Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat, in welchem ein Arbeitsfluid zwischen einer Drahtelektrode und einem Werkstück zwischengeschaltet ist, um das Werkstück durch elektrische Entladung zu bearbeiten. Stand der Technik
Bezug nehmend auf die Fig. 5 bis 8 wird nachstehend eine Beschreibung der Konfiguration und des Betriebs eines konventionellen Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparates gegeben.
Fig. 5 zeigt eine Gesamtkonfiguration mechanischer Teile, in welcher die Bezugszahl 101 ein Bett als Basis der Maschine bezeichnet und Nummer 102 bezeichnet einen X-Achsen-Tisch. Der X-Achsen-Tisch 102 ist durch eine X-Achsen-Führung 103 auf dem Bett 101 getragen und in der X-Achsen-Richtung durch einen nicht dargestellten X-Achsen-Motor über eine X-Achsen-Kugelspindel 104 angetrieben. Nummer 105 bezeichnet einen Tisch zum Befestigen eines Werkstücks 25, der auf dem X-Achsen-Tisch 102 befestigt ist. Nummer 106 bezeichnet einen Arbeitstank zum Speichern eines Arbeitsfluids. Nummer 107 bezeichnet eine Säule zum Tragen einer Z-Achsen-Einheit 117 und ein unterer Arm 108 ist daran befestigt. Eine untere Führung 109 ist am distalen Endteil dieses unteren Arms 108 befestigt.
Nummer 118 bezeichnet eine obere Führung, welche an einem distalen Endteil der Z-Achsen-Einheit 117 befestigt ist. Nummer 111 bezeichnet eine Y-Achsen-Führung auf dem Bett 101, welche die Säule 107 trägt. Die Säule 107 ist in der Y-Richtung durch einen Y-Achsen-Motor 113 über eine Y-Achsen-Kugelspindel 12 angetrieben. Nummer 114 bezeichnet einen Drahtkollektor zum Tragen einer Rolle 115 zum Sammeln der Drahtelektrode und die gesammelte Drahtelektrode wird in einer Sammelbox 116 aufgenommen. Nummer 120 bezeichnet eine Drahtspule, Nummer 121 bezeichnet eine unter dem Bett 101 angeordnete Unterlage und Nummer 122 bezeichnet einen Nivellierbolzen zum Justieren der Neigung.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht, welche die Konfiguration der unteren Führung 109 illustriert. Die untere Führung 109 ist an einem distalen Ende des unteren Arms 108 durch eine Isolierplatte 2 befestigt und besteht hauptsächlich aus einer Düse 6, einem elektrischen Speisestempel 16, einem unteren Führungshalter 12, einer Führungsstützplatte 23 und einem unteren Block 3. Der untere Block 3 enthält eine Rolle 19, welche die Funktion hat, die Richtung der Drahtelektrode umzuwandeln und einen Drahteinlass 3a und einen Drahtauslass 3b hat, welche konisch sind. Ein Sammelrohr 20 ist mit dem Drahtauslass 3b verbunden. Die Führungsstützplatte 23 umfasst den elektrischen Speisestempel 16 und umfasst ebenso eine Rückzugplatte 17 zum Zurückziehen des elektrischen Speisestempels 16. Der elektrische Speisestempel 16 ist durch eine Halteplatte 15 befestigt.
Nummer 18 bezeichnet eine untere Hilfsführung und die untere Hilfsführung 18, zusammen mit dem unteren Drahtführungshalter 12, presst eine Drahtelektrode 119 gegen den elektrischen Speisestempel 16, um Elektrizität zur Drahtelektrode 119 zuzuführen. Die Düse 6 ist ein Teil zum Spritzen des Arbeitsfluids und das Arbeitsfluid wird durch ein Rohr 9 als Hochdruckfluid zugeführt. Nummer 14 bezeichnet eine Feder und Nummer 13 bezeichnet eine Halteplatte für die Düse 6. Die Düse 6 wird während des Bearbeitens angehoben, während die Feder 14 zusammengedrückt wird, wird durch die Halteplatte gestoppt und kehrt nach unten zurück, wenn die Lieferung des Arbeitsfluids unterbleibt. Als ein Resultat wird die Düse gesenkt, wenn keine Bearbeitung ausgeführt wird, wobei deren nutzloser Kontakt mit dem Werkstück verhindert wird.
Eine Strömungsrichtplatte 22 hat die Funktion, die Turbulenz des Arbeitsfluids innerhalb der Düse zu glätten und eine Mehrzahl von kleinen Löchern 22a ist darin vorgesehen. Nummer 10 bezeichnet die Verdrahtung, welche mit der aus elektrisch leitendem Material gebildeten Führungsstützplatte 23 verbunden ist, um elektrische Bearbeitungsenergie von einer nicht dargestellten Bearbeitungsenergiequelle zum elektrischen Speisestempel 16 zuzuführen. Nummer 24 bezeichnet ein Transportstromdüsenloch, mit welchem ein Rohr von der Aussenseite verbunden ist und welches die Funktion hat, die Drahtelektrode 119 im Sammelrohr 20 zur Sammelrolle 115 (siehe Fig. 5) zu transportieren und hauptsächlich während der Initialeinstellung der Drahtelektrode 119 benutzt wird.
Nummer 26 bezeichnet einen Bearbeitungsspalt zwischen dem Werkstück 25 und der Drahtelektrode 119 und auf diesen Spalt wird Bezug genommen als der Spalt zwischen den Elektroden.
Das aus der Düse 6 gespritzte Arbeitsfluid wird dem Spalt 26 zwischen den Elektroden zugeführt. Die prinzipiellen Funktionen des Arbeitsfluids sind, den während der Bearbeitung produzierten Bearbeitungsschlamm abzuführen, die Überhitzung der Drahtelektrode zu verhindern und den Unterbruch der Drahtelektrode während des Bearbeitens zu verhindern.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, welche die Konfiguration der oberen Führung 118 illustriert. Eine Befestigungsplatte 225 fixiert die obere Führung 118 an der Z-Achsen-Einheit 117 und ist aus einem isolierenden Material geformt. Ein oberer Block 226 hat Durchgänge 226a und eine obere Hilfsführung 229 zum Führen der Drahtelektrode ist oben auf dem oberen Block angeordnet. Ein elektrischer Speisestempel 46 ist im Inneren des oberen Blocks 226 aufgenommen und wird durch eine Pressplatte 230 gegen die Drahtelektrode 119 gepresst. Die vorgesehene Anordnung ist so, dass das Einführen und Zurückziehen des elektrischen Speisestempels 46 durch eine Rückzugplatte 47 möglich sind.
Ein oberer Drahtführungshalter 236 ist am unteren Ende des oberen Blocks 226 befestigt und eine Drahtführung 236a ist an einem distalen Endteil des oberen Drahtführungshalters 236 befestigt. Ferner ist ein Gehäuse in solcher Weise vorgesehen, um den oberen Drahtführungshalter 236 zu bedecken und eine Düse 232 ist an dessen äusserer Seite angeordnet. Eine Strahldüse 233, welche in solcher Art gehalten ist, dass sie durch eine Feder vertikal bewegbar ist, ist innerhalb des Gehäuses aufgenommen.
Wenn das Arbeitsfluid einem Strahlrohr 238 zugeführt wird, bewegt sich die Strahldüse 233 durch ihren Druck abwärts, während die Feder 235 gepresst wird und spritzt einen Düsenstrahl 239 durch ein Strahlloch 233a in der Strahldüse 233 heraus. Die Drahtelektrode 119 geht durch das Innere des Düsenstrahls 239 und wird zur darunter angeordneten unteren Führung geführt. Während des normalen Bearbeitens wird das Arbeitsfluid von einem Arbeits-fluid-rohr 237 zugeführt und das Arbeitsfluid wird von einem Strahlloch 232a in der Düse 232 zugeführt. Zusätzlich wird während des normalen Bearbeitens die Strahldüse 233 von der Feder 235 aufwärts zurückgezogen. Nummer 221 bezeichnet ein Kühlloch, durch welches das Arbeitsfluid in das Innere des oberen Drahtführungshalters 236 geführt wird, um die Drahtelektrode während des Bearbeitens zu kühlen.
Nummer 234a bezeichnet eine Fixierdrosselklappe, wel che benutzt wird, um die Störung des vom Arbeitsfluidrohr 237 gelieferten Arbeitsfluids zu glätten.
