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Die
vorliegenden Erfindung betrifft ein Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Eine
derartige Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsvorrichtung
ist beschrieben in US-A-4,521,661.
Insbesondere wird vorgeschlagen, eine Temperatur zwischen einem
Bearbeitungsfluid-Einlass und einem Bearbeitungsfluid-Auslass unabhängig von
den Temperaturen des Umfelds und der Wärmequellen in dem Entladungsbearbeitungsgerät konstant
zu halten, um eine Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern.
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Ferner
wird in JP 61-293723 A eine Drahtentladungs-Bearbeitungsvorrichtung vorgeschlagen,
bei der Temperaturen durch einen Umfeldtemperatur-Detektionssensor
und einen Bearbeitungstemperatur-Detektionssensor erfasst werden.
Die sich ergebende Temperaturdifferenz wird mit einer vorgegebenen
Temperaturdifferenz verglichen, um eine Wärmeaustauscher-Steuerschaltung
zu steuern.
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Ferner
wird in JP 63-99128 A eine Bearbeitungsfluid-Zuführvorrichtung
für eine
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsmaschine
beschrieben, bei der eine Bearbeitungsflüssigkeit mit erhöhter Temperatur
zugeführt
wird, nachdem eine Energiequelleneinheit gekühlt wird, bei Führung der
Bearbeitungsflüssigkeit über einen
ersten Pfad in einen Elektrodenspalt und während einem gleichzeitigen
Kühlen
der Bearbeitungssystem bei Führung über einen zweiten
Pfad.
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Ferner
ist in
DE 196 32 463
A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von
Schleifscheiben beschrieben. Eine Formgebungsvorrichtung für eine Scheibe
mit metallischer Bindung weist eine Drehgeschwindigkeitssteuervorrichtung
zum Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit einer Schleifscheibe auf.
Eine Energiesteuervorrichtung zum Steuern der Entladungsenergie,
die dem Spalt zwischen einer Drahtelektrode und der Schleifscheibe
zugeführt
wird. Eine Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung dient zum Steuern
einer Relativgeschwindigkeit entweder für die Drahtelektrode oder für die Schleifscheibe.
Schließlich
dient eine Feinbearbeitungssteuervorrichtung zum Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeitsteuervorrichtung,
der Energiesteuervorrichtung und der Relativgeschwindigkeitsteuervorrichtung,
insbesondere zum Einstellen der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleifscheibe
und der Entladungsenergie auch für
die Feinbearbeitung geeignete Werte wie zum Einstellen der Relativbewegungsgeschwindigkeit
für die
Drahtelektrode oder für
die Schleifscheibe derart, dass eine Formgebung mit hoher Geschwindigkeit
während
der Feinbearbeitung ermöglicht
wird.
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Ferner
ist in
FR 13 26 482 ein
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät beschrieben,
bei dem eine Vorrichtung zum Halten der Bearbeitungsflüssigkeit
im wesentlichen gleich zu derjenigen einer Halteelektrode vorgesehen
ist.
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Ferner
ist in US-A-4,792,653 ein Drahtelektroden-Bearbeitungsgerät mit einer Abschirmung des Gesamtgeräts zum Vermeiden
einer Temperaturverformung beschrieben.
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Ferner
ist in JP 63-144916 A eine Präzisionsbearbeitungsvorrichtung
beschrieben, bei der die Termperatur der Bearbeitungsmaschine und
die Temperatur des umgebenden Raums isotherm gehalten werden.
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Ferner
ist in US-A-4,808,786 die Partitionierung eines Bearbeitungsraums
in einem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät mittels
einer gefalteten Partitionierwand beschrieben.
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Die 18 zeigt ein weiteres Beispiel
eines üblichen
Funkenerosions-Bearbeitungsgerät
(EDM) mit Drahtelektrode, im folgenden als Stand der Technik 1 bezeichnet.
In 17 bezeichnet das
Bezugszeichen 1 ein Bett als Basis eines drahtbasierten EDM-Geräts; 2 einen
auf dem Bett aufgebauten Tisch; 3 einen auf dem Bett montierten
Sattel, der durch eine Führung
an dem Tisch 2 so montiert ist, dass er horizontal beweglich
im Hinblick auf den Tisch 2 ist; 4 eine an dem
Sattel 3 durch eine Führung so
montierte Spalte, dass sie entlang der Vor- und Rückrichtung
im Hinblick auf den Tisch 2 beweglich ist; 5 ein
mit der Vorderseite der Spalte 4 durch eine im Hinblick
auf den Tisch 2 vertikal bewegliche Führung gekoppeltes Strahlelement; 6 eine
obere Drahtführung,
die an dem Strahlelement 5 fixiert ist; 7 einen
unteren an der Spalte 4 fixierten Arm; 8 eine
untere an der Spitze des unteren Arms 7 fixierte Drahtführung; 9 ein
fest an dem Tisch 2 montiertes Werkstück; 10 ein Bearbeitungsbad,
das auf dem Bett 1 aufgesetzt ist; 11 eine durch
die obere und untere Drahtführung 6 und 7 unterstützte Drahteleketrode; 12 eine
Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführvorrichtung; 13 eine
Bearbeitungsflüssigkeits-Kühlvorrichtung; 14 einen
Temperatursensor für
die Bearbeitungsflüssigkeits-Kühlvorrichtung 13;
und 15 bezeichnet isolierende Bearbeitungsflüssigkeit,
die von der Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführrichtung 12 zum
Bearbeitungsbad 10 über
die Bearbeitungsflüssigkeits-Kühlvorrichtung 13 zugeführt wird.
Die durch einen Bearbeitungsprozess verschmutzte Bearbeitungsflüssigkeit 15 wird
von der Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführrichtung 12 gesammelt
und gefiltert und erneut dem Bearbeitungsbad 10 zugeführt. Die
Bearbeitungsflüssigkeits-Kühlvorrichtung 13 steuert
einen Temperaturwert der Bearbeitungsflüssigkeit 12 derart,
dass sie gleich der Summe eines durch den Temperatursensor 14 detektierten
Temperaturwerts und eines Versatzwerts ist. Zum Bearbeiten des Werkstücks wird
eine Pulsspannung zwischen der Drahtelektrode 11 und dem
Werkstück 12 von
einer nicht gezeigten Energiequelle ausgehend angelegt. Eine Entladung findet
in der feinen Lücke
zwischen der Drahtelektrode 11 und dem Werkstück 9 statt,
um hierdurch die Bearbeitung des Werkstücks zu bewirken.
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Die 19 zeigt ein Diagramm zum
Darstellen eines weiteren üblichen
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts, Stand der Technik 2,
offenbart in der japanischen Offenlegungsveröffentlichung Nr. Sho 62-264830.
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Der
Aufbau des in 19 gezeigten Draht-EDM-Geräts wird
nachfolgend beschrieben. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 46 ein
Bett; 47 eine Spalte; 48 einen oberen Arm; 49 einen
unteren Arm; 50 eine Drahtelektrode; 51 eine Elektrodenspule; 52 eine
Aufnahmewalze; 53 eine obere Führung; 54 eine untere
Führung;
und 55 einen UV-Tisch zum Positionieren der oberen Führung 53 dann, wenn
sie durch eine nicht gezeigte Steuereinheit getrieben wird. 56 bezeichnet
einen XY-Tisch, der für eine
Bewegung in zwei orthogonal verlaufende Richtung dann angetrieben
wird, wenn er durch die nicht gezeigte Steuereinheit getrieben wird. 57 bezeichnet ein
Werkstück; 58 eine
Werkstückhaltevorrichtung; 59 ein
Abschirmelement; 60 eine Balgvorrichtung (bellow means);
und 61 einen Lufteinlass.
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Wie
in 19 gezeigt, bildet
das Abschirmelement 59 einen im wesentlichen geschlossenen Raum
bei zumindest einer Hauptstruktur. Für den W-Tisch 55 und
den XY-Tisch 56 ist die Balgvorrichtung in einem Teil des
Abschirmelements 59 vorgesehen, und mehrere Lufteinlässe 61 und
ein Luftauslass, nicht gezeigt, sind hierin vorgesehen. Gas wird in
dem durch das Abschirmelement 59 gebildeten Raum durch
die Lufteinlässe 61 eingeführt, wodurch der
Raum auf feste Temperatur und festen Feuchtigkeitswerten gehalten
wird. Die Temperatur und die Feuchtigkeitswerte des über die
Lufteinlässe 61 eingeführten Gases
werden entsprechend der Temperatur und den Feuchtigkeitswerten in
dem Raum angeglichen.
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Die 20 zeigt ein Diagramm zum
Darstellen eines weiteren üblichen
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts, Stand der Technik 3,
das in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. Sho 63-99128
offenbart ist.
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Der
Aufbau des in 20 gezeigten Draht-EDM-Geräts wird
hiernach beschrieben. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 62 einen
Behälter
zum Speichern von Bearbeitungsflüssigkeit;
und 64 ist ein Kühler
zum Kühlen
der Bearbeitungsflüssigkeit 63.
Nach der Kühlung
durch den Kühler
wird die Bearbeitungsflüssigkeit 63 durch
eine Pulsenergiequelleneinheit 66 zu einer ersten Passage
A durch eine Pumpe 65 geleitet. Die erste Passage A leitet die
Bearbeitungsflüssigkeit
zwischen die Elektroden durch eine obere Bearbeitungsflüssigkeits-Ausstoßdüse 67 und
eine untere Bearbeitungsflüssigkeits-Ausstoßdüse 68.
Die Bearbeitungsflüssigkeit 63 wird
durch die Pumpe 65 einer zweiten Passage B über obere
und untere Arme 69 und 70 zugeführt, sowie
einem Bearbeitungsbett, auf dem ein Werkstück 71 angeordnet ist.
Zwei Passagen, die erste und zweite Passage A und B, sind für die gekühlte Bearbeitungsflüssigkeit 63 vorgesehen,
zum Verbessern eines Kühlwirkungsgrads.
In der ersten Passage A wird die Bearbeitungsflüssigkeit zunächst zum Kühlen der
Pulsenergiequelleneinheit 66 eingesetzt, und die erwärmte Flüssigkeit
wird zwischen den Elektroden zugeführt. Die zweite Passage B wird
zum Kühlen
des Mechanismus eingesetzt.
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Die 21 zeigt ein Diagramm zum
Darstellen eines weiteren üblichen
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts, Stand der Technik 4,
das in der japanischen Gebrauchsmuster Veröffentlichung Nr. Sho 63-179024-U
offenbart ist.
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Der
Aufbau des in 21 gezeigten Draht-EDM-Geräts wird
hiernach beschrieben. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 73 ein
Werkstück; 74 bezeichnet
eine Oberflächenplatte; 75 bezeichnet
eine obere Drahtführung; 76 bezeichnet eine
untere Drahtführung; 77 bezeichnet
eine Drahtelektrode; 78 bezeichnet einen unteren Arm; 79 bezeichnet
eine Spalte; 80 bezeichnet eine Leitung; 71 bezeichnet
einen motorgetriebenen Lüfter;
und 82 bezeichnet Luft.
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Das
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät bearbeitet das Werkstück 73 in
eine gewünschte
Form durch die Drahtelektrode 77, während Bearbeitungsflüssigkeit
gegen einen zu bearbeitenden Teil des Werkstücks 73 geblasen wird.
In diesem EDM-Gerät
ist eine Haltevorrichtung der unteren Drahtführung 76 zum Halten
der Drahtelektrode 77 ausgehöhlt. Das EDM-Gerät ist mit
einer Vorrichtung zum Zuführen
gekühlten
Fluids in den Hohlraum der Haltevorrichtung versehen.
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Die 22 zeigt ein Diagramm zum
Darstellen eines weiteren üblichen
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts, Stand der Technik 5, offenbart
in der japanischen Patent-Offenlegungsveröffentlichung
Nr. Sho 61-86130.
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Der
Aufbau des in 22 gezeigten Draht-EDM-Geräts wird
hiernach beschrieben. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 83 einen Hauptkörper des
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts; 84 bezeichnet
eine Steuereinheit mit einer NC-Einrichtung und einer Bearbeitungsenergiequelle; 85 bezeichnet
eine Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführeinrichtung; 86 bezeichnet
ein Kabel zum Verbinden der Steuereinheit 84 mit dem Bearbeitungsgerätkörper 83; 87 bezeichnet
ein Kabel zum Verbinden des Bearbeitungsgerätkörpers 83 mit der Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführvorrichtung 85.
Das Bezugszeichen 88 bezeichnet eine Bearbeitungsflüssigkeits-Ausführleitung
zum Wegleiten von Bearbeitungsfluid von dem Bearbeitungsgerätkörper 83 zu der
Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführvorrichtung 85. Das
Bezugszeichen 89 bezeichnet einen Filter zum Filtern der
Bearbeitungsflüssigkeit
in dem Bad. 90 bezeichnet eine Außentemperatur-Messeinrichtung zum
Messen der Temperatur außerhalb
des Bearbeitungshauptkörpers 83. 91 bezeichnet
eine Bearbeitungsflüssigkeits-Temperaturmesseinrichtung
zum Messen der Temperatur der Bearbeitungsflüssigkeit in dem Bad. 92 bezeichnet
ein Vorheizgerät
zum Vorheizen der Bearbeitungsflüssigkeit
des Bads bis zu einer vorab durch die Steuereinheit 84 festgelegten Temperatur. 93, 94 und 95 bezeichnen
Kabel zum Verbinden der Steuereinheit 84 mit der Außentemperatur-Messeinrichtung 90,
der Bearbeitungsflüssigkeitstemperatur-Messeinrichtung 91 und
dem Vorheizgerät 92.
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Die
Probleme im Zusammenhang mit dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach dem
Stand der Technik 1 sind wie folgt. Bei dem EDM-Gerät wird der
untere sich von der Spalte erstreckende Arm in die Bearbeitungsflüssigkeit
eingetaucht, und das sich ebenfalls von der Spalte erstreckende
Stabelement liegt in der Luft vor. Es tritt eine Temperaturdifferenz
zwischen dem Stabelement und dem unteren Arm auf, da eine Temperaturdifferenz zwischen
der Bearbeitungsflüssigkeit
und dem Entladungsbearbeitungsgerät vorliegt, sowie eine Differenz
zwischen den Zeitkonstanten ihrer Temperaturschwankungen derselben
und der Außenluft.
Die thermischen Expansionen des unteren Arms und des Stabelements
bewirken eine Verstellung dieser Elemente gegenüber ihren korrekten Positionen.
Im Ergebnis ist die obere Drahtführung
hinsichtlich der Position relativ zu der unteren Drahtführung verschoben,
die an den Spitzen des oberen und unteren Arms gehalten sind. Dies
führt zu
der Verschlechterung der Geradlinigkeit der Drahtelektrode sowie
der Bearbeitungsgenauigkeit des Entladungsbearbeitungsgeräts.
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Zum
Gewährleisten
einer hochgenauen Bearbeitung muss das Draht-EDM-Gerät in einem
thermostatischen Raum installiert sein, dessen Temperatur steuerbar
ist. Es ist jedoch unvermeidlich, dass eine Person den thermostatischen
Raum betritt und diesen verlässt.
In anderen Worten ausgedrückt, werden
thermische Störungen
unvermeidlich erzeugt. Die 23 zeigt
einen Graphen zum Darstellen einer Veränderung einer Raumtemperatur,
um das in einem thermostatischen Raum plazierte Draht-EDM-Gerät. Wie anhand
des Graphen ersichtlich, variiert die Raumtemperatur ungefähr 1,5°C während eines
Tags. Die Temperaturzunahme entspricht 20 μm pro einem Meter bei der thermischen Expansion
des Elements, dessen thermischer Expansionskoeffizient 11,8 × 10-61/°C beträgt. Da ein an
der Gussstruktur angesetzter Temperatursensor in direktem Kontakt
zu dem Gas in dem Raum mit konstanter Temperatur gelangt, beeinflusst
die Raumtemperaturschwankung, die durch den Sensor erfassten Temperaturwerte.
Demnach variiert die Bearbeitungsflüssigkeitstemperatur mit einer Schwankung
der Raumtemperatur. Die Temperaturschwankung der Gussstruktur spricht
nicht momentan auf die Raumtemperaturveränderung an. Deshalb unterscheidet
sich die Temperatur bei einem Abschnitt der Gussstruktur mit direktem
Kontakt zu der Bearbeitungsflüssigkeit
zu der Temperatur in dem verbleibenden Abschnitt ohne Kontakt zu
der Bearbeitungsflüssigkeit.
Das Ergebnis besteht darin, dass eine thermische Expansionsdifferenz
zwischen der oberen und unteren Drahtführung erzeugt wird, und die
Bearbeitungsgenauigkeit des Draht-EDM-Gerätes ist verschlechtert.
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Die
Probleme im Zusammenhang mit dem üblichen Draht-EDM-Gerät nach dem
Stand der Technik 2 sind wie folgt. Bei dem EDM-Gerät
wird Gas in den Raum eingeführt,
der von dem Abschirmelement umfasst ist, das eine Hauptstruktur
des Draht-EDM-Geräts
umgibt, um hierdurch die Temperatur des Gases in/um das Draht-EDM-Gerät zu steuern,
das in dem durch das Abschirmelement umgebenden Raum angeordnet
ist. Zum Konstanthalten der Temperatur der Hauptstruktur des EDM-Geräts mit großer Wärmekapazität und der
Temperatur des Gases in dem Abschirmelement ist eine Luftklimaanlage
(Airconditioner) großer
Kapazität
und mit hohem Leistungsvermögen
erforderlich. Jedoch ist es schwierig, die Produkte oder die EDM-Geräte zu praktisch
akzeptablen Preisen herzustellen.
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Es
ist ein großer
Raum zum Installieren des EDM-Geräts erforderlich. Demnach erfordert
das Draht-EDM-Gerät
nach dem Stand der Technik 2 ein großes Raumvolumen des begrenzten
Raums in dem Konstanttemperaturraum. In einem extremen Fall ist
die Installation des EDM-Geräts
in dem Raum unmöglich
oder die Erweiterung des Konstanttemperaturraums ist erforderlich.
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Ferner
wird eine große
Wärmemenge
durch den Wärmetauscher
der Luftklimaanlage des EDM-Geräts
erzeugt. Unter dieser Bedingung wird dann, wenn die Draht-EDM-Geräte nach
dem Stand der Technik 1 und 2 nahe aneinander installiert sind, eine
thermische Deformierung bei dem Stand der Technik 1 erhöht, derart,
dass sich die Bearbeitungsgenauigkeit gemäß dem Stand der Technik 2 verschlechtert.
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Obwohl
die Temperatur innerhalb des Abschirmelements direkt durch Einführen von
Gas zu der Innenseite des Abschirmelements gesteuert wird, wird
eine Temperaturdifferenz zwischen einem Abschnitt der Hauptstruktur
des EDM-Geräts,
an dem es direkt in Kontakt mit dem temperaturgesteuerten Gas gelangt,
und dem verbleibenden Abschnitt ohne direkten Kontakt zu derselben
erzeugt, sowie zwischen den Abschnitten der Hauptstruktur, die nahe bei
und entfernt von den Gaseinlässen
liegen. Die Temperaturdifferenz führt zu thermischen Expansionsdifferenzen
dieser Abschnitte, und eine Verschlechterung der Bearbeitungsgenauigkeit
des Draht-EDM-Geräts.
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Das übliche EDM-Gerät gemäß dem Stand der
Technik 3 ist ein Drahtschneideelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät. Diese
Art von Gerät
führt die
Entladungsbearbeitung durch, während
Spannung zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück angelegt
ist. Das EDM-Gerät
enthält
zwei Bearbeitungsflüssigkeitspassagen,
eine erste und zweite Passage. In der ersten Passage wird gekühlte Bearbeitungsflüssigkeit
ausgehend von dem Tank zugeführt,
zu dem Zwischenraum zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück, über die
Energiequelleneinheit und die obere und untere Düse. In der zweiten Passage
wird die Bearbeitungsflüssigkeit
zu einem Gebiet bei und nahe dem Werkstück zugeführt, über den oberen und unteren
Arm sowie das Bearbeitungsbett, an dem das Werkstück angeordnet
ist. Deshalb wird eine Temperaturdifferenz zwischen der durch den
oberen und unteren Arm fließenden
Bearbeitungsflüssigkeit
und der Bearbeitungsflüssigkeit erzeugt,
die ausgehend von dem Tank zu dem Zwischenraum zwischen der Drahtelektrode
und dem Werkstück
zugeführt
wird, über
die Energiequelleneinheit und die obere und untere Düse. Die
Temperaturdifferenz bewirkt die thermische Expansionsdifferenz der
mechanischen Teile und Komponenten in dem Gerät sowie eine Verschlechterung
der Bearbeitungsgenauigkeit.
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Wo
der Bearbeitungskörper
durch die gekühlte
Bearbeitungsflüssigkeit
gekühlt
wird, werden einige Abschnitte des Bearbeitungskörpers gekühlt, und einige Abschnitte
werden nicht gekühlt.
Deshalb ist eine Temperaturverteilung in dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nicht
einheitlich. Dies führt
zu dem Ergebnis, dass lokale Deformationen in dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät auftreten,
und thermische Expansionen bei dem oberen und unteren Arm sowie
dem Bearbeitungsbett unterscheiden sich voneinander. Zum einheitlichen
Ausbilden der Temperaturverteilung des Bearbeitungskörpers ist
es erforderlich, den oberen und unteren Arm zu kühlen und ferner die gesamte Bearbeitungsstruktur
mit dem Bearbeitungsbett. Dies führt
zu einer Erhöhung
der Kühlkapazität des Kühlgeräts und einer
Zunahme der Komplexität
der Kühlerstruktur,
und demnach wird es schwierig, die Produkte mit praktisch akzeptablen
Kosten herzustellen.
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Das
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät gemäß dem Stand der Technik 4 bearbeitet
das Werkstück
in eine gewünschte
Form durch die Drahtelektrode, während
es für
die Bearbeitungsflüssigkeit
gegen einen Bearbeitungsteil des Werkstücks bläst. In diesem EDM-Gerät ist eine
Haltevorrichtung für
die untere Drahtführung 76 zum
Halten der Drahtelektrode 77 hohl ausgebildet. Gekühltes Fluid
wird in den Hohlraum der Haltevorrichtung zugeführt. Bei Störung der Temperatur der Bearbeitungsflüssigkeit in Übereinstimmung
mit der Außentemperatur
haben die Schwankungen der Temperatur des Hauptkörpers des Entladungsbearbeitungsgeräts und der
Außentemperatur
unterschiedliche Zeitkonstantdämpfung.
Im Ergebnis wird eine thermische Expansionsdifferenz zwischen der
Drahtführung
und der mechanischen Struktur zum Halten des Werkstücks erzeugt,
und die Bearbeitungsgenauigkeit des Entladungsbearbeitungsgeräts ist verschlechtert.
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Bei
dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach dem Stand der Technik
5 ist die Bearbeitungsflüssigkeit
vorgeheizt, gemäß einem
erhöhten
Temperaturwert der momentan zum Bearbeiten eingesetzten Bearbeitungsflüssigkeit,
der gemessen oder berechnet wird, und einem Außenseiten-Temperaturwert, gemessen durch eine
thermische Sensoreinrichtung. Die vorgeheizte Bearbeitungsflüssigkeit
wird durch den Hauptkörper
des Bearbeitungsentladungsgeräts
zirkuliert. Zum Setzen der jeweiligen Punkte in dem gesamten Gerät auf den
Temperaturwert der vorgeheizten Bearbeitungsflüssigkeit ist es erforderlich,
die Passage zum Zirkulieren der Bearbeitungsflüssigkeit durch das ganze Gerät auszubilden.
In dem Entladungsbearbeitungsgerät
ist die Flüssigkeitszirkulationspassage,
falls erforderlich, lang. Die lange Passage führt zu einer komplexen Struktur
des Entladungsbearbeitungsgeräts
sowie zu einer Zunahme der Herstellungskosten. Das Entladungsbearbeitungsgerät, bei dem
die Temperatur der Bearbeitungsflüssigkeit einer Schwankung der
Außentemperatur
folgt, ist dahingehend nachteilhaft, dass dann, wenn die Bearbeitungsflüssigkeit
durch einen Teil des Entladungsbearbeitungsgeräts zirkuliert wird, eine Zeitkonstante
einer Temperaturschwankung bei einem Abschnitt des Geräts, wo es
in Kontakt zu der Bearbeitungsflüssigkeit
gelangt, unterschiedlich ist zu den Temperaturschwankungs-Zeitkonstanten bei
den verbleibenden Abschnitten hiervon, bei dem diese nicht in Kontakt
zu der Bearbeitungsflüssigkeit
gelangen. Im Ergebnis führt
dies zu einer Erhöhung
einer Abweichung einer Temperaturverteilung des Geräts. Zum
Vermeiden einer derartigen thermischen Abweichung ist es erforderlich,
die Bearbeitungsflüssigkeitspassage
durch das gesamte Gerät
hinweg vorzusehen. Dies erfordert eine lange Bearbeitungsflüssigkeitspassage
und führt
zu hohen Herstellungskosten.
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Das
technische Problem der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
eines Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts mit verbesserter
Bearbeitungsgenauigkeit.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird dieses technische Problem gelöst durch ein Drahtelektroden-Bearbeitungsgerät mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung wird das Minimieren einer Positionsverschiebung
der oberen Drahtführung
relativ zu der unteren Drahtführung erreicht,
die auf eine thermische Verschiebung in dem Bearbeitungsgerät zurückzuführen ist.
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Durch
die spezifische Anordnung der Bearbeitungstemperatur-Detektorvorrichtung
beabstandet zu den wärmeerzeugenden
Elementen des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts und die
Abdeckung mit einem wärmeisolierenden
Element ist es möglich,
die thermischen Expansionen des oberen und unteren Arms und des
Stabelements zu reduzieren bzw. zu steuern, die sich aufgrund von deren
thermischen Expansionen ergeben und somit eine Positionsverschiebung
der oberen Drahtführung relativ
zu der unteren Drahtführung
zu minimieren, die an den Spitzen des unteren Arms und des Stabelements
gehalten sind. Dasselbe gilt für
eine Positionsverschiebung zwischen der oberen und unteren Drahtführung relativ
zu dem auf dem Tisch abgelegten Werkstück. Im Ergebnis ist die Geradlinigkeit
der durch die Drahtführung
gehaltenen Drahtelektrode und die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert.
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Ferner
ist erfindungsgemäß lediglich
ein geringer Umfang an wärmeisolierendem
Material zusätzlich
erforderlich, so dass eine einfache Realisierung bei geringen Kosten
ermöglicht
wird.
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Ferner
weisen das Stabelement, der untere Arm und die mechanische Struktur
gleiche Temperaturwerte auf, so dass die Verschiebungsumfänge dieser
Elemente und Strukturen, die sich aufgrund der thermischen Expansion
derselben ergeben, vereinheitlicht sind. Die thermische Expansionsdifferenz zwischen
dem oberen und unteren Arm ist minimiert, und die thermische Expansionsdifferenz
zwischen dem Draht, der zwischen dem oberen und unteren Draht angeordnet
ist, sowie dem auf dem mechanischen Strukturhauptkörper angeordneten
Werkstück ist
minimiert.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Stabelement und
der untere Arm hohl sind. Ein Fluid wird durch das Stabelement und
den unteren Arm mit einer Temperatur zirkuliert, die an die durch
die Bearbeitungstemperatur-Detektorvorrichtung abgeleitete Temperatur
angepasst ist.
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Dieses
Zirkulieren des Bearbeitungsfluids bewirkt mit einfachen Mitteln
eine Vereinheitlichung der Temperaturwerte über den gesamten Körper des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts. Dies
führt zu
einer Vereinfachung des Fluidzirkuliermechanismus.
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Weiterhin
kann die Temperatur des Stabelements und des unteren Arms der Bearbeitungstemperatur
angeglichen werden, ohne dass eine zusätzliche Bearbeitungsflüssigkeits-Temperatursteuereinheit
erforderlich ist, was zu geringen Herstellungskosten führt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass eine Fluid mit an die Bearbeitungstemperatur
angeglichener Temperatur eine über
die Düsen
zugeführte
Bearbeitungsflüssigkeit
ist.
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Das
derart aufgebaute Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät minimiert
eine Temperaturdifferenz zwischen der Bearbeitungsflüssigkeit und
der Maschine. Deshalb sind lokale Deformationen aufgrund einer Temperaturdifferenz
zwischen einem Abschnitt des Geräts,
wo es in Kontakt mit der Bearbeitungsflüssigkeit gelangt, und den verbleibenden
Abschnitten eliminiert, und zudem die thermische Expansionsdifferenz
zwischen diesen Punkten. Dies führt
zu einer weiteren Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät ferner
eine Abdeckung enthält,
die aus einem wärmeisolierenden
Material vorgesehen ist. Die Abdeckung deckt einen Teil oder das
gesamte Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät ab.
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Hierdurch
ist die Bearbeitungsgenauigkeit der Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts verbessert.
Zudem variiert dann, wenn das Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät in einem thermostatischen
Raum eingesetzt wird, die Temperatur des Geräts in geringem Umfang, da der
erfindungsgemäße Aufbau
die thermischen Störungen durch
das Eintreten und Verlassen des Raums durch Personen verringert,
sowie bei nahe hierzu angeordneten Draht-EDM-Geräten und dergleichen.
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Das
Ergebnis ist das Absenken einer Positionsverschiebung des oberen
Drahts und des unteren Drahts, die aufgrund von Temperaturdifferenzen
zwischen den Strukturabschnitten entsteht, sowie unterschiedlicher
Temperaturveränderungen
im Hinblick auf die Zeit. Dies führt
zu einer Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit des Draht-EDM-Geräts.
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Demnach
lässt sich
immer vermeiden, dass die temperaturgesteuerte Luft durch den Eingang des
Klimageräts
in den thermostatischen Raum eintritt und in Kontakt mit dem Hauptkörper des
Entladungsbearbeitungsgeräts
gelangt. Das Ergebnis besteht in der Reduzierung der Temperaturdifferenzen in
dem Entladungsbearbeitungsgerät
sowie in einem Absenken der lokalen Deformationen des Gerätekörpers.
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In
einem Fall, in dem die Abdeckvorrichtung zum Abdecken des Entladungsbearbeitungsgeräts wie eine
Schachtel/Box ausgebildet ist, ist es einfach, das wärmeisolierende
Element zu montieren und den Abstand für das adiabatische Element
zu reduzieren. Demnach ist die Montage des adiabatischen Elements
einfacher als bei der direkten Montage des adiabatischen Elements
an dem Hauptkörper
des komplizierter aufgebauten Entladungsbearbeitungsgeräts.
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Zusätzlich wird
vermieden, dass Außenluft direkt
in Kontakt zu dem Hauptkörper
des Entladungsbearbeitungsgeräts
gelangt. Das Ergebnis besteht in der Reduktion der Herstellungskosten
und der Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass ein temperaturgesteuertes Fluid durch die Abdeckung
des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts zirkuliert wird.
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Eine
Temperaturveränderung
aufgrund von thermischen Störungen,
beispielsweise bei Eintreten und Verlassen des thermostatischen
Raums durch eine Person, übt
einen geringeren Einfluss auf das Entladungsbearbeitungsgerät aus. Hierdurch
reduziert sich der Umfang der relativen Verschiebungen des unteren
Arms, des Stabelements und des Tisches, die aufgrund von deren thermischen
Expansionen entstehen.
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Ferner
ist eine Positionsverschiebung der zwischen der oberen und unteren
Führung
relativ zu dem auf dem Tisch abgelegten Werkstück erheblich reduziert. Das
Ergebnis besteht in der Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit.
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Weiterhin übt an anderen
Stellen als dem thermostatischen Raum eine Temperaturveränderung
einen geringen Einfluss auf das Entladungsbearbeitungsgerät aus. Deshalb
ist die Bearbeitungsgenauigkeit besser als bei dem üblichen
Entladungsbearbeitungsgerät.
Ferner ist eine Wärmekapazität des temperaturgesteuerten
Fluids gering, so dass eine Luftkonditionierausrüstung geringer Kapazität zum Steuern
der Temperatur des Fluids ausreicht. Da ein Eintreten der temperaturgesteuerten
Luft in den Raum innerhalb der Abdeckvorrichtung vermieden wird,
schwankt die Temperaturverteilung in dem Entladungsbearbeitungsgerät in geringerem
Umfang. In anderen Worten ausgedrückt, ist es möglich, die Temperaturexpansionen
der Hauptstrukturen des Entladungsbearbeitungsgeräts zu vereinheitlichen. Dies
verringert eine potentielle Verschiebung der oberen Drahtführung gegenüber der
unteren Drahtführung.
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Es
ist zudem möglich,
eine Temperaturveränderung
des Hauptkörpers
des Entladungsbearbeitungsgeräts
dadurch zu reduzieren, dass ein Klimagerät eingesetzt wird, dessen Kapazität kleiner
ist als die Luftkonditionierkapazität, die dann erforderlich ist,
wenn die Innenseite der Abdeckvorrichtung mit dem Hauptkörper des
Entladungsbearbeitungsgeräts als
Ganzes einer Temperatursteuerung unterzogen wird. Dies führt zu einer
Reduzierung des erforderlichen Raums und der Herstellungskosten.
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Gemäß einer
zusätzlichen
weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird das Fluid in der Abdeckung hin- und herbewegt.
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Dieser
Aufbau bewirkt eine einheitliche Temperaturverteilung über das
gesamte Entladungsbearbeitungsgerät hinweg. Hierdurch vereinheitlichen sich
die Größen der
Relativverschiebungen des unteren Arms, des Stabelements und des
Tisches, die aufgrund deren thermischen Expansionen entstehen.
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Ferner
wird eine Positionsverschiebung der zwischen der oberen und unteren
Führung
relativ zu der auf dem Tisch abgelegten Werkstück gestreckten Drahtelektrode
erheblich reduziert. Das Ergebnis besteht in der Verbesserung der
Bearbeitungsgenauigkeit.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Abdeckung eine Tür enthält und dass das Fluid innerhalb
der Abdeckung so zirkuliert wird, dass es eine durch die Tür definierte Öffnung abschließt.
-
Hierdurch
ist eine Raumtemperaturschwankung aufgrund thermischer Störungen,
beispielsweise einer eintretenden oder austretenden Person, abgesenkt,
und es wird ein geringerer Einfluss durch Außenluft, die bei auf dem Werkstücktisch
abgelegten Werkstück
eintritt, auf das Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät ausgeübt. Dies
reduziert die Größen der
Relativverschiebungen des unteren Arms, des Stabelements und des
Tisches, die aufgrund deren thermischen Expansionen entstehen.
-
Ferner
ist eine Positionsverschiebung der zwischen der oberen und unteren
Führung
gestreckten Drahtelektrode relativ zu dem auf dem Tisch gelegten
Werkstück
erheblich reduziert. Das Ergebnis besteht in der Verbesserung der
Bearbeitungsgenauigkeit.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass innerhalb der Abdeckung
eine Partitioniervorrichtung zum Partitionieren eines Raums mit
einem Bearbeitungsbad und der Tür
der Abdeckung gegenüber
dem verbleibenden Raum vorgesehen ist.
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Im
Ergebnis wird eine Raumtemperaturschwankung aufgrund thermischer
Störungen,
beispielsweise einer eintretenden oder austretenden Person, abgesenkt
und durch eine Außenluft,
die bei auf dem Werkstücktisch
abgelegtem Werkstück
eintritt, wird ein geringerer Einfluss und eine geringere Auswirkung
auf das Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät ausgeübt. Dies
reduziert die Größen der
Relativverschiebungen des unteren Arms, des Stabelements und des
Tisches, die aufgrund deren thermischer Expansionen entstehen.
-
Ferner
ist eine Positionsverschiebung der Drahtelektrode, die zwischen
der oberen und unteren Führung
relativ zu dem auf dem Tisch abgelegten Werkstück gestreckt ist, erheblich
reduziert. Das Ergebnis besteht in der Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit.
-
Ferner
ist gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass ein flexibles Element zum Schließen eines
Abstands vorgesehen ist, und zwar zwischen der Abstandvorrichtung
und einem Boden, auf dem die Abdeckvorrichtung aufgesetzt ist.
-
Dieser
Aufbau vermeidet, dass Luft in und aus dem Raum innerhalb der Abdeckvorrichtung selbst
bei unregelmäßigem Boden
eintritt bzw. austritt. Das Ergebnis besteht in der Reduzierung
der thermischen Deformation des Hauptkörpers des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts und in
der Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit des Entladungsbearbeitungsgeräts.
-
Insgesamt
ermöglicht
die vorliegende Erfindung eine Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit
des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts ohne
zusätzlichen
Einsatz eines Klimageräts.
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Die
obigen und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung
ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit
der beiliegenden Zeichnung; es zeigen:
-
1 ein
Diagramm zum schematischen Darstellen eines Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts gemäß einer
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine
perspektivische Ansicht zum hauptsächlichen Darstellen eines Stabelements,
das in dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach der
Ausführungsform
1 eingesetzt wird;
-
3 ein
Diagramm zum Darstellen einer Abdeckstruktur mit einem Abdeckelement
eines Temperatursensors bei dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach der
Ausführungsform 1;
-
4A und 4B jeweils
ein Diagramm zum Darstellen einer Abdeckstruktur mit einer Abdeckung
und einem adiabatischen Element nach dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät der Ausführungsform
1;
-
5 ein
Diagramm zum Darstellen einer anderen Struktur der Abdeckung für den Boden,
auf dem das Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät angeordnet
ist;
-
6 ein
Diagramm zum Darstellen eines Lüfters,
der in dem Drahtelektroden-Bearbeitungsgerät eingesetzt wird;
-
7 ein
Diagramm zum Darstellen des Umfelds eines Testraums, der zum Bestätigen der
Ergebnisse der Erfindung eingesetzt wird;
-
8 ein
Diagramm zum schematischen Darstellen eines Präzisionspositions-Meßinstruments,
das zum Bestätigen
der Ergebnisse nach der Erfindung eingesetzt wird;
-
9A und 9B Graphen
zum Darstellen der Meßergebnisse
einer Verschiebungsdifferenz zwischen der oberen und unteren Düse bei dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach der
Ausführungsform
1, erzielt durch Einsatz eines Präzisionsmeßinstruments;
-
10 einen
Graphen zum Darstellen der Meßergebnisse
für die
Temperatur des Hauptkörpers des
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts nach der Ausführungsform
1;
-
11 einen
Graphen zum Darstellen der Meßergebnisse
einer Verschiebungsdifferenz zwischen den oberen und unteren Düsen bei
dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach der Ausführungsform
1, erzielt durch den Einsatz eines Präzisionsmeßinstruments;
-
12A und 12B Diagramme
zum Darstellen von Temperaturverteilungen über den Hauptkörper des
Geräts
nach der Ausführungsform
1;
-
13 ein
Diagramm zum Darstellen einer anderen Abdeckstruktur mit einem Abdeckelement eines
Temperatursensors in dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach einer
Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung;
-
14 ein
Diagramm zum schematischen Darstellen eines Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts nach
einer Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung;
-
15 ein
Diagramm zum schematischen Darstellen eines Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts gemäß einer
Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung;
-
16 ein
Diagramm zum schematischen Darstellen eines Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
17 eine
perspektivische Ansicht zum Darstellen einer Abdeckstruktur zum
Bilden einer Ausführungsform
6 der vorliegenden Erfindung;
-
18 ein
Diagramm zum Darstellen eines ersten üblichen Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts;
-
19 ein
Diagramm zum Darstellen eines zweiten üblichen Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts;
-
20 ein
Diagramm zum Darstellen eines dritten üblichen Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts;
-
21 ein
Diagramm zum Darstellen eines vierten üblichen Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts;
-
22 ein
Diagramm zum Darstellen eines fünften üblichen
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts; und
-
23 einen
Graphen zum Darstellen einer Veränderung
einer Raumtemperatur um das EDM-Gerät, das in einem thermostatischen
Raum plaziert ist.
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Nunmehr
erfolgt eine detailliertere Beschreibung bevorzugter Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung.
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(Ausführungsform 1)
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1 zeigt
ein Diagramm zum schematischen Darstellen eines Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts nach
einer Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung. In der Figur bezeichnen die Bezugszeichen
1 bis 15 gleiche Abschnitte wie in der Figur, auf die zum Beschreiben
der bekannten Geräte
Bezug genommen wurde. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet ein
mit der Vorderseite einer Säule 4 mittels
einer im Hinblick auf einen Tisch 2 vertikal beweglichen
Führung
gekoppeltes Stabelement. 17 bezeichnet eine Leitung zum
Zuführen
einer Bearbeitungsflüssigkeit 15 zu
dem Stabelement 16. Die Temperatur der Bearbeitungsflüssigkeit 15 wurde durch
eine Bearbeitungsflüssigkeits-Kühlvorrichtung 13 gesteuert. 18 bezeichnet
eine Leitung zum Zuführen
der Bearbeitungsflüssigkeit 15 von
dem Stabelement 16 zu dem Bearbeitungsbad 10.
Diese Bearbeitungsflüssigkeit 15 wird
von der Leitung 17 zu dem Stabelement 16 zugeführt. 19 bezeichnet
ein Abdeckelement, hergestellt aus adiabatischem Material, das die
Außenoberfläche eines
Temperatursensors 16 bedeckt, der geeignet an dem Körper des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts befestigt
ist. 20 bezeichnet eine Abdeckung zum Abdecken des Gerätekörpers. 21 bezeichnet
ein an der Abdeckung 20 befestigtes wärmeisolierendes bzw. adiabatisches
Element. 22 bezeichnet einen innerhalb einer Abdeckstruktur
der Elemente 20 und 21 vorgesehenen Lüfter.
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Eine
Konstruktion mit dem Stabelement 16 und den Leitungen 17 und 18 ist
detaillierter in 2 gezeigt. Wie gezeigt, ist
das Stabelement 16 zum Ausbilden eines Raums hohl. Die
Leitungen 17 und 18 sind kommunizierend mit dem
Innenraum des Stabelements 16 gekoppelt. Die Leitung 18 ist
kommunizierend zwischen dem Stabelement 16 und einem Bearbeitungsbad 10 angeschlossen.
Die Bearbeitungsflüssigkeit 15 wird
von dem Stabelement 16 zu dem Bearbeitungsbad 10 zugeführt, und über einen Ablauf/Wasserablauf/Spiegatt
des Bearbeitungsbads 10 abgeleitet.
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Bei
dem so aufgebauten Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät wird Wärme zwischen
der dem Stabelement 16 zugeführten Bearbeitungsflüssigkeit 15 und
dem Stabelement 16 übertragen.
Die Bearbeitungsflüssigkeit 15 wird
in dem Stabelement 16 mit einer solchen Strömungsrate zirkuliert,
daß sie
auf einer im wesentlichen kontrollierten Temperatur gehalten wird.
Deshalb wird die Temperatur des Stabelements 16 im wesentlichen
so angeglichen, daß sie
gleich der Temperatur der Bearbeitungsflüssigkeit 15 ist.
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Die
von der Bearbeitungsflüssigkeits-Kühlvorrichtung 13 zugeführte Bearbeitungsflüssigkeit 15 wird
ebenfalls in einem unteren Arm 7 zirkuliert. Deshalb sind
der untere Arm 7 und das Stabelement 16 bei nahezu
gleichen Temperaturwerten plaziert. Das Ergebnis ist die Reduzierung
der thermischen Expansionsdifferenz zwischen dem unteren Arm 7 und dem
Stabelement 16, die durch eine Temperaturschwankung bewirkt
wird.
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Es
ist zu erkennen, daß die
Bearbeitungsflüssigkeit 15 von
dem hohlen Stabelement 16 dem Bearbeitungsbad 10 über die
Leitung 18 zugeführt wird.
Demnach wird eine Zirkulation der Bearbeitungsflüssigkeit 15 zu der
Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführvorrichtung 12 realisiert,
ohne daß zusätzlich ein
Ablauf zum Zuführen
der Bearbeitungsflüssigkeit 15 gebildet
wird, die dem Stabelement 16 zugeführt und nun in diesem vorliegt,
und zwar zu einer Zirkulationspassage der Bearbeitungsflüssigkeits-Zuführvorrichtung 12.
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Ein
detaillierter Aufbau mit dem Temperatursensor 14 und dem
Abdeckelement 19 ist in 3 dargestellt.
Wie gezeigt, ist der Temperatursensor 14 nahe an der Oberfläche des
Betts befestigt, während er
durch das aus wärmeisolierendem
Material hergestellte Abdeckelement 19 abgedeckt wird.
Das Abdeckelement 19 vermeidet, daß der Temperatursensor 14 in
Kontakt mit der Umgebungsluft gelangt. Deshalb übt die von den mechanischen
Strukturelementen erzeugte Wärme
einen dominanten Einfluß auf
den Temperatursensor 14 aus. In anderen Worten ausgedrückt, erfaßt der Temperatursensor 14 in hochgenauer
Weise eine Temperaturschwankung der mechanischen Strukturelemente.
Bei dieser Ausführungsform
ist der Temperatursensor 14 an der Vorderseite des Betts 1 befestigt, die
getrennt von den Wärmeerzeugungsquellen
angeordnet ist, beispielsweise einem Antriebsmotor und einer Stromversorgungsschaltung.
Die Temperatur derjenigen Strukturelement des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts, die
in Kontakt zu der Bearbeitungsflüssigkeit 15 gelangen,
werden auf diejenige der Vorderseite des Betts angeglichen. Die
Stelle, an der der Temperatursensor 14 montiert ist, ist
getrennt von derjenigen der wärmeerzeugenden
Quellen, beispielsweise dem Antriebsmotor und der Stromversorgung,
und die Sensormontagestelle ist beispielsweise die Unterseite oder
der innere Teil des Betts 1. Deshalb läßt sich eine Schwankung der
Flüssigkeitstemperatur
reduzieren. Das Ergebnis besteht in der Reduzierung einer thermischen
Deformierung des Tisches 2 und/oder des Werkstücks 9,
die beide in Kontakt zu der Bearbeitungsflüssigkeit gelangen. Ferner weisen
das Bett 1, das Stabelement 16 und der untere
Arm 7 im wesentlichen gleiche Temperaturwerte auf. Das
Ergebnis besteht darin, daß die
thermischen Expansionen dieser Elemente im wesentlichen gleich zueinander
sind und daß Schwankungen
der Relativpositionen des Tisches 2 und der Drahtdüsen 6 und 8 reduziert
sind.
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Es
läßt sich
leicht erkennen, daß bei
dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät, das das
Stabelement 5 enthält,
die Kuppel an die Vorderseite der Säule 4 durch eine im
Hinblick auf den Tisch 2 vertikal bewegliche Führung, und
ferner das Gehäuse
in Kontakt zu der Außenoberfläche des
Stabelements 5, dieselben nützlichen Wirkungen auftreten, wie
sie oben erwähnt
sind, wenn die Strukturelemente des Bearbeitungsgeräts im Hinblick
auf die Temperatur an den unteren Arm 7 angeglichen sind.
Dieselben nützlichen
Wirkungen lassen sich durch Anbringen eines Elements mit guter thermischer
Leitfähigkeit,
das die Bearbeitungsflüssigkeit 15 zirkulieren kann,
an dem Stabelement 5 erzielen.
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Eine
Abdeckstruktur mit der Abdeckung 20 und dem adiabatischen
Element 21 ist detailliert in den 4A und 4B dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform
ist das wärmeisolierende
Element 21 an der Innenoberfläche der Abdeckung 20 gebondet. Falls
erforderlich, kann es an der Außenoberfläche des
Abdeckelements 20 gebondet sein. Bei der Ausführungsform
sind die Abdeckung 20 und das wärmeisolierende Element 21 getrennt
von dem Körper des
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts vorgesehen. Falls erforderlich,
können
diese Elemente in den Hauptkörper
des Bearbeitungsgeräts aufgenommen
sein. Bei dieser Ausführungsform
ist ein Abstand zwischen der Abdeckung 20 und einem Boden
mit dem adiabatischen Element 21 geschlossen. Alternativ
kann der Abstand mit einem flexiblen Element 96 geschlossen
sein, wie in 5 gezeigt.
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Die
Kombination der Abdeckung 20 und des adiabatischen Elements 21 verhindert,
daß umgebende
Außenluft
direkt in das Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät eintritt.
Eine Zeitkonstante der Innenseite der Abdeckung 20 im Hinblick
auf eine Temperaturschwankung wird niedrig angesetzt. Dies unterdrückt die
Temperaturschwankung bei dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät aufgrund
einer Schwankung einer Umgebungstemperatur für eine Zeitperiode von einem
Tag. Ferner reduziert es eine thermische Deformierung des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts.
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Der
in dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät eingesetzte Lüfter 22 ist
in 6 gezeigt. Wie gezeigt, sind bei der vorliegenden
Ausführungsform
mehrere Lüfter 22 an
der Oberfläche
der Struktur der Abdeckung 20 und dem adiabatischen Element 21 montiert.
Der Lüfter 22 ist
so montiert, daß er
eine nach unten gerichtete Strömung
von Luft bewirkt. Es ist erforderlich, eine Zirkulation einer Luftströmung innerhalb
der Abdeckung 20 zu erzeugen.
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Da
der Lüfter 22 Luft
innerhalb der Struktur der Abdeckung 20 und des wärmeisolierenden
Elements 21 hin- und herbewegt, ist eine Temperaturverteilung
in dem Hauptkörper
des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts einheitlich. Die thermischen
Formänderungen
sind ebenfalls einheitlich über
das gesamte Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät hinweg.
Die einheitlichen thermischen Deformationen führen zu einheitlichen thermischen Expansionen
der oberen und unteren Drahtdüsen. Deshalb
wird ein Fehler reduziert, der aufgrund einer Positionsverschiebung
der Drahtelektrode 11 oder relativ zu dem Werkstück 9 entsteht,
die zwischen der oberen und unteren Drahtführung 6 und 8 angeordnet
sind. Die Positonsverschiebung wird durch thermische Formänderungen
dieser Führungen
bewirkt. Im Ergebnis ist die Bearbeitungsgenauigkeit des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts verbessert.
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Ein
Umgebungstestraum, der zum Bestätigen
der Ergebnisse der Erfindung eingesetzt wurde, wird beschrieben.
Der Umgebungstestraum ist, wie in 7 gezeigt,
aufgebaut. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 23 einen
Umgebungstestraum. 24 bezeichnet ein oberes Klimagerät, das an dem
obere Abschnitt der Innenwand des Umgebungstestraums montiert ist; 25 bezeichnet
ein unteres Klimagerät,
das an dem unteren Abschnitt der Innenwand des Umgebungstestraums
montiert ist, während
es unterhalb des oberen Klimageräts 24 angeordnet
ist; 26 bezeichnet einen thermischen Sensor, der an der
Decke des Testraums für
das obere Klimagerät
befestigt ist; 27 bezeichnet einen thermischen Sensor,
der an dem Boden für
das untere Klimagerät
befestigt ist; 28 bezeichnet einen Lüfter zum Zirkulieren von Luft
in dem Umgebungstestraum 23; 29 bezeichnet, eine
Auslaßöffnung des
Umgebungstestraums; und 30 bezeichnet eine Klimagerät-Steuereinheit
zum Steuern der Klimageräte.
Die oberen Klimageräte 24 und 25 blasen
Luft, deren Temperatur so gesteuert ist, daß die Temperatur in dem Umgebungstestraum 23 variiert,
so wie dies durch einen Temperaturbefehlswert angezeigt ist, der
von der Klimagerät- Steuereinheit 30 abgegeben
wird. Der Temperaturbefehlswert basiert auf einer digitalen Größe, die
anhand physikalischer Größen angesetzt
wird, die äquivalent
zu von den thermischen Sensoren 26 und 27 abgeleiteten
Temperaturwerten sind. Luft wird aus der Ausströmöffnung 29 so abgeleitet,
daß ein konstanter
Druck in dem Testraum aufgebaut wird. Das obere Klimagerät 24 und
das untere Klimagerät 25 sind
in dem oberen und unteren Abschnitt in dem Testraum 23 angeordnet.
Deshalb ist eine Temperaturverteilung vertikal in dem Testraum ausgerichtet. In
dem Klimagerät-Steuergerät ist ein
Programm zum Festlegen eines Temperaturbefehls auf einen gewünschten
Wert installiert. Der Temperaturwert und eine Veränderungsrate
des Temperaturwerts im Hinblick auf die Zeit lassen sich auf gewünschte Werte
einstellen.
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Es
wird ein Präzisionspositions-Meßinstrument
beschrieben, das zum Bestätigen
der Ergebnisse der Erfindung eingesetzt wurde. Ein Aufbau des Präzisionspositions-Meßgeräts ist in 8 gezeigt. In
dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 31 einen Reflexspiegel,
der an der oberen Drahtführung 6 fixiert
ist. 33 bezeichnet einen Reflexspiegel, der an der unteren
Drahtführung 8 fixiert
ist. 33 bezeichnet einen an dem Tisch 2 fixierten
Reflexspiegel. 34 bezeichnet eine an dem Tisch fixierte
Metallplatte. 35 bezeichnet eine Laserlichtquelle. 36 bezeichnet
ein Laserinterferrometer. 37 bezeichnet eine Steuereinheit
für ein
Laserlängen-Meßinstrument
zum Steuern der Laserlichtquelle 35. 38 bezeichnet
eine Datenverarbeitungseinheit, die zum Detektieren der Größen der
Verstellung der Reflexspiegel 31, 32 und 33 eingesetzt
wird, durch Einsatz der Ausgangssignale von dem Laserinterferrometer 36.
Eine Differenz zwischen den Verschiebungsgrößen der Reflexspiegel 31 und 32 sowie
des Reflexspiegels 33 wird durch die Datenverarbeitungseinheit 38 berechnet.
Diese Differenz wird benützt,
um eine Differenz zwischen den Verschiebungsgrößen der Drahtdüse 6 und
dem Tisch 2 und eine Differenz zwischen der Spitze des unteren
Arms 7 und dem Reflexspiegel 33 an dem Tisch 2 zu
erhalten.
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Veränderung
der Verschiebungsdifferenzen zwischen den Reflexspiegeln sind graphisch
in den 9A und 9B dargestellt.
Zum Messen der Verschiebungsdifferenzen wurde ein übliches
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät in dem Umgebungstestraum 23 plaziert.
Die Umgebungstemperatur wurde um 3° bei fixierter Neigung während 12
Stunden erhöht,
und anschließend
bei fixierter Neigung um 3° während 12
Stunden verringert. Eine Verschiebungsdifferenz zwischen den Reflexspiegeln 31 und 33 und
eine Verschiebungsdifferenz zwischen den Reflexspiegeln 33 und 33 wurde
durch die Datenverarbeitungseinheit 38 detektiert und berechnet.
Wie in den 9A und 9B gezeigt,
wurden die Verschiebungsdifferenzwerte auf den Maximalwert der Verschiebungsdifferenz
zwischen den Reflexspiegeln 32 und 33 des üblichen
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts normiert. Die 9A zeigt
einen Graphen zum Darstellen der tatsächlich gemessenen Verschiebungsdifferenzwerte des üblichen
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts. Die 9B zeigt
einen Graphen zum Darstellen der tatsächlich gemessenen Verschiebungsdifferenzwerte
des modifizierten Geräts,
das so betrieben wurde, daß das
Stabelement 5 durch das Stabelement 16 ersetzt
ist und die Bearbeitungsflüssigkeit 15 in
einer Flüssigkeitspassage
mit den Leitungen 17 und 18 und dem Stabelement 16 zirkuliert. In
dem Gerät,
bei dem die Bearbeitungsflüssigkeit 15 durch
das Stabelement 16 zirkuliert wird, stimmt die Verschiebungsdifferenz
zwischen den Reflexspiegeln 31 und 33 im wesentlichen
auf die Signalform mit derjenigen zwischen den Reflexspiegeln 32 überein.
Dies bewirkt, daß die
Verschiebungsgröße der oberen
Drahtführung 6 im
wesentlichen gleich derjenigen der unteren Drahtführung 8 ist.
Die Neigung der Drahtelektrode 11 variiert in Abhängigkeit
von einer Verschiebungsdifferenz zwischen der oberen Drahtführung 6 und
der unteren Drahtführung 8.
Eine Temperatur des Stabelements 16 ist auf diejenige des
unteren Arms 7 angeglichen, um hierdurch eine Veränderung
der Neigung der Drahtelektrode 11 zu minimieren. Das Ergebnis
ist eine geringere Schnelligkeit der bearbeiteten Oberfläche des
Werkstücks 9,
das durch eine Relativbewegung der Drahtelektrode 11 zu
dem Werkstück 9 bearbeitet
wird, sowie eine Verbesserung der Qualität der Bearbeitungsoberfläche.
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Die 10 zeigt
einen Graphen zum Darstellen der Temperaturmeßergebnisse für den Hauptkörper des
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts nach der Ausführungsform
1. Zum Messen der Temperatur wurde ein übliches Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät in dem
Umgebungstestraum 23 plaziert. Die Umgebungstemperatur
wurde um 3° erhöht bei fixierter
Neigung während 12
Stunden, und anschließend
bei fixierter Neigung um 3° während 12
Stunden verringert. Das Meßergebnis
ist in 10 anhand der durchgezogenen
Linie dargestellt. Eine andere Messung wurde in einer solchen Weise
durchgeführt,
daß das
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach 1 in dem
Umgebungstestraum 23 plaziert wurde. Die Umgebungstemperatur
wurde um 3° bei
einer fixierten Neigung während
12 Stunden erhöht,
und anschließend
bei einer fixierten Neigung um 3° während 12 Stunden
verringert. Das Meßergebnis
ist anhand einer gestrichelten Linie in 10 gezeigt.
In 10 sind die Temperaturmeßwerte des üblichen Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts auf den Maximalwert
der Messungen normiert.
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Durch
die Abdeckstruktur 20 und das wärmeisolierende bzw. adiabatische
Element 22 wird erreicht, dass die durch das obere und
untere Klimagerät 24 und 25 gesteuerte
Lufttemperatur nicht direkt zur Innenseite des Geräts strömt. Das
Blockieren der temperaturgesteuerten Luft und die wärmeisolierende
Funktion der Struktur wirken gemeinsam dahingehend, dass die Übertragung
von Wärme
zu dem Gerätekörper gehemmt
wird. Das Ergebnis führt
zu einer großen
Reduzierung einer Temperaturschwankung des Gerätekörpers.
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Die 11 zeigt
einen Graphen zum Darstellen der Meßergebnisse einer Verschiebungsdifferenz
zwischen der oberen und unteren Düse in dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach der
Ausführungsform
1, erzielt durch Einsatz eines Präzisiionsmeßgeräts. Zum Messen der Temperatur wurde
ein übliches
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät in dem
Umgebungstestraum 23 plaziert. Die Umgebungstemperatur
wurde um 3° mit
fixierter Neigung während
12 Stunden erhöht,
anschließend
mit fixierter Neigung um 3° während 12 Stunden
verringert. Die Verschiebungsgrößen der Reflexspiegel 31 bis 33 sind
durch die Datenverarbeitungseinheit 38 detektiert. Die
Differenz zwischen jeweils den detektierten Verschiebungsgrößen der
Reflexspiegel 31 und 33 wurden so variiert, wie
in 1 anhand der durchgezogenen und der Zweipunkt-Kettenlinien
gezeigt. Eine andere Messung wurde derart durchgeführt, daß das Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach 1 in
dem Umgebungstestraum 23 plaziert wurde, und der Lüfter wurde
nicht betätigt.
Die Umgebungstemperatur wurde um 3° mit fixierter Neigung während 12
Stunden erhöht
und anschließend
mit fixierter Neigung um 3° während 12 Stunden
abgesenkt. Die Verschiebungsgrößen der Reflexspiegel 31 bis 33 wurden
durch die Datenverarbeitungseinheit 38 detektiert. Die
Differenzen zwischen jeweils den detektierten Verschiebungsgrößen der
Reflexspiegel 31 und 33 und zwischen denjenigen
der Reflexspiegel 32 und 33 variierten so, wie
in 11 anhand der unterbrochenen und Einpunkt-Kettenlinie
gezeigt.
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Bei
Vergleich der in 11 gezeigten Temperaturveränderungsprofile
ist zu erkennen, daß die Verschiebungsdifferenzen
zwischen den Reflexspiegeln 31 und 33 und zwischen
den Reflexspiegel 32 und 33 reduziert sind. Mit
der Struktur der Abdeckung 20 und des adiabatischen Elements 21 ist
eine Temperaturveränderung
des Körpers
des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts reduziert. Deshalb ist auch
der Umfang der thermischen Deformation des Gerätekörpers reduziert. Dies bewirkt
die Reduzierung der Verschiebungsumfangsdifferenz zwischen der oberen
Drahtführung 6 und
dem Tisch 2, sowie derjenigen zwischen der unteren Drahtführung 8 und
dem Tisch 2. Deshalb erfolgt eine Unterdrückung einer
Positionsverschiebung der Drahtelektrode 11 relativ zu
dem Werkstück 9,
das auf den Tisch 2 bewirkt wird, die auf deren thermische
Deformation bedingt durch eine Temperaturveränderung des Gerätekörpers bei
Variierung der Umgebungstemperatur zurückzuführen ist. Die unterdrückte Positionsverschiebung
führt zu
der Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit.
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Die
Temperatur wurde in den zugeordneten Abschnitten des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts nach 1 gemessen.
Die Meßergebnisse
sind in den 12A und 12B gezeigt. Zum
Messen der Temperaturveränderung
wurde das Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach 1 in
dem Umgebungstestraum 23 plaziert. Die Umgebungstemperatur
wurde um 3° bei
einer fixierten Neigung während
12 Stunden erhöht,
und anschließend
bei einer fixierten Neigung um 3° während 12
Stunden abgesenkt.
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Zum
Erzielen einer in 12A gezeigten Temperaturverteilung
wurde die Bearbeitungsflüssigkeit 15 durch
das Stabelement 16 in einem Zustand zirkuliert, bei dem
der Lüfter 22 nicht
betrieben wurde. Zum Erzielen der in 12B gezeigten
Temperaturverteilung wurde die Bearbeitungsflüssigkeit 15 durch
das Stabelement 16 in einem Zustand zirkuliert, in dem
der Lüfter 23 betrieben
wurde. Die Temperaturwerte wurden selbstverständlich nach 12 Stunden gemessen.
Wie in der Figur gezeigt, sind durch Einströmen von Luft durch den Lüfter 22 Temperaturschwankungsgrößen nach
12 Stunden an den jeweiligen Abschnitten des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts vereinheitlicht.
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Durch
Einsatz des Lüfters 22 sind
die Temperaturveränderungsgrößen im wesentlichen
einheitlich über
das gesamte Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät, das in 1 gezeigt
ist. Die wesentliche Gleichmäßigkeit
der Temperaturveränderungsgrößen bewirkt
im wesentlichen gleichmäßige thermische
Expansionen bei dem Entladungsbearbeitungsgerät, da diese thermischen Expansionen von
den thermischen Expansionskoeffizienten und den Temperaturschwankungsgrößen abhängen. Sind
die Hauptstruktur-Aufbauelemente,
Komponententeile und dergleichen des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts aus solchen
Materialien hergestellt, die im wesentlichen gleiche thermische Expansionskoeffizienten
aufweisen, so sind die thermischen Expansionsgrößen der oberen Drahtführung 6,
der unteren Drahtführung 8 und
des Tisches im wesentlichen gleich zueinander. Das Ergebnis ist die
Minimierung einer Positionsverschiebung des Werkstücks auf
dem Tisch 2 relativ zu der Drahtelektrode 11,
das zwischen der oberen Drahtführung 6 und
der unteren Drahtführung 8 angeordnet
ist.
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(Ausführungsform 2)
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Die 13 zeigt
ein Diagramm zum Darstellen einer anderen Abdeckstruktur mit einem
wärmeisolierenden
Abdeckelement des Temperatursensors 14 bei dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät nach einer
Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung.
-
Der
Aufbau des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts der vorliegenden
Ausführungsform
stimmt im wesentlichen mit derjenigen des in 1 gezeigten
Aufbaus überein.
Ein Bezug auf den Aufbau nach 1 erfolgt
lediglich dann, wenn es in der nachfolgenden Beschreibung erforderlich ist.
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Das
Bezugszeichen 19 bezeichnet ein Abdeckelement, hergestellt
aus einem wärmeisolierenden
Material und montiert an der Außenoberfläche des
Temperatursensors 14, der an dem Hauptkörper des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts befestigt
ist. Die Struktur desselben ist dieselbe wie diejenige des Abdeckelements
der Ausführungsform 1.
Ein wärmeisolierendes
Element 39 ist zwischen dem Temperatursensor 14 und
dem Hauptkörper
des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts angeordnet. Durch Vorsehen
des wärmeisolierenden Elements 39 lässt sich
eine Empfindlichkeit des Temperatursensors 14 geeignet
angleichen, da sich eine Wärmeströmung ausgehend
von den mechanischen Strukturelementen in den Sensor dadurch angleichen
lässt,
dass die Dicke und das Material des wärmeisolierenden Elements 39 verändert wird.
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Die
thermischen Expansionsgrößen des
Stabelements 16 und des unteren Arms 7 lassen
sich durch die Bearbeitungsflüssigkeit 15 steuern,
deren Temperatur auf die durch den Temperatursensor 14 detektierte
Temperatur angeglichen wird. Die thermische Expansionsdifferenz
zwischen dem Tisch 2 und der Drahtelektrode 11 lässt sich
durch geeignete Auswahl der Dicke des wärmeisolierenden Elements 39 reduzieren,
wodurch sich das Werkstück
mit hoher Genauigkeit bearbeiten lässt.
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Es
ist ersichtlich, dass mit dem Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät dieselben
Wirkungen erzielbar sind, wie sie oben erwähnt sind, wenn es so aufgebaut
ist, daß die
Bearbeitungsflüssigkeit 15,
deren Temperatur durch die Bearbeitungsflüssigkeits-Kühlvorrichtung 13 gesteuert
ist, in Kontakt zu dem unteren Arm 7 und dem Tisch 2 gelangt.
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(Ausführungsform 3)
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14 zeigt
ein Diagramm zum schematischen Darstellen eines Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts gemäß einer
Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform stimmt der Aufbau
des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts im wesentlichen
mit demjenigen der Ausführungsform
1 überein,
mit Ausnahme der Abdeckung 20 und dem wärmeisolierenden Element 21.
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Das
Bezugszeichen 40 bezeichnet ein Abdeckelement zum Abdecken
des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts. 41 bezeichnet eine
Fluidzirkuliereinrichtung zum Zirkulieren eines Fluids in dem Abdeckelement 40. 41 bezeichnet
eine Fluidzirkuliereinrichtung zum Zirkulieren eines Fluids in dem
Abdeckelement 40. 42 bezeichnet eine Temperatursteuereinheit
zum Steuern der Temperatur des in der Fluidzirkuliereinrichtung 41 zirkulierenden Fluids.
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Mit
einem solchen Aufbau wird die Temperatur des Fluids durch die Temperatursteuereinheit 42 gesteuert,
und das temperaturgesteuerte Fluid zirkuliert in dem Abdeckelement 40 durch
die Fluidzirkuliereinrichtung 41. Deshalb läßt sich
die Temperatur des Abdeckelements im wesentlichen konstant halten,
und zwar durch Zirkulieren einer geeigneten Menge von Fluid in dem
Abdeckelement. Die Außenseite
des Abdeckelements 40 ist thermisch gegenüber der
Innenseite hiervon isoliert. Deshalb variiert die Temperatur in
dem Abdeckelement 40 in geringem Umfang, falls die Umgebungstemperatur
variiert. Der Hauptkörper
des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts ist in gerinem Umfang deformiert/reduziert,
wenn die Umgebungstemperatur variiert, so daß die Bearbeitungsgenauigkeit
verbessert ist.
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(Ausführungsform 4)
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15 zeigt
ein Diagramm zum schematischen Darstellen eines Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts gemäß einer
Ausführungsform
4 der vorliegenden Erfindung.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist ein wärmeisolierendes
Element 43 zum Abdecken des Abdeckelements 40 vorgesehen,
das in der Ausführungsform
3 eingesetzt wird.
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Das
wärmeisolierende
Element 43 wirkt in wärmeisolierender
bzw. adiabatischer Weise zum Reduzieren der Wärmeübertragung pro Zeiteinheit zwischen
seiner Umgebungstemperatur und dem Abdeckelement 40. Deshalb ist
es möglich,
die Temperatur in dem Abdeckelement 40 auf einem konstanten
Wert in wirksamer Weise zu erhalten. Dies führt zu einer geringeren thermischen
Deformierung des Hauptkörpers
des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts dann, wenn die Umgebungstemperatur
variiert.
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(Ausführungsform 5)
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Die 16 zeigt
ein Diagramm zum schematischen Darstellen eines Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts gemäß einer
Ausführungsform
5 der vorliegenden Erfindung.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist ein flexibles Partitionierelement 44 in der Abdeckstruktur
mit der Abdeckung 20 und dem wärmeisolierenden Element 21 angeordnet,
die für
die Ausführungsform
1 beschrieben sind. Das Partitionierelement 44 ist zum Partitionieren
des Bearbeitungsbads 10 gegenüber den Hauptstrukturelementen
des Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts in der Abdeckung 20 vorgesehen.
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Ist
das Partitionierelement 44 nicht vorgesehen, so wird dann,
wenn ein Werkstück 9 auf
den Tisch 2 gelegt wird, die Abdeckung 20 geöffnet, und die
Umgebungstemperatur strömt
in das Bearbeitungsgerät.
Zu dieser Zeit gelangt Luft in Kontakt zu den Hauptstrukturen des
Bearbeitungsgeräts,
beispielsweise der Säule 4 und
dem Sattel 3. Um dies zu vermeiden, ist die vorliegende
Ausführungsform
so aufgebaut, daß dann,
wenn die Abdeckung 20 geöffnet ist, die Hauptstrukturen
mit zumindest der Säule 4,
dem Sattel 3 und dem Bett 1 mit dem Partitionierelement 44 abgedeckt
sind, und die Abdeckstruktur enthält die Abdeckung 20 und
das wärmeisolierende Element 21.
Bei einem derartigen Aufbau variiert dann, wenn die Abdeckung 20 geöffnet ist,
bei den Hauptstrukturen des Bearbeitungsgeräts deren Temperatur in geringem
Umfang. Deshalb erfolgt eine geringe thermische Deformation in den Hauptstrukturen,
und die Bearbeitungsgenauigkeit ist verbessert.
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(Ausführungsform 6)
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17 zeigt
eine perspektivische Ansicht zum Darstellen einer Abdeckstruktur
zum Bilden einer Ausführungsform
6 der vorliegenden Erfindung. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 45 einen Lüfter, der
an dem Eingang der Tür
der Abdeckung 20 vorgesehen ist, die dann geöffnet ist,
wenn ein Werkstück
auf den Tisch 2 gelegt wird.
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Der
Lüfter 45 bläst Luft
aus der Abdeckung 20 so, daß die Räume innerhalb und außerhalb
der Abdeckung 20 bei dem Türeingang der Öffnung 20 partitioniert
sind, um hierdurch zu vermeiden, daß Luft in den Raum innerhalb
der Abdeckung 20 eintritt. Eine Temperaturveränderung
in der Abdeckung 20 aufgrund deren Umgebungstemperatur
wird auf einen außerordentlich
geringen Umfang rückgeführt. Dies
führt zu
einer Eliminierung einer Temperaturschwankung des Hauptkörpers des
Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgeräts. Ferner
wird auch eine thermische Deformation des Hauptkörpers aufgrund dessen Temperaturveränderung
reduziert, und demnach ist die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert.