch einen Winkel definiert werden, der von einer Linie, die eine zum zweiten Stützelement 24 weisende Drahtdurchführungsposition der zweiten Drahtführung 23 mit dem zweiten Stützelement 24 verbindet, und einer vertikalen Linie eingeschlossen wird.
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Wie aus den 4 und 5 ersichtlich, ist die erste Drahtführung 21 an einem ersten Baugruppengehäuse 20U0 befestigt. Das erste Stützelement 22 ist über einen ersten Arm 26 an einer ersten Befestigungsplatte 25 des ersten Baugruppengehäuses 20U0 befestigt, wobei die Richtung des ersten Arms 26 geändert werden kann. Das bedeutet, dass die erste Drahtführung 21 am ersten Baugruppengehäuse 20U0 befestigt ist, und das erste Stützelement 22 am ersten Arm 26 befestigt ist, der am ersten Baugruppengehäuse 20U0 drehbar gelagert ist.
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Außerdem ist die zweite Drahtführung 23 wie aus den 4 und 5 ersichtlich an einem zweiten Baugruppengehäuse 20D0 befestigt. Das zweite Stützelement 24 ist über einen zweiten Arm 28 an einer zweiten Befestigungsplatte 27 des zweiten Baugruppengehäuses 20D0 befestigt, wobei die Richtung des zweiten Arms 28 geändert werden kann. Das bedeutet, dass die zweite Drahtführung 23 am zweiten Baugruppengehäuse 20D0 befestigt ist, und das zweite Stützelement 24 am zweiten Arm 28 befestigt ist, der am zweiten Baugruppengehäuse 20D0 drehbar gelagert ist.
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Der erste und der zweite Arm 26 und 28 können auch so konfiguriert sein, dass nicht nur deren Richtung, sondern auch deren Länge geändert werden kann. Ein Bearbeitungswinkel oder eine Bearbeitungszone des Bearbeitungszonenabschnitts Rp der Drahtelektrode 1 lässt sich durch Ändern der Richtung oder Länge des ersten Arms 26 oder des zweiten Arms 28 während einer Bearbeitung vergrößern, sodass eine wie gewünscht bearbeitete Form in einem größeren Gebiet in einem kontinuierlichen Arbeitsgang erhalten werden kann.
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Die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 weisen jeweils ein Durchgangsloch 21h bzw. 23h auf, wobei die Drahtelektrode 1 in jedes in einer Richtung eingeführt werden kann, in der die Elektrode 1 zu den Löchern geführt wurde, die die Drahtelektrode 1 ringsum führen. Das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 werden von jeweils von ihrer ersten Führungsrolle 22R bzw. zweiten Führungsrolle 24R gebildet, von denen jede die durch die erste Drahtführung 21 zugeführte Drahtelektrode 1 berührt, um eine Übergangsposition der Drahtelektrode 1 zu definieren.
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Das erste Stützelement 22 ist über den ersten Arm 26 an der ersten Befestigungsplatte 25 der ersten Baugruppe 20U unter Verwendung einer ersten Einstellschraube 25N befestigt. Die erste Befestigungsplatte 25 ist auf der Rückseite des ersten Baugruppengehäuses 20U0 angeordnet, wobei, wenn das erste Stützelement 22 nicht verwendet wird, nur die erste Befestigungsplatte 25 auf dem ersten Baugruppengehäuse 20U0 angeordnet ist. Daher treten insbesondere auch bei einer vertikal gespannten Drahtelektrode 1, wie sie üblicherweise vorliegt, wenn die Funktion der Führungsbaugruppe 20 nicht genutzt wird, keine Probleme einer Behinderung zwischen der Drahtelektrode 1 und dem ersten Stützelement 22 auf.
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In gleicher Weise ist das zweite Stützelement 24 über den zweiten Arm 28 an der zweiten Befestigungsplatte 27 der zweiten Baugruppe 20D unter Verwendung einer zweiten Einstellschraube 27N befestigt. Die zweite Befestigungsplatte 27 ist auf der Rückseite des zweiten Baugruppengehäuses 20D0 angeordnet, wobei, wenn das zweite Stützelement 24 nicht verwendet wird, nur die zweite Befestigungsplatte 27 auf dem zweiten Baugruppengehäuse 20D0 angeordnet ist. Daher treten auch bei dem zweiten Stützelement 24, selbst wenn die Drahtelektrode 1 wie üblich vertikal gespannt ist, wenn die Funktion der Führungsbaugruppe 20 nicht genutzt wird, keine Probleme einer Behinderung zwischen der Drahtelektrode 1 und dem zweiten Stützelement 24 auf.
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Die Einstellung der ersten Einstellschraube 25N relativ zur ersten Befestigungsplatte 25 bestimmt die Richtung des ersten Arms 26. Andererseits bestimmt die Einstellung der zweiten Einstellschraube 27N relativ zur zweiten Befestigungsplatte 27 die Richtung des zweiten Arms 28. Die Richtungen des ersten Arms 26 und des zweiten Arms 28 bestimmen zwischen dem ersten und dem zweiten Stützelement einen horizontalen Stützelementzwischenabstand LA und einen vertikalen Stützelementzwischenabstand LB. Der erste Arm 26 und die erste Baugruppe 20U und der zweite Arm 28 und die zweite Baugruppe 20D können aber auch jeweils vorab zusammengefügt werden.
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Durch die Zufuhreinheit 10 kann die von einer Drahtzufuhrspule 11 abgespulte Einzeldrahtelektrode 1 über eine Drahtzugregelungsrolle 12 in eine automatische Verbindungseinheit 13 gelangen. Die Drahtzufuhrspule 11 wird von einem Zufuhrmotor 11M angetrieben.
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Die Stromzufuhreinheit 30 umfasst eine Stromversorgung 31 zur Funkenerosionsbearbeitung, eine Zuführungsleitung 32 und ein Zuführungselement 33, das der Drahtelektrode 1 elektrischen Strom zuführt.
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Die Einzugseinheit 40 weist eine untere Düse 41, eine Rolle 42 und eine Drahtelektrodeneinzugsrolle 43 auf. Die Drahtelektrodeneinzugsrolle 43 wird von einem Einzugsmotor 43M angetrieben.
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Die Fluidreservoireinheit 50 befüllt ein Fluidreservoir 51 mit einem Bearbeitungsfluid 52 und versorgt den Bearbeitungszonenabschnitt RP mit Bearbeitungsfluid 52, das die Drahtelektrode 1 bedeckt. Am Boden des Fluidreservoirs 51 befindet sich ein Füllstandsregler 53 zur Regelung von Zufuhr und Abfuhr des Bearbeitungsfluids 52.
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Die erste Baugruppe 20U wird von einem ersten Antriebssystem 70, die zweite Baugruppe 20D von einem zweiten Antriebssystem 80 angetrieben. Die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D können unabhängig voneinander verfahren werden. Die Vornahme der Abfolge von Arbeitsschritten erfolgt wie aus der Hardwarekonfiguration von 14 ersichtlich durch eine Steuereinheit 110 der Drahterodiermaschine 100, die eine auf Anweisungen einer numerischen Steuervorrichtung 200 basierende Steuerung ausführt. Die Steuereinheit 110 wird später beschrieben. Bei einer Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Antriebssystem 70 und dem zweiten Antriebssystem 80 um elektrische Aktoren. Die erste Einstellschraube 25N und die zweite Einstellschraube 27N werden von der Steuereinheit 110 der Drahterodiermaschine 100 angesteuert. Bei einer Konfiguration der Drahterodiermaschine 100 können der erste Arm 26 und der zweite Arm 28 so gedreht werden, dass sie sich außerhalb des Bereichs einer Behinderung der Bearbeitungszone befinden und bei vertikaler Spannung der Drahtelektrode 1 in einer zurückgezogenen Stellung gehalten werden, wobei der erste Arm 26 und der zweite Arm 28 nur dann in die Übergangsposition der Drahtelektrode 1 ragen dürfen, wenn Position oder Richtung der Drahtelektrode 1 geändert werden müssen.
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Wie in 2 dargestellt weist das erste Antriebssystem 70, das die erste Baugruppe 20U verfährt, einen ersten horizontalen Antrieb 71, der die erste Baugruppe 20U horizontal verfährt, einen ersten vertikalen Antrieb 72, der die erste Baugruppe 20U vertikal verfährt, einen ersten vertikalen Antriebsmotor 73 und einen ersten horizontalen Antriebsmotor 74 auf. Der erste horizontale Antrieb 71 und der erste vertikale Antrieb 72 sind an einer ersten Stützstange 75 gehaltert, die sich zu einem oberen Abschnitt erstreckt.
