DE2704945A1

DE2704945A1 - Fuehrungs- und haltevorrichtung fuer wenigstens eine drahtfoermige elektrode in einer elektroerosionsmaschine

Info

Publication number: DE2704945A1
Application number: DE19772704945
Authority: DE
Inventors: Roger Girardin
Original assignee: Ateliers des Charmilles SA
Current assignee: Ateliers des Charmilles SA
Priority date: 1976-02-18
Filing date: 1977-02-07
Publication date: 1977-08-25
Also published as: JPS52100698A; GB1574048A; CH593114A5; SE7701689L; FR2341396A1

Description

München, den 6.Februar 1977

Patentanwalt

Dipl.-Ing. Dr. Heinz Agular
D-8000 München 2, Geroltstr.39

ATELIERS DES CHARMILLES S.A., GENF, Schweiz

Führungs- und Haltevorrichtung für wenigstens eine drahtförmige Elektrode in einer Elektroerosionsinaschine

Es ist bekannt, eine Elektrode in Form eines Metalldrahtes kleiner Abmessung mittels zweier paralleler Regelflächen zu führen, von denen jede eine seitliche Abstützung

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für die Elektrode bildet. Es ist auch bekannt, diese Elektrode in Berührung mit Führungsflächen durch mechanische Mittel, beispielsweise durch eine starre Platte, die einen bestimmten Druck auf die Elektrode ausübt, oder durch pneumatische Mittel zu halten, indem beispielsweise eine Ansaugung der Elektrode gegen die Führungsflächen veranlaßt wird, wie in der DOS Nr. 2 215 173 beschrieben ist.

Wenn die Führungsvorrichtung mehrere parallel zueinander angeordnete Elektroden aufweist, kann die mechanische Lösung nur dann verwendet werden, wenn die Elektroden genau gleiche Abmessung haben, wobei jede Änderung dieser Abmessung eine Änderung des Reibungskoeffizienten der Elektroden auf den Führungsflächen mit sich bringen kann. Die pneumatische Lösung ermöglicht, Elektroden unterschiedlicher Abmessungen zu verwenden, bei denen jedenfalls der Durchmesser nicht kleiner als die Breite der Leitung sein soll, durch die das Fluidum angesaugt wird. Überdies muß ein großer Teil der Führungswege durch eine Elektrode gefüllt werden, so daß die undichten Stellen auf einen annehmbaren Wert begrenzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der Nachteile und der Begrenzungen der bekannten Lösungen.

Zur Aufgabe der Erfindung gehört die Schaffung

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einer Führungs- und Haltevorrichtung für wenigstens eine drahtförmige Elektrode in einer Elektroerosionsmaschine, die wenigstens eine Linien- oder Regelfläche (surface reglee), die eine Abstützung für die Elektrode bildet, und wenigstens eine Leitung für den Durchgang eines Fluidums aufweist, dessen Wirkung einen Druck der Elektrode gegen die Regelfläche ausübt, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie wenigstens eine elastische Membran aufweist, die so angeordnet ist, daß sie die Wirkung des Fluidums auf die Elektrode überträgt, wobei die Membran unter der Wirkung des Unterschiedes des auf ihre Flächen ausgeübten Druckes verformt wird.

Dieser Druckunterschied kann dadurch hervorgerufen werden, daß ein Überdruck auf der Seite der Membran ausgeübt wird, die nicht in Berührung mit der Elektrode ist, oder daß ein Unterdruck auf der Seite der Membran hergestellt wird, die mit der Elektrode in Berührung ist. In diesen beiden Fällen paßt sich die Membran infolge dieser Verformung teilweise der Form der Elektrode an, wodurch ermöglicht wird, Elektroden mit sehr unterschiedlichen Abmessungen zu verwenden.

