DE2833765C2

DE2833765C2 - Vorrichtung für die Spülung der Bearbeitungszone beim funkenerosiven Schneiden

Info

Publication number: DE2833765C2
Application number: DE2833765A
Authority: DE
Inventors: Beat Ascona Kilcher
Original assignee: Agie Charmilles SA
Current assignee: Agie Charmilles SA
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1978-08-01
Publication date: 1982-05-19
Also published as: DE2833765A1; JPS54137799A; US4263493A; SE7809126L; JPS62181832A; IT7827199A0; FR2423300A1; JPH0333451B2; IT1098720B; JPS63167B2; GB2018662A; JPS62181831A; GB2018662B; FR2423300B1; CH640161A5; SE444524B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Spülung der Bearbeitungszone beim funkenerosiven Schneiden mit in einer Richtung fließendem Spülstrom.

Beim funkenerosiven Schneiden besteht die Schwierigkeit, an der kleinen Bearbeitungszone ein Spülmedium (Dielektrikum) mit kontrollierten elektrischen Leitwerteigenschaften vorzusehen. Die Leitfähigkeit verändert sich sehr schnell und unkontrolliert durch Abfallprodukte aus dem funkenerosiven Prozeß, wie z. B. Gase und Abfallpartikel. Da diese physikalischen Kenngrößen über die Zündwilligkeit der Arbeitsimpulse auf die Weite des Bearbeitungsspaltes und damit auf die Präzision des bearbeiteten Werkstückes rückwirken, ist für die genaue Bearbeitung die Beherrschung des Spülzustandes in der Bearbeitungszone notwendig. Daher hat sich die Strahlspülung durchgesetzt, die das Spülmedium gezielt an die Bearbeitungszone bringt. Die bekannten Strahlspülunger. arbeiten nach folgenden ίο drei Konstruktionsprinzipien:

— Anstrahlen der oberen und unteren Werkstückoberfläche im Bereich der Bearbeitungszone durch Spülkanäle, die an den Führungen der Drahtelektrode befestigt sind, wobei der Druck der beiden Spülstrahlen einstellbar ist (CH-PS 5 26 365, CH-PS 5 60 574, AGIE-Veröffentlichungen Nr. 316 vom September 1975 und Nr. 312 vom Juni 1975).

— Anstrahlen einer Werkstückoberfläche durch Gas im Bereich der Bearbeitungszone, wobei die Gaszufuhr nicht an den Führungen der Drahtelektrode angeordnet ist (AT-PS 2 65 459).

— Das Spülmedium durchfließt infolge Druckunterschiedes die Bearbeitungszone in einer Richtung, wobei die beiden oder nur eine Zufuhr des Spülmediums an den Führungen der Drahtelektrode befestigt sind (DD-PS 1 15 593).

Die bekannten Spülungen der kleinen und engen Bearbeitungszone haben den Nachteil, daß die Spülkanäle mit fortschreitendem Erosionsprozeß relativ zur Werkslückoberfläche bewegt werden müssen. Hierbei ist es unerheblich, ob die Spülkanäle an den Führungen der Drahtelektrode angebracht sind oder nicht. b5 Abgesehen von den größeren, während des Erosionsprozesses unkontrolliert sich ändernden Leckverlusten zwischen Spülkanalmündung und Werkstückoberfläche wird ein höherer Aufwand für das bewegliche Zufuhrsystem verlangt Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß ungenügende oder gestörte Spülverhältnisse durch einen oder zwei Spülstrahlen auf die kleine und enge Bearbeitungszone sich ergeben. Vor allen Dingen ist es nicht möglich, den entstehenden Gasen und dem Abtrag bei besonders hohen Werkstücken im Inneren Herr zu werden. Das liegt zum einen daran, daß die Spülstrahlen durch ihre Gegenstrahlwirkung eine Stauung auslösen können und darüber hinaus auch daran, daß durch die entstehenden Gase und die zugemischten Abtragspartikel in den sehr engen Schlitzen keine Kontrollmöglichkeiten für den Leitwertzustand mehr gegeben sind. Es kann zusätzlich eintreten, daß sich durch das Zusammenfügen von zwei Spülstrahlen aus unterschiedlichen Richtungen Turbulenzen und durch Strömungsbeschleunigungen auch Unterdruckgebiete ergeben, die dem Gas eine besonderes hohe Ausdehnungsfähigkeit vermitteln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne die bekannten Spülkanäle mit ihren Schwierigkeiten eine einwandfreie Spülung der Bearbeitungszone zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches definierte Erfindung gelöst.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine werkstückbezogene Spülkammer;

F'g.2 Spülanordnung mit zwei oder mehr Werkstückpaaren.

Die Darstellung in F i g. 1 zeigt die für das Verfahren notwendige Drahtelektrode (1), die an Draht-Führungsköpfen (2) in geometrisch definierter Lage und im allgemeinen unter einer Zugspannung geführt wird. Die Ausgestaltung solcher Führungsköpfe (2) ist bekannt (z.B. CH-Patent 5 94 477). Statt Drahtelektroden können auch hier Bandelektroden in Frage kommen. Die Drahtführungsköpfe sind über die Haltearme (3) mit dem Rumpf einer Werkzeugmaschine verbunden. Auf dem in der Skizze nicht angedeuteten Tisch dieser Werkzeugmaschine, der die für die Bearbeitung notwendigen Koordinatenbewegungen im allgemeinen gesteuert durch eine numerische Steuerungseinrichtung ausführt, sind die Werkstücke (4) aufgespannt. Von einem ebenfalls nicht gezeichneten Funkengenerator werden an die Bearbeitungszone zwischen den Werkstücken (4) und der Drahtelektrodc (1) die elektrischen Bearbeitungsimpulse geliefert. Die beiden Werkstücke (4) werden nun gemeinsam auf der Werkzeugmaschine aufgespannt und durch einen Dichtungsring (5), der nicht mit der Barbeitungsgeometrie in Überschneidung kommen darf, auf Abstand gehalten. So entsteht zwischen den beiden Werkstücken (4) ein innerer Spülraum, in den durch einen Spülanschluß (6), gesteuert mit einem Hahn (10), in Richtung (7) Arbeitsmedium hineingespült wird. Aufgrund des Zuspüldruckes nimmt das Medium anschließend seinen Weg zur Austrittsrichtung (8), durch die Bearbeitungszone (9) zwischen Drahtelektrode (1) und Werkstück (4) hindurch. Wichtig ist, daß aufgrund der Anordnung diese Bearbeitungszone nur in einer eindeutigen Strömungsrichtung durchspült wird.

Es ist natürlich ohne weiteres möglich, statt der gezeichneten kompakten Werkstücke ^4) auf jeder Seite auch ein Paket von Einzelblechen aufzuspannen, was in der Praxis sehr häufig bei der Fabrikation von Prototypteilen gemacht wird. Zur Anwendung des beschriebenen Spülverfahrens ist es ebenfalls nicht

notwendig, daß die Werkstücke (4) auf beiden Seiten des inneren Spülraumes eine gleiche Dicke besitzt. Das Verfahren bleibt ohne weiteres auch anwendbar, wenn auf der einen Seite nur ein sehr dünnes Blech benutzt wird, das nach dem Ende der Bearbeitung unter Umständen auch keinen technischen Einsatzzweck haben muß, so daß nur auf einer Seite der inneren Spülkammer ein echtes Werkstück angeordnet ist.

Verfahrenstechnisch ist es ohne weiteres auch möglich, die Spülrichtungen (7) und (8) umzukehren, indem l. B. am Hahn (10) gesäugt statt druckgespült wird. In der Praxis ist eine solche umgekehrte Spülrichtung jedoch wesentlich umständlicher zu verwirklichen.

In Fig.l sind die Werkstücke (4) und der Dichtungsring (5) geschnitten gezeichnet, was durch d^;e Schraffur angedeutet wird. Die Draht-Elektrode (1) hat in dem Werkstück bereits einen gewissen Schlitz (9) eingeschnitten, der an der nicht schraffierten Fläche zu erkennen ist. In der praktischen Anwendung des Verfahrens wird natürlich so in der Abhängigkeit von der Schnittlänge eine immer größere Ausweichmöglichkeit für das Spulmedium aus der inneren Spülkammer geschaffen. Wenn dieses Leck bei sehr großen Beai beitungsgeometrien so g.^roß wird, daß die Spülung an der Bearbeitungszone beeinträchtigt würde, kann der Operateur ohne weiteres den bereits geschnittenen Schlitz (9) bei einer kurzen Bearbeitungsunterbrechung durch beidseitiges Bekleben z. B. mii Blechen oder auch mit elektrisch nichtleitenden Materialien, wieder verschließen.

In F i g. 2 ist eine im Prinzip gleiche Anordrung wie in Fig.l gewählt, nur sind die Drahtführungsköpfe (2) an den Haltearmen (3) auf eine größere Distanz eingestellt, so daß auf dem Werkstücktisch eine mehrfache Anordnung von Werkstückpaaren (4) aufgespannt werden kann. Durch Abstandhalter (11) muß dafür gesorgt werden, daß zwischen jedem Paar die Spülströme (8) durch einen Distranzraum frei austreten können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die Spülung der Bearbeitungszone beim funkenerosiven Schneiden mit in einer Richtung fließendem Spülstrom, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufgespannte Werkstücke (4) eine innere Spülkammer (19) bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Werkstückpaare aufgespannt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (4) in an sich bekannter Weise aus einem Paket von Einzeiwerkstücken besteht

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine leicht entfernbare Abdeckung für den bereits geschnittenen Schlitz (9) zur Vermeidung von Wasserverlusten.

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