DE3208816A1 - Verfahren und vorrichtung zum verhindern ungesteuerter schwingungen eines elektrodendrahtes - Google Patents

Description

Inoue-Japax Research Incorporated Yokohamashi, Kanagawaken, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern . ungesteuerter Schwingungen eines Elektrodendrahtes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern ungesteuerter Schwingungen eines Elektrodendrahtes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 15 und allgemein das Laufdraht-Elektroerosionsbearbeiten, also ein Verfahren zum Verhindern ungesteuerter Schwingungen oder Oszillationen eines Elektrodendrahtes, der zwischen zwei Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagergliedern in einer Elektroerosions-Bearbeitungsmaschine läuft.

In einer Laufdraht-Elektroerosions-Bearbeitungsmaschine wird ein dünner Draht, ein Strang oder ein Band, die im folgenden alle als "Draht" bezeichnet werden, von einer Zufuhreinrichtung, wie beispielsweise einer Drahtspule, abgegeben und in einer Sammel- bzw. Aufnahmeein-

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richtung, die ebenfalls eine Spule sein kann, gesammelt. In der Bahn des Drahtlaufes sind zwei Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagerglieder gemeinsam vorgesehen, um dazwischen eine gerade Linienbahn festzulegen, durch die der Elektrodendraht axial laufen muß, um elektroerosiv einen Teil eines Werkstückes zu schneiden, das in der geraden Linienbahn liegt und mit einem flüssigen Bearbeitungsmedium, wie beispielsweise einer wäßrigen Flüssigkeit gespült ist, die hinsichtlich ihrer Leitfähigkeit und Dielektrizität gesteuert ist. Der Elektrodendraht besteht insbesondere aus einem elektrisch leitenden Material, wie beispielsweise aus einem Kupfermetall oder einer Legierung, wie beispielsweise Messing, und er ist etwa 0,1 bis 1 mm dünn. Eine Bearbeitungsvorschubeinrichtung ist ebenfalls gewöhnlich vorgesehen, um das Werkstück bezüglich der geraden Linienbahn oder quer zur Achse des Laufelektrodendrahtes entlang einer vorbestimmten Vorschubbahn oder Bearbeitungskurve zu verschieben, damit das elektroerosive Schneiden in das Werkstück fortgesetzt wird, so daß gegebenenfalls im Werkstück ein Schneiden der Kontur bzw. des Profiles entsprechend der Vorschubbahn erfolgt.

In herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art können ungesteuerte Querschwingungen des Elektrodendrahtes auftreten, der das Werkstück entlang der geraden Linienbahn zwischen den erwähnten Drahtführungs- und Lagergliedern durchsetzt. Diese mechanischen Schwingungen treten infolge zahlreicher Ursachen auf, wie beispielsweise der impulsförmigen Kennlinien des Erosionsstromes, der nichtkontinuierlichen Bewegung des Werkstückes, das insbesondere ruckweise bezüglich des Elektrodendrahtes zugeführt wird, und/oder der impulsartigen Eigenschaften des in der Bearbeitungszone erzeugten Druckes. Es hat sich gezeigt, daß diese ungesteuerten Querschwingungen

des Laufdrahtes im Schneidbereich merkliche Einflüsse auf die Schneidgenauigkeit haben, die mit dem Elektroerosions-Bearbeitungsprozeß erzielt werden kann. Weiterhin begünstigen ungesteuerte Drahtschwingungen einen Kurzschluß über dem schmalen Schneidspalt und können zu einem Drahtbruch führen.

In der DE-OS 27 21 804 wird bereits darauf hingewiesen, daß mechanische Querschwingungen des Laufdrahtes bewußt erzeugt werden können, die - wenn sie in gesteuerter Weise mittels eines äußeren Schwingungsgebers angeregt werden - in überraschender Weise zu einer merklich gesteigerten Elektroerosions-Abtragungsgeschwindigkeit oder -rate ohne wesentliche Verringerung der Bearbeitungsgenauigkeit führen. Es sei an dieser Stelle jedoch darauf hingewiesen, daß alle ungesteuert erzeugten Komponenten von Schwingungen unerwünscht sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern ungesteuerter Schwingungen eines Laufelektrodendrahtes in einer Elektroerosions-Bearbeitungsmaschine anzugeben; außerdem soll eine Drahtelektroden-Schwingungsdämpfungsvorrichtung geschaffen werden, die relativ einfach und wirtschaftlich ist sowie sofort in bestehende Laufdraht-Elektroerosionsmaschinen eingebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung sieht also ein Verfahren zum Verhindern ungesteuerter mechanischer Querschwingungen eines

Elektrodendrahtes vor, der axial zwischen zwei Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagergliedern entlang einer dadurch festgelegten geraden Linienbahn läuft, um elektroerosiv einen Teil eines in der Bahn liegenden Werkstückes zu schneiden; dieses Verfahren umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:

Schicken des Laufdrahtes durch eine Masse eines magnetischen Fluids, das zwischen zwei Magnetpolstücken zurückgehalten ist und in der Bahn zwischen dem Teil des Werkstückes und einem der Führungs- und Lagerglieder liegt, und

Aufbauen eines Magnetfeldes zwischen den Polstücken, um das magnetische Fluid anzuregen, wodurch ungesteuerte mechanische Schwingungen gedämpft werden, die gegebenenfalls im Laufelektrodendraht vorliegen.

Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 15 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung sieht also auch eine Vorrichtung zum Verhindern ungesteuerter Schwingungen eines Laufelektrodendrahtes in einer Elektroerosions-Bearbeitungsmaschine vor, die zwei Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagerglieder aufweist, um dazwischen eine gerade Linienbahn festzulegen, durch die der Elektrodendraht axial läuft, um elektroerosiv einen Teil eines in der Bahn liegenden Werkstückes zu schneiden; diese Vorrichtung umfaßt:

Zwei beabstandet nebeneinanderliegende Magnetpolstücke, um zwischen diesen eine Masse eines magnetischen

Fluids in der Bahn zwischen dem Teil des Werkstückes und einem der Führungs- und Lagerglieder zurückzuhalten und um den Laufelektrodendraht durch das magnetische Fluid zu schicken, und

eine Einrichtung zum Aufbauen eines Magnetfeldes zwischen den Polstücken zur Anregung des magnetischen Fluids, um dadurch ungesteuerte mechanische Schwingungen zu dämpfen, wenn solche im Laufelektrodendraht hervorgerufen sind.

Das magnetische Fluid kann eine herkömmliche flüssige Suspension ferromagnetischer oder magnetisierbarer Teilchen sein, beispielsweise Eisenpulver oder feinunterteiltes Ferrit, wie dieses zur Steigerung seiner Viskosität unter einem starken Magnetfeld üblich ist.

Vorzugsweise liegt eine Vielzahl solcher Massen eines magnetischen Fluids an Stellen, die voneinander entlang der Bahn zwischen den Lager- und Führungsgliedern beabstandet sind, und so zwischen dem Teil und dem einen und/oder dem anderen Glied, und jede dieser Massen wird zwischen solchen Polstücken zurückgehalten, zwischen denen ein derartiges Magnetfeld aufgebaut ist. Dann liegen die Polstücke, die eine der Massen des magnetischen Fluids auf einer Seite des Teiles des Werkstückes zurückhalten, vorzugsweise in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Richtung nebeneinander, in der die Polstücke, die eine andere Masse zurückhalten, auf der gleichen oder entgegengesetzten Seite nebeneinanderliegen, obwohl es auch möglich ist, daß die Polstücke, die zwischen dem Teil und einem der Führungs- und Lagerglieder angeordnet sind, in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Richtung nebeneinanderliegen, in der die Polstücke, die zwischen dem

Teil und dem anderen Führungs- und Lagerglied angeordnet sind, nebeneinanderliegen. Im letzteren Fall oder wenn eine einzige Masse des magnetischen Fluids benutzt wird, ist eine Einrichtung vorzugsweise vorgesehen, um winkelmäßig die jeweiligen Paare der Polstücke, die die Masse zurückhalten, um die Bahn zu verschieben, so daß die Richtung der Nebeneinanderstellung der Polstücke im we- ■ sentlichen senkrecht zu einer Ebene gehalten wird, die durch die Bahn festgelegt ist, die bezüglich des Werkstückes in einer Bearbeitungsvorschub-Verschiebung vorrückt.

Die Einrichtung zum Aufbauen eines Magnetfeldes kann entweder ein Dauer- bzw. Permanentmagnet oder ein Elektromagnet sein. Eine Steuerschaltung wird in vorteilhafter Weise mit einer Erregerschaltung für den Elektromagneten gekoppelt und kann auf Signale von einer Bearbeitungs-Vorschübeinrichtung zum Verschieben des Werkstückes bezüglich der Bahn entlang einer vorbestimmten Bearbeitungs-Vorschubbahn oder Kurve ansprechen, so daß die Stärke des Magnetfeldes gemäß den Gestalten aufeinander folgender Teile der Bearbeitungs-Vorschubbahn gesteuert wird.

Weiterhin kann das magnetische Fluid Teilchen eines elektrisch leitenden Materials, wie beispielsweise Eisenpulver, das auch ferromagnetisch ist, enthalten, und der elektroerosive Bearbeitungsstrom kann in den Elektrodendraht über das magnetische Fluid eingespeist werden. Auf diese Weise wird eine Drahtschwingungs-Dämpfungsanordnung geschaffen, die auch als Bearbeitungsstromleiter dient.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung

näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Seitensicht einer

Laufdraht-Elektroerosionsbearbeitungsmaschine mit einer Drahtschwingungs-Dämpfungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 Draufsichten auf zwei bevorzugte Schwin- und 3 gungsdämpfungseinheiten für die Vorrichtung von Fig. 1, .

Fig. 4 eine Seitensicht, die schematisch eine Drehdraht-Schwingungsdämpfungseinheit nach der Erfindung erläutert, und

Fig. 5 eine Draufsicht der in Fig. 4 dargestellten Einheit einschließlich einer Steuerschaltung für einen Felderzeugungs-Elektromagneten in einem Blockschaltbild.

In Fig. 1 ist eine kontinuierliche Drahtelektrode 1 gezeigt, die sich von einer Vorratsspule 2 zu einer Aufnahmespule 3 erstreckt. Ein Werkstück 4 ist in einer Bearbeitungszone vorgesehen, die.mit einem flüssigen Bearbeitungsmedium, beispielsweise einer destillierten wäßrigen Flüssigkeit, gespült und zwischen zwei Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagergliedern 5 und 6 angeordnet ist. Diese Glieder 5 und 6 liefern eine gerade Linienbahn, durch die der von der Vorratsspule 2 abgegebene Elektrodendraht 1 axial vorrückt, um elektroerosiv einen Teil des Werkstückes 4 zu schneiden, das in der Bahn liegt, während ein elektrischer Bearbeitungsstrom zwischen dem Laufelektrodendraht 1 und dem Werkstück 4 von einer Stromquelle 7 fließt. Das flüssige Bearbeitungsmedium

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wird in die Bearbeitungszone von einer oder von mehreren Düsen 8 gespült. Der Elektrodendraht 1 wird kontinuierlich von der Vorratsspule 2 abgegeben, er rückt durch die Bearbeitungszone vor und wird auf der Aufnahmespule 3 durch eine Zugantriebseinheit 9 gesammelt, die zwischen dem stromab gelegenen oder hinteren Bearbeitungsführungsglied 6 und der Aufnahmespule 3 liegt. Eine geeignete (mechanische) Spannung, die erforderlich ist, damit der Draht 1 läuft, während er straff über den Bearbeitungsführungsgliedern 5 und 6 gestreckt ist, wird durch'eine Bremsantriebseinheit 10 erzeugt, die zwischen der Vorratsspule 2 und dem stromauf gelegenen oder vorderen Führungsglied 5 vorgesehen ist. Das Werkstück 4 ist auf einem Arbeitstisch 11 gelagert, der durch zwei Motoren 12 und 13 angetrieben-wird, die die Bearbeitungsvorschubeinheit bilden. Eine Befehlsquelle 14, beispielsweise ein NC- oder numerische Steuereinheit, versorgt die Motoren 12 und 13 mit Ansteuersignalen, um den Arbeitstisch 11 in Richtung einer x- bzw. y-Achse zu verschieben, so daß das Werkstück 4 bezüglich des Laufelektrodendrahtes 1 entlang einer programmierten Bearbeitungsbahn oder einer Schneidkurve in der x-y-Ebene verschoben wird. Der Elektrodendraht 1 kann in gewöhnlicher Weise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, wie beispielsweise Messing, zusammengesetzt sein, die unmagnetisch ist.

In der beschriebenen herkömmlichen Laufdraht-Elektroerosions-Bearbeitungsmaschine kann trotz der Drahtspanneinheit 9 und 10 eine mechanische Transversal- oder Querschwingung des Drahtes 1 auftreten, der das Werkstück 4 zwischen den Bearbeitungsführungs- und Lagergliedern 5 und 6 durchsetzt. Diese Schwingungen erfolgen in ungesteuerter

Weise aufgrund beispielsweise der pulsierenden Eigenschaften· des Erosionsstromes, der nichtkontinuierlichen Bewe-· gung des Werkstückes, der unregelmäßigen Strömungseigenschäften der Spülflüssigkeit und/oder des impulsartigen Charakters des im Erosionsstrom erzeugten Druckes und treten insbesondere dann hervor, wenn das Schneiden an einer Ecke oder Kante der programmierten Schneidbahn ankommt. Diese ungesteuerten mechanischen Schwingungen beeinträchtigen daher stark die Bearbeitungsgenauigkeit, die mit dem Elektroerosions-Bearbeitungsprozeß erreicht werden kann. Weiterhin begünstigen die ungesteuerten Drahtschwingungen einen Kurzschluß über dem schmalen Bearbeitungsspalt und führen sehr oft zu einem Drahtbruch.

Die dargestellte Anordnung umfaßt daher eine oder mehrere Drahtschwingungs-Dämpfungsvorrichtungen nach der Erfindung. In Fig. 1 sind vier derartige Vorrichtungen 15 bis 18 gezeigt. Jede Vorrichtung 15, 16, 17 und 18 umfaßt, wie dies vergrößert in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, eine Masse eines magnetischen Fluids 20, das zwischen zwei Polstücken 21 und 22 zurückgehalten ist und in der erwähnten geraden Linienbahn liegt, um darin den Elektrodendraht 1 aufzunehmen, der zwischen den Bearbeitungsführungsgliedern 5 und 6 läuft. Das magnetische Fluid 20 besteht aus einer Flüssigkeit oder kolloidalen Suspension ferromagnetischer oder magnetisierbarer kleiner oder feiner Teilchen, die aus Eisen (beispielsweise Magnetit) oder einem Ferrit zusammengesetzt sein können, wie dies in der Magnettechnik üblich ist. Die Flüssigkeit kann ein Mineralöl, wie beispielsweise Kerosin, oder ein Spindelöl sein. Die Polstücke 21 und 22 können zwei beabstandet nebeneinanderliegende Endteile eines U- oder C-förmigen Dauermagneten oder ein Elektromagnet sein, der ein geeignetes Magnetfeld aufbaut, um das magnetische Fluid 20

anzuregen und dieses ausreichend viskos werden zu lassen, so daß der Elektrodendraht 1 gegen seitliche oder laterale mechanische Schwingungen gehalten wird. Unter dem Einfluß des Magnetfeldes behält das magnetische Fluid seine kolloidale Natur und bleibt halbflüssig oder halbfest, so daß der Elektrodendraht 1 glatt oder mit extrem geringer Reibung dort hindurchlaufen kann. Es ist selbstverständlich von Bedeutung, daß der Elektrodendraht 1 magnetisch nichtsuszeptibel oder unempfindlich ist, wie beispielsweise gewöhnliche Kupfer- und Messingdrähte, so daß die magnetisierten Teilchen im Fluid 20 nicht magnetisch auf der durchlaufenden Elektrode 1 haften können.

Während im Beispiel von Fig. 1 der Elektroerosions-Bearbeitungsstrom von der Stromquelle 7 an den Elektrodendraht 1 über eine getrennte leitende Rolle 19 in üblicher Weise abgegeben wird, können eine oder mehrere Schwingungsdämpfungseinheiten 15, 16, 17, 18 auch als ein sehr vorteilhafter Leiter zum Laufelektrodendraht 1 dienen, wenn das magnetische Fluid 20 elektrisch leitende ferromagnetische Teilchen, wie beispielsweise Eisenpulver, enthält oder solche leitenden Teilchen zusätzlich zu den ferromagnetischen, jedoch nichtleitenden Teilchen aufweist, wie beispielsweise feinverteilte Ferritteilchen. Wenn zwei oder mehr Einheiten 15 bis 18 benutzt werden, sind diese elektrisch in vorteilhafter Weise mit gemeinsamen Anschlüssen der Bearbeitungsstromquelle 7 über jeweilige Leitungen verbunden, wie dies durch Strichlinien angedeutet ist.

Während in Fig. 1 vier Einheiten 15 bis 18 gezeigt sind, können auch nur eine oder zwei von diesen benutzt werden. Jede Einheit sollte zwei Polstücke 21 und 22 aufweisen, die beabstandet neben der Masse eines magnetischen

Fluids 20 in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Achse des Elektrodendrahtes 1 liegen, der durch die Masse 20 läuft. Die Vorrichtung ist besonders wirksam, um die Komponenten der transversalen Drahtschwingungen zu dämpfen, die ungefähr in der Ebene liegen, in der die Polstücke benachbart sind. Um so alle gerichteten Komponenten der Drahtschwingungen zu entfernen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß zwei Paare von Polstücken 21 und 22, beispielsweise in Einheiten 15 und 16, die auf der gleichen Seite des Werkstückes 4 vorgesehen sind, oder in Einheiten 16 und 17, die jeweils auf entgegengesetzten Seiten des Werkstückes 4 vorgesehen sind, in der in Fig. 2 bzw. 3 dargestellten Weise benutzt werden, so daß die Polstücke 21 und 22 in einem Paar nebeneinander in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Richtung liegen, in der die Polstücke 21 und 22 im anderen Paar nebeneinander vorgesehen sind. D.h., eine durch die nebeneinanderliegenden Polstücke 21 und 22 in einem Paar festgelegte Ebene und die Achse des Elektrodendrahtes 1 sollten im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene sein, die durch die nebeneinanderliegenden Polstücke 21 und 22 im anderen Paar und durch die Achse des Elektrodendrahtes 1 festgelegt wird. In diesem Fall ist es zweckmäßig und ratsam, die Richtung des Nebeneinanderliegens der Polstücke 21 und 22 in einem Paar parallel zur x-Achse zu gestalten und die Richtung des Nebeneinanderliegens der Polstücke 21 und 22 im anderen Paar parallel zur y-Achse in der x-y-Ebene vorzusehen, in der das Werkstück 4 bezüglich des Elektrodendrahtes 1 durch die Bearbeitungsvorschub-Antriebseinheit 11 bis 14 verschoben wird.

Es ist auch möglich und vorteilhaft, selektiv eine besondere Richtungskomponente der seitlichen bzw.

lateralenmechanischenSchwingung des Laufelektrodendrah*- tes zu dämpfen. Eine oder zwei oder mehrere Einheiten 15, 16, 17, 18 können also derart angeordnet werden, daß die Paare der Polstücke der einzelnen Einheit oder die Polstücke in allen Paaren der Einheiten nebeneinander parallel zu einer gegebenen Richtung liegen. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß bei einer gewöhnlichen Bearbeitungsanforderung die Komponente der seitlichen oder lateralen Drahtschwingungen quer bzw. transversal oder normal zur Schneidrichtung besonders schädlich für die Schneidgenauigkeit ist, da sie leicht eine unerwünschte Verbreiterung einer eingeschnittenen Nut oder Rille verursacht. Wenn demgemäß die Schneidkurve Änderungen in der Schneidrichtung von Stelle zu Stelle umfaßt, ist es wünschenswert, daß die Lage der Polstücke 21 und 22 geändert wird, damit die Richtung ihres wechselseitigen Nebeneinanderliegens immer normal oder senkrecht zur Schneidrichtung beibehalten wird.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine abgewandelte Schwingungsdämpfungsvorrichtung, in der die Polstücke 21 und 22, die dazwischen die Masse des magnetischen Fluids 20 zurückhalten, das den Laufelektrodendraht 1 aufnimmt, winkelmäßig um die Achse des Laufdrahtes 1 versetzt oder verschoben sein können. Die Polstücke 21 und 22 können wechselseitig nebeneinanderliegende Endteile einer Feldgeneratoreinheit 23, beispielsweise eines C- oder U-förmigen Dauermagneten, oder - wie in Fig. 5 gezeigt ist ein Elektromagnet sein, auf den eine Spule 24 gewickelt ist. Die Einheit 23 ist als sicher auf einer Drehscheibe 25 getragen gezeigt, die eine Öffnung 25a hat, in der der Laufdraht 1 frei durch die Masse des magnetischen Fluids 20 geschickt wird. Die Scheibe 25 ist auf ihrem Rand mit Zähnen 26 ausgestattet, die in ein Zahnrad 27 eingreifen,

das durch einen Motor 28 angetrieben wird. Eine Ansteuerschaltung 29 für den Motor 28 gibt Drehantriebssignale ab, um die Scheibe 25 um den Laufelektfodendraht 1 zu drehen. Eine in Fig. 1 gezeigte Bef.ehlsquelle 14 speist auch die Ansteuerschaltung 29 mit Befehlssignalen zur Drehung um einen befohlenen oder Soll-Winkel, so daß .die Richtung, in der die Polstücke 21 und 22 nebeneinanderliegen, immer senkrecht oder normal zur Schneidrichtung oder zur Vorschubrichtung des Werkstückes 4 bezüglich der Achse des Laufelektrodendrahtes 1 gehalten wird.

In Fig. 5 wird die Spule 24 zum Erregen des Elektromagneten 23 auch durch eine Strom- bzw. Spannungsquelle 30 abhängig von Befehlssignalen vor der Bearbeitungsvorschub-Befehlsquelle 14 gespeist. Wie oben erwähnt wurde, besteht eine besondere Geometrie, beispielsweise ein Kanten- oder Eckteil, auf einer gegebenen programmierten Schneidbahn oder Bearbeitungskurve, in der das Auftreten von nachteilhaften mechanischen Schwingungen des Laufdrahtes 1 besonders hervorgehoben ist oder deren nachteilhafte Einflüsse auf die Schneidgenauigkeit und die Bearbeitungsdurchführung intensiv betont sind. Die Strom- bzw. Spannungsquelle 30 ist daher so gestaltet, daß sie veränderlich die Stärke des Magnetfeldes zwischen den Polstücken 21 und 22 gemäß den Gestalten von aufeinanderfolgenden Teilen der programmierten Schneidkurve, die durch die Befehlsquelle 14 vorgeschrieben ist, steuert. Wenn somit das Schneiden an einem Kanten- oder Eckteil od. dgl. ankommt, arbeitet die gesteuerte Strom- bzw. Spannungsquelle 30, um den Erregerstrom durch die elektromagnetische. Spule 24 zu steigern und die Stärke des Magnetfeldes zu vergrößern, wodurch die durch das magnetische Fluid 20 aus-

geführte Schwingungsdämpfungswirkung stärker wird. Die beschriebene Feldstärke-Steuerungsfunktion kann zusammen mit der durch das beschriebene Drehsystem 25 bis erzielten Feldrichtungssteuerung arbeiten.

Wie oben anhand von Ausführungsbeispielen erläutert wurde, ermöglicht die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern ungesteuerter Schwingungen oder Oszillationen eines Elektrodendrahtes in einer Elektroerosions-Bearbeitungsmaschine sowie eine neuartige Anordnung für diese. Selbstverständlich sind zahlreiche Abwandlungen und Änderungen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich.

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Claims (28)

Ansprüche

1.1 Verfahren zum Verhindern von ungesteuerten Schwingungen eines Elektrodendrahtes, der axial zwischen zwei Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagergliedern (5, 6) entlang einer dadurch festgelegten geraden Linienbahn läuft, um elektroerosiv einen Teil eines in der Linienbahn liegenden Werkstückes (4) zu schneiden,

gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

Schicken des Elektrodendrahtes (1) durch eine -Masse eines magnetischen Fluids (20), das zwischen zwei Magnetpolstücken (21, 22) zurückgehalten ist und in der.Linienbahn zwischen dem Teil und einem der Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagerglieder (5, 6) liegt, und

Aufbauen eines Magnetfeldes zwischen den Polstücken (21, 22), um das magnetische Fluid anzuregen, wodurch ungesteuerte mechanische Schwingungen im Elektrodendraht (1) verhinderbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine Vielzahl derartiger Massen (15 bis 18) eines magnetischen Fluids an voneinander beabstandeten Stellen entlang der Linienbahn zwischen dem Teil und dem einen

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Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagerglied (5, 6) liegt, und daß jede Masse zwischen solchen Polstücken (21 , 22) zurückgehalten wird, zwischen denen ein derartiges Magnetfeld aufgebaut wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Polstücke (21, 22), die eine der Massen des magnetischen Fluids zurückhalten, in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Richtung nebeneinanderliegen, in der die Polstücke (21, 22) nebeneinanderliegen, die eine andere Masse zurückhalten.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Vielzahl von Massen auch in der Linienbahn zwischen dem Teil und dem anderen Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagerglied (5, 6) angeordnet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens eine derartige Masse in der Linienbahn zwischen dem Teil und dem anderen Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagerglied (5, 6) angeordnet ist und zwischen solchen Polstücken (21, 22) zurückgehalten wird, über denen ein. derartiges Magnetfeld aufgebaut wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Polstücke (21, 22) in der Linienbahn zwischen dem Teil und dem einen Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagerglied (5, 6) in einer Richtung nebeneinanderliegen, die im wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist, in der die Polstücke, die in der Linienbahn zwischen dem

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Teil und dem anderen Bearbeitungsdrahtführüngs- und Lagerglied (5, 6) angeordnet sind, nebeneinanderliegen.

7. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Polstücke (21, 22) in der Linienbahn zwischen dem Teil und dem'einen Bearbeitungsdrahtführüngs- und Lagerglied (5, 6) in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Richtung nebeneinanderliegen, in der die Polstücke, die in der Bahn zwischen dem Teil und dem anderen Bearbeitungsdrahtführüngs- und Lagerglied (5, 6) angeordnet sind, nebeneinanderliegen.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, bei dem das Werkstück bezüglich der Linienbahn transversal hierzu entlang einer vorbestimmten Kurve vorrückt, um das Schneiden in das Werkstück fortzusetzen,·

dadurch gekennzeichnet,

daß winkelmäßig die jeweiligen Paare von Polstücken (21, 22), die die Masse des magnetischen Fluids zurückhalten, um die Linienbahn verschoben oder versetzt werden, damit die Richtung des Nebeneinanderliegens der Polstücke (21, 22) im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene beibehalten wird, die durch die bezüglich des Werkstückes (4) vorrückende Linienbahn festgelegt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das magnetische Fluid eine flüssige Suspension ferromagnetischer Teilchen umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,

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daß die Teilchen aus einer Substanz zusammengesetzt sind, die aus der aus Eisen und einem Ferrit bestehenden Gruppe gewählt Sind.

11. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Flüssigkeit ein öl ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,'

daß die Teilchen wenigstens teilweise Teilchen eines elektrisch leitenden Materials umfassen.

13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein elektrischer Bearbeitungsstrom zum elektroerosiven Schneiden des Werkstückes (4) an den Elektrodendraht (1) über das magnetische Fluid angelegt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 9, bei dem das Werkstück (4) bezüglich der Linienbahn transversal hierzu entlang einer vorbestimmten Kurve vorrückt,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stärke des Magnetfeldes gemäß den Formen der Teile der Kurve gesteuert wird.

15. Vorrichtung zum Verhindern ungesteuerter Schwingungen eines Elektrodendrahtes für Elektroerosionsmaschine mit dem Elektrodendraht und zwei Bearbeitungsdrahtführungsund Lagergliedern (5, 6), um zwischen diesen eine gerade Linienbahn festzulegen, durch die der Elektrodendraht (1) axial läuft, um elektroerosiv einen Teil eines Werkstückes (4) zu schneiden, das in der Linienbahn liegt,

gekennzeichnet durch

zwei beabstandet nebeneinanderliegende Magnetpolstücke (21, 22), um dazwischen eine Masse eines magnetischen Fluids (20) in der Bahn zwischen dem Teil und einem der Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagerglieder (5, 6) zurückzuhalten und den Laufelektrodendraht (1) durch das magnetische Fluid (20) zu schicken, und

eine Einrichtung zum Aufbauen eines Magnetfeldes zwischen den Polstücken (21, 22), um das magnetische Fluid (20) anzuregen, wodurch ungesteuerte mechanische.Schwingungen im Laufelektrodendraht (1) gedämpft werden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine Vielzahl derartiger Massen (15 bis 18) des magnetischen Fluids an voneinander entlang der Linienbahn beabstandeten Stellen zwischen dem Teil und dem einen Bearbeitungsdrahtführungs-. und Lagerglied (5, 6) vorgesehen ist, und daß jede dieser Massen zwischen derartigen Polstücken (21, 22) zurückgehalten wird, zwischen denen ein solches Magnetfeld aufgebaut ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Polstücke (21, 22), die eine der Massen (15 bis 18) des magnetischen Fluids zurückhalten, nebeneinander in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Richtung liegen, in der die Polstücke, die eine andere Masse zurückhalten, nebeneinanderliegen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Vielzahl von Massen (15 bis 18) in der Linien-

bahn zwischen dem Teil und dem anderen Bearbeitungsdrahtfuhrungs- und Lagerglied (5,6) vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens eine derartige Masse zwischen dem Teil und dem anderen Bearbeitungsdrahtfuhrungs- und Lagerglied (5, 6) angeordnet und zwischen einem solchen Paar der Polstücke zurückgehalten ist, über dem ein derartiges Magnetfeld aufgebaut ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Polstücke (21, 22),die zwischen dem Teil und dem einen Bearbeitungsdrahtfuhrungs- und Lagerglied (5, 6) angeordnet sind, in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Richtung nebeneinanderliegen, in der die Polstücke nebeneinanderliegen, die zwischen dem Teil und dem anderen Bearbeitungsdrahtführungs- und Lagerglied (6, 5) angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Polstücke (21, 22), die zwischen dem Teil und dem einen Bearbeitungsdrahtfuhrungs- und Lagerglied (5, 6) angeordnet sind, in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Richtung nebeneinanderliegen, in der die Polstücke nebeneinanderliegen, die zwischen dem Teil und dem anderen Bearbeitungsdrahtfuhrungs- und Lagerglied (6,. 5) vorgesehen sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 21, mit einer Bearbeitungsvorschubeinrichtung zum Vorrücken des Werkstückes (4) bezüglich der Linienbahn transversal hierzu entlang einer vorbestimmten Schneidkurve, um das

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Schneiden in das Werkstück (4) fortzusetzen, gekennzeichnet durch

eine der Bearbeitungsvorschubeinrichtung zugeordnete Verschiebungseinrichtung zum winkelmäßigen Verschieben oder Versetzen des jeweiligen Paares von Polstücken, die die Masse des magnetischen Fluids zurückhalten, um die Linienbahn, damit die Richtung des Nebeneinanderliegens der Polstücke im wesentlichen senkrecht zu einer Ebene beibehalten wird, die durch die bezüglich des Werkstückes (4) vorrückende Linienbahn festgelegt ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,

daß das magnetische Fluid eine flüssige Suspension ferromagnetischer Teilchen umfaßt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Teilchen aus einer Substanz zusammengesetzt sind, die aus der aus Eisen und einem Ferrit bestehenden Gruppe gewählt ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23,

dadurch gekennzeichnet, ' .

daß die Flüssigkeit ein öl ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Teilchen wenigstens teilweise Teilchen eines elektrisch leitenden Materials umfassen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
gekennzeichnet durch

einen Leiter zum Anlegen eines Elektroerosions-Bearbeitungsstromes an den Elektrodendraht (1) über das magnetische Fluid.

28. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16, 17 oder 23, bei der
die Maschine eine Bearbeitungsvorschubeinrichtung aufweist, um das Werkstück bezüglich der Linienbahn transversal hierzu entlang einer vorbestimmten Schneidkurve vorzurücken,

gekennzeichnet durch

eine der Bearbeitungsvorschubeinrichtung zugeordnete
Steuereinrichtung zum Steuern der Stärke des Magnetfeldes gemäß den Formen von Teilen der Kurve.