DE3003122A1

DE3003122A1 - Drahtelektrodenhalterungs- und - fuehrungsvorrichtung fuer die elektrische bearbeitung

Info

Publication number: DE3003122A1
Application number: DE19803003122
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Tokyo Inoue
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1980-02-14
Filing date: 1980-01-29
Publication date: 1981-07-30
Also published as: JPS6346197Y2; GB2069395B; FR2476397B1; GB2069395A; FR2474371A1; GB2067946A; JPS56121530U; GB2067946B; FR2474371B1; IT1148001B; DE3105299A1; US4263116A; IT8147814A0; FR2476397A1

Description

Inoue-Japax Research Incorporated

Yokohamashi, Kanagawaken,

Japan

Drahtelektrodenhalterungs- und -führungsvorrichtung für die elektrische Bearbeitung

Die Erfindung bezieht sich auf die elektrische Bearbeitung (allgemein als EM bezeichnet und EDM, ECM und ECDM umfassend) mittels Draht-Materia]abtragung und insbesondere auf eine Drahtelektrodenhalterungs- und -führungsvorrichtung für die elektrische Bearbeitung mit einer Drahtelektrode.

Die elektrische Entladungsbearbeitung oder elektrische Bearbeitung mittels Drahtelektrode macht von einer durchlaufenden Drahtelektrode einer Dicke im Bereich zwischen 0,05 und 0,5 mm Gebrauch, die axial vorgerückt und von einer Zuführungsseite durch eine Bearbeitungszone zu einer Aufnahmeseite gefördert wird. In der Bearbeitungszone wird ein Werkstück angeordnet, und man sieht einen EDM-Spalt zwischen der vorrückenden Drahtelektrode und dem

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Werkstück vor. Ein Bearbeitungsfluid, typisch destilliertes Wasser dielektrischer Art oder ein flüssiger Elektrolyt, wird zugeführt, um damit den EDM-Spalt zu füllen und zu spülen, während ein elektrischer Strom zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück angelegt wird, um eine Abfolge von elektrischen Entladungen oder eine starke elektrolytische Wirkung durch das Fluidmedium zu erzeugen, wodurch eine Materialabtragung vom Werkstück ermöglicht wird. Während die Materialabtragung fortschreitet, wird das Werkstück relativ zur vorrückenden Elektrode und allgemein quer zu deren Axialrichtung längs eines bestimmten Weges verschoben, um einen gewünschten Schnitt im Werkstück zu bilden.

In der Drahtförderungsbahn werden unmittelbar stromauf der Aufnahmeseite von einem Motor angetriebene Antriebsrollen vorgesehen, um auf den Draht eine Zugkraft auszuüben und ihn mit einer bestimmten Vorrückgeschwindigkeit zu fördern. Von einem Motor angetriebene Bremsrollen können außerdem unmittelbar stromab der Zuführungsseite vorgesehen werden, um zu sichern, daß der Draht mit einer geeigneten Spannung gestreckt längs des Weges wandert, der außerdem ein Paar von Führungsorganen enthält, die aus glatten bogenförmigen Laufflächen gebildet sind, die zur Änderung der Richtung des Drahtförderweges von der Zuführungsseite zur Bearbeitungszone bzw. von dieser zur Aufnahmeseite dienen. Diese Führungsorgane können auch als Drahtlageeinstellungsführungen dienen, die den wandernden Draht genau in einer bestimmten Bearbeitungsstellung über dem Werkstück ausrichten.

Der Aufbau eines Drahtlageeinstellungs-Führungsorgans beeinflußt daher direkt die erzielte Bearbeitungsgenauigkeit.

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Bisher waren zwei Formen des Drahtdurchlaufs in der Drahtführungs- und -halterungsverrichtung im Gebrauch. Eine verwendet einen durch einen länglichen festen Körper hindurch gebildeten Innenkanal. Solche Führungskörper ermöglichen jedoch keine leichte Montage und Demontage des durchlaufenden Drahtes. Bei der anderen Form liefert ein V-förmiger Schlitz an einem festen Führungskörper eine Lauffläche für den wandernden Draht, doch neigt diese Ausbildung dazu, eine Verlagerung des wandernden Drahtes zu verursachen, was zu einer Bearbsitungsungenauigkeit führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Drahtelektrodenhalterungs- und -führungsvorrichtung für die elektrische Entladungs- oder elektrochemische Bearbeitung mittels Drahtelektrode zu entwickeln, die eine einfache Montage und Demontage des durchlaufenden Drahtes und eine sehr genaue Bearbeitung der behandelten Werkstücke ermöglicht.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist eine Drahtelektrodenhalterungs- und -führungsvorrichtung für die elektrische Bearbeitung, bei der eine durchlaufende Drahtelektrode vorgerückt und von einer Zuführungsseite durch den Bereich eines Werkstücks zu einer Aufnahmeseite gefördert wird und ein elektrischer Strom zwischen der vorrückenden Drahtelektrode und dem Werkstück durch einen fluidgefüllten Bearbeitungsspalt zur Materialabtragung vom Werkstück fließt, mit dem Kennzeichen, daß sie ein erstes Rad, das um eine erste Achse drehbar und längs seines ümfangs mit einer ringförmigen, zur Aufnahme und Halterung der Drahtelektrode geeigneten Nut gleichmäßiger Tiefe ausgebildet ist, ein zweites Rad, das um

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eine zweite, zur ersten Achse parallele Achse drehbar und mit einem Flansch eines zu dem der Nut im wesentlichen komplementären Profils ausgebildet ist, und Mittel (Federn) zum Treiben der beiden Achsen zueinander und damit zum Drücken des Flansches des zweiten Rades in passenden Eingriff in die Nut des ersten Rades und zur festen Führung der Drahtelektrode dazwischen beim Durchlaufen durch die Nut aufweist.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigen:

Fig* 1 eine schematische Ansicht zur Blockdarstellung eines Drahtelektroden-Elektrobearbeitungssystems mit einem Paar von Vorrichtungen gemäß der Erfindung;

und

Fig. 2 eine vergrößerte schematische Aufsicht einer Drahtelektrodenhalterungs- und -führungsvorrichtung nach Fig. 1 .

In F"ig. 1 ist eine durchlaufende Drahtelektrode 1 gezeigt, die axial vorrückt und von einer Zuführungsseite 2, die in der Form einer Zuführungstrommel dargestellt ist, zu einer Aufnahmeseite 3 gefördert wird, die in der Form einer Aufnahmetrommel dargestellt ist. Im Weg der Drahtelektrode 1 ist ein Paar von festen Führungsorganen 4a und 4b vorgesehen, die zur Änderung der Richtung der Drahtbewegung von der Zuführungsseite 2 zu einer Bearbeitungszone 5 und von der letzteren zur Aufnahmeseite 3

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bestimmt sind. In der Bearbeitungs zone 5_ ist ein Werkstück W der wandernden Drahtelektrode 1 unter Bildung eines Bearbeitungsspalts dazwischen gegenübergestellt. Ein Bearbeitungsfluid, z. B. destilliertes Wasser oder eine andere Flüssigkeit dielektrischer Art (d. h. EDM-Fluid) oder ein flüssiger Elektrolyt geeigneter Leitfähigkeit (d. h. ECM-Fluid) wird in die Bearbeitungszone 5_ eingeführt.

Vor und hinter der Bearbeitungszone und zwischen den festen FührungsOrganen 4a und 4b, die von irgendeinem bekannten Aufbau sein können, sind Drahtelektrodenhalterungs- und -führungsVorrichtungen 6a bzw. 6b angeordnet, die erfindungsgemäß aufgebaut sind. Die Funktion der Vorrichtungen 6a und 6b ist die, eine Bahnabweichung des wandernden Drahtes 1 zu verhindern,ihn genau in einer gewünschten Lage über der Bearbeitungszone 5_ zu halten und hier außerdem den Bearbeitungsstrom zu leiten. So ist der eine Ausgangsanschluß einer elektrischen Bearbeitungsstromquelle 7 mit diesen Vorrichtungen 6a und 6b verbunden, und ihr anderer Ausgangsanschluß ist mit dem Werkstück W verbunden, um den Bearbeitungsstrom zwischen dem letzteren und der Drahtelektrode 1 durch den Bearbeitungsspalt fließen zu lassen. Die Materialabtragung vom Werkstück W findet je nach der Art der verwendeten Bearbeitungsflüssigkeit und der Art des angelegten Bearbeitungsstroms durch EDM- oder ECM-Wirkungen statt.

Während die Bearbeitung fortschreitet, wird das Werkstück W von einem (nicht dargestellten) Tisch getragen und relativ zur wandernden Drahtelektrode 1 längs einer bestimmten Bahn so verschoben, daß eine gewünschte Bearbeitungsabtragung entsprechend dem Verschiebungsweg im Werkstück W erzeugt wird.

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Außerdem sind in der Drahtelektroden-Bewegungsbahn Antriebsrollen 8 dargestellt, die von einem (nicht dargestellten) Motor angetrieben und unmittelbar stromauf der Aufnahmeseite 3 vorgesehen sind, um ein kontinuierliches oder aufeinanderfolgendes Vorrücken und Fördern der Drahtelektrode 1 zu erreichen, und es sind außerdem Bremsrollen 9 dargestellt, die von einem (nicht dargestellten) Motor angetrieben und unmittelbar stromab der Zuführungsseite 2 vorgesehen sind. Die Antriebsrollen 8 und die Bremsrollen9 ergeben eine bestimmte Fördergeschwindigkeit der Drahtelektrode 1 und eine bestimmte darauf einwirkende Spannung.

In Fig. 2 ist in einer vergrößerten Aufsicht der Aufbau jeder der Drahtelektrodenhalterungs- und -führungsvorrichtungen 6a und 6b dargestellt, die in Fig. 1 gezeigt sind. Die Vorrichtung 6^ umfaßt so ein erstes Rad zur Drehung um eine Welle 62, das längs seines Umfänges mit einer ringförmigen Nut 63 einer gleichmäßigen Tiefe ausgebildet ist, die zur Aufnahme und Halterung der Drahtelektrode 1 darin geeignet ist. Ein zweites Rad 64 ist um eine Welle 65 drehbar und mit einem Flansch 66 ausgebildet, der ein der Nut 63 des ersten Rades 61 komplementäres Profil aufweist. Die Wellen 62 und 65 erstrecken sich zueinander parallel, und die Räder 61 und 64 liegen in einer gemeinsamen Ebene einschließlich der Drahtelektrode 1, die die Zeichenebene der Fig. 2 von der Vorderseite zur Rückseite durchsetzend wandert. Nach Aufnahme der zwischen den festen Führungsorganen 4a und 4b ausgestreckten Drahtelektrode 1 . in der dem Rad 64 zugewandten Nut 63 des Rades 61 wird die das erste Rad 61 tragende Welle 62 zu der das Rad 64 tragenden Welle hin oder umgekehrt gedrückt, um den Flansch

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in passenden Eingriff mit der Nut 63 einzudrücken, so daß die Drahtelektrode 1 zwischen diesen, wie dargestellt, fest gehalten ist.

Nach der Darstellung ist die Nut 63 vorzugsweise im Querschnitt so abgestuft, daß der äußere Bereich von größerer Breite als der innere Bereich ist. Dieser Aufbau ermöglicht, daß sich der Draht 1 leicht in die Nut einführen und leicht daraus entfernen läßt.

Die Welle 62 wird von einem Motor 67 gedreht. Eine Riemenanordnung 68 kuppelt die Welle 62 mit der Welle 65, so daß das erste Rad 61 und das zweite Rad 64 in entgegengesetzten Richtungen angetrieben werden, um die dazwischen erfaßte Drahtelektrode 1 zu führen. Die Wellen 62 und 65 sind außerdem durch Federn 69a und 69b miteinander gekuppelt, die zur federnden Halterung der Räder 61 und 64 dienen. Schließlich sind mit den Wellen 62 und 65 Stromleiterbürsten 71 verbunden, die an einen Anschluß der elektrischen Bearbeitungsstromquelle 7 angeschlossen sind, deren anderer Anschluß mit dem (in Fig. 2 nicht dargestellten) Werkstück W verbunden ist.

Man kann feststellen, daß die Erfindung eine wesentlich verbesserte Drahtelektrodenhalterungs- und -führungsvorrichtung für die Wanderdraht-Elektrobearbeitungselektrode zur Verfügung stellt. Im Gegensatz zum bekannten V-Nutaufbau, bei dem die Drahtelektrode zur Verlagerung von den Führungsflächen weg neigt, ist sie geeignet, die Drahtelektrode mit Konsistenz und Stabilität zu halten und eine Verlagerung oder Schwingung derselben zu verhindern.

Das allseitig einfassende Halten wird federnd be-

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wirkt, so daß der Draht gegen eine mögliche Schwankung des Drahtdurchmessers oder eine mögliche Schwingung des Drahtes stabil und glatt ohne Schwierigkeit gehalten und geführt werden kann. Die Drahtlageeinstellung wird mit einem Aufbau erreicht, bei dem zwei Räder getrennt sind; der Draht kann also im Gegensatz zum bekannten Matrizenhalterungs- und -führungsaufbau äußerst leicht montiert und demontiert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist demgemäß äußerst geeignet zur Handhabung, wenn z. B. die Drahtelektrode gelegentlich bricht und eine neue Lageeinstellung erforderlich macht. Außerdem können ein oder beide Räder auch vorteilhaft als Bearbeitungsstromleiter verwendet werden, um eine stabilisierte Stromleitung zu ermöglichen. Da die Vorrichtung auf den wandernden Draht ohne unzulässige oder übermäßige Preßkraft einwirken kann, ist die Möglichkeit eines Drahtbruchs erheblich verringert.

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Leerseite

Claims

.Anspruch

Drahtelektrodenhalterungs- und -führungsvorrichtung für die elektrische Bearbeitung, bei der eine durchlaufende Drahtelektrode vorgerückt und von einer Zuführungsseite durch den Bereich eines Werkstücks zu einer Aufnahmeseite gefördert wird und ein elektrischer Strom zwischen der vorrückenden Drahtelektrode und dem Werkstück durch einen fluidgefüllten Bearbeitungsspalt zur Materialabtragung vom Werkstück fließt,

dadurch gekennzeichnet,

daß sie ein erstes Rad (61), das um eine erste Achse (62) drehbar und längs seines ümfangs mit einer ringförmigen, zur Aufnahme und Halterung der Drahtelektrode (1) geeigneten Nut (63) gleichmäßiger Tiefe ausgebildet ist, ein zweites Rad (64), das um eine zweite, zur ersten Achse (62) parallele Achse (65) drehbar und mit einem Flansch (66) eines zu dem der Nut (63) im wesentlichen komplementären Profils ausgebildet ist, und Mittel (Federn 69a, 69b) zum Treiben der beiden Achsen (62, 65) zueinander und damit zum Drücken des Flansches (66) des zweiten Rades (64) in passenden Eingriff in die Nut (63) des ersten Rades (61) und zur festen Führung der Drahtelektrode (1) dazwischen beim Durchlauf durch die Nut (&3) aufweist.

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