DE2809339A1 - DRIVE DEVICE FOR THE WIRE ELECTRODE OF AN ELECTRIC EDM CUTTER - Google Patents
DRIVE DEVICE FOR THE WIRE ELECTRODE OF AN ELECTRIC EDM CUTTERInfo
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Description
WMA Vyskumny ustav mechanizacie a automatizacie, Nove Mesto nad Vähom, CSSRWMA Vyskumny ustav mechanizacie a automatizacie, Nove Mesto nad Vähom, CSSR
Antriebsvorrichtung für die Drahtelektrode eines ElektroerosionsschneidegerätsDrive device for the wire electrode of an electrical discharge machine
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die Drahtelektrode eines Elektroerosionsschneidegerätes, bestehend aus einer Abwickelrolle und einer Aufwickelrolle, zwischen denen die Drahtelektrode durch Führungselemente und eine Punkenerosionsstrecke hindurchgeführt wird.The invention relates to a drive device for the wire electrode of an electrical discharge machining device, consisting of an unwinding roller and a winding roller, between which the wire electrode is guided by guide elements and a spot erosion line is passed therethrough.
Vorrichtungen zum Umwickeln von Drahtelektroden gehören zu den wichtigsten Teilen von Elektrofunken-Sehneidegeräten. Von ihrer Wirksamkeit hängen in hohem Grade technische Bearbeitungsparameter ab, vor allem die Schneidegeschwindigkeiten, die Rauhheit der Oberfläche und bei programmgesteuerten Schneidgeräten die Genauigkeit der Form. Beim Umwickeln von Drahtelektroden von einer Abwickelrolle auf die Aufwickelrolle mit konstanter Geschwindigkeit müssen vor allem gleichmäßige Spannungen der Drahtelektrode mit einer vorbestimmten Kraft eingehalten werden.Devices for wrapping wire electrodes are one of the most important parts of electric spark cutting devices. Technical processing parameters, especially cutting speeds, depend to a large extent on their effectiveness. the roughness of the surface and, in the case of program-controlled cutting devices, the accuracy of the shape. When wrapping wire electrodes from a supply reel Above all, uniform tensions of the wire electrode must be applied to the take-up roll at constant speed be adhered to with a predetermined force.
Bei bekannten Vorrichtungen wird die DrahtelektrodeIn known devices, the wire electrode
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entweder durch direktes Bremsen der Abwickelrolle oder durch einen besonderen Spannmechanismus gespannt. Die erste Lösung gewährleistet keine genügend gleichmäßige Spannung der Drahtelektrode. Unter der Wirkung der Spannkraft kann sich der abzuwickelnde Draht zwischen die Wicklungen der unteren Lagen hineindrücken. Die dadurch vergrößerte Reibung hat verhältnismäßig große Änderungen der Spannkraft zur Folge, was die technologischen Bearbeitungsparameter negativ beeinflußt. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß sich die Größe der Spannkraft mit der Menge des von der Abwickelspule abgewickelten Drahtes ändert.tensioned either by direct braking of the unwinding roll or by a special tensioning mechanism. the The first solution does not guarantee a sufficiently uniform tension on the wire electrode. Under the effect of the tension the wire to be unwound can push itself between the windings of the lower layers. The thereby increased friction results in relatively large changes in the clamping force, which affects the technological processing parameters negatively influenced. Another disadvantage is that the size of the clamping force with the Amount of wire unwound from the supply reel changes.
Bei Vorrichtungen mit besonderem Spannmechanismus ergibt sich die resultierende Spannkraft aus der Summe der im Spannmechanismus erzeugten Kraft und der durch direktes Bremsen der Abwickelrolle erzeugten Spannkraft. Bei Verwendung eines Spannmechanismus ist es schwierig, den Anteil der Bremskraft an der gesamten Spannkraft möglichst klein zu halten. Eine bekannte Vorrichtung weist eine Rolle mit einer Radialnut auf, der die Drahtelektrode von der Abwickeltrommel zugeführt wird. Die Drehbewegung dieser Rolle wird durch eine regelbare Bremse gebremst. Wegen der verhältnismäßig geringen Bremswirkung in der Radialnut der drehbaren Rolle muß für eine richtige Wirkungsweise durch direktes Bremsen der Abwickelrolle eine Kraft erzeugt werden, die 15 bis 25 % der GesamtSpannkraft beträgt. Die Nachteile bei Vorrichtungen mit direktem Bremsen der Abwickelrolle bestehen somit auch bei dieser Anordnung. Bei einer anderen Wickelvorrichtung wird die Drahtelektrode von der Abwickelrolle zwischen zwei Rollen mit glatter zylindrischer Oberfläche geführt. Gegen Drehen einer der Rollen wirkt ein regel-In devices with a special tensioning mechanism, the resulting tensioning force results from the sum of the force generated in the tensioning mechanism and the tensioning force generated by direct braking of the unwinding roller. When using a clamping mechanism, it is difficult to keep the proportion of the braking force in the total clamping force as small as possible. A known device has a roller with a radial groove to which the wire electrode is fed from the unwinding drum. The rotation of this roller is braked by an adjustable brake. Because of the relatively low braking effect in the radial groove of the rotatable roller, a force that amounts to 15 to 25% of the total tension force must be generated for correct operation by braking the unwinding roller directly. The disadvantages of devices with direct braking of the unwinding roll thus also exist with this arrangement. In another winding device, the wire electrode is guided from the unwinding roller between two rollers with a smooth cylindrical surface. Against turning one of the rollers acts a regular
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bares Bremsmoment. Die zweite Rolle wird elastisch angedrückt, um eine genügend große Reibung zu erhalten, damit die Drahtelektrode zwischen den Rollen nicht schlupft. Ein Vorteil dieser Anordnung gegenüber den früher genannten ist, daß das Bremsen der Abwickelrolle auf ein Minimum herabgesetzt werden kann. Nachteilig ist jedoch, daß sie einen besonderen Mechanismus zum Andrücken der Rollen gegen die Drahtelektrode erfordert, wobei die zum Erzeugen einer genügend großen Reibung erforderliche Andrückkraft der Rollen gegen die Drahtelektrode mehrmals größer ist als die notwendige Spannkraft. Dabei wirkt diese Andrückkraft gegen die Drahtelektrode auf eine sehr kleine Fläche, was bei größeren Spannkräften zu einer Deformation des Querschnittes der Drahtelektrode führen kann und die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt.braking torque. The second roller is pressed elastically in order to obtain a sufficiently large friction with it the wire electrode does not slip between the rollers. An advantage of this arrangement over those mentioned earlier is that the braking of the supply roll can be minimized. However, it is disadvantageous that it requires a special mechanism for pressing the rollers against the wire electrode, which for generating a sufficiently large friction required pressing force of the rollers against the wire electrode is several times greater than the necessary elasticity. This pressing force acts against the wire electrode on a very small area, which can lead to a deformation of the cross-section of the wire electrode in the case of larger clamping forces and the machining accuracy impaired.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wickelvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Spannkraft ohne Andrückvorrichtungen praktisch gleich gehalten wird.The object of the invention is to create a winding device of the type mentioned at the outset, in which the clamping force is kept practically the same without pressure devices.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Abwickelrolle und der Funkenstrecke in der Bahn der Drahtelektrode eine Spannrolle gelagert ist, die mit einer Bremsvorrichtung in Verbindung steht, daß zwischen der Funkenstrecke und der Aufwickelrolle in der Bahn der Drahtelektrode eine Antriebsrolle gelagert und mit einer Antriebsanordnung verbunden ist, und daß der Umschlingungswinkel der Drahtelektrode an der Spannrolle und an der Antriebsrolle wenigstens 120° beträgt.This object is achieved in that between the unwinding roller and the spark gap in the path of the wire electrode a tension roller is mounted, which is connected to a braking device that A drive roller is mounted and between the spark gap and the winding roller in the path of the wire electrode is connected to a drive arrangement, and that the angle of wrap of the wire electrode on the tensioning roller and at the drive roller is at least 120 °.
Zum Wesen der Erfindung gehört auch der Umstand, daß die Spannrolle und die Antriebsrolle jeweils aus zwe± The essence of the invention also includes the fact that the tension roller and the drive roller each consist of two ±
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Tellern besteht, die eine Umfangsnut von dreieckigem Profil mit einem spitzen Scheitelwinkel oo von 10° bis 18° bilden.There are plates that have a circumferential groove of a triangular profile with an acute apex angle oo of 10 ° to 18 °.
Mit der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung wird im gesamten Bereich der üblichen Drahtelektroden mit Durchmessern von 0,03 bis 0,3 mm zwischen der Spannrolle und der Drahtelektrode eine große Bremswirkung erzielt, die ermöglicht, daß die Spannkraft der Drahtelektrode an einem Ende des Ümschlingens 20-bis lOOfach größer ist als die Zugkraft am anderen Ende des Ümschlingens, ohne daß die Drahtelektrode in der Umfangsnut der Spannrolle schlupfen würde. Dieser Umstand wird zum Verteilen der Spannkraft derart ausgenützt, daß durch direktes Bremsen der Abwickelrolle nur 1 bis 5 % dieser Kraft erzeugt wird, während der überwiegende Teil, das ist 95 bis 99 % durch Abbremsen der Spannrolle erzeugt wird. Dadurch ergibt sich eine sehr gleichmäßige Spannung der Drahtelektrode beim Umwickeln und gute technologische Parameter der Elektroerosionbearbeitung. Weitere Vorteile der Anordnung liegen in der Möglichkeit eines Regeins der Spannkraft in weitem Bereich, in der einfachen Bedienung und in einer sicheren Vermeidung von Querschnittsdeformationen der Drahtelektroden, da die Druckkräfte über den ganzen Umschlingungsumfang verteilt sind.With the winding device according to the invention, a large braking effect is achieved in the entire range of conventional wire electrodes with diameters of 0.03 to 0.3 mm between the tensioning roller and the wire electrode, which enables the tensioning force of the wire electrode at one end of the looping 20 to 100 times is greater than the tensile force at the other end of the loop, without the wire electrode slipping in the circumferential groove of the tensioning roller. This fact is used to distribute the tensioning force in such a way that only 1 to 5 % of this force is generated by direct braking of the unwinding roller, while the major part, that is 95 to 99 % , is generated by braking the tensioning roller. This results in a very even tension of the wire electrode when wrapping and good technological parameters for electrical discharge machining. Further advantages of the arrangement are the possibility of regulating the clamping force over a wide range, the simple operation and the reliable avoidance of cross-sectional deformations of the wire electrodes, since the pressure forces are distributed over the entire circumference of the loop.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird auf einfache Weise die notwendige Wickelkraft durch hohe Reibung zwisohen der Drahtelektrode und der Antriebsrolle erzielt. Dies ergibt eine wesentliche Vereinfachung der ganzen Wickelvorrichtung und ihrer Bedienung, da zum Unterschied gegenüber bekannten Anordnungen keineAndrückmechanismen erforderlich sind und die Drahtelektrode der kinematischen Bahn der Anordnung zum Umwickeln lediglich durch Umschlingung um die betreffenden Rollen zugeführt wird.With the arrangement according to the invention, the necessary winding force is easily interposed by high friction the wire electrode and the drive roller achieved. This results in a significant simplification of the entire winding device and their operation, since, in contrast to known arrangements, no pressure mechanisms are required and the wire electrode of the kinematic path of the assembly is fed for wrapping only by wrapping around the relevant roles.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Wickelvorrichtung einer Drahtelektrode für ein Elektroerosionsschneidegerät gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung ausführlieh beschrieben. Es zeigen:The following are exemplary embodiments of the winding device for a wire electrode for an electrical discharge machining device described in detail according to the invention with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 schematisch die Umwickelvorrichtung mit der Funkenstrecke,Fig. 1 schematically the wrapping device with the spark gap,
Fig. 2 eine Ansicht einer Spann- und Antriebsrolle,Fig. 2 is a view of a tension and drive roller,
Fig. 3 eine Ansicht einer anderen Spann- und Antriebsrolle, 3 shows a view of another tension and drive roller,
Fig. 4 ein Schnitt einer Spannrolle mit einer mechanischen Bremse,4 shows a section of a tensioning roller with a mechanical brake,
Fig. 5 eine Antriebsrolle in Teilschnitt zusammen mit der Antriebsanordnung.5 shows a drive roller in partial section together with the drive arrangement.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird eine Drahtelektrode 1 von einer Abwickelrolle 2 abgewickelt und auf eine Aufwickelrolle 9 aufgewickelt. Zwischen der Abwickelrolle 2 und der Aufwickelrolle 9 ist in der Bahn der Drahtelektrode 1 eine Funkenerosionsstrecke 7 vorgesehen. In der Bahn der Drahtelektrode 1 ist hinter der Abwickelrolle 2 eine Spannrolle 3 an einer Bremsanordnung 4 gelagert, die eine in Pig. 4 dargestellte mechanische Bremse, eine elektromechanische Bremse, einen Bremselektromotor od. dgl. sein kann. Der Umschlingungswinkel der Drahtelektrode 1 an der Spannrolle 3 ist I8o°. Zwischen der Spannrolle und der Funkenstrecke 7 sind zwei Führungsrollen 5 gelagert. Oberhalb und unterhalb der Funkenstrecke 7 sind in der Bahn der Drahtelektrode 1 stabile Führungsglieder 6 vorgesehen. Zwischen der Funkenstrecke 7 urider Aufwickelrolle 9 sind in der Bahn der Drahtelektrode 1 drei drehbare Führungs-In the device shown in FIG. 1, a wire electrode 1 is unwound from an unwinding roller 2 and wound on a take-up roll 9. Between the Unwinding roller 2 and winding-up roller 9, a spark erosion path 7 is provided in the path of wire electrode 1. In the path of the wire electrode 1, behind the unwinding roller 2, a tensioning roller 3 is mounted on a brake arrangement 4, the one in Pig. 4 mechanical brake shown, an electromechanical brake, a brake electric motor or the like. The wrap angle of the wire electrode 1 on tension pulley 3 is 180 °. Two guide rollers 5 are mounted between the tension roller and the spark gap 7. Stable guide members 6 are provided in the path of the wire electrode 1 above and below the spark gap 7. Between the spark gap 7 urider take-up roll 9 are in the path of the wire electrode 1 three rotatable guide
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rollen 5 und eine mit einer Antriebsanordnung 11 gekoppelte Antriebsrolle 10 vorgesehen. Die Antriebsanordnung 11 (Fig. 5) enthält einen Elektromotor I1I und einen Getriebekasten 15.rollers 5 and a drive roller 10 coupled to a drive arrangement 11 are provided. The drive arrangement 11 (FIG. 5) contains an electric motor I 1 I and a gear box 15.
Die Spannrolle 3 und die Antriebsrolle 10 bestehen aus einem rechten Teller 12 und einem linken Teller 13j die miteinander fest verbunden sind und eine Umfangsnut mit einem dreieckigen Profil und einem spitzen Scheitelwinkel QC = 12° bilden (Fig. 2 und 3).The tension roller 3 and the drive roller 10 consist of a right plate 12 and a left plate 13j which are firmly connected and a circumferential groove with a triangular profile and an acute apex angle Form QC = 12 ° (Figs. 2 and 3).
Die mechanische Bremse nach Fig. M besitzt einen festen Körper 17, der am Rahmen 25 mittels eines festen Bolzens 20 befestigt ist. Am festen Körper 17 der Bremse ist ein Ring 18 aus Filz angeklebt. Am Bolzen 20 ist eine Nabe 19 drehbar gelagert, die am FilzrinK 18 anliegt. Der rechte Teller 12 und der linke Teller 13/durch Schrauben 2k verbunden und gleichzeitig am drehbaren Körper 19 befestigt, Am festen Bolzen 20 ist drehfest eine Unterlage 21 angeordnet, die an der Nabe 19 anliegt. Am Ende des festen Bolzens 20 ist eine Mutter 23 vorgesehen, zwischen deren Ringnut und der Unterlage 21 sich eine Druckfeder 22 abstützt. The mechanical brake according to FIG. M has a fixed body 17 which is fastened to the frame 25 by means of a fixed bolt 20. A ring 18 made of felt is glued to the fixed body 17 of the brake. A hub 19, which rests against the felt ring 18, is rotatably mounted on the bolt 20. The right plate 12 and the left plate 13 / connected by screws 2k and at the same time fastened to the rotatable body 19. On the fixed bolt 20, a support 21 is arranged in a rotationally fixed manner and rests against the hub 19. At the end of the fixed bolt 20 a nut 23 is provided, between the annular groove and the base 21 a compression spring 22 is supported.
Die Antriebsanordnung 11, bestehend aus dem Elektromotor 14 mit Getriebe 15, treibt die Antriebsrolle 10 an. Die Antriebskraft wird von der Antriebsrolle 10 durch Reibung zwischen den Wänden der Umfangsnut 16 und der Drahtelektrode 1 übertragen. Die Aufwickelrolle 9 dreht sich gleichfalls und die Drahtelektrode 1 wird auf sie aufgewickelt. An der Funkenstrecke 7 wird das Werkstück durch die Drahtelektrode 1 bearbeitet; wobei sich die Drahtelektrode 1 mit konstanter Geschwindigkeit bewegt undThe drive arrangement 11, consisting of the electric motor 14 with gear 15, drives the drive roller 10. The driving force is obtained from the drive roller 10 by friction between the walls of the circumferential groove 16 and the wire electrode 1 transferred. The winding roller 9 also rotates and the wire electrode 1 is wound on it. At the spark gap 7, the workpiece is processed by the wire electrode 1; being the wire electrode 1 moves at constant speed and
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gleichförmig gespannt ist. Die Drahtelektrode 1 wickelt sich von der Abwickelrolle 2 ab, die teilweise gebremst wird. Die Drahtelektrode 1 wird ferner über die Umfangsnut 16 der Spannrolle 3 geführt. Die Bremsanordnung 4 erzeugt das nötige Bremsmoment derart, daß die vorgespannte Druckfeder 22 (Fig. Ί) über die Unterlage 21 gegen die Nabe 19 und diese gegen den Pilzring 18 drückt. Die Größe des Bremsmomentes wird mittels der Mutter 23 durch Änderung der Vorspannung der Druckfeder 22 eingestellt. So wird durch die Spannrolle 3 die Drahtelektrode während des ganzen Bearbeitungsvorganges gleichförmig gespannt gehalten.is tensioned uniformly. The wire electrode 1 unwinds from the unwinding roll 2, which is partially braked will. The wire electrode 1 is also guided over the circumferential groove 16 of the tensioning roller 3. The brake assembly 4 generates the necessary braking torque in such a way that the pretensioned compression spring 22 (Fig. Ί) over the pad 21 against the hub 19 and this presses against the mushroom ring 18. The size of the braking torque is determined by means of the nut 23 adjusted by changing the bias of the compression spring 22. So by the tension roller 3, the wire electrode kept taut throughout the entire machining process.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |