DE19983246C2

DE19983246C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Funkenerodierbearbeitung eines Werkstücks

Info

Publication number: DE19983246C2
Application number: DE19983246T
Authority: DE
Inventors: Osamu Yasuda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: CN1121292C; WO2000054919A1; DE19983246T1; CH693925A5; TW464574B; CN1301206A; US6433295B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Funkenerodierbehandlung eines Werkstücks, wobei elektrische Energie zwischen einer Elektrode und dem Werkstück wirksam wird.

Verfahren und Vorrichtungen zur funkenerosiven Bearbeitung eines Werkstücks sind in vielen Ausführungsformen bekannt. Insbesondere ist aus der DE 42 40 726 C2 eine Funkenerodiermaschine bekannt mit Entladungseinrichtungen und einer Werkzeugelektrode, wobei das Werkstück mittels einer potentialführenden Befestigungseinrichtung befestigt und dieser gegenüber mittels einer Isoliereinrichtung elektrisch isoliert ist und wobei durch Betätigen eines Schalters eine Auswahl der Entladungseinrichtungen erfolgt.

Aus der CH 665 376 A ist es bekannt, bei einer funkenerosiven Bearbeitungsvorrichtung einen Arbeitsbehälter vorzusehen, in dem ein jeweiliger Pegel einer in dem Arbeitsbehälter enthaltenen Arbeitsflüssigkeit unter Verwendung eines Balgs einzustellen.

Weitere Beispiele einer herkömmlichen Funkenerodiervorrichtung werden im folgenden anhand von Fig. 7 und 8 der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 7 zeigt die Gesamtanordnung dieser mit einer Drahtelektrode arbeitenden Funkenerodiermaschine. Darin bezeichnet das Bezugszeichen 2 ein Werkstück, das Bezugszeichen 3 eine untere Düse zum Aussprühen eines Arbeitsfluids während der Bearbeitung, das Bezugszeichen 4 ein NC-Gerät, das Bezugszeichen eine obere Düse zum Aussprühen von Arbeitsfluid während der Bearbeitung, das Bezugszeichen 6 eine Drahtelektrode zur Bearbeitung, das Bezugszeichen 7 ein Antriebsgerät, in welchem eine Antriebseinheit für die U-Achse und eine Antriebseinheit für die V-Achse aufgenommen sind, zum Bewegen der oberen Düse 5 in Bezug auf die untere Düse 3 im Falle einer Verjüngung, das Bezugszeichen 8 einen Richtplattentisch, auf welchen das Werkstück 2 aufgelegt wird, das Bezugszeichen 9 eine Stromquelle zum Liefern elektrischer Energie für die Bearbeitung an das Werkstück 2 und die Drahtelektrode 6, das Bezugszeichen 21 einen Drahtspulenkörper, um den die Drahtelektrode 6 herumgewickelt ist, das Bezugszeichen 22 eine Riemenscheibe zum Ändern einer Richtung der Drahtelektrode 6, das Bezugszeichen 23 ein Spannglied, um der Drahtelektrode 6 eine konstante Spannung zu verleihen, das Bezugszeichen 24 eine Drahtrückgewinnungsrolle zum Vorschub der Drahtelektrode 6, das Bezugszeichen 27 einen X-Achsen- Servomotor zum Bewegen des Richtplattentisches 8 Richtung der X-Achse, das Bezugszeichen 28 einen Y-Achsen-Servomotor zum Bewegen des Richtplattentisches 8 in der Richtung der Y-Achse, das Bezugszeichen 29 einen Servomotor zum Bewegen der Antriebseinheit 7 der oberen Düse 5 in Richtung der Z- Achse, das Bezugszeichen 30 einen Servomotor für die U- Achse zum Bewegen des Antriebsgerätes 7 in der Richtung der U-Achse, und das Bezugszeichen 31 einen Servomotor der V- Achse zum Bewegen des Antriebsgerätes 7 in der Richtung der V-Achse. In Fig. 7 ist die elektrische Stromversorgung zum Werkstück 2 und der Drahtelektrode 6 nicht gezeigt.

Fig. 8 zeigt die Anordnung eines Richtplattentisches einer herkömmlichen Drahterodiermaschine, um eine geringere Oberflächenrauhigkeit auf einer Werkstückoberfläche zu erhalten. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Isolierteil, das Bezugszeichen 2 ein Werkstück, das Bezugszeichen 3 eine untere Düse zum Aussprühen von Arbeitsfluid bei dem Bearbeitungsvorgang, das Bezugszeichen 5 eine obere Düse zum Aussprühen von Arbeitsfluid bei dem Bearbeitungsvorgang, das Bezugszeichen 10 ein Versorgungskabel, das Bezugszeichen 11 ein Endbearbeitungs- Versorgungskabel, das Bezugszeichen 12 ein Schütz zum Öffnen und Schließen des Versorgungskabels 10 und des Endbearbeitungs-Versorgungskabels 11, das Bezugszeichen 13 ein Hilfsschütz zum Öffnen und Schließen der elektrischen Stromversorgung von dem Versorgungskabel 10 zum Werkstück 2, und das Bezugszeichen 14 einen Arbeitstank zum Aufbewahren von Arbeitsfluid, so dass das Werkstück 2, die untere Düse 3 und die obere Düse 5 in das Arbeitsfluid eingetaucht werden können.

Auch in Fig. 8 ist die elektrische Stromversorgung für die Drahtelektrode weggelassen.

Nunmehr wird nachstehend ein Verfahren zur elektrischen Stromversorgung erläutert. Wenn beispielsweise die Bearbeitung unter der Bedingung durchgeführt wird, dass die Oberflächenrauhigkeit einer Werkstückoberfläche mehr als 3 µm (Rmax) beträgt, werden sowohl das Versorgungskabel 10 als auch das Endbearbeitungs-Versorgungskabel 11 für die Bearbeitung verwendet, und wenn die Bearbeitung unter der Bedingung durchgeführt wird, dass die Oberflächenrauhigkeit einer Werkstückoberfläche nicht mehr als 3 µm beträgt (Rmax), also glatter ist als bei der voranstehend angegebenen Oberflächenrauhigkeit, wird nur das Endbearbeitungs-Versorgungskabel 11 für die Bearbeitung eingesetzt, so dass die Intensität der Funkenerodierenergie verringert werden kann, um die Bearbeitung mit hoher Genauigkeit durchzuführen.

Die voranstehenden Ausführungen betreffen ein Beispiel, bei welchem das Material des Werkstücks 2 SKD11 ist, die Dicke des Werkstücks 20 mm beträgt, das Material der Drahtelektrode Messing ist, und der Durchmesser der Drahtelektrode 6 0,2 mm beträgt. Falls das Material des Werkstücks 2 geändert wird, oder die Dicke des Werkstücks 2 geändert wird, und falls das Material der Drahtelektrode 6 geändert wird, oder der Durchmesser der Drahtelektrode 6 geändert wird, ändert sich die Oberflächenrauhigkeit der Bearbeitungsoberfläche, wodurch die Intensität der zuzuführenden elektrischen Energie geändert wird. Bei dem voranstehenden Beispiel ändert sich die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) von 3 µm.

Ein Fall, in welchem die Oberflächenrauhigkeit der Bearbeitungsoberfläche, durch welche die Intensität der zu liefernden elektrischen Energie geändert wird, 3 µm (Rmax) beträgt, wird nachstehend erläutert.

Bei der in Fig. 8(a) dargestellten Anordnung ist das Isolierteil 1 in einem oberen Abschnitt des Richtplattentisches 8 angeordnet, und ist das Werkstück 2 auf einen oberen Abschnitt des Isolierteils 1 aufgesetzt. Die Bearbeitungsfrequenz, die durch die erforderliche Oberflächenrauhigkeit eines Erzeugnisses festgelegt wird, wird in das Bearbeitungsprogramm eingegeben, und die Energieeinstellung der Bearbeitungsstromquelle 9 in Bezug auf die Bearbeitungsfrequenz wird ebenfalls in das Bearbeitungsprogramm eingegeben, und dann wird das Programm ausgeführt. Im Falle einer Bearbeitung, bei welcher die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) der Bearbeitungsoberfläche nicht mehr als 3 µm beträgt, wird die elektrische Stromversorgung von dem Versorgungskabel 10 durch das Schütz 12 unterbrochen, und wird elektrische Energie nur von dem Endbearbeitungs-Versorgungskabel 11 geliefert. Wenn Energie durch das Endbearbeitungs-Versorgungskabel 11. Daher wird kein elektrischer Strom dem Werkstück 2 zugeführt, mit Ausnahme des elektrischen Stroms, der von dem Endbearbeitungs-Versorgungskabel 11 geliefert wird. Daher kann eine Bearbeitung mit einer geringeren Oberflächenrauhigkeit durchgeführt werden.

Die in Fig. 8(a) dargestellte Anordnung weist jedoch folgende Nachteile auf. Das Isolierteil 1 ist in einem oberen Abschnitt des Richtplattentisches 8 angeordnet. Daher ist es erforderlich, das Isolierteil 1 auf dem Richtplattentisch 8 an einem Ort anzubringen, an welchem tatsächlich die Bearbeitung erfolgt. Darüber hinaus ist es erforderlich, das Werkstück 2 an dem Isolierteil 1 zu befestigen. Aus den voranstehenden Gründen ist zur Vorbereitung vielmehr Zeit erforderlich, verglichen mit einem Fall, in welchem das Werkstück 2 direkt auf dem Richtplattentisch 8 angebracht wird. Dies führt dazu, daß die Herstellungskosten der Teile erhöht sein können, die durch die Funkenerosion bearbeitet werden.

Bei der in Fig. 8(b) dargestellten Anordnung ist das Werkstück 2 direkt in einem oberen Abschnitt des Richtplattentisches 8 angeordnet. Bei der in Fig. 8(b) gezeigten Anordnung wird die Bearbeitungsfrequenz, die durch die erforderlichen Oberflächenrauhigkeit eines Erzeugnisses festgelegt wird, in das Bearbeitungsprogramm eingegeben, und wird auch die Energieeinstellung der Bearbeitungs-Stromquelle 9 in Bezug auf die Bearbeitungsfrequenz in das Bearbeitungsprogramm eingegeben, und dann wird das Programm ausgeführt. Im Falle einer Bearbeitung, bei welcher die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) der Bearbeitungsoberfläche nicht mehr als 3 µm beträgt, wird die elektrische Stromversorgung von dem Versorgungskabel 11 durch das Schütz 12 unterbrochen, so daß elektrische Energie nur von dem Endbearbeitungs- Versorgungskabel 11 geliefert wird. Daher wird kein elektrischer Strom dem Werkstück 2 mit Ausnahme jenes elektrischen Stroms zugeführt, der von dem Endbearbeitungs- Versorgungskabel 11 geliefert wird. Daher kann eine Bearbeitung mit geringerer Oberflächenrauhigkeit durchgeführt werden.

Die in Fig. 8(b) dargestellte Anordnung weist folgende Nachteile auf. Bei der in Fig. 8(b) gezeigten Anordnung ist das Isolierteil 1 an einem unteren Abschnitt des Richtplattentisches 8 angebracht. Wenn jedoch der Bearbeitungstank 14 und der Richtplattentisch 8 nahe beieinander angeordnet sind, und eine Fläche groß ist, in welcher der Bearbeitungstank 14 und der Richtplattentisch 8 einander gegenüberliegen, so bilden der Bearbeitungstank 14 und der Richtplattentisch 8 eine Art von Kondensator aus. Wenn eine Wechselspannung zwischen dem Bearbeitungstank 14 und dem Richtplattentisch 8 angelegt wird, fließt zwischen ihnen ein elektrischer Strom, obwohl sie elektrisch gegeneinander isoliert sind. Dies führt dazu, dass die Intensität der elektrischen Energie erhöht wird, die zur Bearbeitung erforderlich ist, und es unmöglich wird, eine vorbestimmte Oberflächenrauhigkeit auf der Bearbeitungsoberfläche zu erhalten. Falls ein größeres Isolierteil verwendet wird, so dass die Entfernung zwischen dem Bearbeitungstank 14 und dem Richtplattentisch 8 nicht zu klein sein kann, werden die Materialkosten und die Herstellungskosten für das Isolierteil erhöht, das aus teuerem Material wie beispielsweise Keramik besteht.

Um das Erfordernis einer hohen Genauigkeit und einer kurzen Lieferzeit zu erfüllen, das von dem momentanen Markt gefordert wird, auf welchem Teile gehandelt werden, die mit der Funkenerodiermaschine bearbeitet werden, ist es erforderlich, dass eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit miteinander verträglich sind.

Die herkömmlichen Verfahren, die in Fig. 8(a) und 8(b) gezeigt sind, um geringere Oberflächenrauhigkeiten zu erzielen, weisen folgende Nachteile auf. Obwohl die Oberflächenrauhigkeit auf einer Bearbeitungsoberfläche geringer wird, da das Isolierteil 1 bei diesen Verfahren verwendet wird, wird elektrische Energie von dem Versorgungskabel und dem Endbearbeitungs-Versorgungskabel geliefert. Durch den Einfluss der Induktivität des Versorgungskabels und des Endbearbeitungs-Versorgungskabels wird jedoch der Entladungsspitzenstrom verringert, wodurch insbesondere die Bearbeitungsgeschwindigkeit im Falle von Grobbearbeitungsvorgängen verringert wird. Daher ist es unmöglich, dass die Bearbeitungsgenauigkeit und die Bearbeitungsgeschwindigkeit miteinander verträglich sind, obwohl dies von dem Markt stark gewünscht wird, auf welchem Teile gehandelt werden, die von den Funkenerodiermaschinen hergestellt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen eine Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit und eine Erhöhung der Bearbeitungsgeschwindigkeit miteinander verträglich sind und darüber hinaus die Kosten für die funkenerosive Bearbeitung von Werkstücken vergleichsweise gering sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 2 bzw. durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 4 oder 5 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der vorliegenden Erfindung können folgende Wirkungen erzielt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Funkenerodierbearbeitung ist es möglich, wenn die Oberflächenrauhigkeit einer Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Intensität der zugeführten elektrischen Energie zum Werkstück aufzufrischen. Hierdurch kann verhindert werden, dass die Bearbeitungsgeschwindigkeit absinkt. Wenn die Oberflächenrauhigkeit einer Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist, kann die Isolierung des Richtplattentisches sichergestellt werden. Daher kann eine glattere Bearbeitungsoberfläche erzielt werden. Daher können eine Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit und eine Erhöhung der Bearbeitungsgeschwindigkeit miteinander verträglich gemacht werden. Weiterhin ist es möglich, die Größe des zu verwendenden Isolierteils zu verringern. Daher wird es unnötig, teure Materialien bei dem Isolierteil einzusetzen, und können die Herstellungskosten wesentlich verringert werden.

Ggf. kann hierbei die Zufuhr elektrischer Energie entsprechend der Oberflächenrauhigkeit mit einem vorbestimmten Wert einer Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks umgeschaltet werden. Daher können die Bearbeitungsgenauigkeit und die Bearbeitungsgeschwindigkeit noch weiter erhöht werden.

Ähnlich verhält es sich mit den Funkenerodiermaschinen gemäß der Erfindung.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von Fig. 1 bis 6 der Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,

Fig. 1 eine Funkenerodiermaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 den Richtplattentisch der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 den Betriebszustand eines Versorgungskabels, eines Endbearbeitungs-Versorgungskabels und eines Balges bei der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 den Richtplattentisch einer Funkenerodiermaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Beispiel für ein Fluidzufuhr- und Rückgewinnungsgerät gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 den Betriebszustand eines Versorgungskabels, eines Endbearbeitungs-Versorgungskabels und eines Raumes A bei der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine herkömmlichen Funkenerodiermaschine; und

Fig. 8 den Richtplattentisches der herkömmlichen Funkenerodiermaschine.

Die vorgenannten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beschrieben.

AUSFÜHRUNGSFORM 1

Fig. 1 und 2 zeigen in der Ansicht eine Funkenerodiermaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, wobei eine Draht- Funkenerodiermaschine als Beispiel verwendet wird. In Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung und Figur die Anordnung eines Richtplattentisches. Jeweils gleiche Bezugszeichen werden zur Bezeichnung gleicher Teile in Fig. 1 und 2, welche die Ausführungsform 1 zeigen, und den Fig. 7 und 8 verwendet, welche den Stand der Technik zeigen.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 15 einen Balg, der sich infolge des Druckes in dem Balg aufweitet und zusammenzieht, das Bezugszeichen 16 bezeichnet ein Expandier- und Kontrahiergerät, welches den Balg 15 expandieren und kontrahieren kann, wobei beispielsweise das Expandier- und Kontrahiergerät 16 den Balg 15 dadurch expandiert bzw. kontrahiert, daß der Druck in dem Balg 15 geändert wird, wenn Energie durch ein Fluid übertragen wird, das von einer Pumpe geschickt wird. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 17 ein Arbeitsfluid, und sind das Werkstück 2 und andere Teile in das Arbeitsfluid 17 in dem Bearbeitungstank 14 eingetaucht.

Bei dieser Ausführungsform ist das Verfahren zum Liefern elektrischer Energie das gleiche wie bei der Funkenerodiermaschine, die in Bezug auf den Stand der Technik beschrieben wurde. In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Fall als Beispiel genommen, bei welchem die Zufuhr elektrischer Energie geändert wird, wenn die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) einer Bearbeitungsoberfläche 3 µm beträgt.

Fig. 2(a) ist eine Ansicht, welche eine Ausbildung des Richtplattentisches im Falle einer Bearbeitung zeigt, die durchgeführt wird, wenn die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) einer Bearbeitungsoberfläche größer als 3 µm ist. Fig. 2(b) ist eine Ansicht einer Anordnung des Richtplattentisches im Falle einer Bearbeitung, die durchgeführt wird, wenn die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) einer Bearbeitungsoberfläche nicht größer als 3 µm ist. Fig. 2(c) ist die Ansicht eines Querschnitts entlang der Linie X-X in Fig. 2(a). Der Balg 15 ist zwischen dem Richtplattentisch und dem Bearbeitungstank angeordnet, und wird durch das Expandier- und Kontrahiergerät 16 expandiert bzw. kontrahiert.

Im Falle einer Bearbeitung, in welchem die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) einer Bearbeitungsoberfläche größer als 3 µm ist, wird der Balg 15 so durch das Expandier- und Kontrahiergerät 16 kontrahiert, wie dies in Fig. 2(a) gezeigt ist, so daß das Arbeitsfluid 17 zwischen dem Bearbeitungstank 14 und dem Richtplattentisch 8 eingefüllt wird. Infolgedessen wird eine Art von Kondensator zwischen dem Bearbeitungstank 14 und dem Richtplattentisch 8 ausgebildet. Wenn eine elektrische Ladung, die sich in dem Kondensator angesammelt hat, infolge von Wechselstrom als elektrischem Strom herausfließt, wird die elektrische Energie bei dem Werkstück 2 aufgefrischt, so daß eine Abnahme der Bearbeitungsgeschwindigkeit verhindert werden kann.

Im Falle einer Bearbeitung, bei welcher die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) einer Bearbeitungsoberfläche nicht größer als 3 µm ist, wird der Balg 15 durch das Expandier- und Kontrahiergerät 16 wie in Fig. 2(b) gezeigt expandiert, so daß das Arbeitsfluid 17 nicht in einen Raum hineingelangen kann, der zwischen dem Bearbeitungstank 14 und dem Richtplattentisch 8 vorhanden ist. In diesem Fall wird eine Substanz wie beispielsweise Luft, deren Dielektrizitätskonstante niedrig ist, in den Balg 15 eingefüllt. Soweit die Dielektrizitätskonstante niedrig ist, kann entweder Gas oder eine Flüssigkeit in den Balg 15 eingefüllt werden. Wenn der Balg 15 expandiert wird, ist es möglich, die Ausbildung einer Art von Kondensator zwischen dem Bearbeitungstank 14 und dem Richtplattentisch 8 zu verhindern, und kann die Isolierung des Richtplattentisches 8 sichergestellt werden, und eine glattere Bearbeitungsoberfläche erzielt werden.

In Bezug auf das Profil des Balges 15 können verschiedene Profile eingesetzt werden, beispielsweise eine Faltenbalgform, eine Kissenform und eine Rohrform. Soweit das Innere des Balges mit einem Fluid gefüllt werden kann, und der Balg expandiert und kontrahiert entsprechend der Änderung des Drucks im Inneren des Balges 15 durch das Expandier- und Kontrahiergerät 16 werden kann, kann jedes Profil des Balges eingesetzt werden.

Als nächstes wird nachstehend eine Anordnung des Isolierteils 1 und des Balges 15 erläutert. Fig. 2(c) ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei welchem der Richtplattentisch 8 rechteckig ist. Isolierteile 1 sind an den vier Ecken des Richtplattentisches 8 angeordnet, und der Richtplattentisch 8 und der Bearbeitungstank 14 sind aneinander über die Isolierteile 1 befestigt. Die Bälge 15 sind bei den vier Isolierteilen 1 so angeordnet, daß keine Spalte zwischen den Bälgen 15 und den Isolierteilen 1 übrigbleiben. Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung sind die Bälge 15 nur auf der unteren Oberfläche des Richtplattentisches 8 angeordnet, wobei es jedoch möglich ist, die Bälge 15 auf den Seiten des Richtplattentisches 8 anzuordnen. Das Isolierteil 1 kann direkt mit dem Richtplattentisch 8 und dem Bearbeitungstank 14 verbunden sein. Alternativ kann das Isolierteil 1 mit dem Richtplattentisch 8 und dem Bearbeitungstank 14 über Abstandsstücke verbunden sein.

Fig. 3 ist eine Ansicht, welche einen Bearbeitungszustand eines Versorgungskabels, eines Endbearbeitungs- Versorgungskabels und eines Balges bei der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung im Falle einer Bearbeitung zeigt, bei welcher die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) einer Bearbeitungsoberfläche größer als 3 µm ist, und ebenfalls im Falle einer Bearbeitung, bei welchem die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) einer Bearbeitungsoberfläche nicht größer als 3 µm ist. Ein Befehl zum Umschalten des Zustands wird von einem NC-Gerät 4 ausgegeben, wenn ein Befehl zum Umschalten des elektrischen Zustands von dem NC-Gerät an die Versorgungsquelle 9 für die elektrische Bearbeitungsenergie ausgegeben wird. Befehle zum Antrieb des X-Achsenservomotors 27, des Y-Achsenservomotors 28, des Z-Achsenservomotors 29, des U-Achsenservomotors 30 und des V-Achsenservomotors 31 werden ausgegeben, nachdem die Bälge 15 expandiert oder kontrahiert wurden.

In Bezug auf die Steuervorrichtung für die Versorgung mit elektrischer Energie zum Steuern der elektrischen Energieversorgung ist es möglich, eine Anordnung einzusetzen, bei welcher mehrere Versorgungskabel wie voranstehend geschildert durch die Schütze geöffnet und geschlossen werden. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die voranstehend geschilderte, spezielle Ausführungsform beschränkt. Soweit die Zufuhr elektrischer Energie gesteuert werden kann, kann jede Anordnung eingesetzt werden, wobei beispielsweise nach dem Steuern der Zufuhr elektrischer Energie in der Versorgungsquelle 9 für die elektrische Bearbeitungsenergie die elektrische Energie über ein Versorgungskabel geliefert werden kann.

Wie voranstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2(c) erläutert wurde, besteht ein Zweck der Isolierteile 1 darin, den Richtplattentisch 8 zu isolieren. Weiterhin ist ein Zweck der Isolierteile 1 die Befestigung des Richtplattentisches 8. Daher ist, obwohl vier Isolierteile 14 bei dem in Fig. 2(c) dargestellten Beispiel verwendet werden, die Anzahl an Isolierteilen 14 nicht auf vier beschränkt, sondern kann je nach Erfordernis die Anzahl der Isolierteile 14 entsprechend der Größe des Richtplattentisches 8 geändert werden.

In diesem Fall kann die Dicke des Isolierteils 1 so festgelegt werden, daß der Richtplattentisch 8 isoliert und befestigt werden kann. Darüber hinaus kann die Größe des Isolierteils 1 verringert werden. Daher ist es möglich, die Menge an teurem Material zu verringern, das verwendet werden soll. Daher können die Herstellungskosten wesentlich verringert werden.

AUSFÜHRUNGSFORM 2

Fig. 4 ist eine Ansicht, welche eine Ausbildung des Richtplattentisches der Funkenerodiermaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Gleiche Bezugszeichen werden zur Bezeichnung gleicher Teile in Fig. 2, welche die Ausführungsform 1 zeigt, und Fig. 4 verwendet, welche die Ausführungsform 2 zeigt. In Fig. 4(a) bezeichnet das Bezugszeichen 18 eine Seitenwand, die einen Abschirmraum für das Arbeitsfluid 17 in dem Bearbeitungsbehälter 14 ausbilden kann, so daß das Arbeitsfluid 17 nicht zwischen den Richtplattentisch 8 und dem Bearbeitungstank 14 gelangen kann. Das Bezugszeichen 19 bezeichnet ein Fluidzufuhr- und Rückgewinnungsgerät, welches die Aufgabe hat, eine Substanz wie beispielsweise ein Arbeitsfluid, dessen Dielektrizitätskonstante hoch ist, in den Abschirmraum (nachstehend als Raum A bezeichnet) zu liefern, und die Substanz aus dem Abschirmraum zurückzugewinnen, und weiterhin die Aufgabe hat, eine Substanz wie beispielsweise Luft zu liefern und zurückzugewinnen, deren Dielektrizitätskonstante niedrig ist. Fig. 4(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y in Fig. 4(a). In Fig. 4(b) ist der Raum A gezeigt, der durch die Seitenwand 18 unterteilt wird.

Ein Beispiel für die Ausbildung des Fluidzufuhr- und Rückgewinnungsgerätes 19 ist in Fig. 5 gezeigt. Bei diesem Beispiel wird das Arbeitsfluid 17 als jene Substanz verwendet, deren Dielektrizitätskonstante hoch ist, und wird Luft als jene Substanz verwendet, deren Dielektrizitätskonstante niedrig ist. In der Zeichnung bezeichnen die Bezugszeichen 41, 42 und 43 Ventile, die Bezugszeichen 44 und 45 Rohre, und bezeichnet das Bezugszeichen 46 eine Pumpe. Das Ventil 41 öffnet und schließt zwischen dem Raum A und der Atmosphäre. Das Rohr 45 verbindet den Raum A mit dem Bearbeitungstank 14 über das Ventil 43. Das Rohr 44 verbindet den Raum A mit dem Bearbeitungstank 14 über die Pumpe 46.

Wenn das Arbeitsfluid 17 dem Raum A zugeführt wird, wird da Ventil 41 geschlossen, das Ventil 42 geöffnet, und das Ventil 43 geöffnet. Dann wird das Arbeitsfluid 17 von dem Rohr 45 dem Raum A zugeführt, durch den Druck des Arbeitsfluids 17, wird der Raum A mit dem Arbeitsfluid 17 gefüllt, und wird da Ventil 42 geschlossen. Wenn dann das Arbeitsfluid 17 zurückgewonnen wird, und Luft dem Raum A zugeführt wird, wird zuerst das Ventil 43 geschlossen und das Ventil 42 geöffnet, und das in dem Raum A vorhandene Arbeitsfluid 17 aus dem Raum A in den Bearbeitungstank 14 über das Rohr 44 abgesaugt. In diesem Fall wird, wenn das Ventil 41 geöffnet wird, der Raum A mit Luft gefüllt. Auf diese Weise kann eine Substanz mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten in den Raum A eingefüllt werden, und kann auch eine Substanz mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstanten in den Raum A eingefüllt werden.

Im Falle einer Bearbeitung, wenn die Oberflächenrauhigkeit einer Bearbeitungsoberfläche (Rmax) größer als 3 µm ist, wird der Raum A mit einer Substanz wie beispielsweise dem Bearbeitungsfluid gefüllt, deren Dielektrizitätskonstante hoch ist, durch das Fluidzufuhr- und Rückgewinnungsgerät 19. Solange die Dielektrizitätskonstante hoch ist, kann entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit als die Substanz verwendet werden, die in den Raum A eingefüllt werden soll. Demzufolge wird eine Art von Kondensator zwischen dem Bearbeitungstank 14 und dem Richtplattentisch 8 ausgebildet. Wenn eine elektrische Ladung, die sich in dem Kondensator angesammelt hat, als elektrischer Strom durch eine Wechselspannung abfließt, wird die Zufuhr elektrischer Energie, die dem Werkstück 2 zugeführt werden soll, aufgefrischt, so daß verhindert werden kann, daß die Bearbeitungsgeschwindigkeit bei der Bearbeitung des Werkstücks 2 absinkt.

Im Falle einer Bearbeitung, bei welche die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) einer Bearbeitungsoberfläche nicht größer als 3 µm ist, wird der Raum A mit einer Substanz wie beispielsweise Luft gefüllt, deren Dielektrizitätskonstante niedrig ist, durch das Fluidzufuhr- und Rückgewinnungsgerät 19. Solange die Dielektrizitätskonstante niedrig ist, kann entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit als die Substanz verwendet werden, die in den Raum A eingefüllt werden soll. Demzufolge wird die Erzeugung einer Art von Kondensator zwischen dem Bearbeitungstank und dem Richtplattentisch 8 unterdrückt, kann der Richtplattentisch 8 elektrisch isoliert werden, und kann eine glattere Bearbeitungsoberfläche zur Verfügung gestellt werden.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4(b) eine Ausbildung der Isoliermaterialien 1 und der Seitenwände 8 erläutert. Als Beispiel wird ein Fall erläutert, bei welchem der Richtplattentisch 8 rechteckig ist. Die Isolierteile 1 sind an vier Ecken des Richtplattentisches 8 angeordnet, der an dem Bearbeitungstank 14 befestigt ist. Seitenwände 18 sind so angeordnet, daß Spalte unter den vier Isolierteilen 1 durch die Seitenwände gefüllt werden können. Bei dieser Erläuterung sind die Seitenwände nur auf der unteren Oberfläche des Richtplattentisches 8 angeordnet, jedoch können die Seitenwände auch an den Seiten des Richtplattentisches 8 vorgesehen sein.

Fig. 6 ist eine Liste, die den Bearbeitungszustand eines Versorgungskabels, eines Endbearbeitungs-Versorgungskabels und der Raums A in einem Fall zeigt, in welchem die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) einer Bearbeitungsoberfläche größer als 3 µm ist, und ebenfalls in einem Fall, in welchem die Oberflächenrauhigkeit (Rmax) einer Bearbeitungsoberfläche nicht größer als 3 µm ist. Ein Befehl zum Umschalten des Zustands wird auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform 1 ausgegeben.

Ebenso wie bei der Ausführungsform 1 kann bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform 2 die Dicke des Isolierteils 1 so festgelegt werden, daß der Richtplattentisch 8 isoliert und befestigt werden kann. Weiterhin kann die Größe des Isolierteils 1 verringert werden. Daher ist es möglich, die Menge an einzusetzendem, teurem Material zu verringern. Daher können die Herstellungskosten wesentlich verringert werden. Bei den voranstehenden Erläuterungen wird die Draht-Funkenerodiermaschine als Beispiel erläutert.

Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung bei anderen Arten von Funkenerodiermaschinen eingesetzt werden, beispielsweise bei Senk-Funkenerodiermaschinen und anderen.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT

Wie voranstehend geschildert kann bei dem Verfahren zur Funkenerodierbearbeitung und dem zugehörigen Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kompatibilität einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit und einer hohen Bearbeitungsgeschwindigkeit erzielt werden, und können darüber hinaus die Herstellungskosten wesentlich verringert werden. Daher sind das Verfahren zur Funkenerodierbearbeitung und das zugehörige Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung für die Funkenerodierbearbeitung geeignet.

Claims

1. Verfahren zur Funkenerodierbearbeitung, bei welcher elektrische Energie für die Bearbeitung zwischen eine Elektrode und ein Werkstück geliefert wird, das auf einem Richtplattentisch befestigt ist, der an einem Bearbeitungstank angeordnet ist, in welchem Arbeitsfluid aufbewahrt wird, und das Werkstück durch Funkenerosion bearbeitet wird, wobei das Verfahren zur Funkenerodierbearbeitung dadurch gekennzeichnet ist, daß:
wenn die Oberflächenrauhigkeit auf einer Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks größer als ein vorbestimmter Wert ist, ein Balg kontrahiert wird, der durch den Druck eines in den Balg eingefüllten Fluids expandiert oder kontrahiert werden kann, und das Arbeitsfluid in einem Raum zwischen dem Bearbeitungstank und dem Richtplattentisch eingefüllt wird, und die Bearbeitung bei dem Werkstück durchgeführt wird;
und wenn die Oberflächenrauhigkeit auf einer Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist, der Balg expandiert wird, und die Menge an Arbeitsfluid in dem Raum zwischen dem Bearbeitungstank und dem Richtplattentisch verringert wird, und die Bearbeitung bei dem Werkstück durchgeführt wird.

2. Verfahren zur Funkenerodierbearbeitung, bei welchem elektrische Energie zur Bearbeitung zwischen eine Elektrode und ein Werkstück geliefert wird, das auf einem Richtplattentisch befestigt ist, der in einem Bearbeitungstank angeordnet ist, in welchem Arbeitsfluid aufbewahrt wird, und das Werkstück durch Funkenerosion bearbeitet wird, wobei das Verfahren der Funkenerodierbearbeitung dadurch gekennzeichnet ist, daß:
wenn die Oberflächenrauhigkeit auf einer Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Bearbeitung durchgeführt wird, während eine Substanz mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten in einen Abschirmraum eingefüllt ist, der zwischen dem Richtplattentisch und dem Bearbeitungstank in Bezug auf das Arbeitsfluid in dem Bearbeitungstank vorgesehen ist; und
wenn die Oberflächenrauhigkeit auf einer Bearbeitungsoberfläche, des Werkstücks nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Bearbeitung durchgeführt wird, während eine Substanz mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstanten in den Abschirmraum eingefüllt ist.

3. Verfahren zur Funkenerodierbearbeitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß:
wenn die Oberflächenrauhigkeit auf einer Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Bearbeitung durchgeführt wird, während die Zufuhr elektrischer Energie durch eine Steuervorrichtung für die Zufuhr elektrischer Energie zum Steuern der elektrischen Bearbeitungsenergie erhöht wird; und
wenn die Oberflächenrauhigkeit auf einer Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Bearbeitung durchgeführt wird, während die Zufuhr elektrischer Energie durch die Steuervorrichtung für die Zufuhr elektrischer Energie verringert wird.

4. Funkenerodiermaschine, bei welcher elektrische Energie für die Bearbeitung zwischen eine Elektrode und ein Werkstück geliefert wird, das auf einem Richtplattentisch befestigt ist, der in einem Bearbeitungstank angeordnet ist, in welchem Arbeitsfluid aufbewahrt wird, und das Werkstück durch Funkenerosion bearbeitet wird, wobei die Funkenerodiermaschine aufweist:
ein Isolierteil, das zwischen dem Richtplattentisch und dem Bearbeitungstank angeordnet ist, den Richtplattentisch mit dem Bearbeitungstank verbindet, und den Richtplattentisch haltert;
einen Balg, der zwischen dem Richtplattentisch und dem Bearbeitungstank angeordnet ist, und durch den Druck in dem Balg expandiert und kontrahiert wird; und
ein Expandier- und Kontrahiergerät, welches den Balg durch Ändern des Drucks in dem Balg expandieren und kontrahieren kann.

5. Funkenerodiermaschine, bei welcher elektrische Energie zur Bearbeitung zwischen eine Elektrode und ein Werkstück geliefert, das auf einem Richtplattentisch befestigt ist, der in einem Bearbeitungstank angeordnet ist, in welchem Arbeitsfluid aufbewahrt wird, und das Werkstück durch Funkenerosion bearbeitet wird, wobei die Funkenerodiermaschine aufweist:
ein Isolierteil, das zwischen dem Richtplattentisch und dem Bearbeitungstank angeordnet ist, den Richtplattentisch mit dem Bearbeitungstank verbindet, und den Richtplattentisch haltert;
einen Abschirmraum, der zwischen dem Richtplattentisch und dem Bearbeitungstank in Bezug auf das Arbeitsfluid in dem Bearbeitungstank vorgesehen ist; und
ein Fluidzufuhr- und Rückgewinnungsgerät, welches die Aufgabe hat, eine Substanz mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten an den Abschirmraum zu liefern, und die Substanz mit der hohen Dielektrizitätskonstanten aus dem Abschirmraum zurückzugewinnen.

6. Funkenerodiermaschine nach Anspruch 4 oder 5, welche weiterhin eine Steuervorrichtung für die Zufuhr elektrischer Energie zum Steuern der elektrischen Bearbeitungsenergie aufweist, wobei die Zufuhr elektrischer Energie durch die Steuervorrichtung für die Zufuhr elektrischer Energie erhöht wird, wenn die Oberflächenrauhigkeit einer Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Zufuhr elektrischer Energie durch die Steuervorrichtung für die Zufuhr elektrischer Energie verringert wird, wenn die Oberflächenrauhigkeit einer Bearbeitungsoberfläche des Werkstücks nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist.