DE3510419A1 - Bezugssystem fuer eine draht-funkenerosions-maschine - Google Patents
Bezugssystem fuer eine draht-funkenerosions-maschineInfo
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Description
BESCHREIBUNG
Bezugssystem für eine Draht-Funkenerosions-Maschine
Bezugssystem für eine Draht-Funkenerosions-Maschine
Die Erfindung befasst sich mit einem Bezugssystem zur Befestigung eines
Werkstücks auf einer Draht-Funkerierosions-Maschine. Heute bekannte Systeme
dieser Art besitzen, (wie nachfolgend verdeutlicht) eine Vielzahl von Nachteilen.
Das Prinzip der Draht-Funkenerosions-Bearbeitung, durch welche es möglich
ist, harte Metalle mit großer Genauigkeit und großer geometrischer Freiheit in der Formgebung zu bearbeiten, hat neue Möglichkeiten in der Werkzeugfabrikation
eröffnet. Auch eine schnelle Herstellung von Prototypteilen und die Erzeugung von kleinen geometrischen Systemen bei der Anfertigung von
Elektroden für Senk-Funkenerosions-Bearbeitung sind charakteristische Eigenschaften,
die mit.der Draht-Funkenerosions-Bearbeitung verbunden sind.
Der Anwendungsbereich erstreckt sich deshalb zuerst auf die Anfertigung von Einzelstücken von stark veränderlicher Gestalt und Gewicht, meistens mit
sehr hohen Anforderungen an die Arbeitstoleranzen. Die Anforderungen bezüglich Flexibilität , Genauigkeit und Schnelligkeit beim Rüsten und Richten
von Werkstücken in der Draht-Funkenerosions-Maschine sind deshalb sehr hoch. Der Draht-Funkenerosions-Bearbeitungsprozess ist außerdem durch hohe Kapitalkosten
und eine relativ niedrige Bearbeitungsgeschwindigkeit charakterisiert. Da sich die Maschine sehr gut für automatischen Betrieb eignet, ist selbstverständlich,
daß die Fertigungskosten durch einen möglichst hohen Nutzungsgrad der Maschine gesenkt werden. Dieser hohe Nutzungsgrad erfordert jedoch,
daß die Rüstzeit minimiert werden kann. Die Positionierung eines Werkstückes in einer Draht-Funkenerosions-Maschine ist heute das Hauptproblem beim Rüsten,
insbesondere wenn man die unterschiedlichen Dimensionen dieser Werkstücke und die oft erheblichen Anforderungen an die Tolerenz berücksichtigt. Selbst
unter den im Markt vorhandenen Rüstmitteln, welche in Übereinstimmung mit
einer vorgegebenen Wahl und Einstellung am Maschinenwerktisch, ein festgelegtes
Bezugssystem zur Werkstückbefestigung darstellen, ist keine Ausrüstung
vorhanden, die die vollständige Nutzung der geometrischen und der Förderkapazität
der Maschine mit der Hilfe eines Einheitsgrundbezugssysrems zur Positionierung und Haltung des Werkstückes ermöglicht. Bisher bekannte Rüstoder
Trägersysteme müssen in Abhängigkeit von der Dimension des Werkstücks ausgewählt werden und werden zwecks Bildung eines Einheitsbezugssystems zur
Positionierung des Werkstückes in der Maschine in ihrer Position justiert.
Deshalb war es nicht möglich, den gesamten Anwendungsbereich der Maschine ohne teures erneutes Rüsten und Ausrichten auf neue Bezugssysteme für neue
Werkstücke in der Maschine zu nutzen. Durch die Erfindung, wie sie in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche dargestellt ist, kann unter Benutzung
eines Grundbezugsystems und eines Sekundärbezugsystems jede Werkstückform mit einer sehr hohen Genauigkeit und einem vergleichsweise geringen Zeitaufwand
positioniert werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsformen unter Bezug auf
Zeichnungen im einzelnen beschrieben, von denen Fig. 1 eine Draufsicht auf das Grundbezugssystem mit einem Sekundärbezugssystem bei geplanter Anbringung
am Werktisch der Maschine, Fig. 2 eine Seitenansicht der Systeme und Fig. 3 eine andere Ausführungsart des Grundbezugssystems und des Sekundärbezugssystems
darstellen.
In den Fig. 2 und 3 bezeichnet 1 den Werktisch der Maschine. Gemäß den
erläuternden Beispielen ist das Grundbezugssystem darauf gesetzt. Es besteht aus zwei parallelen Trägern 2. Die Träger 2 sind auf den Werktisch
gespannt und bilden jeweils eine ebene, sich parallel zur Oberfläche des Werktisches 1 erstreckende feste, räumlich gut definierte Grundbezugsfläche
Die Träger besitzen eine große Tragfähigkeit. Aus jeder der Grundbezugsflächen 3 erhebt sich je ein Schwalbenschwanzprofil 4, so daß die beiden
Schwalbenschwanzprofile 4 sich parallel zueinander erstrecken.
GRfP
0419
Weiterhin ist im gezeigten Beispiel (siehe Fig.l) jeder Träger an demjenigen
Ende mit einer Schulter 5 versehenen (solch eine Schulter ist in Fig. 2 mit einer gestrichelten Linie angedeutet), welches quer zur Längserstreckung des
Schwalbenschwanzprofils 4 liegt. An dem diesem Ende gegenüberliegenden Ende kann eine weitere Schulter 5 vorgesehen sein. Jede Schulter 5 erhebt sich
mindestens über die Grundbezugsfläche, vorzugsweise auch über das Schwalbenschwanzprofil
4, endet jedoch unterhalb der Nullhöhe 9 der Maschine. Die Schulter 5 bildet somit eine Referenz für die y- Richtung auf der Grundbezugsfläche
3.
Fig. 1 zeigt in den Trägern 2 vorgesehene Löcher 6 zur Befestigung der
Träger auf dem Werktisch mittels Bolzen in einer an sich bekannten Weise. Die Grundbezugsfläche 3 ist über dem Werktisch auf einer bestimmten Höhe
angeordnet und definiert auf diese Weise die Grundreferenz für die z-Richtung. Durch das Schwalbenschwanzprofil 4 wird die Grundbezugsfläche 3 in zwei sich
beiderseits des Schwalbenschwanzprofils 4 erstreckende in einer Ebene liegende Grundbezugsflächenabschnitte 3a, 3b unterteilt. Diese Grundbezugsflächenabschnitte
3a, 3b bilden gemeinsam die erwähnte Grundreferenz für die z-Richtung. Als Grundreferenz für die x-Richtung dient eine der ebenen
Flanken des Schwalbenschwanzprofils, im gezeigten Beispiel die von dem jeweils gegenüberliegenden Träger 2 wegweisende Bezugsflanke 4a. Somit
stellt das Schwalbenschwanzprofil 4 eine Referenz für die x-Richtung dar. Das Grundbezugssystem ist so geformt, daß keine geometrische oder gewichtsmäßige
Begrenzung der Maschinenkapazität vorhanden ist. Außerdem ist das Grundbezugssystem außerhalb des geometrischen Arbeitsbereichs der Maschine und
unterhalb der Arbeitshöhe der unteren Drahtführung der Maschine, der Nullhöhe, angeordnet,die in den Fig. 2 und 3 mit der Strichpunktlinie 9 bezeichnet ist.
Ein sekundäres Bezugssystem kann aus den Bezugsteilen 10 bestehen, die mit
dem jeweiligen Träger 2 zusammenwirken. Jedes dieser Bezugsteile 10 besitzt
in seiner Unterseite je eine Schwalbenschwanznut, die mit dem Schwalben-
ORIGINAL l'i€rZ
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schwanzprofil 4 derart zusammenwirken, daß eine der Flanken der Schwalbenschwanznut
die Bezugsfläche 4a unterfassen kann. Die Stellung des Bezugsteiles 10 in der x- Richtung ist deshalb eindeutig definiert. Beiderseits
der Schwalbenschwanznut weist jedes Bezugsteil 10 ebene und in einer Ebene liegende Standflächen auf, mit denen das Bezugsteil 10 auf den Grundbezugsflächenabschnitten
3a, 3b wie dargestellt (Fig. 2) ruht. Damit ist die Stellung des Bezugsteiles 10 auch in z-Richtung definiert. Die Schulter 5
wird verwendet, um die Position des Bezugsteils 10 in der y-Richtung zu definieren. Durch an sich bekannte Hilfsmittel können die Bezugsteile 10
in einer bestimmten Position an den Trägern 2 arretiert werden.
Fig. 1 zeigt vier Bezugsteile 10, eine Brücke 11, die sich zwischen einem
ersten Paar der Bezugsteile erstreckt, und eine andere, schmalere Brückel2, die sich zwischen dem anderen Paar der Bezugsteile 10 erstreckt. Die Stellung
der jeweiligen Brücken 11, 12 in senkrechter Richtung ist durch Bezugsstücke 13 definiert, die .auf den Unterseiten der Bezugsteile 10 angebracht sind. Die
Positionierung der jeweiligen Brücke in y-Richtung ist durch Schultern 14 bestimmt und die jeweilige Brücke wird durch Arretierungsmittel 15 in ihrer
Position verankert. In dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Beispiel besitzen die Brücken 11 und 12 ebenfalls Bezugsstücke 16. Weiterhin zeigt das Beispiel,
daß die untere Ebene der Bezugsstücke 13 und 16 die früher erwähnte Nullinie 9 bestimmt.
Durch Auswahl von feststehenden Distanzstücken (Bezugsteile 10) oder mittels
einstellbarer Bauteile, welche außerhalb der Maschine vermessen werden können, kann das Sekundärbezugssystem exakt ausgebildet werden, das das
Werkstück unabhängig von seiner Gestalt eindeutig mit einer sehr großen Genauigkeit positioniert. Selbstverständlich kann das Werkstück somit in
der Weise, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, in der exakten Position mit Hilfe weiterer Distanzbauteile und Befestigungsmittel befestigt werden.
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Auf diese Art kann mit dem Grundbezugssystem das Sekundärbezugssystem zur
Positionierung und Haltung des Werkstückes außerhalb der Maschine aufgebaut werden. Mittels feststehender Zubehörteile oder durch Justierung von
Zubehörteilen, welche außerhalb der Maschine vermessen werden können, und zusammen das Sekundärbezugssystem bilden, ist es möglieh, auf diese Weise
jeden Werkstücktyp innerhalb des Kapazitätsbereichs der Maschine und in deren senkrechtem Arbeitsbereich zu positionieren.
Fig. 3 zeigt ein Grundbezugssystem in Form eines durch einen Distanzsockel
16 getragenen Trägers 2, wobei auf dem Grundbezugssystem das Sekundärbezugssystem
angeordnet ist aus den außerhalb der Maschine' gegeneinander justierbaren
Zubehörteilen 17-21 besteht, womit das Werkstück 22 in die beabsichtigte Position gebracht wird. Die Teile 17-21 können mit Führungen (Schwalbenschwänze
und entsprechende Schwalbenschwanznuten), die für die beabsichtigte Funktion in zweckmäßiger Weise angebracht sind, und mit Arretierungsmitteln
an sich bekannter- Ausführungsarten versehen sein. Die Zubehörteile besitzen Bezugsflächen und Bezugsschultern zur genauen Festlegung der x-,y- und
z-Richtungen in genauer Beziehung zu dem in der Maschine genau festgelegten
Grundbezugssystem. Wie in Fig. 3 bezeichnet, kann das Grundbezugssystem auf diese Weise aus lediglich einem Träger mit einem möglichen Distanzsockel
bestehen und das Sekundärbezugssystem aus Zubehörteilen, die an diesem separaten Träger befestigt sind.
Das Grundbezugssystem ist in der x-Richtung auch der Grundwinkelbezug in der
Grundebene, wodurch es möglich ist, die horizontale Winkelposition jedes Werkstückes in einem Sekundärbezugssystem mittels geeigneter Zubehörteile
festzulegen.
Die zu dem Grundbezugs- und Sekundärbezugssystem gehörenden Bauteile können
im Rahmen der Erfindung auch in anderen Ausführungsarten, als die hier gezeigten,
ausgeführt sein, um sicherzustellen, daß die grundlegende Idee der
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Erfindung gewahrt bleibt, solange, durch diese anderen Ausführungsarten vom
Erfindungsgedanken Gebrauch g.emacht wird. Die Zeichnung, die Zusammenfassung sowie die Ansprüche sind als selbstständige Offenbarungsniittel der Erfindung
zu betrachten.
- Leerseite -
Claims (7)
1. Bezugssystem .zur Befestigung eines Werkstücks auf einer Draht-Funkenerosions-Maschine,
dadurch gekennzeichnet, daß ein dauerhaft montiertes und in Abhängigkeit von der Koordinatenbewegung
der Maschine eindeutig justiertes Grundbezugssystem, welches eine Grundbezugsfläche (3) bildet, die eine über
der Höhe des Arbeitstisches (1) aber ganz unter dem vertikalen Arbeitsbereich der Maschine angeordnete Ebene bestimmt und Endanschläge
(A, 5) zur Bildung der die x- und y-Richtungen der Ebene bestimmenden Referenzen enthält, sowie ein Sekundärbezugssystem
vorgesehen sind, das befestigte, separate Bezugsteile (10-12, 17-21) aufweist, welche direkt oder außerhalb der Maschine zusammengesetzt
auf das Grundbezugssystem montiert, eine feste, gewünschte und vorgegebene Höhe innerhalb des vertikalen Arbeitsbereiches
der Maschine bestimmen.
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Postscheckamt: Frankfurt/M., Konto Nr. 111157-606, Bank: Deutsche Bank Darmstadt, Konto Nr. 461434
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2. Bezugssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundbezugssystem mindestens zwei Träger (2) aufweist, die mit
einem an der nach oben weisenden Fläche (3) angeordneten, die Ebene bestimmenden und längs des Trägers (2) verlaufenden
Schwalbenschwanzprofil versehen sind.
3. Ein Bezugssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Grundbezugssystem zwei parallele Träger (2) aufweist, die mit an der nach oben weisenden Fläche (3) angeordneten, die Ebene bestimmende
und längs der Träger verlaufende Schwalbenschwanzprofilen versehen sind.
4. Bezugssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sekundärbezugssystem mindestens ein Bezugsbauteil (10, 17) aufweist, welches an einem Träger (2) feststellbar
ist und Nuten besitzt, die mit dem Schwalbenschwanzprofil (4) zusammenwirken.
5. Bezugssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugsbauteil zwei Teile (10), die dem betreffenden Träger anfügbar
sind, und eine Brücke (11, 12) aufweist, die sich zwischen diesen erstreckt und an den genannten Teilen feststellbar ist.
6. Bezugssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Brücke (11, 12) mittels zusätzlicher Teile (16)
die unterste Ebene (9) bestimmt, in welcher die Maschine arbeiten kann.
7. Bezugssystem nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet,
daß eine der beiden Anschläge durch die Schwalbenschwanznuten (4) und der andere durch eine Schulter (5) gebildet ist, welche
mindestens an einem Ende des betreffenden Trägers (2) feststellbar ist..
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