Der Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat wird durch das Arbeitsfluid gekühlt, weil ein grosser elektrischer Strom durch die kontaktierenden Teile der Drahtelektrode und des elektrischen Speisestempels fliesst und die Temperatur dieser Teile hoch wird, was möglicherweise in der Unterbrechung der Drahtelektrode resultieren könnte. Das kühlende Arbeitsfluid wird dem Drahtdurchgang 226a vom Kühlloch 221 zugeführt, das im oberen Drahtführungshalter 236 vorgesehen ist, indem vom Rückdruck innerhalb der Düse 232 Gebrauch gemacht wird. Das Arbeitsfluid erhebt sich vom Kühlloch 221 aufwärts durch das Innere des Drahtdurchgangs 226a, passiert die kontaktierenden Teile der Drahtelektrode 19 und des elektrischen Speisestempels 46, passiert die obere Hilfsführung 229 und wird zur Aussenseite entladen.
Folglich wird, wenn das Arbeitsfluid passiert, durch Absorbieren von Joule'scher Wärme, die in den kontaktierenden Teilen der Drahtelektrode und des elektrischen Speisestempels produziert wird, Kühlung bewirkt.
Als Nächstes wird Bezug nehmend auf Fig. 8 eine Beschreibung der Anordnung der Drahtelektrode und einer Bearbeitungsrille während des Bearbeitens gegeben. Es wird angenommen, dass Bearbeitung ausgeführt wird, während ein festgelegter Spalt in der Richtung gegen die Bearbeitungsvorschubrichtung in der Zeichnung aufrechterhalten wird. Düsenstrahlen 240 spritzen aus den oberen und unteren Düsen heraus, wie durch Pfeile angezeigt, kommen miteinander im Wesentlichen in der Nähe des Zentrums in der vertikalen Richtung des Werkstücks 25 in Kontakt und fliessen gegen eine Rille 26b, die rückwärtig in der Bearbeitungsrichtung angeordnet ist.
Wenn die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird, nimmt die Menge des Bearbeitungsschlamms, welcher entladen wird, zu und wenn die Produktion und Entladung von Bearbeitungsschlamm nicht im Gleichgewicht sind, wird der Spalt zwischen den Elektroden kontaminiert, was verursacht, dass der Widerstand im Bearbeitungsspalt abnimmt und sich die Bearbeitungsrille vergrössert, mit dem Resultat, dass die Bearbeitungsgenauigkeit abnimmt.
In diesem Fall ist es denkbar, den Druck des Arbeitsfluids zu erhöhen, um die Entla dung von Bearbeitungsschlamm zu fördern, aber wenn der Druck des Arbeitsfluids erhöht wird, wird die Lineargeschwindigkeit des Arbeitsfluids zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück hoch, sodass es Fälle gibt, in denen das Arbeitsfluid von den Seitenwänden des Werkstücks und der Drahtelektrode entfernt wird, was eine Erschwerung des Bearbeitens verursacht. Wenn nämlich das Arbeitsfluid von den Seitenwänden des Werkstücks und der Elektrode entfernt wird, hört der elektrische Arbeitsstrom auf stabil zu fliessen und kann die Unterbrechung der Drahtelektrode verursachen. Folglich gibt es eine Grenze der Erhöhung des Drucks des Arbeitsfluids.
Zusätzlich, um die Genauigkeit zu verbessern, ist es nötig, die Konzentration des Bearbeitungsschlamms zu senken, indem die Kontamination im Bearbeitungsspalt entfernt wird und Bearbeitung mit einem engen Spalt auszuführen, indem der spezifische Widerstand des Arbeitsfluids erhöht wird. Jedoch gibt es Probleme, indem das Erhöhen des spezifischen Widerstands in einem grossen Verbrauch an lonenaustauscherharz resultiert und unökonomisch ist und dass die Menge an aus dem Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat zur Aussenseite entladenen Substanzen zunimmt.
Wie oben beschrieben, ist mit dem konventionellen Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat die Kompatibilität der Verbesserung der Bearbeitungsgeschwindigkeit und der Bearbeitungsgenauigkeit extrem schwierig. Darstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden und es ist ihr Ziel, einen Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat zu erhalten, welcher fähig ist, die Verbesserung der Bearbeitungsgeschwindigkeit und der Bearbeitungsgenauigkeit zu realisieren.
Erfindungsgemäss umfasst der Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat eine obere Führung und eine untere Führung, welche jeweils oberhalb und unterhalb eines Werkstücks angeordnet sind und jeweils Drahtführungen zum Führen der Drahtelektrode aufnehmen; eine Düse zum Spritzen und Zuführen des Arbeitsfluids von zumindest einer der oberen Führung und der unteren Führung gegen das Werkstück; und eine Pumpe zum Zuführen des Arbeitsfluids zur Düse, worin ein Gas in das Arbeitsfluid, das zu der genannten Düse zugeführt wird, gemischt wird, und das Arbeitsfluid in einem Zustand der Gas-Flüssigphase von der Düse zum Werkstück gespritzt und zugeführt wird.
In vorteilhafter Weise ist im Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat die Düse mit einer Doppelstruktur konstruiert, das Arbeitsfluid im Zustand der gemischten Gas-Flüssigphase wird aus einer internen Düse ausgespritzt und das Arbeitsfluid, in welchem das Gas nicht gemischt ist, wird aus einer externen Düse gespritzt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Gas an einer stromaufwärtigen Seite der Pumpe in das Arbeitsfluid gemischt wird.
In vorteilhafter Weise ist im Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat die Düse mit einer Doppelstruktur konstruiert, das Arbeitsfluid im Zustand der gemischten Gas-Flüssigphase wird aus einer internen Düse ausgespritzt und das Arbeitsfluid, in welchem das Gas nicht gemischt ist, wird aus einer externen Düse gespritzt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass ferner ein Kühlbehälter vorgesehen ist, welcher auf einer stromaufwärtigen Seite der genannten Pumpe angeordnet ist, worin das Gas im genannten Kühlbehälter in das Arbeitsfluid gemischt wird.
In vorteilhafter Weise ist im Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat die Düse mit einer Doppelstruktur konstruiert, das Arbeitsfluid im Zustand der gemischten Gas-Flüssigphase wird aus einer internen Düse ausgespritzt und das Arbeitsfluid, in welchem das Gas nicht gemischt ist, wird aus einer externen Düse gespritzt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer oberen Führung entsprechend einer ersten Ausführungsart der Erfindung; Fig. 2 ist eine schematische Gesamtansicht, welche die erste Ausführungsart der Erfindung illustriert; Fig. 3 ist ein Erklärungsdiagramm eines Zustands, in welchem ein Arbeitsfluid herausspritzt entsprechend der ersten Ausführungsart der Erfindung; Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das eine zweite Ausführungsart der Erfindung illustriert; Fig. 5 ist eine schematische Gesamtansicht mechanischer Teile eines konventionellen Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparates; Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht einer unteren Führung des konventionellen Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparates;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht einer oberen Führung des konventionellen Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparates; und Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Anordnung einer Drahtelektrode und einer Bearbeitungsrille während des Bearbeitens im konventionellen Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat erklärt. Bester Weg zur Ausführung der Erfindung Erste Ausführungsart
Bezug nehmend auf die Fig. 1 bis 3 wird eine Beschreibung der Konfiguration und des Betriebs des Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparates entsprechend einer ersten Ausführungsart der Erfindung gegeben.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer oberen Führung, in welcher innerhalb einer Stützplatte 30 vorgesehene Rohrleitungen 30b mit einem Rohr für ein von der Aussenseite geliefertes Arbeitsfluid verbunden sind und von vier Richtungen gegen einen in der Nähe des Zentrums angeordneten Pool 30a verbunden sind. Ein Führungshalter 56 ist an einer unteren Endfläche der Stützplatte 30 befestigt. Der Führungshalter 56 hat ein Loch, in welchem ein elektrischer Speisestempel 33 eingepasst ist und hat in seinem zentralen Teil einen Durchgang 56d für eine Drahtelektrode. Der Durchgang 56d der Draht-elektrode ist eine geradlinige Rohrleitung, die durch das Innere des Führungshalters 56 hindurchführt und ein Auslass in ihrem unteren Ende kommuniziert mit einem Strahlloch 50a.
Die Bezugszahl 59 bezeichnet eine Hilfsführung für die Drahtelektrode, welche an einem unteren Ende angeordnet ist und eine Drahtführung 55 ist in einem unteren Teil angeordnet. Nummer 32 bezeichnet einen doughnutförmigen Ring, welcher beweglich an der äusseren Seite des Führungshalters 56 angeordnet ist und Nummer 32a bezeichnet einen Bolzen zum Pressen des elektrischen Speisestempels 33. Eine interne Düse 50 hat eine äussere Peripherie, die in einer Flanschform ausgebildet ist und dieser Teil ist im Eingriff mit einem Stopper 52 und der Stopper 52 ist an der Stützplatte 30 mittels einer Seitenplatte 53 befestigt. Nummer 38 bezeichnet eine Feder, welche zwischen der internen Düse 50 und dem Ring 32 zwischengeschaltet ist und in einer solchen Weise wirkt, um die interne Düse abwärts zu pressen.
Wenn sie sich in der vertikalen Richtung abwärts bewegt, passt die interne Düse 50 auf einen äusseren, peripheren Teil des Führungshalters 56 und die Leckage des Arbeitsfluids wird durch einen O-Ring verhindert. Der elektrische Speisestempel 33 hat eine Rohrleitung 33a in seinem zentralen Teil, hat einen Kontakt elektrischen Speiseteil 33b in Bezug auf die Drahtelektrode und hat auf seiner Seite gegenüberliegend dem Kontakt elektrischen Speiseteil 33b eine Rille 33c zum Rotieren des elektrischen Speisestempels 33 selbst von der Aussenseite durch einen Hebel 54 oder dergleichen.
Die Zufuhr von Elektrizität wird ausgeführt, während die Drahtelektrode und der elektrische Speisestempel 33 miteinander in Kontakt gebracht werden, in einem Zustand, in welchem der Kontakt elektrische Speiseteil 33b des elektrischen Speisestempels 33 in einer Position angeordnet ist, in welcher er hineingestossen wird, sodass die Drahtelektrode sich um 1 mm oder da herum gegen die linke Seite in der Zeichnung bewegt, von einer geraden Linie, welche das Zentrum der Drahtführung 55 und das Zentrum der Hilfsführung 59 verbindet.
Eine externe Düse 63 ist an der äusseren Seite der internen Düse 50 vorgesehen. Eine Strahlöffnung 50b ist in einem distalen Endteil der internen Düse 50 in einer solchen Weise vorgesehen, um mit einem Strahlloch 63a in der externen Düse zu überlappen und das von einem Verbindungsloch 63b in der externen Düse gelieferte Arbeitsfluid spritzt von der Aussenseite der Strahlöffnung 50b durch das Strahlloch 63a heraus. Nummer 65 bezeichnet einen Hochdruckdüsenstrahl, der von der internen Düse 50 herausgespritzt wird und einen leicht grösseren Durchmesser hat als ein Düsenstrahl 57. Nummer 64 bezeichnet einen Niedrigdruckdüsenstrahl, der von der externen Düse 63 herausgespritzt wird und einen leicht grösseren Durchmesser hat als der vorerwähnte Hochdruckdüsenstrahl 65.
Das Arbeitsfluid wird während des Bearbeitens in der Form eines koaxialen Stroms von der externen Düse 63 und der internen Düse 50 gegen das Werkstück herausgespritzt.
Da die untere Führung in derselben Weise konfiguriert ist, wie die oben beschriebene obere Führung, wird deren Beschreibung weggelassen.
Fig. 2 ist eine schematische Gesamtansicht und eine obere Führung 118 und eine untere Führung 109 sind jeweils in einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt des Maschinenkörpers vorgesehen. Nummer 106 bezeichnet einen Arbeitstank zum Speichern des Arbeitsfluids und das Arbeitsfluid in einem Arbeitsfluidtank 70 ist durch ein Rohr 106a verbunden und wird rezirkuliert. Der Arbeitsfluidtank 70 enthält einen Tank 70a für kontaminiertes Fluid zum temporären Speichern des nach dem Bearbeiten durch den Bearbeitungsschlamm kontaminierten Arbeitsfluids, wie auch einen Tank 70b für sauberes Fluid zum Speichern des durch einen Filter 72 filtrierten Fluids. Nummer 71 bezeichnet eine Filtrierpumpe. Nummer 40 bezeichnet eine Pumpe zum Zuführen des Arbeitsfluids im Tank 70b für sauberes Fluid zum Verbindungsloch 63b in der externen Düse 63.
Demzufolge spritzt der Niedrigdruckdüsenstrahl des Arbeitsfluids aus der externen Düse 63 heraus. Die Pumpe 60 rezirkuliert und liefert das Arbeitsfluid zu einem Kühler 77 und dient dazu, das Arbeitsfluid auf einer festgelegten Temperatur zu halten und liefert das Arbeitsfluid ebenso zu einem Durchflusssteuerventil 61. Nummer 75 bezeichnet einen Kühltank, welcher mit dem Tank 70b für sauberes Fluid des Arbeitsfluidtanks 70 verbunden ist. Das Kühlen des Arbeitsfluids wird durch einen Kühler 76 durch ein Kühlrohr 73 bewirkt. Das gekühlte Arbeitsfluid wird der oberen Führung 118 und der unteren Führung 109 durch eine Pumpe 74 durch Rohre 74a und 74b zugeführt.
Das durch ein Rohrende 8 verbundene Hochdruckfluid geht durch die Rohrleitung 30b (siehe Fig. 1) und wird aus dem Strahlloch 50a (siehe Fig. 1) in der internen Düse 50 in der Form eines Hochdruckdüsenstrahls herausgespritzt. Dasselbe trifft auch auf die untere Führung zu. Nummer 78 bezeichnet ein Lieferventil, welches zwischen dem Rohrende 8 und einem Kompressor 80 zwischengeschaltet ist, um den Rückfluss des Arbeitsfluids zu verhindern. Ein Hochdruckgas wird vom Kompressor 80 geliefert und im Rohrende 8 mit dem Arbeitsfluid gemischt, sodass das Innere des Rohres in einen Zustand einer Gas-Flüssigphase versetzt wird. Das Arbeitsfluid in dieser gemischten Gas-Flüssigphase wird von der internen Düse 50 gegen das Werkstück herausgespritzt.
Bezug nehmend auf Fig. 3 wird eine Beschreibung des Strahlzustandes des Arbeitsfluids gegeben. Der Hochdruckdüsenstrahl von der internen Düse 50 ist in dem Zustand, in dem das Gas und die Flüssigkeit wie oben beschrieben gemischt sind und fliesst entlang dem Zentrum des Niederdruckdüsenstrahls. Weil in der gemischten Gas-Flüssigphase Blasen in das Arbeitsfluid gemischt sind, wird sein spezifischer Widerstand beachtlich grösser als die Flüssigkeit, sodass sich seine Isolationsfähigkeiten verbessern. Aus diesem Grund wird es möglich, den spezifischen Widerstand zwischen den Elektroden auf einem festgelegten Niveau zu halten, ohne das lonenaustauscherharz zu verwenden und den Bearbeitungsspalt genau einzustellen, wobei es möglich wird, die Bearbeitungsgenauigkeit wesentlich zu verbessern.
Weil ausserdem die Ablenkung des Arbeitsfluids im Zustand der gemischten Gas-Flüssigphase beachtlich fortschreitet und Störung bildet, kann das Entfernen des Arbeitsfluids von den Seitenwänden des Werkstücks und der Drahtelektrode überwunden werden.
Weil ferner die Viskosität als eine Charakteristik des gemischten Gas-Flüssigphasenstroms wesentlich fällt, wird die Durchflussrate hoch, der Effekt des Entladens des Bearbeitungsschlamms wird gefördert, was es erlaubt, das Bearbeiten stabil fortzusetzen und der elektrische Bearbeitungsstrom kann erhöht werden, sodass die Bearbeitungsgeschwindigkeit wesentlich verbessert werden kann.
Ausserdem verbessert sich im Zustand der Turbulenz die Rate des Wärmetransfers an der Drahtelektrodenoberfläche wesentlich, sodass die Drahtelektrode selbst gekühlt wird und ihre Temperatur gesenkt wird. Demzufolge ist es möglich, die Unterbrechung der Drahtelektrode während des Bearbeitens zu unterdrücken und ferner die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu verbessern. Zweite Ausführungsart
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das eine zweite Ausführungsart der Erfindung illustriert. Nummer 70 bezeichnet den Arbeitsfluidtank und das Arbeitsfluid im Arbeitsfluidtank 70 wird durch eine Pumpe 83 verdichtet. Die Nummern 81 und 82 bezeichnen jeweils Lieferventile, welche nötig sind, um den internen Druck im Arbeitsfluidtank 70 aufrechtzuerhalten. Ferner wird das Arbeitsfluid im Arbeitsfluidtank 70 durch einen Kühler 76 auf einer niedrigen Temperatur gehalten. Ein Gas wird von einer Pumpe 84 geliefert und kleine Blasen strömen durch das Blasenrohr 85 in die Flüssigkeit heraus. Das Gas, welches geliefert wird, kann Luft sein oder Kohlendioxidgas kann von einem Gaszylinder geliefert werden. Allgemein löst sich ein Gas unter hohem Druck und bei einer niedrigen Temperatur leicht in einer Flüssigkeit auf.
Das Arbeitsfluid, in welchem das Gas genügend aufgelöst ist, wird durch die Pumpe 74 der oberen Führung und der unteren Führung zugeführt. Das Arbeitsfluid wird im flüssigen Zustand hinauf zum Inneren der Düse transportiert und wird im Prozess der Ausspritzens aus der Düse zum atmosphärischen Druck entlassen. Infolgedessen fällt der Druck plötzlich ab und der so genannte Gesamtdruck wird zum Geschwindigkeitsdruck umgewandelt. Zu dieser Zeit erscheint das in einer grossen Menge im Arbeitsfluid aufgelöste Gas in der Form von Blasen und ein gemischtes Gas-Flüssigphasen-Fluid, in welchem feine Blasen gemischt sind, spritzt aus, in den Bearbeitungsspalt hinein.
Im Prozess, in welchem das Gas zum atmosphärischen Druck entlassen wird, tritt adiabatische Entspannung auf, sodass die Wirkung des Absorbierens der umgebenden Wärme besteht und besteht der Effekt des Kühlens der Drahtelektrode selbst. Ausserdem verbessert sich durch die Expansion des Gases die Durchflussrate beachtlich und der Effekt des Entladens von Bearbeitungsschlamm wird ausserdem gefördert, sodass die Bearbeitungsgeschwindigkeit wesentlich verbessert werden kann. Ausserdem ist es nicht notwendig, das Gas auf halbem Weg in die direkte Rohrleitung von der Pumpe zur Düse zu mischen, sodass es möglich ist, den Apparat zu vereinfachen.
Der Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat entsprechend dem ersten bis sechsten Aspekt der Erfindung ist fähig, die Verbesserung der Bearbeitungsgeschwindigkeit und der Bearbeitungsgenauigkeit zu realisieren, seit das Arbeitsfluid im Zustand der gemischten Gas-Flüssigphase zum Werkstück gespritzt und zugeführt wird.
Im Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat entsprechend dem fünften Aspekt der Erfindung wird ein Gas innerhalb eines Kühlbehälters im Arbeitsfluid aufgelöst, dieses Arbeitsfluid wird in seinem flüssigen Zustand hinauf zum Inneren der Düse transportiert und das Arbeitsfluid in der Form als gemischtes Gas-Flüssigphasen-Fluid wird aus der Düse herausgespritzt. Demzufolge besteht zusätzlich zu den vorerwähnten Vorteilen ein Vorteil darin, dass die Drahtelektrode selbst durch adiabatische Expansion gekühlt werden kann. Ausserdem bestehen Vorteile darin, dass die Durchflussrate durch die Expansion des Gases beachtlich verbessert wird und dass der Effekt des Entladens des Bearbeitungsschlamms ebenso gefördert wird, sodass die Bearbeitungsgeschwindigkeit wesentlich verbessert werden kann.
Ausserdem ist es nicht notwendig, das Gas auf halbem Weg in der direkten Rohrleitung von der Pumpe zur Düse zu mischen, sodass ein Vorteil darin besteht, dass es möglich ist, den Apparat zu vereinfachen.
Im Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat ent- sprechend dem zweiten, vierten und sechsten Aspekt der Erfindung ist die Düse mit einer Doppelstruktur konstruiert, das Arbeitsfluid im Zustand der Gas-Flüssigphase wird von der internen Düse herausgespritzt und das Arbeitsfluid, in dem das Gas nicht gemischt ist, wird von der externen Düse herausgespritzt, der gemischte Gas-Flüssigphasenstrom betreffend das Bearbeiten wird im Spalt zwischen den Elektroden konzentriert und das Werkstück wird durch den in einer grossen Menge von der externen Düse gelieferten Niederdruckdüsenstrahl gekühlt.
Demzufolge, seit das Bearbeiten nicht mit dem im Arbeitsfluid eingetauchten Werkstück ausgeführt wird und das Bearbeiten in einem Zustand bewerkstelligt werden kann, in welchem das Arbeitsfluid gesprüht wird, besteht zusätzlich zu den oben beschriebenen Vorteilen ein Vorteil darin, dass der gesamte Apparat ökonomisch hergestellt werden kann. Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben ist der Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparat entsprechend der Erfindung geeignet zur Verwendung in Drahtelektroentladungsbearbeitungsoperationen, seit er fähig ist, die Bearbeitungsgeschwindigkeit und die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern.