CH678824A5

CH678824A5 -

Info

Publication number: CH678824A5
Application number: CH1072/89A
Authority: CH
Inventors: Yoshiro Nakayama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1991-11-15
Also published as: KR890014199A; US5038011A; KR910010247B1; DE3909252C2; DE3909252A1; JPH01240219A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Draht-Erodierverfahren gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.

Fig. 1 zeigt die Prinzipdarsteliung einer Fun-kenentladungs-Erodiermaschine, Fig. 4a und 4b zeigen die Prinzipdarsteliung eines Ausschnittes von einem zu bearbeitenden Werkstück, Fig. 3 ist die Prinzipdarsteliung einer Bearbeitung im konventionellen Draht-Erodierverfahren.

In Fig. 1 zu erkennen ist eine Drahtelektrode 1, ein Werkstück 2, ein Tisch 3, eine Drahtführungseinrichtung mit integrierter Bearbeitungsflüs-sigkeits-Versorgungseinrichtung 4, eine Bearbeitungskontur 5, längs welcher das Werkstück geschnitten wird, und einen Roboter 6 zum Handhaben und Entfernen des Kerns (oder Erzeugnisses), welcher aus dem Werkstück ausgeschnitten worden ist.

In Fig. 2 ist eine obere Düse 7, eine untere Düse 8 und ein ausgeschnittener Kern 9 zu erkennen.

In Fig. 3 dargestellt ist ein verbleibender Teil 10 des Werkstückes und ein Bearbeitungsschlitz 11.

Im folgenden wird die Arbeit der oben beschriebenen konventionellen Funkenerosionsmaschine erläutert. Bevor die Erodierbearbeitung beginnt, werden die Erosions-Bearbeitungsbedingungen, wie elektrische Parameter und Bearbeitungsgeschwindigkeit, eingesteift. Gemäss einem festgelegten Programm wird die Erodierbearbeitung wie folgt automatisch ausgeführt:

Die Bearbeitungsflüssigkeit wird zwischen Drahtelektrode 1 und auf dem Tisch befindlichem Werkstück 3 mittels der Bearbeitungsflüssigkeits-Ver-sorgungseinrichtung eingebracht. Durch die Bearbeitungsflüssigkeit hindurch werden elektrische Funkenentladungen zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück verursacht, um das Werkstück entlang der Kontur 5 zu schneiden. Bei Beendigung der Erodierbearbeitung ist der Kern 9 aus dem Werkstück ausgeschnitten und bleibt auf der unteren Düse 8 liegen. Sodann wird der Kern 9 mit Anziehungsmitteln, wie z.B. einem Elektromagneten, welche am Roboter 6 installiert sind, von der unteren Düse 8 entfernt. Danach kann die automatisch ausgeführte Erodierbearbeitung in gleicher Weise neu beginnen.

Im folgenden wird die Erodierbearbeitung des Werkstückes 2 detaillierter beschrieben. Wie in Fig. 3a zu erkennen ist, beginnt die Bearbeitung an der Anfangsbohrung P1, und das Ausschneiden des Werkstückes längs der Bearbeitungskontur unter den vorher festgelegten Bearbeitungsbedingungen beginnt im Punkt P2. Wie durch den Pfeil angedeutet, wird die Drahtelektrode gegenüber dem Werkstück im Uhrzeigersinn umlaufend bewegt und kehrt zum Ausgangspunkt P2 zurück. Während der Erodierbearbeitung bleiben die Bearbeitungsbedingungen unverändert. Auf diese Weise wird das Werkstück längs der Bearbeitungskontur geschnitten.

Wie oben beschrieben, wird die Erodierbearbeitung eines Werkstückes längs einer geschlossenen Kontur durch umlaufendes Bewegen des Bearbeitungspunktes (vom Ausgangspunkt P2 zum gleichen Punkt P2) im konventionellen Drahterodierverfahren unter konstanten Bearbeitungsbedingungen ausgeführt. Wenn sich die Drahtelektrode 1 dem Schlusspunkt P2 nähert, verkleinert sich der verbleibende, noch zu bearbeitende Teil der Kontur, und der Kern 9 kann, z.B. durch den Druck der Bearbeitungsflüssigkeit, in den Bearbeitungsschlitz 11 in der in Fig. 3b dargestellten Weise hineinschwenken. Auch wenn die Drahteiektrode 1 den Schlusspunkt P2 erreicht hat, ist dadurch der Kern

9 nicht vollständig aus dem Werkstück ausgeschnitten, sondern es verbleibt ein Rest 10. Dieser Rest

10 muss manuell entfernt werden. Die Folge sind nicht nur Störungen des Bearbeitungsvorganges, sondern auch ungünstige Beeinflussungen der Genauigkeit der Schnittoberfläche. Aus dem gleichen Grund kann der Roboter, wenn der Kern 9 auf die beschriebene Weise ausgeschnitten wird, nicht in Aktion treten, so dass der automatische Bearbeitungsablauf unterbrochen wird.

Darüber hinaus wird die Drahtelektrode 1 im oben beschriebenen konventionellen Bearbeitungsverfahren bogenförmig ausgelenkt, da die Funkenentladung an der zwischen zwei Punkten oberhalb und unterhalb des Werkstückes 2 gestützten Bearbeitungsstelle der Drahteiektrode 1 stattfindet. Auch wenn die Drahteiektrode den vorher festgelegten Endpunkt der Bearbeitung erreicht hat, wird dadurch der Kern nicht vollständig aus dem Werkstück ausgeschnitten, und der verbleibende Rest muss später manuell entfernt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im konventionellen Draht-Erodierverfahren auftretenden, oben beschriebenen Schwierigkeiten zu verhindern und ein Draht-Erodierverfahren zu schaffen, bei dem der durch die Erodierbearbeitung eines Werkstückes geformte Kern nicht in den Bearbeitungsschlitz einschwenkt, wenn sich die Drahtelektrode dem Schlusspunkt der Bearbeitung nähert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die . kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst.

In einem bevorzugten erfindungsgemässen Verfahren werden zum Ausschneiden eines Kerns aus einem Werkstück die Bearbeitungsbedingungen, wie z.B. die elektrischen Bedingungen, veränderlich gemacht, und die Bearbeitungsgeschwindigkeit wird gegenüber den Bearbeitungsbedingungen am Beginn der Erodierbearbeitung vermindert.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Prinzipdarstellung einer konventionellen Funkenentladungs-Drahterodiermaschine,

Fig. 2 die Prinzipdarstellung eines Schnittes durch ein bearbeitetes Werkstück,

Fig. 3A die Prinzipdarsteliung einer Bearbeitungskontur, längs derer das Werkstück im konventionellen Verfahren bearbeitet wird,

Fig. 3B einen im konventionellen Verfahren aus dem Werkstück ausgeschnittenen Kern,

Fig. 4A die Prinzipdarstellung einer Bearbei5

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tungskontur, längs derer das Werkstück im erfin-dungsgemässen Verfahren bearbeitet wird,

Fig. 4B die Prinzipdarstellung eines aus dem Werkstück nach dem erfindungsgemässen Verfahren ausgeschnittenen Kerns,

Fig. 5 ein Flussdiagramm für den Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens.

In Fig. 4A gibt P3 die Position an, an welcher der Wechsel der Bearbeitungsbedingungen erfolgt, £ die Distanz zwischen dem Schlusspunkt der Bearbeitung P2 und dem Punkt des Wechsels der Bearbeitungsbedingungen P3.

Anhand des in Fig. 5 angegebenen Flussdiagram-mes wird der Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben.

Ein NC-Programm steuert den Ablauf folgender-massen: Die Erosionsbearbeitung wird im Anfangspunkt P1 gestartet, und die Bearbeitung des Werkstückes 2 entlang der Kontur beginnt im Punkt P2. Die Drahtelektrode wird zum Endpunkt P2 bewegt, nachdem sie den Punkt P3 passiert hat, welcher sich im Abstand t vom Endpunkt der Bearbeitung P2 entfernt befindet. Dem Startblock des Programmes wird im Anfangspunkt der Bearbeitung eine Bearbeitungsbedingung a und beim Ausschneiden des Kerns eine Bearbeitungsbedingung b zum Bewegen der Drahtelektrode vom Punkt P3 zum Punkt P2 hinzugefügt. Diese zwei Bearbeitungsbedingungen sind in der Kontrolieinheit unter den Bezeichnungen a und b abgespeichert.

Die Bearbeitungsbedingung zum Ausschneiden eines Kerns (im folgenden mit «Ausschneidebedingung» bezeichnet) ist so eingestellt, dass, abhängig von der Bearbeitungsbedingung am Anfangspunkt der Bearbeitung (im folgenden mit Anfangsbedingung bezeichnet), z.B. die elektrische Energie niedrig ist. In einem Beispiel für die Ausschneidebedingung ist die elektrische Energie so eingestellt, dass der Stromimpuls-Spitzenwert 300 A, die Impulsdauer 1,5 (isek. und der Druck der Bearbeitungsflüssigkeit 2 bar beträgt

Im Ausführungsbeispiel wird die Erodierbearbeitung im Punkt P1 begonnen, und die Erodierbearbeitung des Werkstückes längs der Bearbeitungskontur wird im Punkt P2 begonnen. D.h. die Bearbeitung des Werkstückes wird vorgenommen mit einer zum Startblock des Programmes hinzugefügten Anfangsbedingung. Wenn die Drahtelektrode längs der Bearbeitungskontur, wie durch den Pfeil angegeben, zum Punkt P3 bewegt worden ist, wird die Bearbeitungsbedingung b abgerufen und dem Programmblock für die Bewegung der Drahtelektrode vom Punkt P3 zum Punkt P2 hinzugefügt, so dass die Bearbeitungsbedingung in die Ausschneidebedingung umgestellt wird. In dieser Ausschneidebedingung wird die Drahteiektrode über die Entfernung £ bewegt. Auf diese Weise wird die Erosionsbearbeitung wie in Fig. 4B angegeben ausgeführt. Dadurch, dass das Werkstück in der Ausschneidebedingung bearbeitet wird, wird der Kern 9 aus dem Werkstück ausgeschnitten, ohne sich gegenüber diesem zu verdrehen bzw. zu schwenken. Der so ausgeschnittene Kern 9 wird von einem Roboter oder einer ähnlichen Vorrichtung entnommen, und die Drahtelektrode wird zum nächsten Anfangspunkt bewegt. Der oben beschriebene Ablauf kann wiederholt ausgeführt werden, um alle geforderten Kerne aus dem Werkstück auszuschneiden.

In einer bevorzugten Ausführung beträgt der Abstand £ z.B. ca. 0,5 mm.

In der oben beschriebenen Ausführung ist die Bearbeitungskontur, wie in den Fig. 4A und 4B zu erkennen ist, rechteckig. Das erfindungsgemässe Verfahren kann jedoch auch auf andere geschlossene Konturen wie einen Kreis oder eine Ellipse angewendet werden. Weiterhin sind in der oben beschriebenen Ausführung zwei Bearbeitungsbedingungen vorgesehen, jedoch kann auch schrittweise zur Ausschneidebedingung übergegangen werden, oder es kann schrittweise mit der Bewegung der Drahtelektrode über die Distanz £ freigeschnitten werden. Falls gefordert, kann das Verfahren auch so ausgeführt werden, dass der Schlusspunkt der Bearbeitung jenseits des Anfangspunktes der Kontur liegt, so dass der Anfangspunkt der Kontur von der Elektrode zweimal überfahren wird. All diese Möglichkeiten der Ausschneidebedingung dienen im weiten Sinne dazu, die Schwierigkeit, dass die Kontur nicht vollständig von der Drahtelektrode er-fasst wird, und die Bildung des anfangs beschriebenen Restes beim Ausschneiden zu vermeiden.

Wie beschrieben, wird im erfindungsgemässen Verfahren zum Ausschneiden eines Kerns aus einem Werkstück die Ausschneidebedingung dazu eingesetzt, dass die Drahtelektrode die Kontur vollständig erfasst, um die Bildung eines verbleibenden Rests zwischen Kern und Werkstück zu vermeiden. Dadurch wird der Schritt des nachträglichen Schneidens der Kontur längs des verbleibenden Restes, um den Kern aus dem Werkstück auszuschneiden, eingespart, und der Kern in vorteilhafter Weise so ausgeschnitten, dass keine nachteiligen Effekte die Bearbeitungsgenauigkeit der Schnittoberfläche beeinflussen. Auf diese Weise kann eine automatische Erodierbearbeitung kontinuierlich ausgeführt werden.

Somit kann, gemäss der Erfindung, die Erodierbearbeitung eines Werkstückes längs einer Kontur automatisch und kontinuierlich mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Draht-Erodierverfahren, wobei durch eine Bearbeitungsflüssigkeit hindurch eine elektrische Entladung zwischen einem Werkstück und einer Drahtelektrode zum Bearbeiten des Werkstückes längs einer Bearbeitungskontur erzeugt wird zum Ausschneiden eines Kerns aus dem Werkstück, und der besagte Kern automatisch entfernt wird, um eine automatische und kontinuierliche Erodierbearbeitung durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Erodierbearbeitung wenigstens zwei verschiedene Bearbeitungsbedingungen umfasst:

- Ausgehend von einem Anfangspunkt der Bearbeitungskontur Bearbeiten des Werkstückes entlang einer Bearbeitungskontur unter einer ersten Bearbeitungsbedingung,

- in der Endphase der Bearbeitung längs der Bear-

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beitungskontur Wechseln der ersten Bearbeitungsbedingung zu einer anderen Bearbeitungsbedingung zum Ausschneiden des Kerns aus dem Werkstück.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bearbeitung eine elektrische Entladüngsenergie zwischen der Drahteiektrode und dem Werkstück angewendet wird, und dass die elektrische Entladüngsenergie in der anderen Bearbeitungsbedingung reduziert wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energie ein Impulsstrom ist mit einem Spitzenwert von 300 A und einer Impulsdauer von 1,5 p.sek., und dass der Druck der Bearbeitungsfiüssigkeit 2 bar beträgt.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbearbeitungsschritt längs eines noch unbearbeiteten Abschnitts des Werkstückes von einer festgelegten Länge erfolgt.

5. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die festgelegte Länge des Abschnitts für den Endbearbeitungsschritt 0,5 mm beträgt.

6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Bearbeitungsbedingungen aufeinanderfolgt zum schrittweisen Ausführen des Wechsels der Bearbeitungsbedingung zur Endbearbeitungsbedingung.

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