In der Zeichnung sind in schematischer Weise fünf Ausführungsformen der Erfindung als Beispiele veranschaulicht. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform, wobei die Membran in ihrer inaktiven Lage ist;

Fig. 2 die erste Ausführungsform, wobei die Membran in ihrer aktiven Lage ist;

Fig. 3 eine Schnittansicht der zweiten Ausführungsform ;

Fig. 4 einen Längsschnitt der dritten Ausführungsform ;

Fig. 5 eine Schnittansicht der vierten Ausführungsform ;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5; und

Fig. 7 eine Schnittansicht der fünften Ausführungsform.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung um faßt einen Sockel 1 zur Führung von drahtförmigen Elektroden 2, wobei sich jede Elektrode 2 gegen zwei Führungsre— gelflächen 3 und 14 abstützt, die eben und nicht parallel sind und einen Kanal in dem Sockel 1 bilden. Eine Platte 4-, auf der eine elastische Membran 6 durch einen Muffen— ring 5 befestigt ist, ist gegen den Sockel 1 festgelegt. Die Membran 6 ist zwischen der Platte 4 und dem die Elek troden 2 führenden Sockel 1 angeordnet.

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Die erste Ausführungsform ist so ausgebildet, daß ein Überdruck in einer Kanter 8 hergestellt wird, die zwischen der Membran 6 und der Platte 4 liegt« Zu diesem Zweck ist ein Verbindungsstück oder Nippel 7 für eine Leitung zur Zuführung eines Fluidums unter Druck in der Platte 4- vorgesehen· Die Membran 6 befindet sich in ihrer Buhestellung gemäß Fig. 1, d.h. es wird auf sie kein Druck ausgeübt. Die Membran wird gemäß Fig. 2 unter der Wirkung des unter Druck in die Kammer 8 eingeleiteten Fluidums ▼erformt· Auf diese Weise ist die Membran 6 bestrebt, sich der Form der Elektroden anzupassen und diese in ihren Führungskanal zu drücken.

In der zweiten in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform werden die Elektroden in ihren Führungskanal infolge eines Unterdruckes in einer Unterdruckkammer 9 gedrückt, die durch die Membran 6 und den Sockel 1 begrenzt ist. Diese Unterdruckkammer ist durch Hilfsleitungen 11 und 12 mit einer Sammelleitung 10 verbunden, die in dem Sockel 1 vorgesehen ist* Die Sammelleitung 10 ist mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Fluidumansaugleitung durch ein Verbindungsstück oder Nippel 13 verbunden.

Wenn ein Unterdruck in der Kammer 9 und in der Sammelleitung 10 entsteht, verformt sich die Membran 6 und sucht sich an die Form der Elektroden anzupassen, um diese gegen ihren Führungskanal festgespannt zu halten.

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Pig. 4 zeigt eine Vorrichtung, die nicht nur ermöglicht, die Elektrode zu führen, sondern auch diese mitzunehmen, um die Abnutzung während der Bearbeitung zu kompensieren. Zu diesem Zweck umfaßt die Vorrichtung zwei Teile 17 und 19, von denen jedes eine Abstützregelfläche trägt. Das Teil 19 ist mit Bezug auf das feste Teil 17 beweglich, Stangen 21, die an dem Teil 17 befestigt und parallel zu einer Erzeugenden der Regelfläche sind, dienen als Führung für den Teil 19.

Jeder dieser Teile 17 und 19 stellt eine elastische Membran 22 bzw. 23 dar, und eine Leitung 18 bzw« 20 zur Zuführung des Fluidums unter Druck ermöglicht, unterschiedliche Drücke auf die zwei Membranen auszuüben«

Während der Bearbeitung ist der auf die Membran

23 ausgeübte Druck größer als der auf die Membran 22 ausgeübte Druck,und die Elektrode 2 ist somit fest mit dem Teil 19 verbunden, dessen Verschiebung durch einen nicht dargestellten Servomechanismus betätigt wird.

Wenn sich die Elektrode vorschieben soll, um ihren Verschleiß während der Bearbeitung eines Werkstücks

24 zu kompensieren, wird der auf die Membran 23 ausgeübte Druck unter dem auf die Membran 22 ausgeübten Druck gehalten, so daß die Elektrode von dem festen Teil 17 gehalten wird. Das Teil 19 entfernt sich um einen bestimmten

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Abstand von dem Teil 17 unter der Wirkung einer nicht dargestellten Vorrichtung, wobei die Elektrode 2 fest bleibt. Dann wird der auf die Membran 23 ausgeübte Druck von neuem größer als der auf die Membran 22 ausgeübte Druck gemacht, so daß die Elektrode erneut fest mit dem Teil 19 verbunden ist und von dem Teil 17 geführt wird. Die Bearbeitung kann sich somit fortsetzen, indem von neuem der Vorschub der Elektrode durch Verschiebungen des Teiles 19 betätigt wird.

Eine Sammelschiene 25 zur Stromzuführung verbindet eine Seihe elektrischer Kontakte 26, von denen einer in Fig. 4 erkennbar ist, wobei jeder Eontakt 26 einer Elektrode zugeordnet ist, um den Bearbeitungsstrom an diese Elektrode zu führen.

Infolge der Verwendung einer Membran ist es möglich, die undichten Stellen unabhängig von der Zahl der verwendeten Führungswege auf einen bestimmten Wert zu begrenzen. Diese Begrenzung der undichten Stellen ermöglicht überdies eine sehr genaue Einstellung des auf die Elektrode von der Membran ausgeübten Druckes, was besonders nützlich ist, um den Reibungskoeffizienten der Elektrode in einem automatischen Vorschubsystem mit Nachstellung der Elektroden— abnutzung variieren zu lassen. Schließlich bietet die Verwendung einer elastischen, mit einer adhäsiven Substanz bedeckten Membran den Vorteil, mehrere Elektroden von ihren Führungsflächen wegziehen zu können, indem ihre relativen Stellungen bei der Erneuerung dieser Elektroden beibehalten werden.

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Die zwei in Fig, 5 bis 7 dargestellten Ausführungsformen haben den Vorteil, daß die Kraft zur Abstützung und Führung auf die Elektrode in unmittelbarer Nähe des Ausgangspunktes des Elektrodenhalters ausgeübt wird. Auf diese Weise wird die Gefahr des Knickens der Drahtelektrode vermieden, und es wird eine große Genauigkeit ihrer Führung erhalten, wobei die Gefahr vermindert wird, daß unerwünschte Querschwingungen der Drahtelektrode entstehen.

In der Ausführungsform nach Fig. 5 dient ein Führungssockel 1, der Rillen in Flächenwinkelform aufweist, zur Führung einer oder mehrerer Drahtelektroden 2. Der Sockel 1 ist an einer Tragstütze 30 befestigt, die starr mit einem Teil 17 verbunden ist, das eine elastische Membran 22 aufweist.

Die Membran 22 ist an ihrem Umfang zwischen einer Randleiste 31 einer inneren Aussparung des Teiles und einem in dieser Aussparung angeordneten Klemmblock 32 festgespannt. Der Block 32 wird in seiner Lage von einem elastischen Ring 33 gehalten. Er stellt außerdem einen Durchgang 3^ dar, der ermöglicht, auf die Membran 22 den Druck eines Fluidums, z.B. Luft, wirken zu lassen, das der Vorrichtung durch eine mit einem Verbindungsstück oder Nippel 35 verbundene Leitung zugeführt wird.

Die andere Fläche der Membran 22 wirkt auf ein Teil 36, das eine Warze 37 aufweist und eine Blattfeder

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trägt, die sich gegen ein starres Teil 39 abstützt. Das Teil 39 ist mit zwei Rillen 40, 41 versehen, die mit Bezug auf die Drahtelektrode 2 transversal verlaufen. Zwei Trumms 42, 43 aus einem Elastomer sind in diesen Rillen angeordnet, so daß sie eine konstante Abstützkraft gegen die Elektrode 2 unter der elastischen Wirkung der Blattfeder 38 ausüben.

Ein geringes Spiel 44 ist zwischen der Warze 37 und dem starren Teil 39 vorgesehen, um zu ermöglichen, daß sich das Teil 39 an eventuelle Unregelmäßigkeiten der Elektrode 2 anpaßt. Wenn eine größere Kraft übertragen werden soll, um die Elektrode gegen den Führungssockel 1 abzustützen, wird ein Fluidumdruck durch den Nippel 35 auf die Membran 22 übertragen. Diese verschiebt das Teil 36, dessen Warze 37 nun gegen das starre Teil 39 stößt. Das Teil 39 wird dann gegen die Elektrode 2 gestoßen, wobei die Trumms 42 und 43 verformt werden«

In der Ausführungsform nach Fig. 7 findet sich die Tragstütze 30, der Führungssockel 1 und das Teil 17 wieder, das mit einem Verbindungsstück oder Nippel 35 und einem Block 32 zum Festspannen der Membran 22 versehen ist. Der Fluidumdruck wirkt mittels der Membran 22 auf ein starres Teil 39» das einen Schuh 45 trägt, der zum Drücken der Elektrode 2 bestimmt ist.

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Das Teil 17 trägt noch ein starres Teil 46, das eine Querrille 47 aufweist, in der sich ein Trumm 48 aus einem Elastomer befindet. Das Trumm stößt die Elektrode 2 elastisch gegen einen zweiten Sockel 1', der ebenfalls Regelflächen aufweist. Das Trumrn 48 übt eine im wesentlichen konstante Abstützkraft auf die Elektrode 2 aus, und wenn man eine größere Abstützkraft erhalten will, läßt man ein Fluidum unter Druck auf die Membran 22 wirken, um den Schuh 45 gegen die Elektrode 2 zu stoßen.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. J Führungs- und Haltevorrichtung für wenigstens eine drahtförmige Elektrode in einer Elektroerosionsmaschine, bestehend aus wenigstens einer Eegelflache, die eine Abstützung für die Elektrode bildet, und wenigstens einer Leitung für den Durchgang eines Fluidums, dessen Wirkung einen Druck der Elektrode gegen die Segelfläche ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine elastische Membran (6) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie die Wirkung des Fluidums auf die Elektrode (2) überträgt, wobei die Membran (6) unter der Wirkung des Unterschiedes des auf ihre Flächen ausgeübten Druckes verformt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Regelflächen (3» 14·) aufweist, die eine Abstützung für Elektroden (2) bilden und parallel zueinander angeordnet sind, und eine gemeinsame elastische Membran (6) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bestehend aus zwei Teilen, von denen jedes die genannte Regelfläche trägt, wobei diese Teile so angeordnet sind, daß sie sich mit

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Bezug zueinander parallel zu einer Erzeugenden der Regelflache verschieben, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der genannten Teile (17 und 19) eine elastische Membran (22 bzw. 23) aufweist, auf deren Flächen ein vorbestimmter Druckunterschied ausgeübt wird, um die Elektrode (2) durch das eine Teil (19) mitzunehmen und die Führung der Elektrode (2) durch das andere Teil (17) zu gewährleisten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen Abstützteil (4-3) aufweist, der einen vorbestimmten Schub auf die Elektrode

(2) in Richtung der Regelfläche (3) ausübt, wobei das Teil (43) nahe dem Ende der Regelfläche (3) angeordnet ist, das der Bearbeitungszone am nächsten liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützteil von einem Trumm (43) gebildet ist, das quer zur Längsrichtung der Elektrode (2) angeordnet ist, wobei das Trumm (43) in einer Rille (41) eines starren Teiles (39) untergebracht ist, das gegenüber der Regelfläche

(3) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das starre Teil (39) durch eine Feder (38) mit einem Teil (36) verbunden ist, das der Wirkung der Membran (22) unterworfen ist, wobei Anschlagmittel (37)

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zwischen dem Teil (36) und dem starren Teil (39) vorgesehen sind, um auf die Elektrode (2) eine erste bestimmte Abstützkraft, wenn die Membran (22) nicht der Wirkung des Fluidums unterworfen ist, und eine zweite Abstützkraft, die größer als die erste ist, auszuüben, wenn die Membran (22) unter der Wirkung des Fluidums verformt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das starre Teil (4-6) in einer festgelegten Stellung mit Bezug auf die Regelfläche (3) gehalten wird, so daß das Abstützteil (4-8) auf die Elektrode (2) eine konstante Kraft ausübt, und daß sie außerdem ein bewegliches Teil (4-5) aufweist, das der Wirkung der Membran (22) unterworfen ist, wobei das bewegliche Teil (4-5) in Berührung mit der Elektrode (2) ist, um auf die Elektrode (2) eine Abstützkraft gegen die Regelfläche (3) auszuüben, wobei diese Kraft eine Funktion des auf die Membran (22) ausgeübten Druckes ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) zwischen der Elektrode (2) und einer Kammer (8) angeordnet ist, in welche die genannte Leitung mündet, die mit einer Vorrichtung zum Zuführen des Fluidums unter Druck verbunden ist.

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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7»

dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) eine Wand einer Kammer (9) bildet, in der die Elektrode (2) angeordnet ist und in welche die genannte Leitung mündet, die mit einer Vorrichtung zum Ansaugen des Fluidums verbunden ist.

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