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Das zweite Antriebssystem 80, das die zweite Baugruppe 20D verfährt, weist einen zweiten horizontalen Antrieb 81, der die zweite Baugruppe 20D horizontal verfährt, einen zweiten horizontalen X-Richtungs-Antriebsmotor 84X und einen zweiten horizontalen Y-Richtungs-Antriebsmotor 84Y auf. Der zweite horizontale Antrieb 81 ist an einer zweiten Stützstange 85 gehaltert, die sich horizontal erstreckt.
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Die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D können unabhängig voneinander in horizontaler und vertikaler Richtung verfahren werden. Die erste Baugruppe 20U wird mit dem auf einem X-Achsenmotor und einem Y-Achsenmotor basierenden ersten horizontalen Antriebsmotor 74 horizontal verfahren. Die zweite Baugruppe 20D wird horizontal mit dem zweiten horizontalen X-Richtungs-Antriebsmotor 84X, der aus einem X-Achsenmotor besteht, und dem zweiten horizontalen Y-Richtungs-Antriebsmotor 84Y, der aus einem Y-Achsenmotor besteht, verfahren. In dieser Schrift werden die X-Achse und die Y-Achse der ersten Baugruppe 20U als Xu-Achse bzw. als Yu-Achse bezeichnet, und die X-Achse und die Y-Achse der zweiten Baugruppe 20D werden als Xd-Achse bzw. als Yd-Achse bezeichnet. Darüber hinaus ist der erste horizontale Antrieb 71 zum Verfahren in Z-Richtung an dem ersten vertikalen Antrieb 72 angebracht, sodass sich die erste Baugruppe 20U mit Hilfe der oben beschriebenen Steuereinheit 110 horizontal und vertikal bewegen kann.
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Bei der oben beschriebenen Konfiguration kann eine Bearbeitung unter Beibehaltung der relativen Positionen von erster Drahtführung 21 und zweiter Drahtführung 23 zueinander erfolgen, indem die relative Position in einer zweiten Koordinate (d. h. Hilfskoordinate) unter Verwendung der Xu-Achse und der Yu-Achse definiert wird und die relative Position in einer ersten Koordinate (d. h. Hauptkoordinate) unter Verwendung der Xd-Achse und der Yd-Achse definiert wird. Indem Xd = 0 mm auf Xd = +30 mm und Yd = 0 mm auf Yd = 0 mm in einem Bearbeitungsprogramm mit Xu = +10 mm und Yu = 0 mm gesetzt werden, verschiebt sich Xd um +30 mm während die erste Drahtführung 21 den Zustand Xu = +10 mm mit der zweiten Drahtführung 23 beibehält. Dadurch lässt sich das Bearbeitungsprogramm relativ einfach konfigurieren.
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Der erste horizontale Antrieb 71 ist mit der automatischen Verbindungseinheit 13 verbunden, die als automatische Drahtverbindungsvorrichtung bezeichnet wird. Wenn sich zwischen der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23 noch keine Drahtelektrode 1 befindet, führt die automatische Verbindungseinheit 13 die Drahtelektrode 1 im Zusammenwirken mit der Drahtzufuhrspule 11 in Reaktion auf eine Anweisung der Steuereinheit 110 zum Spannen der Drahtelektrode 1 zwischen der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23 automatisch zu. Zur effizienten Vornahme eines automatischen Spannens der Drahtelektrode 1 kann die automatische Verbindungseinheit 13 der ersten Drahtführung 21 einen Bearbeitungsfluidfluss zuführen, um zwischen der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23 eine Bearbeitungsfluidsäule zu erzeugen.
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3 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 durch ihre jeweiligen zugehörigen Antriebe horizontal zueinander in unterschiedlichen Positionen angeordnet sind, um das Werkstück T in einer schrägen Form zu bearbeiten. Wie aus 3 ersichtlich ermöglicht eine solche Konfiguration eine ungehinderte Änderung der Bearbeitungsrichtung und eine Erweiterung der Bearbeitungszone. Wenn die Drahtelektrode während einer Bearbeitung bricht, bei der sich die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 an relativ zueinander unterschiedlichen horizontalen Positionen befinden, und die Drahtelektrode 1 wie in 3 dargestellt in einem schrägen Winkel gespannt ist, führt eine herkömmliche Werkzeugmaschine die Drahtelektrode 1 auch dann nur vertikal von der ersten Drahtführung 21 zu, wenn eine automatische Verbindungseinheit 13 verwendet wird, sodass die Drahtelektrode 1 nicht automatisch gespannt werden kann. Im Gegensatz dazu kann die Maschine der ersten Ausführungsform bei einem Bruch der Drahtelektrode 1 die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 wieder in beliebige vertikal aneinander ausgerichtete Positionen bringen, und die Führungen, nachdem die automatische Verbindungseinheit 13 eine automatische Drahtverbindung vorgenommen hat, in die Positionen zurückfahren, bei denen es zum Bruch gekommen ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Positionen der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23 als auch des ersten Stützelements 22 und des zweiten Stützelements 24 der Führungsbaugruppe 20 von der Steuereinheit 110 zu jeder erforderlichen Zeit gespeichert werden. Dadurch können die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 als auch das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 automatisch wieder in die Positionen vor dem Bruch zurückgebracht werden.
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Der zweite horizontale Antrieb 81 ist so konfiguriert, dass die zweite Stützstange 85, an der die zweite Drahtführung 23 angeordnet ist, aus dem Fluidreservoir 51 herausragt, wobei die zweite Stützstange 85 und das Fluidreservoir 51 über eine Dichtung verbunden sind, um ein Auslaufen des Bearbeitungsfluids 52 zu verhindern. Die erste Stützstange 75, an der der erste Vertikalantrieb 72 und der erste Horizontalantrieb 71 angeordnet sind, und die zweite Stützstange 85 weisen zusammen eine U-Form auf. Ein Ansteuern des zweiten horizontalen Antriebs 81 bewirkt, dass die erste Stützstange 75 mit der zweiten Stützstange 85 zusammen verfahren wird. Das bedeutet, dass eine an den zweiten horizontalen Antrieb 81 gerichtete Positionsanweisung bewirkt, dass die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 unter Beibehaltung ihrer Lage relativ zueinander verfahren werden.
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Die Bewegungsrichtung der von der einen automatischen Drahtverbindungsmechanismus aufweisenden Zufuhreinheit 10 abgespulten Einzeldrahtelektrode 1 wird durch die Führungsbaugruppe 20 geändert, wobei die Elektrode zur Vornahme einer Funkenerosionsbearbeitung gleichzeitig von der Stromzufuhreinheit 30 mit Strom versorgt wird, wobei die Einzeldrahtelektrode 1 automatisch geführt wird, bis die Elektrode von der Einzugseinheit 40 eingezogen wird. Die Vornahme der Abfolge von Arbeitsgängen erfolgt wie aus der Hardwarekonfiguration von 14 ersichtlich durch die Steuereinheit 110 der Drahterodiermaschine 100, die eine auf Anweisungen der numerischen Steuervorrichtung 200 basierende Steuerung durchführt. Es wird darauf hingewiesen, dass Informationen über die Positionen der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23 als auch des ersten Stützelements 22 und des zweiten Stützelements 24 der Führungsbaugruppe 20 zu jeder erforderlichen Zeit in einer in der Steuereinheit 110 angeordneten Speichereinheit gespeichert werden. Das Verfahren des ersten Antriebssystems 70 und des zweiten Antriebssystems 80 wird über die in der Speichereinheit gespeicherten Positionsinformationen gesteuert.
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Zum Einrichten der Drahtelektrode 1 bewegt die Drahterodiermaschine 100 der ersten Ausführungsform die Drahtelektrode 1 mit der Führungsbaugruppe 20 in eine gewünschte Richtung, wobei die Drahtelektrode 1 zur Funkenerosionsbearbeitung über die Zuführungsleitung 32 und das Zuführungselement 33 mit Strom aus der Stromversorgung 31 versorgt wird, während die Drahtelektrode 1 hindurchläuft. Das Zuführungselement 33 bewirkt, dass sich die Drahtelektrode 1 dem Werkstück T nähert und die Drahtelektrode 1 eine Funkenerosionsbearbeitung des Werkstücks T ermöglicht. Für die Drahtelektrode 1 können verschiedene Arten von Elektrodendrahtleitern verwendet werden, darunter ein Messingdraht mit einem Durchmesser von 0,1 mm bis 0,3 mm. Die Funkenerosionsbearbeitung des Werkstücks T erfolgt ähnlich wie bei einer herkömmlichen Drahterosionsbearbeitung in einem Bearbeitungsfluid 52. Wie aus 14 ersichtlich werden der Schritt zum Anschluss der Drahtelektrode 1 und verschiedene zum Anschluss gehörende Schritte, bei denen es sich um Einrichtungsschritte vor der eigentlichen Bearbeitung handelt, von der Steuereinheit 110 der Drahterodiermaschine 100 auf Basis von Anweisungen der numerischen Steuervorrichtung 200 ausgeführt.
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Der Antriebsmechanismus für jeden entsprechenden Bereich ist nicht auf den oben beschriebenen Antriebsmechanismus des ersten Antriebssystems 70 und des zweiten Antriebssystems 80 beschränkt, der mit Hilfe eines X-Achsenkopfs, eines Y-Achsenkopfs und eines Z-Achsenkopfs realisiert ist, die entlang der X-Achse, der Y-Achse bzw. der Z-Achse verfahren werden können, stattdessen kann ein Standardantriebselement verwendet werden.
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Als Nächstes wird ein Betrieb einer Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Die 6 bis 8 veranschaulichen zunächst grundlegende Funktionen der Drahterodiermaschine. 6 veranschaulicht einen Zustand, bei dem die Führungsbaugruppe 20 unmittelbar unterhalb der Zufuhreinheit 10 angeordnet ist, die zum vertikalen Bewegen der Drahtelektrode 1 konfiguriert ist. 6 veranschaulicht einen Zustand, bei dem die Drahtelektrode 1 von der Zufuhreinheit 10 erhalten wurde, so dass die Drahtelektrode 1 von der ersten Drahtführung 21 durch die zweite Drahtführung 23 geführt wird. In 6 wird die Drahtelektrode 1 von dem ersten Stützelement 22, das mit der ersten Drahtführung 21 zusammenwirkt, und dem zweiten Stützelement 24, das mit der zweiten Drahtführung 23 zusammenwirkt, nicht berührt. Als Nächstes wird die Drahtelektrode 1, wie in 7 dargestellt ist, bei einem Verfahren der ersten Drahtführung 21 oder der zweiten Drahtführung 23 in X- oder Y-Richtung zwischen dem ersten Stützelement 22 und dem zweiten Stützelement 24 gespannt. Ferner ändert sich der Winkel der zwischen dem ersten Stützelement 22 und dem zweiten Stützelement 24 gespannten Drahtelektrode 1 wie in 8 dargestellt, wenn die erste Drahtführung 21 und das erste Stützelement 22 nach unten, d.h. in Z-Richtung, verfahren werden. Obwohl in den 6 bis 8 zur einfacheren Darstellung ein Verfahren in der Y-Z-Ebene dargestellt ist, gilt eine ähnliche Beschreibung natürlich auch für ein Verfahren in einer X-Y-Z-Ebene.
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Durch eine Kombination der Vorgänge von 7 und 8 kann die Richtung der Drahtelektrode 1 beliebig geändert werden.
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Es wird nun die Positionierung von erstem Stützelement 22 und zweitem Stützelement 24 während des Betriebs beschrieben. Die Darstellung von 9 veranschaulicht eine Beziehung zwischen den Positionen von erstem Stützelement 22 zweitem Stützelement 24. 10 zeigt eine vergrößerte anschauliche Darstellung eines Hauptabschnitts der ersten Drahtführung. Die erste Drahtführung 21 weist im Inneren ein zylindrisches Loch mit einem Lochdurchmesser ϕ2I=D auf. Das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 sind durch einen horizontalen Stützelementzwischenabstand LA voneinander beabstandet. Der horizontale Abstand LA zwischen den Stützelementen ist größer oder gleich dem Lochdurchmesser der Durchgangsbohrung 21h oder 23h der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23. Wenn die Lochdurchmesser Φ21 und Φ23 (nicht dargestellt) der Durchgangsbohrung 21h der ersten Drahtführung 21 und der Durchgangsbohrung 23h der zweiten Drahtführung 23 gleich sind, wird der horizontale Abstand zwischen den Stützelementen LA auf einen Wert größer als 0 mm eingestellt.
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Die Positionierung des ersten Stützelements 22 und des zweiten Stützelements 24 mit einem ausreichenden horizontalen Abstand LA zwischen den Stützelementen ist auch bei der Verwendung einer sogenannten automatischen Drahtverbindungsfunktion von Vorteil, bei der es sich um eine der von der Drahterodiermaschine 100 ausgeführten Funktionen handelt, bei der die Drahtelektrode 1, die von der ersten, in einem oberen Abschnitt positionierten ersten Drahtführung 21 zugeführt wird, automatisch der zweiten, in einem unteren Abschnitt positionierten zweiten Drahtführung 23 zugeführt wird. Mit anderen Worten, befinden sich das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 nicht im Zufuhrweg der Drahtelektrode 1, wodurch die automatische Drahtverbindungsfunktion effektiv ausgeführt werden kann. Da sich das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 nicht im Zufuhrweg der Drahtelektrode 1 befinden, gibt es kein Hindernis, wenn die automatische Verbindungseinheit 13 der Zufuhreinheit 10 die automatische Drahtverbindungsfunktion nutzt, um mit einem Hochgeschwindigkeitsstrom des Bearbeitungsfluids 52 eine Bearbeitungsflüssigkeitssäule einzuspritzen. Es wird darauf hingewiesen, dass, um eine Behinderung durch das erste Stützelement 22 oder das zweite Stützelement 24 zu vermeiden, wenn die erste Drahtführung 21 und das erste Stützelement 22 oder die zweite Drahtführung 23 und das zweite Stützelement 24 verfahren werden, der vertikale Abstand zwischen den Stützelementen LB auf mindestens größer als 0 mm, in diesem Beispiel etwa 2 mm, eingestellt wird. Um eine Behinderung zwischen dem ersten Stützelement 22 und dem zweiten Stützelement 24 zu vermeiden, speichert die Drahterodiermaschine 100 mit der daran befestigten Führungsbaugruppe 20 vorab Positionsinformationen, die den horizontalen Stützelementzwischenabstand LA und den vertikalen Stützelementzwischenabstand LB zwischen dem ersten Stützelement 22 und dem zweiten Stützelement 24 in der Steuereinheit 110 der Drahterodiermaschine 100 und gibt eine Anweisung zum Stoppen der Bewegung aus, bevor eine mögliche Behinderungsposition erreicht wird.
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Ansteuern der Führungsbaugruppe während eines Bearbeitungsvorgangs detailliert beschrieben, bei dem die Drahterodiermaschine der ersten Ausführungsform verwendet wird. Vor dessen Beschreibung wird die Grundkonzeption des Bearbeitungsverfahrens beschrieben. Die 11 und 12 veranschaulichen zwei grundlegende Bearbeitungsverfahren, bei denen die Drahterodiermaschine der ersten Ausführungsform verwendet wird. 11 veranschaulicht einen Bearbeitungsvorgang unter Verwendung der ersten Baugruppe 20U und der zweiten Baugruppe 20D im Hauptkoordinatensystem. Ein Bearbeitungsvorgang im Hauptkoordinatensystem weist einen Schritt auf, bei dem die gespannte Drahtelektrode 1 das Werkstück T in Übereinstimmung mit einer Bewegungsanweisung an den zweiten horizontalen Antrieb 81 bearbeitet. Da der erste horizontale Antrieb 71 über dem zweiten horizontalen Antrieb 81 angeordnet ist, kann die Bearbeitung unter einer Bedingung, bei der die Drahtelektrode 1 einen bestimmten Bearbeitungszonenabschnitt RP aufrechterhält, in Übereinstimmung mit einer Koordinaten umfassenden Anweisung an das Hauptkoordinatensystem zur Steuerung des zweiten horizontalen Antriebs 81 erfolgen.
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Die anschauliche Darstellung von 12 veranschaulicht einen Bearbeitungsvorgang im Hilfskoordinatensystem, bei dem nur die erste Baugruppe 20U angesteuert wird. Bei einem Bearbeitungsvorgang im Hilfskoordinatensystem wird der zweite horizontale Antrieb 81 während der Bearbeitung nicht angesteuert, sondern nur der erste horizontale Antrieb 71, der die erste Baugruppe 20U verfährt. Nur die erste Drahtführung 21 und das erste Stützelement 22 werden relativ zur gespannten Drahtelektrode 1 verfahren, wobei das Werkstück T so bearbeitet wird, dass der Bearbeitungszonenabschnitt RP fixiert ist oder innerhalb eines beliebigen gewünschten Bereichs verändert wird. Da der erste horizontale Antrieb 71 über dem zweiten horizontalen Antrieb 81 angeordnet ist, kann eine Bearbeitung vorgenommen werden, bei der die Drahtelektrode 1 den Bearbeitungszonenabschnitt RP nicht verändert oder entsprechend einer Koordinaten umfassenden Anweisung an das Hilfskoordinatensystem zur Steuerung des ersten horizontalen Antriebs 71 innerhalb eines gewünschten Bereichs ändert. Da der zweite horizontale Antrieb 81 relativ zum Werkstück T stationär ist, kann das Werkstück T so bearbeitet werden, dass es eine schräge Oberfläche aufweist. Alternativ wird, wenn der zweite horizontale Antrieb 81 angesteuert wird, der erste horizontale Antrieb 71 relativ zum Werkstück T stationär gehalten, wodurch, eine gegenläufig geneigte Fläche gebildet werden kann.
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In beiden Fällen, der Bearbeitung im Hauptkoordinatensystem und der Bearbeitung im Hilfskoordinatensystem, ist kein Fixieren der Z-Richtungspositionen der ersten Drahtführung 21 und des ersten Stützelements 22 erforderlich, abhängig von der Bearbeitungsform oder der Bearbeitungsbahn kann an die erste Drahtführung 21 und das erste Stützelement 22 aber auch problemlos eine Z-Richtungspositionsanweisung ausgegeben werden.
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Bei einem Bruch der Drahtelektrode 1 werden die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D bei beiden Bearbeitungsarten in die in 6 dargestellten Ausgangspositionen zurückgeführt und eine automatische Verbindung vorgenommen. Das heißt, dass die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D vorübergehend in ihre Ausgangspositionen zurückkehren, deren Positionsinformationen zuvor in der Steuereinheit 110 der Drahterodiermaschine 100 gespeichert wurden, wobei die Bearbeitung nach dem Spannen der Drahtelektrode 1 im automatischen Verbindungsvorgang wieder aufgenommen wird. Da die Positionsinformationen in der Steuereinheit 110 gespeichert sind, kehren die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D bei diesem Ablauf in die Unterbrechungspositionen und die Drahtelektrode 1 in die Unterbrechungsposition zurück. Wie oben beschrieben, hat die Drahterodiermaschine 100 der ersten Ausführungsform eine Bearbeitungswiederaufnahmefunktion, bei der die Drahtelektrode 1 nach einer Unterbrechung aufgrund eines Bruchs der Drahtelektrode 1 in die Bearbeitungsposition zurückkehrt und die Bearbeitung anschließend wieder aufgenommen wird.
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Die 11 und 12 veranschaulichen Beispiele, bei denen sich das erste Stützelement 22 in +Y-Richtung relativ zur ersten Drahtführung 21 und das zweite Stützelement 24 in -Y-Richtung relativ zur zweiten Drahtführung 23 befindet. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beispiele der 11 und 12 beschränkt, und es ist unbestritten, dass jede geeignete Änderung vorgenommen werden kann, da sowohl die Bearbeitung im Hauptkoordinatensystem als auch die Bearbeitung im Hilfskoordinatensystem erfolgen kann, solange das in Bezug auf die 6 bis 8 beschriebene Grundkonzept eingehalten wird, bei dem sich das erste Stützelement 22 in +X-Richtung relativ zur ersten Drahtführung 21 und das zweite Stützelement 24 in -X-Richtung relativ zur zweiten Drahtführung 23 befindet.
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Als Nächstes wird ein Drahterodierverfahren mit einer Drahterodiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform anhand des Flussdiagramms von 13 beschrieben.
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Wie aus 14 ersichtlich erfolgt die Vornahme der Abfolge von Arbeitsgängen durch die Steuereinheit 110 der Drahterodiermaschine 100 entsprechend den Anweisungen von der numerischen Steuervorrichtung 200. Die 15 (a) bis (e) zeigen jeweils eine schematische Darstellung, die die Position der Führungseinheit 20 gemäß der Abfolge der Schritte veranschaulicht, wobei nur die erste Drahtführung 21 und die zweiten Drahtführung 23, das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 und das Werkstück T dargestellt sind und auf die Darstellung der anderen Elemente verzichtet wurde. Zunächst wird ein Vorgang zum Verbinden der Drahtelektrode 1 mit Hilfe der Zufuhreinheit 10 beschrieben, d. h. ein einleitender Vorgang zum Steuern der Bewegungsrichtung der Drahtelektrode 1 relativ zur Führungsbaugruppe 20.
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Zunächst wird Startschritt S100 ausgeführt. Anschließend wird Schritt S101 ausgeführt, bei dem bestimmt wird, ob sich die Drahtelektrode 1 zwischen der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23 befindet oder nicht. Wenn sich die Drahtelektrode 1 nicht zwischen der ersten Drahtführung 21und der zweiten Drahtführung 23 befindet und somit bestimmt wird, dass die Antwort in Schritt S101 Nein ist, werden die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D so verfahren, dass sie sich in Schritt S102, wie in 15(a) dargestellt ist, in den automatischen Verbindungspositionen Xu0, Yu0, Xd0, Yd0, Zu0 befinden. In den 1 und 2 wird die Drahtelektrode 1 mit Hilfe der Drahtzugregelungsrolle 12 von der Drahtzufuhrspule 11 der Zufuhreinheit 10 kontinuierlich abgespult und der automatischen Verbindungsbaugruppe 13 zugeführt. Die Zufuhreinheit 10 nutzt die Funktion der automatischen Verbindungsbaugruppe 13, um die Drahtelektrode 1 durch die erste Drahtführung 21 entlang des aus einer oberen Düse 13a der automatischen Verbindungsbaugruppe 13 ausströmenden Bearbeitungsfluidstroms in Richtung zur zweiten Drahtführung 23 zu führen. Während des Zuführvorgangs nimmt die Steuereinheit 110 eine Positionsanpassung gemäß dem zuvor gespeicherten Programm vor, so dass die Drahtelektrode 1 durch die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 zur Einzugseinheit 40 geführt wird, wobei hierbei eine Feineinstellung der Positionen der ersten Baugruppe 20U und der zweiten Baugruppe 20D erfolgt. Es wird darauf hingewiesen, dass die zur Einzugseinheit 40 geführt Drahtelektrode 1 durch die untere Düse 41 und die Rolle 42 zur Drahtelektrodeneinzugsrolle 43 geführt wird.
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Wenn sich das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 beim Zuführen und Abführen der Drahtelektrode 1 auf dem Zufuhrweg der Drahtelektrode 1 befinden, fährt die Steuereinheit 110 das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 aus dem Zufuhrweg heraus. Das heißt, bei Zuführen der Drahtelektrode 1 werden das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 vor Beginn einer Drahtzufuhr mittels eines Bearbeitungsfluidstroms aus dem Zufuhrweg herausbewegt. Damit soll eine Kollision des Bearbeitungsfluidstroms mit dem ersten Stützelement 22 und dem zweiten Stützelement 24 verhindert werden, wodurch eine Instabilität oder Behinderung des Vorgangs zum Zuführen der Drahtelektrode 1 verhindert wird.
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Als Nächstes führt die Steuereinheit 110 die Drahtelektrode 1 mit Hilfe der automatischen Verbindungsbaugruppe 13 durch die erste Drahtführung 21 hindurch und in die zweite Drahtführung 23 hinein. In Schritt S103, bei dem die Drahtelektrode 1 zwischen den automatischen Verbindungspositionen gespannt wird, wird die Drahtelektrode 1 wie in 15(b) dargestellt durch den Bearbeitungsfluidstrom in die zweite Drahtführung 23 eingeführt.
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Wenn die Drahtelektrode 1 durch den Bearbeitungsfluidstrom die zweite Drahtführung 23 erreicht hat, wird der Vorgang zur Zuführung der Drahtelektrode unter Verwendung des Bearbeitungsfluidstroms aus der oberen Düse 13a gestoppt und anschließend werden das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 der Führungsbaugruppe 20, die herausgefahren wurden, in die Ausgangspositionen zurückgeführt. Dies ist der in 6 und 15(b) dargestellte Ausgangszustand, bei dem die Drahtelektrode 1 zwischen der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23 gespannt ist.
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In Schritt S104, in dem eine Position vor der Bearbeitung gelesen wird, speichert die Steuereinheit 110 die Position vor der Bearbeitung. Alternativ kann die Steuereinheit 110 Informationen über die Position vor der Bearbeitung an die numerische Steuervorrichtung 200 ausgeben damit sie dort gespeichert werden.
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Die Bearbeitungsrichtung und die Bearbeitungsgeschwindigkeit werden basierend auf den von der numerischen Steuervorrichtung 200 empfangenen numerischen Daten bestimmt und die Positionen des ersten Stützelements 22 und des zweiten Stützelements 24 auf gewünschten Positionen eingestellt.
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In Schritt S105 werden die erste Drahtführung 21 und das erste Stützelement 22 an die X-Position Xu1 verfahren.
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In Schritt S106 werden die erste Drahtführung 21 und das erste Stützelement 22 an die Z-Position Zu1 verfahren. Mit Hilfe der Schritte S105 und S106 werden die erste Drahtführung 21 und das erste Stützelement 22 an die in 15(c) dargestellten Positionen verfahren.
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In Schritt S107 werden, wie in 15(d) dargestellt ist, die zweite Drahtführung 23 und das zweite Stützelement 24 an eine Position Xd1, Yd0 verfahren, die eine Position vor der Bearbeitung darstellt. Da Yd0 der Koordinate der automatischen Verbindungsposition entspricht, werden die zweite Drahtführung 23 und das zweite Stützelement 24 entlang der X-Achse zu Xd1, jedoch nicht entlang der Y-Achse, verfahren. Da die Bewegung in diesem Fall auf dem Hauptkoordinatensystem basiert, werden die erste Drahtführung 21 und das erste Stützelement 22 zudem um die gleiche Distanz und in gleicher Richtung wie die zweite Drahtführung 23 und das zweite Stützelement 24 verfahren.
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In Schritt S108 wird das Bearbeitungsprogramm gelesen. Bei diesem Vorgang übergibt das Bearbeitungsprogramm Funkenerosionsbedingungen, Positionsinformationen usw. an die numerische Steuervorrichtung 200 und speichert im Programm Positionsinformationen und Geschwindigkeitsanweisungsinformationen über zwei oder mehr Schritte, um dadurch die Antriebsachsen so zu steuern, dass eine gewünschte Form auf Basis einer Motorsteuerungsänderung erhalten wird, die von einem Augenblick auf den anderen erfolgt. Da die Form nicht Gegenstand dieser Ausführungen ist, gibt ein Satz wie „Yd1 bis Yd2“ nur einen Start- und einen Endpunkt an, wobei die auf dem Weg dazwischen liegenden für einen Moment eingenommenen Punkte Yd1n und Ydln+1 nicht angegeben sind.
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Beim Bearbeitungsschritt S109 werden die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D mit der auf den von der numerischen Steuervorrichtung 200 empfangenen numerischen Daten basierenden Bearbeitungsgeschwindigkeit gesteuert, wobei die Drahtelektrode 1 während des wie in 15(e) dargestellten Verfahrens von Yd0 nach Yd1 von der Stromzufuhreinheit 30 mit Strom versorgt wird, um eine Funkenerosionsbearbeitung zu ermöglichen. Bearbeitungsverfahren, die in diesem Schritt eingesetzt werden, umfassen ein Bearbeitungsverfahren im Hauptkoordinatensystem, bei dem die Bearbeitung unter Aufrechterhaltung eines bestimmten Bearbeitungszonenabschnitts Rp durch die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D vorgenommen wird, ein Bearbeitungsverfahren im Hilfskoordinatensystem, bei dem sich eine Baugruppe während einer Vornahme der Bearbeitung nicht bewegt und die andere Baugruppe mit einem konstant gehaltenen Bearbeitungszonenabschnitt RP oder mit einem beliebig geänderten Bearbeitungszonenabschnitts RP verfahren wird, oder ein Bearbeitungsverfahren, bei dem diese Bearbeitungsverfahren kombiniert werden. Für Bearbeitungsschritt S109 wird ein wie in 11 dargestelltes Bearbeitungsverfahren im Hauptkoordinatensystem verwendet.
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Vor dem Bearbeitungsschritt S109 erfolgt in Schritt S101S in bestimmten Zeitabständen eine Bestimmung, ob sich die Drahtelektrode 1 zwischen der ersten Drahtführung 21und der zweiten Drahtführung 23 befindet oder nicht. Befindet sich die Drahtelektrode 1 nicht zwischen der ersten Drahtführung 21und der zweiten Drahtführung 23, sodass bestimmt wird, dass die Antwort von Schritt S101S Nein ist, werden die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D in Schritt S102S zu den automatischen Verbindungspositionen Xu0, Yu0, Xd0, Yd0, Zu0 verfahren, woraufhin Schritt S103S ausgeführt wird, bei dem die Drahtelektrode 1 in den automatischen Verbindungspositionen gespannt wird. Die Schritte S101S, S102S und S103S sind weitgehend identisch mit den zuvor beschriebenen Schritten S101, S102 und S103, sodass eine detaillierte Beschreibung hier unterlassen wird. Nach dem Spannen der Drahtelektrode 1 werden die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D auf Basis der im Steuergerät 110 gespeicherten Positionsinformationen zurück zu den Positionen unmittelbar vor dem Bruch der Drahtelektrode verfahren, woraufhin die Bearbeitung fortgesetzt wird.
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Nach Beendigung von Bearbeitungsschritt S109 wird im Bearbeitungsbeendigungsbestimmungsschritt S110 bestimmt, ob die Bearbeitung abgeschlossen ist oder nicht. Falls nicht, kehrt der Prozess zum Bearbeitungsschritt S109 zurück. Andernfalls, bei Ja im Bearbeitungsbeendigungsbestimmungsschritt S110, wird Schritt S111 ausgeführt, bei dem das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 in die Ausgangspositionen zurück verfahren werden.
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Nachdem die erste Drahtführung 21, das erste Stützelement 22, die zweite Drahtführung 23 und das zweite Stützelement 24 in Schritt S111 in die Ausgangspositionen zurückgefahren wurden, geht der Ablauf zu Schritt S112 über, um die Drahtelektrode 1 einzuziehen.
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Beim Einzugsschritt S112 wird die Drahtelektrode 1 zunächst unter Verwendung der automatischen Verbindungsbaugruppe 13 geschnitten, wobei der aus dem Schneiden resultierende untere Teil der Drahtelektrode 1 durch die sich mit Hilfe des Einzugsmotors 43M drehende Drahtelektrodeneinzugsrolle 43 einzogen wird.
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Die Drahterodiermaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform kann die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D unabhängig voneinander ansteuern und eine Funkenerosionsbearbeitung vornehmen, bei der die Richtung der Drahtelektrode 1 relativ zu der von der Zufuhreinheit 10 zugeführten Drahtelektrode 1 geneigt ist, wodurch die Bearbeitungsrichtung frei gewählt werden kann. Darüber hinaus kann ein Bearbeitungsvorgang mit sich ändernder Richtung kontinuierlich ausgeführt werden. Außerdem kann die Drahtelektrode 1 automatisch verbunden werden. Ferner kann aufgrund der Möglichkeit zum automatischen Spannen der Drahtelektrode 1 die Bearbeitungsrichtung geändert und die Bearbeitungszone erweitert oder enger gemacht werden, ohne dass der kontinuierliche Automatikbetrieb beeinträchtigt wird. Das bedeutet, dass der Schritt zum Verbinden der Drahtelektrode, der Bearbeitungsschritt und der Schritt zum Einziehen der Drahtelektrode nacheinander auf Basis der Steuerung durch die Steuereinheit 110 durchgeführt werden können.
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Bei der Drahterodiermaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform kann die Drahtelektrode 1 nach dem automatischen Verbinden ferner auch dann in die ursprüngliche Bearbeitungsposition zurückgeführt werden, wenn die Drahtelektrode 1 einmal gebrochen ist.
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Bei der eine vertikale Bewegung der Drahtelektrode 1 bewirkenden Drahterodiermaschine 100, ermöglicht die Verwendung einer Führungsbaugruppe 20, die zwei Stützelemente aufweist, die am oberen bzw. unteren Abschnitt angeordnet sind, ferner eine horizontale Bewegung der Drahtelektrode 1, wodurch der Bearbeitungsbereich vergrößert wird.
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Eine Drahterodiermaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform ermöglicht, dass die gewünschte Bearbeitungsrichtung allein durch Verfahren der Führungsbaugruppe 20 gewählt werden kann, auch wenn das Werkstück T bearbeitet wird, während es an der Haltevorrichtung 60 angebracht ist, die von einer Tischoberflächenplatte gebildet wird. Dadurch lässt sich ein langes oder schweres Werkstück bearbeiten. Darüber hinaus kann, wenn das Werkstück T einen Bereich aufweist, der aus Rostschutzgründen oder Korrosionsschutzgründen nicht in das Bearbeitungsfluid eingetaucht werden sollte, die Bearbeitung zum Schutz des Werkstücks T ohne Eintauchen des Werkstücks T erfolgen, indem der Bearbeitungsfluidfüllstand des Bearbeitungsfluids 52 auf eine Ebene oder unterhalb der Ebene eingestellt wird, die von der sich aktuell bewegenden Drahtelektrode abgedeckt ist.
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Auch wenn die Drahterodiermaschine 100 der ersten Ausführungsform so konfiguriert ist, dass die Führungsbaugruppe 20 lösbar und damit einfach zu handhaben ist, ist es unbestritten, dass die Führungsbaugruppe 20 in den Grundkörper der Drahterodiermaschine integriert werden kann. Auch wenn die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D unabhängig voneinander verfahrbar sind und auch die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 unabhängig voneinander verfahrbar sind, genügt es, wenn nur eine der beiden verfahrbar und relativ zur anderen verfahrbar ist. Im Hinblick auf eine größere Flexibilität beim Neigungswinkel des Bearbeitungszonenabschnitts Rp ist vorzugsweise außerdem das erste Stützelement 22 relativ zur ersten Drahtführung 21 und das zweite Stützelement 24 relativ zur zweiten Drahtführung 23 verfahrbar, wobei das Stützelement jedoch relativ zur Drahtführung nicht verfahrbar sein muss. Auch im Hinblick auf ein automatisches Verbinden der Drahtelektrode 1 ist vorzugsweise das erste Stützelement 22 relativ zur ersten Drahtführung 21 und das zweite Stützelement 24 relativ zur zweiten Drahtführung 23 verfahrbar, damit das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 ohne Schwierigkeiten aus dem Zufuhrweg abgezogen werden können. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn das erste Stützelement 22 nicht relativ zur ersten Drahtführung 21 verfahrbar ist und das zweite Stützelement 24 nicht relativ zur zweiten Drahtführung 23 verfahrbar ist, es hinreicht, dass sich das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 an einer Position außerhalb des Zufuhrwegs befinden, d. h. an einer Position, bei der der in 9 dargestellte horizontale Stützelementzwischenabstand LA unter einer Bedingung gewährleistet ist, bei der sich die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 an den Positionen befinden, bei denen die Drahtelektrode 1 automatisch verbunden werden kann.
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Die in der Drahterodiermaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform verwendete Führungsbaugruppe 20 ist zum Einsatz an dem in 1 dargestellten ersten Antriebssystem 70 angebracht. Die Befestigung der Führungsbaugruppe 20 erfolgt faktisch durch einen (nicht dargestellten) Befestigungsabschnitt, der an der in den 4 und 5 dargestellten ersten Baugruppe 20U ausgebildet ist, wobei die erste Drahtführung 21 an der automatischen Verbindungsbaugruppe 13 ausgerichtet ist. Das bedeutet, dass der Vorteil der Führungsbaugruppe 20 darin liegt, dass die Baugruppe 20 eingesetzt werden kann, indem die Baugruppe 20 an einer vorhandenen Drahterodiermaschine angebracht wird, und dass sie zudem einfach zu handhaben ist.
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Es wird darauf hingewiesen, dass das in 13 dargestellte Flussdiagramm ein Beispiel für eine Bearbeitung in Y-Richtung veranschaulicht. Ein Austauschen der Y-Komponente durch eine X-Komponente und ein Austauschen der X-Komponente durch eine Y-Komponente ermöglichen eine Bearbeitung in X-Richtung. Zudem kann sich aus einer Aufteilung der Y-Komponente in eine X-Komponente und eine Y-Komponente und einer Aufteilung der X-Komponente in eine Y-Komponente und eine X-Komponente eine Bearbeitung ergeben, bei der die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D unter einem in der Obenansicht schrägen Winkel unter Gewährleistung eines bestimmten Bearbeitungszonenabschnitts Rp bewegt werden.
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Das in den 13 und 15 veranschaulichte Drahterodierverfahren stellt ein Beispiel für eine Bearbeitung im Hauptkoordinatensystem dar, bei dem eine Bearbeitung vorgenommen wird, während die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D einen bestimmten Bearbeitungszonenabschnitt RP aufrechterhalten.
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Wie jedoch aus dem Flussdiagramm von 16 und den schematischen Darstellungen von 17 (a) bis (e), die Positionen der Führungsbaugruppe 20 gemäß einer Abfolge von Schritten darstellen, ersichtlich ist, kann die Bearbeitung mit einem Bearbeitungsverfahren im Hilfskoordinatensystem, wie in 12 dargestellt, vorgenommen werden. Die Vornahme der Abfolge von Arbeitsschritten, wie sie in 16 dargestellt ist, erfolgt ähnlich wie bei dem in den 13 und 15 dargestellten Drahterodierverfahren, durch die Steuereinheit 110 der Drahterodiermaschine 100 entsprechend den Anweisungen der numerischen Steuervorrichtung 200. Die 17 (a) bis (e) zeigen jeweils eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Positionen der Führungsbaugruppe 20 gemäß einer Abfolge von Schritten, wobei nur die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 sowie das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24 dargestellt sind und die Darstellung anderer Komponenten unterlassen wurde.
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Bei einer Bearbeitung im Hilfskoordinatensystem ähnelt die Abfolge der Schritte, wie aus 16 und den 17 (a) bis (e) ersichtlich ist, mit Ausnahme des Bearbeitungsschrittes S109S der einer Bearbeitung im Hauptkoordinatensystem. Im Bearbeitungsschritt S109S verbleibt die zweite Baugruppe 20D bei Xd1 und Yd0, wobei zur Vornahme der Bearbeitung nur die erste Baugruppe 20U von Yu0 nach Yu1 auf eine beliebige gewünschte Position verfahren wird.
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Es wird darauf hingewiesen, dass das in 16 dargestellte Flussdiagramm ein Beispiel für die Bearbeitung in Y-Richtung darstellt, wobei der Austausch der Y-Komponente gegen eine X-Komponente und der Austausch der X-Komponente gegen eine Y-Komponente die Bearbeitung in X-Richtung ermöglicht. Darüber hinaus kann zur Vornahme der Bearbeitung auch nur die erste Baugruppe 20U in X- und Y-Richtung bewegt werden.
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Außerdem können, wie aus dem Flussdiagramm von 18 und den schematischen Darstellungen der 19 (a) bis (e), die die Positionen der Führungsbaugruppe 20 gemäß einer Abfolge von Schritten veranschaulichen, ersichtlich ist, der Verfahrvorgang im Hauptkoordinatensystem von 11 und der Verfahrvorgang im Hilfskoordinatensystem von 12 kombiniert werden, um eine Bearbeitung entlang einer schrägen Richtung vorzunehmen. Die Vornahme der Abfolge von Arbeitsschritten erfolgt ähnlich wie bei dem in den 13 und 15 veranschaulichten Drahterodierverfahren durch die Steuereinheit 110 der in 14 dargestellten Drahterodiermaschine 100 entsprechend den Anweisungen der numerischen Steuervorrichtung 200. Die 19 (a) bis (e) zeigen jeweils eine schematische Darstellung, die die Positionen der Führungsbaugruppe 20 gemäß der Abfolge der Schritte veranschaulicht, wobei nur die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23, das erste Stützelement 22 und das zweite Stützelement 24, sowie das Werkstück T dargestellt sind und die Darstellung anderer Elemente unterlassen wurde.
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Bei einer wie in 18 und den 19 (a) bis (e) veranschaulichten Bearbeitung in sowohl dem Hauptkoordinatensystem als auch dem Hilfskoordinatensystem ist die Abfolge der Schritte mit Ausnahme des Bearbeitungsschritts S109SS im Wesentlichen die gleiche wie bei einer Bearbeitung im Hauptkoordinatensystem und wie bei einer Bearbeitung im Hilfskoordinatensystem. Im Bearbeitungsschritt S109SS werden zur Durchführung der Bearbeitung die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D beide im Hauptkoordinatensystem in Y-Richtung von Yd0 nach Yd1 verfahren, im Hilfskoordinatensystem in Y-Richtung von Yu0 nach Yu1 und in Z-Richtung von Zu1 nach Zu2 verfahren.
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Es wird darauf hingewiesen, dass das in 18 dargestellte Flussdiagramm ein Beispiel für eine Bearbeitung in Y-Richtung veranschaulicht, wobei der Austausch der Y-Komponente gegen eine X-Komponente und der Austausch der X-Komponente gegen eine Y-Komponente die Bearbeitung in X-Richtung ermöglicht. Zudem kann durch eine Aufteilung der Y-Komponente in eine X-Komponente und eine Y-Komponente und eine Aufteilung der X-Komponente in eine Y-Komponente und eine X-Komponente ermöglicht werden, dass die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D bei der Durchführung einer Bearbeitung unter einem in einer Ansicht von oben schrägen Winkel verfahren werden, oder dass die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D bei der Durchführung einer Bearbeitung sowohl in die X-als auch die Y-Richtung verfahren werden.
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Zweite Ausführungsform
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20 zeigt eine anschauliche Darstellung einer Drahterodiermaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei einem Drahterodierverfahren eingesetzt werden kann. 21 zeigt eine anschauliche Darstellung einer Bearbeitungszone der Drahterodiermaschine gemäß der zweiten Ausführungsform. Eine Drahterodiermaschine 100S gemäß der zweiten Ausführungsform zeichnet sich durch ihr Verfahren zum Fixieren des Werkstücks T aus, wobei ihr Vorrichtungsaufbau einschließlich der Führungsbaugruppe dem der Drahterodiermaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform ähnelt. Die Drahterodiermaschine 100S gemäß der zweiten Ausführungsform ist so ausgebildet, dass eine Drahterodiermaschine mit einer sich vertikal bewegenden Drahtelektrode 1 zusätzlich mit einer zwei Stützpunkte für die Maschine aufweisenden Führungsbaugruppe 20 ausgestattet ist, wodurch die Drahtelektrode 1 in die horizontale Richtung gebracht und Position und Richtung der Drahtelektrode 1 geändert werden können, wobei ein langes Werkstück T mit Hilfe einer Greifvorrichtung 62 einer Haltevorrichtung 60S so befestigt wird, dass das Werkstück T mit seiner Längsrichtung in vertikaler Richtung gehalten wird, um so eine Funkenerosionsbearbeitung des Werkstücks T mit sich ändernder Bearbeitungsrichtung durchzuführen.
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Die Drahterodiermaschine 100S gemäß der zweiten Ausführungsform hält das Werkstück T mit Hilfe der zum Befestigen eines langen Objekts gestalteten Haltevorrichtung 60S. Die Haltevorrichtung 60S besteht aus einem Grundkörper 61 und der Greifvorrichtung 62, die eine zylindrische Form besitzt, aus dem Grundkörper 61 herausragt und so geformt ist, dass sie einen zylindrischen Körper eines Zielobjekts in Umfangsrichtung umschließt.
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Ähnlich zu dem in 8 für die erste Ausführungsform Dargestellten, ist die Drahtelektrode 1 nahezu horizontal gespannt, wobei die Bearbeitung wie in 11 dargestellt so im Hauptkoordinatensystem erfolgt, dass die erste Baugruppe 20U und die zweite Baugruppe 20D einen bestimmten Bearbeitungszonenabschnitt Rp aufrechterhalten.
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Das Drahterodierverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform ermöglicht die Bearbeitung eines Kantenbereichs von bis zu 30 mm, auch wenn als Werkstück T ein langes Objekt mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 800 mm verwendet wird.
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Bei diesem Vorgang kann unter der Annahme, dass wie in 21 dargestellt U den relativen Verfahrweg zwischen der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23 repräsentiert und die durch d repräsentierte Stützendistanz bei dem ersten Stützelement 22 und dem zweiten Stützelement 24 beispielsweise gleich ist, die maximale Bearbeitungszone S in der Ebene in radialer Richtung des Werkstücks T durch S=U-2d-LA berechnet werden, wobei LA den horizontalen Stützabstand wiedergibt.
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Bei diesen Gegebenheiten müssen die Abmessungen eines Werkstücks bei einer üblichen Drahterodiermaschine kleiner sein als die Abmessungen des als Bearbeitungskammer dienenden Fluidreservoirs in dessen Tiefen-, Breiten- und Höhenrichtung, damit das Werkstück in das Fluidreservoir eingetaucht werden kann, und außerdem muss ein zu bearbeitender Abschnitt des Werkstücks innerhalb des Bewegungsbereichs der Drahtelektrode positioniert werden können. Eine Drahterodiermaschine für eine maximale Werkstückabmessung von 800 mm in der Tiefe, 700 mm in der Breite und 200 mm in der Höhe mit einem Verfahrweg der X-Achse von 400 mm und einem Verfahrweg der Y-Achse von 300 mm hat eine vom Verfahrweg der X-Achse abhängige Bearbeitungszone von ±200 mm von der Mitte des Werkstücks auch dann, wenn die maximale Werkstückabmessung 800 mm oder weniger beträgt. Beim Bearbeiten eines langen Werkstücks kann es sein, dass die Bedienperson bei einem Werkstück mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 800 mm einen Kantenbereich von bis zu 30 mm bearbeiten möchte. In diesem Fall muss eine Bedienperson auch für eine Bearbeitungszone von ϕ30-30 mm eine Drahterodiermaschine eines Typs für eine maximale Werkstückabmessung mit 1250 mm Tiefe, 1000 mm Breite und 300 mm Höhe, mit einem Verfahrweg der X-Achse von 800 mm und einem Verfahrweg der Y-Achse von 600 mm verwenden.
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Es wird darauf hingewiesen, dass eine Drahterodiermaschine mit einer zur Bearbeitung vertikal gespannten Drahtelektrode in der Regel während der Bearbeitung aus der Drahtführung ein Bearbeitungsfluid mit einem bestimmten Durchfluss oder mit einem bestimmten Druck zuführt, um die Bearbeitungsleistung zu verbessern. Bei der Drahterodiermaschine 100S gemäß der zweiten Ausführungsform sind die erste Drahtführung 21 und die zweite Drahtführung 23 dagegen nicht entlang einer geraden Linie angeordnet, sodass eine Zufuhr eines Bearbeitungsfluids 52 während einer Bearbeitung wenig Wirkung in Bezug auf eine Verbesserung der Bearbeitungsleistung zeigt. Wenn die Bearbeitung in einem anderen Zustand als einem Ausgangszustand durchgeführt wird, bei dem die Drahtelektrode 1 vertikal verläuft, kann bei Drahterodiermaschinen 100 oder 100S gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform die Steuereinheit 110 der Drahterodiermaschine 100 die Zufuhr des Bearbeitungsfluids automatisch oder von Fall zu Fall deaktivieren.
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Besonders bei der zweiten Drahtführung 23 kann es, da beim Bearbeiten herangeführte Späne in die Führung und dann in das Durchgangsloch 23h für die Drahtelektrode 1 gelangen können, zu einem sogenannten Verstopfen der Führung kommen, bei dem der Bearbeitungsvorgang zum Stillstand kommen oder die Drahtelektrode 1 brechen kann. Daher kann die Bearbeitungsfluidzufuhr aus der zweiten Drahtführung 23 automatisch oder von Fall zu Fall aktiviert werden. In ähnlicher Weise kann, um zu verhindern, dass sich im zu bearbeitenden Abschnitt Späne ansammeln, die Zufuhr von Bearbeitungsfluid aus der ersten Drahtführung 21 oder zweiten Drahtführung 23 ebenfalls automatisch oder von Fall zu Fall aktiviert werden. Die Durchflussmengen oder Drücke der Bearbeitungsfluide aus der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23 können unabhängig voneinander eingestellt werden.
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Dritte Ausführungsform
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22 zeigt eine anschauliche Darstellung einer Drahterodiermaschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einem Drahterodierverfahren. Eine Drahterodiermaschine 100T gemäß der dritten Ausführungsform umfasst einen Injektor 54, aus dem das Bearbeitungsfluid 52 gespritzt wird, um das Bearbeitungsfluid 52 selektiv auf den Bearbeitungszonenabschnitt RP der Drahtelektrode 1 zu sprühen. Ähnlich wie bei einer regulären Drahterodiermaschine kann das Bearbeitungsfluid 52 während der Bearbeitung aus der ersten Drahtführung 21 und der zweiten Drahtführung 23 gesprüht bzw. herausgespritzt werden. Wenn das Werkstück T einen Bereich aufweist, der aus Rostschutzgründen oder Korrosionsschutzgründen nicht in das Bearbeitungsfluid eingetaucht werden soll, kann mit einer Konfiguration, bei der sich das Bearbeitungsfluidniveau an oder unter einem Bereich befindet, an dem eine wie in 22 veranschaulichte Bearbeitung durch die sich bewegende Drahtelektrode 1 tatsächlich erfolgt, anders als bei einer herkömmlichen Drahterodiermaschine eine Bearbeitung unter Besprühen mit dem Bearbeitungsfluid 52 vorgenommen werden, ohne dass das Werkstück T in das Bearbeitungsfluid eingetaucht.
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Die Drahterodiermaschine 100T gemäß der dritten Ausführungsform zeichnet sich durch das Verfahren zum Befestigen des Werkstücks T aus, wobei der Aufbau der die Führungsbaugruppe 20 umfassenden Maschine der der Drahterodiermaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform ähnelt. Die Drahterodiermaschine 100T gemäß der dritten Ausführungsform ist so ausgebildet, dass eine Drahterodiermaschine mit sich vertikal bewegender Drahtelektrode 1 zusätzlich mit der zwei Stützpunkte aufweisenden Führungsbaugruppe 20 ausgestattet ist, wodurch die Drahtelektrode 1 in die horizontale Richtung gebracht und Position und Richtung der Drahtelektrode 1 geändert werden können, wobei ein langes Werkstück T mit Hilfe einer Greifvorrichtung 62 einer Haltevorrichtung 60 so befestigt wird, dass das Werkstück mit seiner Längsrichtung in vertikaler Richtung gehalten wird, um so eine Funkenerosionsbearbeitung des Werkstücks T mit sich ändernder Bearbeitungsrichtung durchzuführen.
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Bei der Drahterodiermaschine 100T gemäß der dritten Ausführungsform kann das Bearbeitungsfluid 52 während der Bearbeitung aufgesprüht werden. Wenn das Werkstück T einen Abschnitt aufweist, der aus Rostschutzgründen oder Korrosionsschutzgründen nicht in das Bearbeitungsfluid 52 eingetaucht werden sollte, kann mit einer Konfiguration, bei der das Bearbeitungsfluidniveau des Bearbeitungsfluids 52 an einer Oberfläche der sich bewegenden Drahtelektrode 1 oder darunter liegt, eine Bearbeitung vorgenommen werden, bei der das Bearbeitungsfluid aufgesprüht wird, ohne dass das Werkstück T eintaucht.
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Obwohl bei den vorgenannten Ausführungsformen der Einsatz einer ersten Drahtführungsbaugruppe und einer zweiten Drahtführungsbaugruppe beschrieben wurde, bei denen Durchgangsbohrungen zum Durchführen der Drahtelektrode verwendet werden, und das erste Stützelement und das zweite Stützelement von Führungsrollen gebildet werden, die mit der Drahtelektrode in Kontakt kommen, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, vielmehr können alle Mittel verwendet werden, die die Richtung der Drahtelektrode festlegen, einschließlich einer Führungsnut. Es genügt, dass das zweite Stützelement in einem Abstand zur zweiten Drahtführung angeordnet und so ausgebildet ist, dass es eine Übergangsposition der Drahtelektrode festlegt, sodass ein Liniensegment, das das erste Stützelement mit dem zweiten Stützelement verbindet, geneigt werden kann. Dabei bedeuten das erste Stützelement und das zweite Stützelement Punkte, mit der Drahtelektrode in Kontakt stehen, und entsprechen Kontaktpunkten mit den Führungsrollen, wenn das erste Stützelement und das zweite Stützelement von Führungsrollen gebildet wird. Außerdem werden, wenn das erste Stützelement und das zweite Stützelement von Führungslöchern gebildet werden, durch die die Drahtelektrode geführt wird, die Auslässe der Führungslöcher als erstes Stützelement und zweites Stützelement bezeichnet.
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Auch wenn vorstehend Ausführungsformen beschrieben sind, bei denen der von der ersten Drahtführungsbaugruppe und dem ersten Stützelement gebildete Satz und der von der zweiten Drahtführungsbaugruppe und dem zweiten Stützelement gebildete Satz von ein und demselben Antriebssystem angesteuert werden, können diese Sätze so konfiguriert werden, dass sie jeweils von eigenständigen Antriebssystemen verfahren werden können. So können beispielsweise der von der ersten Drahtführungsbaugruppe und dem ersten Stützelement gebildete Satz und der von der zweiten Drahtführungsbaugruppe und dem zweiten Stützelement gebildete Satz jeweils an einer eigenen Stützstange montiert sein und jeweils mit einem eigenen Steuerungssystem fernbedient werden, wobei hierzu andernfalls diverse andere Steuerungsmöglichkeiten implementiert werden können.
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Die bei den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Konfigurationen stellen lediglich Beispiele für verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung dar und können mit anderen öffentlich bekannten Techniken kombiniert, ein Teil davon weggelassen und/oder modifiziert werden, ohne den Kern der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drahtelektrode;
- 10
- Zufuhreinheit;
- 11
- Drahtzufuhrspule;
- 11 M
- Zufuhrmotor;
- 12
- Drahtzugregelungsrolle;
- 13
- Automatische Verbindungseinheit;
- 20
- Führungsbaugruppe;
- 20U
- Erste Baugruppe;
- 20D
- Zweite Baugruppe;
- 21
- Erste Drahtführung;
- 22
- Erstes Stützelement;
- 21h
- Durchgangsloch;
- 22R
- Erste Führungsrolle;
- 23
- Zweite Drahtführung;
- 23h
- Durchgangsloch;
- 24
- Zweites Stützelement;
- 24R
- Zweite Führungsrolle;
- 25
- Erste Befestigungsplatte;
- 26
- Erster Arm;
- 27
- Zweite Befestigungsplatte;
- 28
- Zweiter Arm;
- 30
- Stromzufuhreinheit;
- 31
- Stromversorgung;
- 32
- Zuführungsleitung;
- 33
- Zuführungselement;
- 40
- Einzugseinheit;
- 41
- Untere Düse;
- 42
- Rolle;
- 43
- Drahtelektrodeneinzugsrolle;
- 43M
- Einzugsmotor;
- 50
- Fluidreservoireinheit;
- 51
- Fluidreservoir;
- 52
- Bearbeitungsfluid;
- 53
- Füllstandsregler;
- 60
- Haltevorrichtung;
- 61
- Grundkörper;
- 62
- Greifvorrichtung;
- 70
- Erstes Antriebssystem;
- 71
- Erster horizontaler Antrieb;
- 72
- Erster vertikaler Antrieb;
- 73
- Erster vertikaler Antriebsmotor;
- 74
- Erster horizontaler Antriebsmotor;
- 75
- Erste Stützstange;
- 80
- Zweites Antriebssystem;
- 81
- Zweiter horizontaler Antrieb;
- 84X
- Zweiter horizontaler Antriebsmotor in X-Richtung;
- 84Y
- Zweiter horizontaler Antriebsmotor in Y-Richtung;
- 85
- Zweite Stützstange;
- 100, 100S, 100T
- Drahterodiermaschine;
- RP
- Bearbeitungszonenabschnitt.