DE3108536A1

DE3108536A1 - Verfahren und vorrichtung zum elektroerosiven drahtschneiden

Info

Publication number: DE3108536A1
Application number: DE19813108536
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Tokio Inoue
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1980-03-07
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1981-12-24
Also published as: IT8147966A0; GB2075894B; JPS56126533A; FR2477452A1; GB2075894A; FR2477452B1; IT1142663B; US4418263A

Description

3108538

Inoue-Japax Research Incorporated Yokohamashi, Kanagawaken, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum elektroerosiven Drahtschneiden

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das elektroerosive Drahtschneiden und insbesondere auf ein neues und nützliches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum elektroerosiven Drahtschneiden eines leitenden Werkstücks mit einer durchlaufenden Drahtelektrode, die unter Erstreckung und axialer Förderung zur kontinuierlichen Bewegung zwischen einer Abgabeseite und einer Aufnahmeseite durch eine Schneidzone gehalten ist, in der das Werkstück angeordnet ist.

Das elektroerosive Drahtschneideverfahren, wie es nach dem Stand der Technik (siehe z. B. DE-OS 2 721 804) allgemein

130052/0712

3108535

bezeichnet wird, macht Verwendung einer durchlaufenden Drahtelektrode, die z. B. aus Kupfer oder Messing besteht und eine regelmäßige dünne Drahtform, ζ. Β. von kreisförmigem Querschnitt, mit einem Durchmesser im Bereich zwischen 0,05 und 0,5 mm aufweist. Der Draht wird in einem Drahthalterungssystem montiert, um sich von einer Abgabeseite, z, B. einer Drahtabgabespule oder -trommel, zu einer Aufnahmeseite, z. B. einer Drahtaufnahmespule oder -trommel^ zu erstrecken, und wird axial durch Antriebsmittel, ζ. B. ein an der Aufnahmeseite angeordnetes Zugrollensystem, gefördert, um längs einer geführten durchlaufenden Bahn vorzurücken undjsich kontinuierlich durch eine Schneidzone hindurchzubewegen. Ein in der Schneidzone angeordnetes Werkstück wird dem bewegten Draht zugewandt, um einen Bearbeitungsspalt damit zu begrenzen, der mit einem Bearbeitungsflüssigkeitsmedium gespült wird. Man läßt einen elektrischen Bearbeitungsstrom zwischen dem eine Werkzeugelektrode bildenden bewegten Draht und dem eine Gegenelektrode bildenden Werkstück fließen, um elektroerosives / vom Werkstück abzutragen. Gleichzeitig wird das Werkstück relativ zur bewegten Drahtelektrode allgemein quer zu deren Achse längs einer bestimmten Bahn verschoben, so daß ein gewünschtes Drahtschneidemuster, das durch die Bahn der Relatiwerschiebung bestimmt wird, im Werkstück erzeugt wird. Der Begriff "elektroerosiv" oder "Elektroerosion" wird hier verwendet, um einen Bearbeitungsprozeß zu beschreiben, bei dem eine Materialabtragung als Ergebnis eines Durchganges eines elektrischen Stroms hoher Dichte, der die Form einer Folge einzelner, zeitlich

138052/0712

3108538

beabstandeter elektrischer Entladungen, die rait hoher Frequenz auftreten, oder eines starken elektrolytischen Auflösungsstroms, der entweder ein Gleichstrom oder ein gepulster Strom sein kann, oder einer Kombination der Wirkung elektrischer Entladungen mit der elektrolytischen Auflösungswirkung annehmen kann, durch den Bearbeitungsspalt bewirkt wird. In Abhängigkeit von der gewünschten besonderen Wirkung der Materialabtragung ist die Bearbeitungsflüssigkeit geeignet zusammengesetzt, um das dielektrische, leitende oder dielektrische/leitende Spaltmedium zu bilden. Wasser kann entionisiert oder in verschiedenen Graden ionisiert werden, um ein günstiges EDM-(elektrische Bearbeitungsentladung), ECM-(elektrochemische Bearbeitungs) oder ECDM-(elektrochemische und Entladungsbearbeitungs)flüssigkeitsmedium zu bilden. Der mit der Bearbeitungsflüssigkeit gespülte Spalt muß von einer geringen Abmessung, und zwar allgemein in der Mikrongrößenordnung sein, um die elektroerosive Spaltbedingung zwischen der bewegten Drahtelektrode und dem Werkstück zu schaffen und aufrechtzuerhalten. Die ständige Axialbewegung der Drahtelektrode ergibt eine kontinuierliche Erneuerung der Bearbeitungsoberfläche daran, die dem Werkstück durch den Bearbeitungsspalt hindurch zugewandt ist, und wird benötigt, da die Drahtelektrode so dünn sein muß, wie zuvor erwähnt wurde.

Das Grundprinzip des Drahtschneid-Elektroerosionsverfahrens ist daher, ein gewünschtes Schneidmuster zu erzielen oder das Muster zu formen, indem man den entsprechenden Musterungs- oder Profilijferungsvorschub zwischen dem Werkstück und einer durch den Draht gebildeten "Linien"elektrode bewirkt. Dies ist ein grundsätzlicher

130052/0712

Unterschied gegenüber dem Einsenktyp-Elektroerosionsverfahren, bei dem die Werkzeugelektrode besonders geformt ist und die Elektrodenform im Werkstück reproduziert wird. Beim Drahtschneide-Elektroerosionsverfahren gibt es keine Analogie zwischen dem Profil der Drahtelektrode und einem im Werkstück auszubildenden gewünschten Schneidmuster. Die "Linien"-Elektrode folgt effektiv einer vorgeschriebenen Bahn im Werkstück, die direkt das gewünschte Schneidmuster erzeugt. Daher wird die Genauigkeit eines Drahtschneidmusters durch die Genauigkeit der vorgeschriebenen und in der Relativbewegung zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück befolgten Profilierungsvorschubbahn beeinflußt. Es gibt nach dem Stand der Technik keine Hinweise, daß die Form der Drahtelektrode die Genauigkeit eines Drahtschneidmusters im Werkstück beeinflussen könnte. Demgemäß wurde allgemein angenommen, daß es genügt, eine Drahtelektrode mit kreisförmigem oder regelmäßigem Querschnitt zu verwenden, die ohne weiteres erhältlich ist, sofern der Draht eine ausreichende Dicke hat oder so dünn wie 0,05 bis 0,5 mm ist, um eine gewünschte Genauigkeit zu erreichen, da die Genauigkeit von der Frage der genauen Einstellung einer Profilierungsvorschubbahn und davon abhängt, daß die Drahtelektrode der genau eingestellten Bahn genau folgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues und brauchbares Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zum elektroerosiven Drahtschneiden eines elektrisch leitenden Werkstücks zu entwickeln, die das Drahtschneiden eines leitenden Werkstücks mit größerer Genauigkeit ermöglichen.

1150052/0712

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist zunächst ein Verfahren zum elektroerosiven Drahtschneiden eines leitenden Werkstücks mit einer durchlaufenden Drahtelektrode, die unter Erstreckung und axialer Förderung zur kontinuierlichen Bewegung zwischen einer Abgabeseite und einer Aufnahmeseite durch eine Schneidzone gehalten ist, bei dem man a) die Drahtelektrode mit einem regelmäßigen Querschnittsprofil von der Abgabeseite fördert, b) die Drahtelektrode in die Schneidzone führt, wo sie kontinuierlich eine elektroerosive Drahtschneidwirkung auf das Werkstück ausübt, und sie weiter kontinuierlich zur Aufnahmeseite fördert, und c) eine Relativverschiebung zwischen der bewegten Drahtelektrode und dem Werkstück länge einer vorbestimmten Bahn zur Bildung des gewünschten Drahtschneidemusters im Werkstück bewirkt, mit dem Kennzeichen, daß man die Drahtelektrode stromab der Abgabeseite und stromauf der Schneidzone formt und ihr ein Querschnittsprofil gibt, das von dem regelmäßigen Querschnittsprofil verschieden und im Zusammenhang mit einem im Werkstück zu bearbeitenden Schneidmuster vorgewählt ist, und die so geformte Drahtelektrode in die Schneidzone führt.

Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet.

So kann das Formen durch Ziehen der Drahtelektrode mit dem zunächst regelmäßigen Querschnitt durch eine Ziehform

1SÖÖB2/071S

-limit einer öffnung des zum vorgewählten Querschnittspröfil komplementären Querschnittsprofils erfolgen, um der Drahtelektrode das vorgewählte Querschnittsprofil zum Fördern in die Schneidzone zu geben. Alternativ kann das Formen auch durch Elektroerosion erfolgen. Hierzu können eine oder mehrere Hilfsdrahtelektroden in der erforderlichen Anzahl zur Bildung eines Profilierungsdrahtnetzwerks oder -Elektrodensystems in einer gegenseitigen Zuordnung montiert werden, die dem vorgewählten Querschnittsprofil .entspricht und durch die die Drahtelektrode von der Abgabeseite gefördert und elektroerosiv bearbeitet wird, so daß man die Drahtelektrode mit dem vorgewählten Querschnittsprofil zum Einführen in die Schneidzone zur Bearbeitung des Werkstücks erhält. Nach einer weiteren Alternative kann das Formen der Drahtelektrode durch Schneiden oder Schleifen mit einem Schneid- oder Schleifwerkzeug erfolgen.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Drahtzuführeinrichtung an der Abgabeseite zum Zuführen der Drahtelektrode mit einem regelmäßigen Querschnittsprofil, einer Drahtfördereinrichtung zum kontinuierlichen Fördern der Drahtelektrode in die Schneidzone zwecks kontinuierlicher Bewegung dadurch unter elektroerosiver Schneideinwirkung auf das Werkstück und zum kontinuierlichen Weiterfördern der Drahtelektrode zur Aufnahmeseite und einer Profilierungsvorschubeinrichtung zur Relativverschiebung des Werkstücks gegenüber der bewegten Drahtelektrode längs einer vorbestimmten Bahn zur Bildung des gewünschten Drahtschneidemusters im Werkstück, mit dem Kennzeichen, daß stromab der Drahtzuführeinrichtung und

1300S2/0712

3108538

stromauf der Schneidzone eine Formeinrichtung zur Ausbildung .der Drahtelektrode mit einem Querschnittsprofil angeordnet ist, das von dem regelmäßigen Querschnittsprofil verschieden und im Zusammenhang mit einem im Werkstück zu bearbeitenden Schneidmuster vorgewählt ist.

Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Ansprüchen 9 bis 15 gekennzeichnet.

So kann die Formeinrichtung aus einer Ziehformeinrichtung bestehen, die eine Öffnung mit einem zu dem vorgewählten Profil komplementären Profil aufweist und in der Bahn der durch die Zuführeinrichtung von der Abgabeseite geförderten Drahtelektrode angeordnet ist, um die das regelmäßige Querschnittsprofil aufweisende Drahtelektrode zu ziehen und sie so zu dem vorgewählten Quer-

dem
schnittsprofil vor/ Einführen in die Schneidzone durch die Drahtfördereinrichtung zu verformen. Alternativ besteht die Formeinrichtung aus einem Schneid- oder Schleifwerkzeug, das in der Bahn der Drahtelektrode angeordnet ist, um diese zu schneiden oder zu schleifen und sie so mit dem vorgewählten Profil zu versehen. Nach einer weiteren Alternative kann die Formeinrichtung aus einem Hlektroerosionselektrodensystem bestehen. Hierzu können eine oder mehrere Hilfsdrahtelektroden in der erforderlichen Anzahl so montiert sein, daß sie ein Profilierungsdrahtnetzwerk oder -system bilden, das in einer gegenseitigen Zuordnung angeordnet ist, die dem vorgewählten Querschnittsprofil entspricht und durch die die Drahtelektrode von der Zuführeinrichtung gefördert und elektroerosiv bearbeitet wird, um der Drahtelektrode das

31Q853S

vorgewählte Querschnittsprofil zum Einführen mittels der Drahtfördereinrichtung in die Schneidzone zu geben.

Das Querschnittsprofil, das durch die Formeinrichtung der von der Zuführeinrichtung kommenden Drahtelektrode verliehen werden soll, kann dreieckig, quadratisch, halbkreisförmig, sternförmig oder von jeder anderen vorgewählten Form sein, die von dem im Werkstück zu bearbeitenden besonderen Schneidmuster abhängt. Entgegen der herrschenden Meinung, daß die dünne Drahtelektrode beim Drahtschneide-Elektroerosionsverfahren von jeder erhältlichen regelmäßigen Form, wie z. B. von Kreisform, sein kann und daß keine besondere Notwendigkeit besteht, hinsichtlich der Schneidgenauigkeit ein besonderes Querschnittsprofil einer Drahtelektrode statt des üblicherweise erhältlichen Profils zu wählen, wurde gefunden, daß es besondere Vorteile liefert, in die Schneidzone eine Drahtelektrode einzuführen, die mit einem besonderen Querschnittsprofil geformt ist, das im Zusammenhang mit einem im Werkstück zu bearbeitenden besonderen Schneidmuster ausgewählt wird. Dies wurde bei einer Vielfalt von Bearbeitungsanwendungsfallen als vorteilhaft und wirkungsvoll befunden, wo die Anforderungen an die Schärfe eines Eckenschnitts oder die Glätte eines Schnittwinkels streng sind und ein feines und kompliziertes Drahtschneidmuster herzustellen ist. Zusätzlich zu der Wichtigkeit der Formung der Drahtelektrode mit einem im Zusammenhang mit einem solchen Drahtschneidmuster vorgewählten besonderen Querschnittpfofil wurde es als äußerst zweckmäßig gefunden, diese Formung in der in einer elektroerosiven Drahtschneidanordnung montierten durchlaufenden Drahtstrecke unmittelbar vor dem Eintritt des Drahts in die Schneidzone durchzuführen.

130082/0712

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

Fig. 1 (a) , 1 (b) und 1 (c) Querschnitts von wahlweise auf die Drahtelektrode eines regelmäßigen Querschnitts in einem Schritt oder mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung aufzubringenden Profilen;

Fig. 2 schematisch teilweise in Blockform und teilweise im Schnitt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung, in der eine von einer Abgabeseite zugeführte Drahtelektrode mittels einer stromauf der Schneidzone angeordneten Ziehformeinrichtung geformt wird;

Fig. 3 einen Querschnitt eines Ziehformeinrichtungssystems mit einer Mehrzahl von Ziehformen, die wahlweise in eine Stellung beweglich sind, in der sie ihre Ziehformöffnungen verschiedener Gestalten in der Bahn der Drahtelektrode haben;

Fig. 4 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung einer Mehrzahl von Formungsdrahtelektroden zur Bearbeitung der Drahtelektrode vor ihren Einlauf in die Schneidzone zwecks Ausbildung mit einem gewünschten Querschnittsprofil;

Fig. 5 einen Querschnitt der Formungsdrahtelektroden beim Verfahren der Bearbeitung der Drahtelektrode in Fig. 4; und

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung einer elektroerosiven Drahtschneidvorrichtung mit einer Mehrzahl von im Querschnitt mit unterschiedlichen Profilen geformten Drahtelektroden

V.

zur Bearbeitung eines einzelnen Werkstücks unter Anwendung der Erfindung.

Gemäß Fig. 2 wird eine durchlaufende Drahtelektrode so gehalten,daß sie sich zwischen einer Abgabeseite in der Form einer Abgabespule 2 und einer Aufnahmeseite in der Form einer Aufnahmespule 3 erstreckt und zwischen diesen unter kontinuierlicher Bewegung axial gefördert wird. Die Drahtelektrode 1 wird durch eine Zugantriebseinheit 4, z. B. Haspel- und Quetschrollen, axial gefördert, die von einem Motor angetrieben und an der Seite der Aufnahmespule 3 vorgesehen sind. Ein von einem Motor angetriebener Drahtbremsmechanismus 5 ist auf der Seite der Abgabespule 2 vorgesehen und bewirkt im Zusammenhang mit der Zugantriebseinheit 4 eine geeignete Zugspannung in der Drahtelektrode 1 und ermöglicht der letzteren eine durchlaufbewegung mit geeigneter Geschwindigkeit. Ein Werkstück 6 ist in der Drahtdurchlaufbahn zwischen einem Paar von Bearbeitungsführungskörpern 7a und 7b angeordnet dargestellt. Die Führungskörper 7a und 7b sind vorgesehen, um zwischen sich eine gerade Bahn der bewegten Drahtelektrode 1 einzurichten, um die letztere genau in eine elektroerosive Bearbeitungslage bezüglich des Werkstücks 6 einzustellen.

Das Werkstück 6 ist fest auf einem Arbeitstisch 8 montiert, der von einem Paar von Motoren 9 und 10 angetrieben wird, die mit Antriebssignalen von einem numerischen Steuergerät 11 beliefert werden. Eine Elektroerosionsstromquelle 12 hat ein Paar von Anschlüssen, deren einer mit der Drahtelektrode über eine Bürste 13 verbunden ist und deren anderer mit dem Werkstück 6 über einen daran angebrachten Leiter 14 verbunden ist. Eine Düse 15 ist zur Schneidzone ausgerichtet, um eine Bearbeitungsflüssigkeit 16 in einen Bearbeitungsspalt einzuführen,

130052/0712

der zwischen der bewegten Drahtelektrode 1 und dem Werkstück 6 begrenzt ist. Für den Zweck der Erfindung kann die von der Abgabespule 2 zugeführte Drahtelektrode von jedem Querschnittsprofil, z. B. von kreisförmigem Querschnitt sein. Mit anderen Worten kann eine Spule eines Drahtes, der beispielsweise aus Kupfer oder Messing besteht, eine Dicke im Bereich von 0,05 bis 0,5 mm hat und .handelsüblich ist, als Spule 2 verwendet werden. Ein solcher Draht ist natürlich von kreisförmigem Querschnitt, kann jedoch auch in einer anderen verfügbaren Form sein.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird die Drahtelektrode 1 mit dem regelmäßigen Querschnittsprofil durch eine Ziehform geformt, so daß die Drahtelektrode ein vorgewähltes Querschnittsprofil einer Form erhält, wie sie die Fig. l(a) , l(b) oder l(c) zeigen- das von dem ursprünglichen regelmäßigen Querschnittsprofil abweicht. Die Drahtelektrode 1 mit dem regelmäßigen Querschnittsprofil, die von der Abgabespule 2 zugeführt wird, läßt man zunächst durch eine Heizzone 17 laufen, wonach sie durch eine Ziehform 18 gezogen wird. Die Ziehform 18 hat eine öffnung einer in Fig. l(a), l(b) oder l(c) gezeigten Form, durch die die Drahtelektrode mittels der Zugantriebseinheit 4 hindurchgetrieben wird, so daß sie die Form des komplementären Querschnittsprofils erhält. Die Ziehform 18 ist mit einem Schall- oder Ultraschallhorn 19 versehen, das durch eine Stromquelle gespeist wird, um auf die Ziehform 18 Schall- oder Ultraschallschwingungen aufzubringen und so das Ziehen der Drahtelektrode 1 zu erleichtern. Die gezogene Drahtelektrode mit dem umgeformten Querschnittsprofil wird zu einer

1300S2/O712

Kühlzone 20 geleitet, die von einer Düse 21 mit einem Kühlmittel gespeist wird, damit die Drahtelektrode 1 eine größere Zugfestigkeit annimmt.

Die Drahtelektrode 1 mit dem gewählten Querschnittsprofil wird dann über Rollen als Bremsmechanismus 5 geführt, um / in die zwischen den Führungskörpern 7a und 7b begrenzte Schneidzone einzulaufen, wo sie sich in elektroerosiver Bearbeitungslage relativ zum Werkstück bewegt. Eine Folge von Bearbeitungsimpulsen in einer EDM-, ECM- oder ECDM-Arbeitsweise oder ein einsinnig gerichteter Strom in einer ECM- oder ECDM-Arbeitsweise wird zwischen der bewegten Drahtelektrode 1 und dem Werkstück 6 über den mit dem Bearbeitungsflüssigkeitsmedium 16 gespülten Bearbeitungsspalt angelegt, um elektroerosives 7 vom Werkstück 6 abzutragen. Wenn die geformte Drahtelektrode 1 beispielsweise einen dreieckigen Querschnitt aufweist, ist eine der drei Drahtoberflächen, die einer Ecke eines im Werkstück 6 ausgeschnittenen Musters gegenüberliegt, geeignet, diesen Teil elektroerosiv mit einem verringerten Radiusmittelpunkt und so mit erhöhter Genauigkeit zu bearbeiten.

Fig. 3 zeigt ein vielseitiges Ziehformsystem mit einer Mehrzahl von vier Ziehformen 18a, 18b, 18c und 18d mit Formöffnungen, die als Dreieck 18a», Quadrat 18b¹, Stern 18c¹ bzw. Kreis 18d' geformt sind. Die Ziehformen 18a, 18b, 18c und 18d sind an einer um eine Welle 23 drehbaren Scheibe 22 befestigt, um wahlweise eine der Formöffnungen 18a¹, 18b¹, 18c¹ und 18d' in die Durchlaufbahn der von der Heizzonec-17 kommenden Drahtelektrode 1 zu bringen (Fig. 2)

130052/0712

31Q853S

Die Öffnung la¹ formt, wenn sie gewählt ist , die Drahtelektrode 1 zu einem dreieckigen Querschnittsprofil. Die Öffnung Ib¹ formt, wenn sie gewählt ist, die Drahtelektrode mit einem quadratischen Querschnittsprofil. Die Öffnung Ic" formt,wenn sie gewählt ist, die Drah telektrode 1 mit einem sternförmigen Querschnittsprofil. Die Öffnung Id¹ formt, wenn sie gewählt ist, die Drahtelektrode 1 mit einem kreisförmigen Querschnittsprofil verringerten Durchmessers. Eine dieser Formen wird im Zusammenhang mit einem im Werkstück 6 in der Schneidzone zu bearbeitenden besonderen Schneidmuster gewählt.

Auch irgendeine der sonstigen üblichen Drahtformeinrichtungen kann die Ziehformeinrichtung mit der Ziehform 18 in der Anordnung nach Fig. 2 ersetzen. Beispielsweise kann eine Schneid- oder Schleifwerkzeugeinrichtung verwendet werden, um die Drahtelektrode 1 mechanisch oder abschleifend mit einem vorgewählten Querschnittsprofil zu formen.

Eine bevorzugte Formeinrichtung macht jedoch Verwendung von der Elektroerosion. Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Elektroerosionselektrodeneinrichtung ?A_, die zur Umformung der von der Abgabespule 2 zugeführten Drahtelektrode regelmäßigen Querschnitts zu einem dreieckigen Querschnitt ausgelegt ist. Die Elektrodeneinrichtung 2Λ_ weist drei Drahtelektroden 25, 26 und 27 auf, deren jede eine viel geringere Dicke als die der Schneiddrahtelektrode aufweist und an je einem Paar von Führungskörpern 25a und 25b, 26a und 26b, 27a und 27b gehalten ist, um eine bewegte Drahtstrecke dazwischen zu er^geben. Die Führungs-

130062/0712

körper 25a, 25b, 26a, 26b, 27a und 27b sind so angeordnet, daß sie ein dreieckiges Drahtnetzwerk 28 (Fig.5) in der Durchlaufbahn der Drahtelektrode 1 wischen einem Paar von Bearbeitungsführungskörpern 30 und 29 in der zwischen der Abgabespule 2 und dem Bremsmechanismus 5 vorgesehenen Formungszone bilden und das dreieckige Drahtnetzwerk 28 von der bewegten Drahtelektrode 1 in ihrer Längsrichtung durchlaufen wird. Eine Bearbeitungsflüssigkeit wird der Formungszone zugeführt, während man einen elektrischen Strom zwischen jeder der Formungsdrahtelektroden 25, 26 und 27 und der Schneiddrahtelektrode fließen läßt, um die letztere elektroerosiv zu einem dreieckigen Querschnittsprofil zu bearbeiten. Die Anzahl der Formungsdrahtelektroden 25... und die Lagen der zugehörigen Führungskörper 25a, 25b... bezüglich der Achse der Schneiddrahtelektrode 1 werden je nach der besonderen gewünschten Querschnittsform der Drahtelektrode bestimmt. Beispielsweise werden, wenn ein Quadratprofil gewünscht wird, vier Bearbeitungsdrähte verwendet, und jedes Paar derselben wird untereinander parallel mit einem der Seite des Quadrats gleichen Abstand angeordnet. Ein Halbkreis wird erhalten, indem man einen einzelnen Bearbeitungsdraht 25, 26 oder 27 verwendet, der von den Führungskörpern 25a und 25b, 26a und 26b oder 27a und 27b so gehalten ist, daß er die Mittelachse der Schneiddrahtelektrode 1 schneidet. Vorteile der Elektroerosionsformungseinrichtung _2£ sind Leichtigkeit der Einstellung und Eignung zum Formen praktisch ohne mechanische Beanspruchung.

Fig. 6 zeigt eine andere Drahtschneid-Elektroerosionsvorrichtung zur Bearbeitung eines einzelnen Werkstücks 6 mit einer Mehrzahl von geformten Drahtelektroden 31, 32 und

130052/0712

Wie in Fig. 1 wird das Werkstück 6 fest auf dem von Motoren 9 und 10 angetriebenen Arbeitstisch 8 gehalten. Die Vorrichtung enthält drei Bearbeitungskopfstücke 34, 35 und 36/ die auf einer Welle 37 montiert sind, die fest zwischen einem Paar von Armen 38 und 39 eines Rahmens 40 gehalten ist. Jedes der Bearbeitungskopfstücke 34, 35, 36 hat parallele Arme oder Vorsprünge 34a und 34b, 35a und 35b, 36a und 36b, wobei jeder Arm an einem Ende 41a, 41b, 42a, 42b, 43a bzw. 43b endet. Nach der Darstellung tragen die Arme 34b, 35b und 36b Abgabespulen 44, 45 und 46 zur Zuführung je einer Drahtelektrode 31, 32, 33. Die Drahtelektroden 31, 32 und 33 sind zwischen den Armenden 41b und 41a, 42b und 42a sowie 43b und 43a geführt und werden auf Aufnahmespulen 47, 48 und 49 aufgenommen, die auf den Armen 34a, 35a bzw. 36a montiert sind. Die auf den Abgabespulen 44, 45 und gespeicherten und von diesen abgegebenen Drahtelektroden 31, 32 und 33 weisen ein regelmäßiges Querschnittsprofil auf, und Formeinrichtungen 50, 51 und 52, deren jede von einem der oben erwähnten Typen sein kann, sind unter dem Werkstück 6 angeordnet, um auf diese Drahtelektroden 31, 32 und 33 vom regelmäßigen Profil verschiedene und je nach den im Werkstück 6 auszuarbeitenden besonderen Mustern vorgewählte Querschnittsprofile aufzubringen. Die FormeinrichtungerJ50, 51 und 52 können an den Kopfstücken 34, 35 bzw. 36 befestigt sein. Die Kopfstücke 34, 35 und 36 können an der Welle 37 drehbar montiert sein.

Bei einem bestimmten Schneidvorgang kann irgendeines oder können zwei Kopfstücke 34, 35 und/oder 36 zusammen mit den zugehörigen Formeinrichtungen 50, 51 und/oder 52

130052/0712

310S536

gewählt werden, die daran befestigt und in Eingriff mit dem Werkstück 6 angeordnet werden. Die Drahtelektrode 31, 32 bzw. 33 wird von der Abgabespule 44, 45 bzw. 46 am gewählten Kopfstück 34, 35 bzw. 36 zugeführt, über das Armende 41b, 42b bzw. 43b geführt und durch die Formeinrichtung 50, 51 bzw. 52 gefördert, die zur Umformung der Drahtelektrode in das vorgewählte Querschnittsprofil geeignet sind. Die Drahtelektrode 31, 32 bzw. 33 wird dann in die, durch die und aus der Schneidzone gefördert, um das geformte Profil in die Elektroerosionsdrahtschneide-Lage bezüglich des Werkstücks zu bringen und so zu halten, während das letztere relativ zur Drahtachse längs einer vorgeschriebenen Bahn verschoben wird, wodurch das entsprechende Schneidmuster im Werkstück 6 mit einer erhöhten Genauigkeit oder einer gewünschten Eigenschaft gebildet wird. Nach Abschluß des Vorganges oder dann, wenn man feststellt, daß er in seinem Verlauf eine andere Schneideigenschaft im Zusammenhang mit einer Besonderheit des geschnittenen Musters benötigt, wird das verwendete Kopfstück durch ein anderes Kopfstück ersetzt, und man setzt den Drahtschneidvorgang fort, um ein anderes Schneidmuster zu erzeugen oder das Schneidmuster mit der zur Erreichung des Musters zu einem anderen vorgewählten Querschnittsprofil geformten Drahtelektrode fortzusetzen.

So werden erfindungsgemäß ein neues und brauchbares Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum elektroer_wosiven Drjahtschneiden eines leitenden Werkstücks zur Verfügung gestellt, womit ein gewünschtes Schneidmuster mit erhöhter Genauigkeit erhalten werden kann. Die Erfindung

130082/0712

ist besonders vorteilhaft, um einen Eckenschnitt mit einer nach Bedarf erhöhten oder verminderten Schärfe zu erzielen und äußerst komplizierte Schneidmuster in einer vereinfachten Weise zu erhalten.

1300S2/O? 11

Claims

Ansprüche

1./ Verfahren zum elektroerosiven Drahtschneiden eines leitenden Werkstücks mit einer durchlaufenden Drahtelektrode, die unter Erstreckung und axialer Förderung zur kontinuierlichen Bewegung zwischen einer Abgabeseite und einer Aufnahmeseite durch eine Schneidzone gehalten ist, bei dem man

a) die Drahtelektrode mit einem regelmäßigen Querschnittsprofil von der Abgabeseite fördert,

b) die Drahtelektrode in die Schneidzone führt, wo sie kontinuierlich eine elektroerosive Drahtschneidwirkung auf das Werkstück ausübt, und sie weiter kontinuierlich zur Aufnahmeseite fördert, und

c) eine Relativverschiebung zwischen der bewegten Drahtelektrode und dem Werkstück längs einer vorbestimmten Bahn zur Bildung des gewünschten Drahtschneidemusters im Werkstück bewirkt,

dadurch gekennzeichne t,

daß man die Drahtelektrode stromab der Abgabeseite und stromauf der Schneidzone formt und ihr ein Querschnittsprofil gibt, das von dem regelmäßigen Querschnittsprofil verschieden und im Zusammenhang mit einem im Werkstück zu bearbeitenden Schneidmuster vorgewählt ist, und die so geformte Drahtelektrode in die Schneidzone führt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß man das Formen der Drahtelektrode mittels Ziehens durch eine Ziehform mit einer komplementär zum vorgewählten Querschnittsprofil ausgebildeten Formoberfläche vornimmt.

581-(A968)-TF

310853a

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Drahtelektrode vor dem Ziehen erhitzt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die mit dem vorgewählten Profil geformte Drahtelektrode abkühlt.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Ziehens Schwingungen einer Schall- oder tiberschal !frequenz auf die Ziehform einwirken läßt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Formen der Drah telektrode durch elektroerosives Drahtschneiden der Drahtelektrode zur Ausbildung des vorgewählten Querschnittsprofils vornimmt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zum elektroerosiven Drahtschneiden der Drahtelektrode eine Mehrzahl von axial bewegten Drahtelektroden so haltert, daß sie Elektrodenoberflächen bilden, die von der Drahtelektrode mit dem regelmäßigen Querschnittsprofil unter elektroerosiver Formung zu dem vorgewählten Profil durchquert werden.

130052/0713

3108538

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Drahtzuführeinrichtung an der Abgabeseite zum Zuführen der Drahtelektrode mit einem regelmäßigen Querschnittsprofil, einer Drahtfördereinrichtung zum kontinuierlichen Fördern der Drahtelektrode in die Schneidzone zwecks kontinuierlicher Bewegung dadurch unter elektroerosiver Schneideinwirkung auf das Werkstück und zum kontinuierlichen Weiterfördern der Drahtelektrode zur Aufnahmeseite und

einer Profilierungsvorschubeinrichtung zur Relatiwerschiebung des Werkstücks gegenüber der bewegten Drahtelektrode längs einer vorbestimmten Bahn zur Bildung des gewünschten Drahtschneidemusters im Werkstück,

dadurch g ekennzeichnet,

daß stromab der Drahtzuführeinrichtung (2; 2; 4 4, 45, 46) und stromauf der Schneidzone eine Formeinrichtung (18; 18a, 18b, 18c, 18d; 50, 51, 52) zur Ausbildung der Drahtelektrode (1; 1; 31, 32, 33) mit einem Querschnittsprofil angeordnet ist, das von dem regelmäßigen Querschnittsprofil verschieden und im Zusammenhang mit einem im Werkstück (6) zu bearbeitenden Schneidmuster vorgewählt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Formeinrichtung aus einer Ziehformeinrichtung mit einer Ziehform (18) besteht, die eine zum vorgewählten Querschnittsprofil komplementäre Formoberfläche aufweist.

130052/0712

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ziehformeinrichtung eine Mehrzahl solcher Ziehformen (18a, 18b, 18c, 18d) mit solchen Formoberflächen mit unterschiedlichen Querschnittsformen (18a¹, 18b¹, 18c·, 18d') aufweist, die einzeln für unterschiedliche vorgewählte Profile verwendbar und wahlweise in die Förderbahn der von der Drahtzuführeinrichtung (2) kommenden Drahtelektrode (1) einstellbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch < gekennzeichnet,

daß sie eine stromauf der Ziehformeinrichtung (18; 18a-d) angeordnete Heizeinrichtung (17) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,

daß sie eine stromab der Ziehformeinrichtung (18; 18a-d) und stromauf der Schneidzone angeordnete Kühleinrichtung (20,

21) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß sie eine Vibrationseinrichtung (19) zum Aufbringen von Schwingungen einer Schall- oder Uberschallfrequenz auf die Ziehform (18) aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Formeinrichtung aus einer Elektroerosionselektrodeneinrichtung (_24_) besteht, die in der Durchlaufbahn der Drahtelektrode (1) von der Drahtzuführeinrichtung (2) her angeordnet ist.

130052/0712

3105538

15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Elektroerosionselektrodeneinrichtung (2A) eine Mehrzahl von axial bewegten Drahtelektroden (25, 26, 27) aufweist, die zur Bildung von Elektrodenoberflächen angeordnet sind, die von der Drahtelektrode (1) mit dem regelmäßigen Querschnittsprofil unter elektroerosiver Formung zu dem vorgewählten Profil durchquerbar sind.

130062/0712