DE2825868C2 - Bearbeitungsvorrichtung mit einer mehrfach geführten Laufdraht-Elektrode - Google Patents
Bearbeitungsvorrichtung mit einer mehrfach geführten Laufdraht-ElektrodeInfo
- Publication number
- DE2825868C2 DE2825868C2 DE2825868A DE2825868A DE2825868C2 DE 2825868 C2 DE2825868 C2 DE 2825868C2 DE 2825868 A DE2825868 A DE 2825868A DE 2825868 A DE2825868 A DE 2825868A DE 2825868 C2 DE2825868 C2 DE 2825868C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- machining
- wire
- workpiece
- power supply
- wire electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H5/00—Combined machining
- B23H5/06—Electrochemical machining combined with mechanical working, e.g. grinding or honing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
b5 Die Erfindung betrifft eine elektrische Bearbeitlingvorrichtung mit einem Lciufdraht und insbesondere mit
einer mehrfach geführten I .iturdraht-Elektrode, wobei die Bearbeitung eines Werkstückes durch aufeinanderfolgende
elektrische Entladungen und/oder cleklrolytischc Einwirkung /wischen der Elektrode und dem Werkstück
über ein Bcarbeitungsfluid mit oder ohne gleich/eiliger Vorwendung von Schleifkörncrn erfolgt, die mit
der Drahtclektrode verbunden sind oder in Suspension mit dem Bcarbeittingsfluid in den Bearbeitungsbereich
eingespeist werden, um eine zusätzliche Schleif-Bearbeitungswirkung auf dem Werkstück zu erzielen.
Bei der elektrischen Laufdraht-Bearb^itung wird eine kontinuierliche Drahtelektrode bewegt, die axial zwischen
Trägern unter einer geeigneten mechanischen Spannung geführt ist, und ein Werkstück liegt neben der
Drahtelektrode, die sich zwischen citn Haltern bewegt. Elektrische Energie wird zwischen die bewegte Drahtelektrode
und das Werkstück eingespeist, um vom Werkstück Material abzutragen. Die elektrische Energie
kann entweder in der Form einer Folge von elektrischen Entladungen mit dem Bearbeitungsfeld aus einer
dielektrischen Flüssigkeit oder kontinuierlich oder als gepulster Elektrolysierstrom mit dem Bearbeitungsfluid
durch einen flüssigen Elektrolyten zugeführt werden. Gelegentlich ist auch ein zusätzliches Schleif-Bearbeiten
erforderlich, wodurch das elektrische Entladen und/oder das elektrolytische Bearbeiten auf dem Werkstück
erleichtert werden. Mit fortschreitender Materialabtragung vom Werkstück wird dieses bezüglich der axial
laufenden Drahteleklrode bei numerischer oder mechanischer Verviclfältigungssteuerung auf einen vorbestimmten
Weg gebracht, um ein gewünschtes Schnittprofil zu erzielen.
Wenn mehrere Schnitte gleichen oder ähnlichen Profils gleichzeitig an einem oder mehreren Werkstücken zu
erzeugen sind, war es die übliche Praxis, wie in »Werkstatt & Betrieb« 107,1974, Heft 8. S. 487—488 beschrieben
ist, eine Mehrzahl von unabhängigen, kontinuierlichen Elektrodendrähten parallel zueinander in Bearbehung·;-vtuordnung
zu dem oder den Werkstücken anzuordnen, wobei jeder der kontinuierlichen Elc-ktrodendrähte von
seiner Zuführspule auf seine Aufnahmespule gefördert wird. Dabei müssen alle zum glatten Durchlauf mehrerer
Drahtspannsirecken durch die zugehörigen Schneidzonen erforderlichen mechanischen Einheiten mehrfach und
unabhängig voneinander vorgesehen werden, was die Vorrichtung kompliziert, störanfällig und aufwendig
macht. Außerdem variiert die Zahl der Schnitte eines gleichen Musters in Abhängigkeil vom jeweiligen Arbeitsvorgang,
und dies führt zu unterschiedlichen Drahlrestlängcn auf den einzelnen Zuführspulen. Es kommt leicht
vor, daß der Draht auf einer Zuführspulc während eines gegebenen Schneidvorganges verbraucht wird, während
noch mehr oder weniger Draht auf jeder der anderen Zuführspulen übrig ist. Dies ist nicht nur unzweckmäßig
und Anlaß zu unwirtschaftlicher Ausnutzung von Elektrodendraht, scndern kann auch einen ernsten Schneidschaden
verursachen.
Der Erfinder erkannte, daß diese Probleme vermeidbar sind, indem man eine einzige, kontinuierliche, axial
durchlaufende Drahtelektrode in Vielfachführung zwischen den Trägern in der Form einer Mehrzahl von sich
parallel zueinander erstreckenden, bewegten Drahtsegmenten anordnet. Zur elektrischen Speisung der einzelnen
Schneidzonen werden ein Ausgangsanschluß einer Bearbeitungsstromquelle mit dem Werkstück und der
andere elektrisch mit einer einzigen stromleitenden Führung, durch die der einzige, kontinuierliche Eiektiodendraht
läuft, an einer Stelle stromauf oder stromab der Schneidzonen verbunden. Es zeigte sich jedoch, daß diese
Stromzuführungsanordnung oft erfolglose oder unbefriedigende Ergebnisse wegen sehr häufigen Auftretens
von Brüchen der Drahtclcktrodc lieferte. Es wurde festgestellt, daß dieses Problem der Tatsache zuzuschreiben
ist, daß die vorzugsweise verwendete Drahlelektrode einen Druchmesser von ca. 0,05 bis 0,5 mm hat, so daß sich
der Widerstand von einem Drahtsegment zum anderen ändert, was eine unregelmäßige Stromverteilung zwischen
verschiedenen Drahtsegmenten und dem Werkstück hervorruft. Sobald weiterhin ein Kurzschluß an einer
bestimmten Drahtstellc auftritt, wird der Stromfluß auf den Kurzsehlußpunkt konzentriert, wodurch ggf. ein
Drahtbruch hervorgerufen wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum elektrischen Bearbeiten mit mehrfach geführter
Laufdraht-Elektrode ohne die oben erläuterten Nachteile anzugeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur elektrischen Bearbeitung mit einer mehrfach geführten Laufdraht-Elektrode
sieht hierzu einen einzelnen Ausgangsansehluß von einer gemeinsamen Stromversorgung vor. die für
jedes sich bewegende Drahtsegment vorgesehen ist, so daß die Stromverteilung /wischen den einzelnen Drahtsegmenten
und dem Werkstück im wesentlichen ausgeglichen ist. Die Stromversorgung hat vorzugsweise einen
Transformator mit einer Primärwicklung, in der ein Wechselstrom oder eine Impulsfolge erzeugt wird, und
mehrere Sekundärwicklungen, in deren jeder ein transformierter Wechselstrom induziert ist, der direkt oder
nach Halbweg-Gleichrichtung oder nach Vollweg-Gleichrichlung im Anschluß an Pulsieren mit der gewünschten
Frequenz an den einzelnen Bearbeitungsspalt zwischen jedem sich bewegenden Drahtsegment und dem
Werkstück abgegeben wird. Alternativ kann auch ein Gleichstrom oder ein Ausgangsimpuls mehrfach durch
Teilerwiderstände unterteilt werden, deren Anzahl den vorgesehenen Drahtsegmenten entspricht, um unterteilte
Ausgangssignale zur Einspeisung zwischen den einzelnen sich bewegenden Drahtsegmenten ur.d c'em Werkstück
zu erzeugen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Ks zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung mit einer mehrfach geführten Laufdraht-Elektrode,
F i g. 2 ein Schaltbild einer Stromversorgung für die erfindungsgcmäße Vorrichtung, und
F i g. 3 ein Schaltbild einer anderen, vorzugsweise für die Erfindung vorgesehenen Stromversorgung.
In F i g. 1 ist eine einzige kontinuierliche Dniht-Bearbeitungselektrode 1 gezeigt, die vorzugsweise einen Durchmesser von 0,05 bis 0,5 mm aufweist und aus Kupfer oder Messing od«:r einer Legierung hiervon besteht, wobei eine rein elektrische Bearbeitung (elektrische Entladungsbcarbeitung und/oder elektrolytische Bearbei- t,o tung) verwendet wird. Wenn alternativ Schleifen zusätzlich verwendet wird, kann der Draht 1 aus einem Stahldraht oder Wolfram bestehen. Im letzteren Fall könneh Schleifkörner aus Diamant, BN, B4C, SiC, ZnOj, SiOp. AI2Oi. Si[N oder dergleichen mittels Elektroabscheidung oder mittels eines Haftmittel mit dem Draht 1 verbunden sein oder aiternuliv in Suspension in die Nähe der Drahlelektrode I gebracht werden, die durch den Bearbeitungsbcrcich verläuft.
F i g. 3 ein Schaltbild einer anderen, vorzugsweise für die Erfindung vorgesehenen Stromversorgung.
In F i g. 1 ist eine einzige kontinuierliche Dniht-Bearbeitungselektrode 1 gezeigt, die vorzugsweise einen Durchmesser von 0,05 bis 0,5 mm aufweist und aus Kupfer oder Messing od«:r einer Legierung hiervon besteht, wobei eine rein elektrische Bearbeitung (elektrische Entladungsbcarbeitung und/oder elektrolytische Bearbei- t,o tung) verwendet wird. Wenn alternativ Schleifen zusätzlich verwendet wird, kann der Draht 1 aus einem Stahldraht oder Wolfram bestehen. Im letzteren Fall könneh Schleifkörner aus Diamant, BN, B4C, SiC, ZnOj, SiOp. AI2Oi. Si[N oder dergleichen mittels Elektroabscheidung oder mittels eines Haftmittel mit dem Draht 1 verbunden sein oder aiternuliv in Suspension in die Nähe der Drahlelektrode I gebracht werden, die durch den Bearbeitungsbcrcich verläuft.
Der einzige kontinuierliche Draht I ist in mehreren Windungen durch bzw. auf zwei Haupt- oder BearbeitungsführuPlien
oder -trägern 2 und 3 und eine Ansteuerführung oder einen Träger 4 geführt, wobei der Träger 4
so angesteuert ist, daß er umläuft. Die Führungen 2,3 und 4 sind parallel zueinander angeordnet. Damit bildet die
kontinuierliche Drahtclektrodc I, die mis der Pfeilrichtung zugeführt und gespannt gewickelt und abgewickelt
ist, nacheinander mehrere Laufdraht-Bearbcilungselekirodcn-Scgmcntc la, 16, Ic·, Ic?und Ic, die parallel zueinander
zwischen den Führungen 2 und 3 angeordnet sind, und zwischen denen ein mit einem Mehrfach-Profil zu
versehendes Werkstück 6 liegt, das seinerseits beim Bearbeiten in der Richtung eines Pfeiles 7 vorrückt. Wie in
der Zeichnung dagestellt ist, kann gegebenenfalls der sich in einer Richtung bewegender. Laufdraht-Elektrode
eine axiale Schwingung oder eine hin- und hergehende Bewegung übertragen werden, um die Materialabtragung
oder das Bearbeiten zu erleichtern.
Der elektrische Eingangsanschluß 8 für die erfindungsgemiiße mehrfach geführte Drahtelektrode 1 hat
einzelne Eingangsanschlüsse 8a, 86,8c. %d und 8e für jeweils Drahtsegmente 1«·». 16, ic, \dund Ie, die mit diesen
ίο jeweils einzeln über Bürsten 9a, 96,9c, 9</ und 9c verbunden sind. Weiterhin ist eine Bcarbeitungsfluid-Düsc 10
vorgesehen.
Im Betrieb wird ein Bcarbeitungsfluid von der Düse 10 über mehrere Bearbeitungszonen zwischen dem
Werkstück 6 und den jeweiligen Drahtsegmenten \a bis ic zugeführt. Das Bearbeitungsfeld ist eine dielektrische
Flüssigkeit, wie z. B. destilliertes Wasser oder öl, bei der elektrischen F.ntladungsbcarbcitung (EDM) und
ein flüssiger Elektrolyt bei elektrochemischer oder eleklrolytiseher Bearbeitung (ECM). Die eiektrische Bearbeitungsenergie
wird von den Anschlüssen 8 insbesondere als Folge elektrischer Impulse bei EDM- und ECM- oder
ECDM-Bearbeitung zugeführt (ECDM = elektrochemische liniladungsbearbeilung mit KDM- und ECM-Bcarbeitung).
In den beiden letzteren Fällen wird ein Gleichstrom, ein Wechselstrom oder ein Gleichstrom, dem ein
Wechselstrom überlagert ist, gelegentlich verwendet. Weiterhin kann eine zusätzliche Bearbeitung durch
Schleifkörncr erfolgen, die gegebenenfalls zugefügt sind (vgl. oben). Bei diesen und abgewandelten Bearbeitungen
ist eine im wesentlichen einheitliche Bearbeitungsstromverteilung über allen gewünschten Bcarbeitungszonen
durch die unterteilte Ausgangsstromversorgung entsprechend der Erfindung gewährleistet, um eine gleichzeitige,
gleichmäßige und genaue Mehrfach-Bearbeitung zu erzielen.
In Fig.2 hat eine Stromversorgung für den Bearbeitungsslrom-Eingangsanschluß 8 mit unterteilten Ausgangsströmen Eingangsanschlüssc II. die Metzstrom aufnehmen, der durch einen Vollwcg-Glcichrichtcr 12 gleichgerichtet ist, um einen Gleichstrom zu erzeugen. Ein Schallclement 13. z. B. ein Transistor, ist abhängig von einem Impulsgeber oder Oszillator 14 gesteuert, um den Gleichstrom des Gleichrichters 12 zu pulsen, wodurch eine Impulsfolge einer Frequenz viel höher als die Frequenz des Eingangs- oder Nctzstromes entsteht, mit z. B. wenigstens 1 kHz. Die Schaltfrequenz der Ausgangsimpulse ist tatsächlich beim Oszillator oder Impulsgeber 14
In Fig.2 hat eine Stromversorgung für den Bearbeitungsslrom-Eingangsanschluß 8 mit unterteilten Ausgangsströmen Eingangsanschlüssc II. die Metzstrom aufnehmen, der durch einen Vollwcg-Glcichrichtcr 12 gleichgerichtet ist, um einen Gleichstrom zu erzeugen. Ein Schallclement 13. z. B. ein Transistor, ist abhängig von einem Impulsgeber oder Oszillator 14 gesteuert, um den Gleichstrom des Gleichrichters 12 zu pulsen, wodurch eine Impulsfolge einer Frequenz viel höher als die Frequenz des Eingangs- oder Nctzstromes entsteht, mit z. B. wenigstens 1 kHz. Die Schaltfrequenz der Ausgangsimpulse ist tatsächlich beim Oszillator oder Impulsgeber 14
jo eingestellt. Damit wird ein hochfrequenter Wechselstrom durch die Parallelschaltung einer Primärwicklung 150
eines Transformators 15 und eines Kondensators 16 erzeugt. Der Transformator 15 ist beim Ausführungsbeispiel
mit mehreren Sekundärwicklungen 151a. 1516,151c, iSid und 151ein der Anzahl entsprechend den Drahtsegmenten
la, 16, lc, id und Ie vorgesehen und in der Fig. 2 einerseits mit den Eingangsanschlüssen 8a, 86,8c, 8c/
und 8e über jeweils Dioden 17a, 176, 17c, 17c/ und 17c und andererseits mit dem Werkstück-Anschluß 6
verbunden. Ein ausgeglichener Bearbeitungsstrom in der Form von Impulsen einer beim Oszillator oder Impulsgeber
14 eingestellten Frequenz wird so zwischen jedes der Segmente l«i bis 1 e und das Werkstück 6 gelegt.
Die Schaltungsanordnungder F i g. 2 kann als Wechselstrom-Gleichstrorn-Hochfrequcnz-Gleichstrom-Wechselrichter
angesehen werden und hat den Vorteil, daß die gesamte Stromversorgung hinsichtlich Abmessungen
und Gewicht verringert ist. Weiterhin können durch variables Einstellen des Tastverhälinisses und der Frequenz
des zu erzeugenden hochfrequenten Wechselstromes die Ausgangs-Stcucrung und -Regelung sofort erzielt
werden, und der Hochfrequenz-Betrieb gewährleistet unbedingt ein extrem hohes Steuer-Ansprcchverhalien.
Da zusätzlich das Hochfrequenz-Wechselstrom-Ausgangssignal einen im wesentlichen Rechteck-Verlauf aufweist,
ist der Energie-Wirkungsgrad der Vorrichtung hervorragend, und ßcarbcitungsimpulse und alle gewünschten
praktischen lmpulsparamcicr sind einfach zu erzielen. Es sei auch darauf hingewiesen, daß die
Anordnung eines Vollweg-Gleichrichtcrs anstelle der gezeigten Halbweg-Gleichrichter 17a bis 17e und eines
Glättungsgliedcs ein Gleichsirom-Ausgangssignal bewirkt, das für insbesondere t'CM-Betrieb vorteilhaft ist,
und daß die Schaltung die Erzeugung weiterer abgeänderter Impulse für gewünschte Bcarbcitungszwccke
erlaubt.
Bei der in Fig.3 gezeigten Schaltung wird ein Netz-Dreiphascn-Wechsclstrom-Eingangssignal, das durch
einen Transformator 18 iransformiert ist. an einen Gleichrichter 19 abgegeben, dessen gleichgerichtetes Ausgangssignal
seinerseits an ein Glättungsglicd 20 aus einer Drosselspule und Kondensatoren abgegeben wird. Die
zuletzt genannte Schaltung erzeugt so ein Gleichstrom-Ausgangssignal einer gewünschten Spannungsamplitude
auf übliche Weise. Das Glcichstrom-Ausgangssignal wird durch ein Schaltelement 21 (beim Ausführungsbeispiel
wiederum als Transistor dargestellt) gepulst, das abhängig von einem Oszillator oder Impulsgeber 22 gesteuert
ist, um eine Folge von Impulsen zu erzeugen, deren Impulsparametcr durch diese Schaltung voreingestellt sind.
Dieses gemeinsame gepulste Gleichstrom-Ausgangssignal wird dann über Tcilcrwidcrstände 23 eingespeist, die
in der Anzahl den Drahlsegmentcn 1 entsprechen und einzeln mit den entsprechenden Segmenten über die
Bürsten 9 verbunden sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ebenfalls eine gleichmäßige Stromverteilung
über mehrere Bearbeitungsspalten zwischen einzelnen parallelen Drahtsegmcnicn und dem Werkstück gewährleistet,
wodurch stabile Bearbeitungen mit gleicher Genauigkeit möglich sind.
Wenn im allgemeinen eine einzelne kontinuierliche Drahtelcktrodc, wie ·/. B. ein Stahldraht, die insbesondere
beim Verfahren auf bzw. um Führungswalzen 2, 3 und 4 in mehreren parallelen Windungen (vgl. Fig. 1)
gewickelt bzw. geführt ist, beträgt der Drahtwiderstand zwischen den Bcarbciiungsführungen 2 und 3 ca.
10 Ohm für einen Draht mit einem Durchmesser von 0.1 mm und ca. 3 Ohm für einen Draht mit 03 mm
b5 Durchmesser. Eine Widerslands-Unregelmäßigkeit von einem Bearbcitungsspalt zum anderen bei der Mehrfach-SpaH-I-aufdraht-Klcktrodcn-Bearbeitimg
aufgrund lokaler Widcr.siandsimregelmäßigkeiicn wird erfindungsgemäß
durch die Anordnung einer unterteilten Energieübertragung überwunden (vgl. oben), so daß eine
stabile Bearbeitung ohne Auftreten eines konzentrierten Stronifhisses erzielt wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispicl wird eine Drahlelektrodu mil einem Durchmesser von 0,16 mm
aus einem Stahldraht verwendet, auf dem Diamantkörner oder -leuchen mit einer Größe von 300 Maschen
durch elektrolytische Nickel-Abschcidung aufgetragen oder plattiert sind, um einen Gesamtdurchmesser von
0,2 mm zu erzielen. Dieser Draht wird auf Führungen in drei Windungen gewickelt, und diese parallelen
Drahtsegmente fahren zwischen den Bearbeilungsführungen mil einer Höchsigeschwindigkeil oder -verschie- ϊ
bung von 13 m/s vor, wobei sie axial hin- und hergehen, und /war jeweils nebeneinander zu einem einzigen
Werkstück. Die Bearbeitung verschiedener Werkstück-Materialien wurde mit und ohne Kinspeisung eines
elektrischen Stromes zwischen die einzelnen Drahtsegmente und jedes Werkstück untersucht, wobei der Strom
Impulse einer Impulsdauer von 10 ns, ein Impulsintervall von 20 ns und einen Spannungspegel von 20 V aufweist.
Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben:
WerkstüekMalerial Ablragstieschwiiuligkeil mit Abtiagsgeschwiiicligkeil
gleichmäßiger Stromverteilung ohne Stromeinspeisung
SKII (Stahl) 3mm-/min 0,9 mm-Vmm
W 1,5 mm-Vmin 0,6 mm-'/mm
WC 2,H mm'/min 0,7 mm-'/mm
Co 5,1 mm'/min 1,67 mni2/nim
Aus der obigen Tabelle folgt, daß die Abtragsgeschwindigkeii bei jedem Material um ca. mehr als einen fi
Faktor 3 erhöhl ist, wenn eine gleichmäßige Stromverteilung im Vergleich zu Bearbeitungen gewährleistet ist. I
bei denen kein Strom eingespeist wird.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Stahldrahi von 0,18 mm Durchmesser zum Schneiden eines
Werkstückes aus Stahl S55C mit einer Rockwcllhärte 58 bei einer axialen Verschiebungsgeschwindigkeit des ';
Drahtes von 0,05 mm/min unter einem Vorschubdruck des Werkstückes gegen den Laufdraht von 38 g und mit ^
Abriebteilchen bzw. -körnern aus B4C mit einer Größe von 200 Maschen verwendet, die in Suspension in einem
Schnittfluid in die Sehnittbereiche eingespeist sind. Die Schnittleistung beträgt 20 mg/min. Wenn vergleichswei- 30 *■
se ein flüssiger Elektrolyt aus Natronsalpeter und Schleifkörner der oben erläuterten Art in eine Mischung von
einem Teil zu zehn Teilen in die Schnittbereiche eingeführt wird und ein Gleichstrom von 1,5 A zwischen den
Drahtsegmenten und dem Werkstück liegt, ist die Schnittleistung auf 74 mg/min erhöht.
Wenn im allgemeinen ein nichtleitendes oder halbleitcndcs Material (z. B. mit einem spezifischen Widerstand
von wenigstens 50 Ohm cm) durch die elektrische Bearbeitung mit einer Laufdraht-Elektrode mit oder ohne 35 ■>
Schleifkörnern bearbeitet wird, wird vorzugsweise öl oder destilliertes Wasser mit einem spezifischen Widerstand
von wenigstens 10'Ohm-cm verwendet und gleichzeitig an den ßearbcitungsspalt eine elektrische Energie
einer Spannung von wenigstens 50 V vorzugsweise als Impulsfolge gelegt. Weiterhin wird das Wasser
vorzugsweise so vorbereitet, daß es einen spezifischen Widerstand in dem oben angegebenen Bereich aufweist,
indem ein Rostschutzmittel (einschließlich eines grenzflächenaktiven Mitteis) einem Wasscr-Fluid zugefügt
wird, das durch Ionenaustausch erhalten ist.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel wird ein Stuhldraht mit 0,2 mm Durchmesser axial mit
einer Geschwindigkeit von 10 m/s bei jedem Hearbeitungsschriti verschoben, um Silizium-, Bcrgkristall- und
Weißaluminiumoxyd-Werkstückc zu schneiden. Der Draht hat SiC-Abriebkörner mit einer Größe von 600
Maschen, die eingebunden sind, oder derartige Schleifköner werden in der Form einer Suspension in einem 45 f
Bearbeitungsfluid (1 Teil Abriebkörner/2 Teile Bearbeitungsfeld) verwendet, wobei der Draht ohne die Schleifverbindung
eingesetzt wird. Das Bearbeitungsfeld ist aus einem Fluid aus 50 Teilen Kerosin/50 Teilen Transformatoröl
und einem Fluid gewählt, das Wasser ist. das durch Ionenaustausch vorbehandelt wird, wobei dieses I
Fluid 2 Gew.-% Sorbit
(CH2OH (CHOH)4CH2OH)
als Rostschutzmittel und 0,5 Gcw.-% Laurinsäurc als grenzflächenaktives Mittel aufweist, so daß ein spezifischer
Widerstand von ca. 5 · lO'Ohmcm vorliegt. Erfindungsgemäß wird ein Bearbeitungsstrom in der Form von
Impulsen einer Spannung von 700 V, einer Impulsdauer von 10 μα und einem Impulsintervall von 15 μ5 zwischen
jedes Drahtsegment und ein Werkstück gespeist, während das Bearbeitungsfluid in die Bearbeitungsspalten
gespült wird. Jeder Bcarbcitungsspalt hat eine elektrische Feldstärke von ca. 1000 V/mm. Die folgende Tabelle
gibt Versuchsergebnisse im Vergleich zum herkömmlichen reinen Schleifdraht-Schneiden an, bei dem kein
elektrischer Strom dem Bearbeitungsspalt zugeführt ist:
Werkstück | Bisher | |·ιΠη(1ιιημ(ΜΙ':ΟΙ) | SA" | '*) | KiTi M(ImIg(MF: | Wasser) | mm-7min |
(M FC): öl) | 15.3 | mm'/min | mm'/min | ||||
BA") | BA | 5.1 | mm'/min | HA | SA | ||
Si | 14,2 mm-'/min | 18.2 mm'/min | 18,4 mm-7min | 16,6 | inm-7min | ||
Berg | 3,33 mm'/min | 4,6 mm'/min | 0,2 | mm-'/min | 3,8 mm'/min | 4.4 | |
kristall | |||||||
W. Alumini | 0,18 mm'/min | 0.3 mm-7 min | 0,7 mm-7min | 0,8 | |||
umoxyd | |||||||
*) MF:Bearbeiiungsfluid. **) BA: Gebundene .Schleifkörner.
'") -SA:SuspendierteSchk-ifkömer.
I licr/.u 2 I)IiUt /cichnungcn
Claims (15)
1. Elektrische Bearbeitungsvorrichtung mit einer einzigen kontinuierlichen Drahielektrode, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Drahtelektrode (1) axial bewegt und mehrfach /wischen Trägern (2,3,4) in mehreren Windungen in
der Form von mehreren sich bewegenden Drahtsegmenten (la. l/>, lc, ld IeJ geführt ist, die sich parallel
zueinander und neben einem zu bearbeitenden Werkstück (6) und somit über Bearbeitungsspalten bei
Vorliegen eines Bearbeitungsfelds erstrecken, und
daß eine einzige Stromversorgung mit mehreren Ausgängen zur Versorgung der Drahtelektrode (1) und des Werkstückes (6) vorliegt und die Stromversorgung einen einzigen Ausgang für jeweils jedes sich bewegende Drahtsegment (la, ib, ic, id, le^aufweist (F i g. 1).
daß eine einzige Stromversorgung mit mehreren Ausgängen zur Versorgung der Drahtelektrode (1) und des Werkstückes (6) vorliegt und die Stromversorgung einen einzigen Ausgang für jeweils jedes sich bewegende Drahtsegment (la, ib, ic, id, le^aufweist (F i g. 1).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung einen ersten Ausgangsanschluß,
der mit dem Werkstück 6 verbunden ist, und mehrere zweite Ausgangsanschlüsse aufweist,
die in der Anzahl den verschiedenen Drahtsegmenten (la, ib. lc, id, ie)entsprechen und jeweils mit diesen
verbunden sind (F i g. 1,2).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung aufweist:
ein Eingangsglied 11 zur Aufnahme eines Nctz-WcchscIstromcs.
ein Eingangsglied 11 zur Aufnahme eines Nctz-WcchscIstromcs.
einen Gleichrichter 12 zum Umwandeln des Netz-Wechselstromes in einen Gleichstrom,
einen Impulsgeber 14 zum Pulsen des Gleichstromes, um einen Hochfrequenz-Wechselstrom oder einen
Impuls-Ausgangsstrom mit einer Frequenz wesentlich höher als die Frequenz des Netz-Wechselstromes zu
erzeugen, und
einen Transformator 15 zum Transformieren der Spannungsaruplitude des Hochfreqiienz-Ausgangsstromes
auf einen gewünschten Pegel, wobei der Transformator i5 eine betriebsmäßig mit dem Impulsgeber 14
verbundene Primärwicklung 150 und mehrere Sekundärwicklungen (151a, 151b, 151c. 151d, 15IeJ hat, die in
der Anzahl jeweils den mehreren Drahtsegmenten (la. 16, lc, Id, 1 e) entsprechen und mit diesen verbunden
sind (F ig. 2).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne Sekundärwicklung (151a, 151 ύ,
151c, 151d, 151ej mit jedem Drahtsegment (la, Ib, lc, Xd, ie) über einen Gleichrichter (17a, 176.17c, 17d, ile)
verbunden ist. so daß eine Folge von Gleichimpulsen zwischen jedem der Drahtsegmente (la, ib. ic, id, ie)
und dem Werkstück (6) liegt (F i g. 2).
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung eine Gleichstromquelle
(18—20) mit mehreren Widerständen (23) hat, die jeweils in der Anzahl den mehreren Drahtsegmenten
(la, 16, lc, lc/, ie)entsprechen und mit diesen verbunden sind(F i g. 3).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Schaltglicd (21) zwischen der Gleichstromquel-Ie
(18—20) und den Widerständen (23), um eine Folge von Bearbeitungsimpulsen zu erzeugen, die an jeden
Bcarbeitungsspalt zwischen jedem der Drahtsegmente(l«, Ib, lc, Xd. Ic,/und dem Werkstück (6) über jeweils
einen der Ausgangswidciuände (23) abgegeben wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungsfeld
destilliertes Wasser ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bcarbeitungsfluid ein
flüssiger Elektrolyt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Drahlclektrodc (1) Schleifkörner
aufgetragen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörncr in die Bereiche
der BearbeitungsspaSten in Suspension mit dem Bearbcitungsfluid zugeführt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlcifkörner aus wenigstens
einem der Materialien der Gruppe aus Diamant, Bornitrid. Borcarbid. Siliziumearbid. Zinkoxid, Siliziumoxid.
Aluminiumoxid und Siliciumnitrid ausgewählt sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 — 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtelektrode (1)
so einen Durchmesser zwischen 0,05 bis 0,5 mm aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtclcktrode (1) wenigstens teilweise
aus einem Material besteht, das aus der Gruppe Stahl, Wolfram, Kupfer und Messing ausgewählt ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 — 13, bei der das Werkstück aus einem Material mit einem
spezifischen Widerstand von wenigstens 50 Ohm ·cm besteht,dadurch gekennzeichnet.
daß das Bearbeitungsfluid einen spezifischen Widerstand von wenigstens 10J Ohm · cm aufweist, und
daß elektrische Energie zwischen jedes Drahtsegment (la, Xb, Xc, Xd, Xe) und das Werkstück (6) mit einem
Spannungspege! von wenigstens 50 V gespeist wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungsfluid durch Ionenaustausch
vorbehandcltes destilliertes Wasser und ein Rostschutzmittel in einer Menge aufweist, so daß das
Wasser einen spezifischen Widerstand von wenigstens 10JOhm-em hat.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7024877A JPS545287A (en) | 1977-06-14 | 1977-06-14 | Wire-cut processing device |
JP8588977A JPS5420485A (en) | 1977-07-18 | 1977-07-18 | Wire cutting device |
JP15495977A JPS5486895A (en) | 1977-12-21 | 1977-12-21 | Wire cutting |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2825868A1 DE2825868A1 (de) | 1979-01-11 |
DE2825868C2 true DE2825868C2 (de) | 1984-11-15 |
Family
ID=27300285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2825868A Expired DE2825868C2 (de) | 1977-06-14 | 1978-06-13 | Bearbeitungsvorrichtung mit einer mehrfach geführten Laufdraht-Elektrode |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4193852A (de) |
DE (1) | DE2825868C2 (de) |
FR (1) | FR2394360A1 (de) |
GB (1) | GB2000069B (de) |
IT (1) | IT1105210B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3107058A1 (de) * | 1980-02-25 | 1982-01-28 | Inoue-Japax Research Inc., Yokohama, Kanagawa | Verfahren und vorrichtung zum elektroerosiven drahtschneiden eines elektrisch leitenden werkstuecks |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4243864A (en) * | 1979-01-15 | 1981-01-06 | Vieau Richard R | Multiple wire electrode feed mechanism for electroerosion machine |
GB2067946B (en) * | 1980-02-14 | 1984-08-08 | Inoue Japax Res | Electrode holder-guidance assembly for wire-cut electrical machining |
JPS573529U (de) * | 1980-06-04 | 1982-01-09 | ||
DE3029792A1 (de) * | 1980-08-06 | 1982-03-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum zerteilen eines halbleiterkristalls in scheiben |
US4448655A (en) * | 1981-11-17 | 1984-05-15 | Inoue-Japax Research Incorporated | Traveling-wire electroerosion machining electrode and method |
US4486642A (en) * | 1982-03-16 | 1984-12-04 | Inoue-Japax Research Incorporated | Electroerosive contour-machining method |
CH653585A5 (fr) * | 1983-09-07 | 1986-01-15 | Charmilles Technologies | Dispositif pour detecter l'endroit ou se produit une decharge le long du fil-electrode d'une machine a electro-erosion. |
JPS60255316A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤカツト放電加工装置 |
DE3520540A1 (de) * | 1985-06-07 | 1986-12-11 | Aktiengesellschaft für industrielle Elektronik AGIE Losone bei Locarno, Losone, Locarno | Drahtfuehrungsanordnung zur fuehrung einer drahtelektrode einer elektroerosionsmaschine |
US5030818A (en) * | 1989-08-28 | 1991-07-09 | Dudas David J | Composite wire electrode |
US5284554A (en) * | 1992-01-09 | 1994-02-08 | International Business Machines Corporation | Electrochemical micromachining tool and process for through-mask patterning of thin metallic films supported by non-conducting or poorly conducting surfaces |
US5430268A (en) * | 1992-12-23 | 1995-07-04 | Basix Technologies Ltd. | Method and apparatus for adjusting and replacing EDM components from the guide assembly working end |
US5319175A (en) * | 1992-12-23 | 1994-06-07 | Basix Industries Ltd. | Apparatus for transferring electrical current to and from a moving wire |
US5384444A (en) * | 1992-12-23 | 1995-01-24 | Basix Technologies Ltd. | Sleeve forming wire passageway around pickup |
US5387331A (en) * | 1994-05-19 | 1995-02-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Wafer cutting device |
US5945010A (en) * | 1997-09-02 | 1999-08-31 | Composite Concepts Company, Inc. | Electrode wire for use in electric discharge machining and process for preparing same |
DE19883017B4 (de) * | 1998-11-13 | 2007-09-27 | Mitsubishi Denki K.K. | Oberflächenbehandlungsverfahren und Elektrode für ein Oberflächenbehandlungsverfahren |
US9284647B2 (en) * | 2002-09-24 | 2016-03-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for coating sliding surface of high-temperature member, high-temperature member and electrode for electro-discharge surface treatment |
CA2484285C (en) * | 2002-09-24 | 2012-10-02 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Method for coating sliding surface of high temperature member, and high-temperature member and electrode for electric-discharge surface treatment |
KR101004236B1 (ko) * | 2002-10-09 | 2010-12-24 | 미츠비시덴키 가부시키가이샤 | 회전체 및 그 코팅방법 |
CN100388998C (zh) * | 2006-07-06 | 2008-05-21 | 上海交通大学 | 水平走丝的分体式微细电火花线切割装置 |
KR20100015302A (ko) * | 2007-05-09 | 2010-02-12 | 가부시키가이샤 퀀텀 14 | 실리콘 기재의 가공 방법과 그 가공품 및 가공 장치 |
US9050672B2 (en) * | 2008-06-16 | 2015-06-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Wire discharge-machining apparatus with parallel cutting wires |
WO2010010927A1 (ja) * | 2008-07-24 | 2010-01-28 | 三菱電機株式会社 | 放電加工装置、放電加工方法および半導体基板の製造方法 |
US9950379B2 (en) | 2009-09-24 | 2018-04-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Wire electric discharge machining apparatus |
TWI377102B (en) * | 2009-11-18 | 2012-11-21 | Ind Tech Res Inst | Wire cut electrical discharge machine |
CN102821901A (zh) * | 2010-04-09 | 2012-12-12 | 三菱电机株式会社 | 放电加工装置以及放电加工方法 |
US9833854B2 (en) | 2010-05-18 | 2017-12-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Workpiece retainer, wire electric discharge machining device, thin-plate manufacturing method, and semiconductor-wafer manufacturing method |
DE102010040535A1 (de) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Sägen eines Werkstücks |
JP5490255B2 (ja) * | 2010-11-24 | 2014-05-14 | 三菱電機株式会社 | ワイヤ放電加工装置および半導体ウエハ製造方法 |
US9312066B2 (en) * | 2012-01-09 | 2016-04-12 | Apple Inc. | Magnetic shape optimization |
JP5578223B2 (ja) * | 2012-03-01 | 2014-08-27 | キヤノンマーケティングジャパン株式会社 | マルチワイヤ放電加工システム、マルチワイヤ放電加工装置、電源装置、半導体基板または太陽電池基板の製造方法、放電加工方法 |
JP5464506B2 (ja) * | 2012-04-26 | 2014-04-09 | キヤノンマーケティングジャパン株式会社 | ワイヤ放電加工システム、ワイヤ放電加工方法。 |
CN102672291B (zh) * | 2012-06-01 | 2014-09-24 | 浙江约特工具有限公司 | 高效齿尖线切割装置 |
DE102013201932A1 (de) * | 2013-02-06 | 2014-08-07 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks |
WO2017072976A1 (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | 三菱電機株式会社 | ワイヤ放電加工機、ワイヤ放電加工機の制御装置の制御方法及び位置決め方法 |
CN106270841B (zh) * | 2016-09-05 | 2018-05-08 | 南京航空航天大学 | 柔性金属薄板微群槽连续电解加工系统及方法 |
KR101905692B1 (ko) * | 2016-11-15 | 2018-10-12 | 한국에너지기술연구원 | 마이크로 버블과 와이어 방전 가공을 이용한 실리콘 잉곳 절단장치, 및 실리콘 잉곳 절단방법 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2526423A (en) * | 1947-04-10 | 1950-10-17 | Rudorff Dagobert William | Apparatus and method for cutting materials |
US3213257A (en) * | 1960-07-19 | 1965-10-19 | Gen Motors Corp | Electrical stock removal apparatus |
US3538289A (en) * | 1964-06-22 | 1970-11-03 | Minimation Inc | Apparatus for and method of electro-erosion machining |
GB1076094A (en) * | 1965-01-21 | 1967-07-19 | Exnii Metallorezh Stankov | Method of electroerosion machining of surfaces of workpieces |
US3436322A (en) * | 1965-08-19 | 1969-04-01 | Louise L Good | Plating apparatus and process |
US3642601A (en) * | 1968-12-03 | 1972-02-15 | Iwao Kondo | Machine for processing a piece of work by electric current |
US3586912A (en) * | 1970-02-20 | 1971-06-22 | Elox Inc | Electrical discharge machining power supply circuit with phase control for gap short circuit protection |
US3831576A (en) * | 1971-11-22 | 1974-08-27 | Motorola Inc | Machine and method for cutting brittle materials using a reciprocating cutting wire |
US3777102A (en) * | 1972-07-19 | 1973-12-04 | Colt Ind Operating Corp | Electrical discharge machining power supply circuit |
ES412355A2 (es) * | 1973-03-06 | 1976-03-01 | Andini Elosegui Burton | Perfeccionamientos en los alimentadores electricos para la tecnica de electro-erosion. |
CH560574A5 (de) * | 1973-09-11 | 1975-04-15 | Agie Ag Ind Elektronik | |
JPS51116132A (en) * | 1975-04-05 | 1976-10-13 | Kogyo Gijutsuin | Electrolytic grinding process |
IE43938B1 (en) * | 1975-09-04 | 1981-07-01 | De Beers Ind Diamond | Improvements in spark erosion |
US4052584A (en) * | 1976-04-29 | 1977-10-04 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method and apparatus for cutting insulating material |
-
1978
- 1978-06-13 US US05/915,206 patent/US4193852A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-06-13 DE DE2825868A patent/DE2825868C2/de not_active Expired
- 1978-06-13 GB GB7826780A patent/GB2000069B/en not_active Expired
- 1978-06-14 IT IT7849878A patent/IT1105210B/it active
- 1978-06-14 FR FR7817789A patent/FR2394360A1/fr active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3107058A1 (de) * | 1980-02-25 | 1982-01-28 | Inoue-Japax Research Inc., Yokohama, Kanagawa | Verfahren und vorrichtung zum elektroerosiven drahtschneiden eines elektrisch leitenden werkstuecks |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1105210B (it) | 1985-10-28 |
GB2000069A (en) | 1979-01-04 |
DE2825868A1 (de) | 1979-01-11 |
IT7849878A0 (it) | 1978-06-14 |
FR2394360B1 (de) | 1985-03-08 |
GB2000069B (en) | 1982-01-27 |
FR2394360A1 (fr) | 1979-01-12 |
US4193852A (en) | 1980-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2825868C2 (de) | Bearbeitungsvorrichtung mit einer mehrfach geführten Laufdraht-Elektrode | |
DE2810437C3 (de) | Vorrichtung für eine Funkenerosionsschneidemaschine | |
DE2755792C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum anodischen Polieren | |
DE4023155C2 (de) | Wechselstrom-Schutzgaslichtbogenschweißverfahren und Vorrichtung mit verbrauchbarer Elektrode | |
DE3118554A1 (de) | Stromversorgungsschaltung | |
DE2924170C2 (de) | ||
EP0268109A2 (de) | Impulsgenerator zur funkenerosiven Metallbearbeitung | |
DE2909073C2 (de) | ||
DE2824326A1 (de) | Stromversorgung fuer elektrische bearbeitung | |
CH694755A5 (de) | Elektroerosions-Maschine für die elektroerosive Bearbeitung eines Werkstücks und Verfahren zur Bearbeitung. | |
DE2922922A1 (de) | Drahtschnitt-elektroerosionsmaschine | |
DE2908696C2 (de) | ||
DE2502288C3 (de) | Verfahren zum Beseitigen der während des Erosionsprozesses auftretenden periodischen oder dauernden Auslenkung von draht- oder bandförmigen Elektroden | |
DE2609971C3 (de) | Gleichstrom-Lichtbogenschweißgerät für Betrieb mit hochfrequentem Impulsstrom | |
DE3209998C2 (de) | ||
DE3105988A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum elektroerosiven drahtschneiden eines werkstueckes | |
DE1185317B (de) | Schaltanordnung zur Funkenerosion | |
DE3140036C2 (de) | ||
DE3022332A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zum elektroerosiven bearbeiten | |
CH677201A5 (de) | ||
DE1294795B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur selbsttaetigen Regelung des Elektrodenvorschubes bei der Funkenerosion | |
DE3419943C2 (de) | Verfahren zur Erzeugung einer elektroerosiven Entladespannung und Drahtschneidmaschine zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3131037C2 (de) | ||
DE3107333A1 (de) | Kondensator-impulsgenerator | |
DE1011094B (de) | Anordnung fuer ein Funkenschneidgeraet zum elektrischen Abtrennen der Materialteilchen eines leitfaehigen Werkstueckes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |