DE3524377A1 - Elektroerosions-schneidmaschine in c-gestell-bauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektroerosions- Schneidmaschine in C-Gestell-Bauweise gemäss dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1.

Eine ältere Maschine der Anmelderin in verschiedenen Bauweisen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ist in den Fig. 1a bis 1c darge­ stellt. Diese Maschine besitzt ein C-förmiges Gestell 1, das aus einem Bett 2, einem Ständer 3 und einem Kopf 4 besteht. Am Bett 2 ist ein erster Kreuzschlitten 5 mit zwei rechtwinklig zueinander verschieblichen Schlitten 6 und 7 angeordnet. Diese Schlitten werden auch als Y- bzw. X-Schlitten bezeichnet. Auf dem oberen Schlitten 7 ist ein Behälter 8 für ein Arbeitsmedium befestigt. In diesem Behälter 8 ist das zu bearbeitende Werkstück 9 angeordnet, das mit einer Drahtelektrode 10 geschnitten werden soll. Die Drahtelektrode ist zwischen einem unteren und einem oberen Drahtführungskopf 11 bzw. 12 geführt. Das Schneiden erfolgt durch Relativverschiebung (in X-Y-Richtung) zwischen dem Werkstück 9 und der Drahtelektrode 10. Hierzu wird bei dem Ausführungsbei­ spiel der Fig. 1a das Werkstück 9 bei feststehenden Drahtführungsköpfen 11 und 12 an dem unteren Kreuz­ schlitten 5 aufgespannt und mit den Schlitten 6 und 7 verschoben. Der untere Drahtführungskopf 11 ist dabei an einem Ausleger 13 gehalten. Der Ausleger 13 ragt durch eine mittels Manschettendichtung abgedichtete Öffnung des Behälters 8 hindurch. Das Werkstück 9 ist an einer schematisch dargestellten Werkstückauflage 9′ befestigt.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1b und 1c steht dagegen das Werkstück 9 gegenüber dem Maschinenbett 2 still, während die Drahtelektrode 10 bewegt wird. Der Ständer 3 ist dabei an dem unteren Kreuzschlitten 5 befestigt, so dass er sich gegenüber dem Maschinenbett 2 verschieben lässt und damit auch den Kopf 4 mitnimmt. Der Ausleger 13 ist in diesen beiden Fällen mit dem oberen Schlitten (Y-Schlitten) des unteren Kreuzschlit­ tens 5 verbunden. Bei einer Verstellung des unteren Kreuzschlittens 5 werden also beide Drahtführungsköpfe parallel zueinander verschoben.

Bei der bisher beschriebenen Anordnung liegen die Drahtführungsköpfe 11 und 12 vertikal übereinander, so dass man nur gerade Schnitte (parallel zur Z-Achse) machen kann. Will man schräge Schnitte durchführen, beispielsweise für konische Oeffnungen, so muss die Drahtelektrode 10 gegenüber der vertikalen Achse (Z-Achse) geneigt sein. Hierzu ist bei der älteren Maschine der obere Drahtführungskopf 12 verschiebbar gelagert und zwar an einem oberen Kreuzschlitten 14, der zwei rechtwinklig zueinander verschiebbare Schlitten 15 und 16 besitzt, dessen Koordinaten allgemein mit U und V bezeichnet werden, so dass diese Schlitten auch U- und V-Schlitten genannt werden.

Bei der älteren Maschine sind diese beiden Schlitten 15 und 16 am unteren, freien Ende eines in vertikaler Richtung (Z-Richtung) verschiebbaren Stempels befestigt, wobei dieser Stempel in Anlehnung an Senk-Erosions­ maschinen hier mit "Pinole" 17 bezeichnet wird. Diese Pinole 17 wird über einen Motor 20, ein Getriebe 21 und eine Gewindespindel 22, die in einen mit einem Gewinde versehenen Ausleger 23 der Pinole 17 eingreift, in Z-Richtung verschoben. Bei jeder Verschiebung in Z-Richtung werden also auch die U- und V-Schlitten 16 und 15 mitgenommen.

Nun ist es beim Schneiden wünschenswert, die Länge des zwischen den beiden Drahtführungsköpfen 11 und 12 befindlichen Drahtes 10 so kurz wie möglich zu halten, um Schwingungen und "Durchbiegungen" des Drahtes zu unterbinden und um eine möglichst gute Spülung des Arbeitsspaltes zu erreichen, insbesondere wenn eine koaxial zum Draht 10 verlaufende Spül-Strömung verwendet wird. In manchen Fällen sorgt man sogar dafür, dass die Austrittsöffnung für das Spülmedium unmittelbar am Werkstück anliegt; mit anderen Worten liegen dann die Drahtführungsköpfe direkt am Werkstück an.

Nun muss aber die Oberkante des Behälters 8 höher sein als die Oberkante des Werkstückes 9, damit die Spül­ flüssigkeit nicht verloren geht. Damit begrenzt aber der Behälter 8 bei der älteren Maschine die Grösse und/oder Verschiebungsmöglichkeit der U- und V-Schlitten 16 und 15, da zumindest der untere Schlitten 15 sich innerhalb des Behälters 8 befindet. Dies schränkt im Ergebnis die Möglichkeiten der Maschine ein bzw. umgekehrt wird die Grösse des Behälters und damit letztlich auch die Gesamtgrösse der Maschine entscheidend durch die Grösse des oberen Kreuzschlittens beeinflusst.

Dies wird als nachteilig angesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Elektroerosions- Schneidmaschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Bewegungsmöglichkeiten des oberen Drahtführungskopfes weitestgehend unabhängig von der Grösse des Behälters sind.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, die U- und V-Schlitten entfernt von der Arbeitszone bzw. dem Behälter anzuordnen, was dadurch erfolgt, dass sie im Ständer der Maschine integriert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1a, 1b, 1c eine schematische Seitenansicht einer älteren Maschine; und

Fig. 2a, 2b, 2c eine schematische Seitenansicht der Maschine nach der Erfindung.

Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren bezeich­ nen gleiche bzw. einander entsprechende Teile.

Die Teile mit den Bezugszeichen 1 bis 12 der Maschine nach der Erfindung stimmen mit den entsprechenden Teilen der älteren Maschine gemäss Fig. 1 überein, so dass auf sie nicht näher eingegangen wird.

Nach der Erfindung ist nun der obere Kreuzschlitten 14 im Ständer 3 der Maschine integriert. Hierzu ist der V-Schlitten 15 unmittelbar im oberen Bereich des Ständers 3 verschieblich gelagert, so dass er in der durch den Pfeil V dargestellten Richtung hin- und hergeschoben werden kann. Diese Verschiebung erfolgt durch einen Motor 18. An seinem aus dem Ständer 3 herausragenden Ende trägt der V-Schlitten 15 den senk­ recht zu ihm verschiebbaren U-Schlitten 16, der mittels eines Motors 19 in Richtung des Pfeiles U verschiebbar ist. Der Motor 19 ist hierbei am V-Schlitten 15 be­ festigt.

Im U-Schlitten 16 ist die Pinole 17 verschieblich gelagert, wobei die Achse (Z-Achse) der Pinole 17 senkrecht zu den Achsen U und V steht. Die Verschiebung der Pinole 17 erfolgt über den Motor 20, der am U-Schlit­ ten 16 befestigt ist und über ein Getriebe 21 eine Gewindespindel 22 dreht, welche über einen mit einem Gewinde versehenen Ausleger 23 der Pinole 17 deren Verschiebung in Z-Richtung bewirkt.

Am unteren, freien Ende 24 der Pinole 17 ist ein seit­ lich abstehender Ausleger 25 angebracht, an dem der obere Drahtführungskopf 12 befestigt ist.

Durch eine Verschiebung des V-Schlittens 15 um einen Betrag V wird auch der obere Drahtführungskopf 12 um diesen Betrag V verschoben, so dass die Drahtelektrode 10 gegenüber der vertikalen (Z-Achse) den Winkel einnimmt. Eine Verschiebung des U- und/oder V-Schlittens hat eine entsprechende Verschiebung der Pinole 17 zur Folge.

Es ist ersichtlich, dass der obere Kreuzschlitten 14 mit seinen beiden Schlitten 15 und 16 ausserhalb des Behälters 8 liegt, so dass die Grösse dieser Schlitten 15 und 16 keinen direkten Einfluss auf die Grösse des Behälters 8 hat. Lediglich das untere Ende 24 der Pinole 17 mit dem Ausleger 25 befindet sich innerhalb des Behälters 8.

Da der obere Kreuzschlitten 14 unmittelbar im Ständer 3 integriert ist, ist einerseits eine ausreichende Stabili­ tät gegeben und andererseits können die Schlitten 15 und 16 entsprechend den Stabilitätsanforderungen ausreichend gross dimensioniert werden, ohne dass Rücksicht auf die Grösse des Behälters 8 genommen werden muss.

Sämtliche in den Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung dargestellten technischen Einzelheiten können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombina­ tion miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (4)

1. Elektroerosions-Schneidmaschine in C-Gestell-Bau­ weise mit horizontalem Maschinenbett und vertikalem Ständer mit oberhalb und unterhalb einer Arbeits­ zone angeordneten Führungsköpfen zur Führung einer drahtförmigen Elektrode, mit einem am Gestell ver­ schiebbar gelagerten, ersten Kreuzschlitten, der eine Relativverschiebung zwischen einem Werkstück und dem unteren Führungskopf bewirkt und mit einem zweiten, oberen Kreuzschlitten zur Verschiebung des oberen Führungskopfes in horizontaler Ebene sowie mit einer Pinole zur Verschiebung des oberen Führungskopfes in vertikaler Richtung, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Kreuzschlitten (14) derart im Ständer (3) integriert ist, dass einer seiner beiden Schlitten (15, 16) unmittelbar im Ständer (3) gelagert ist und dass der obere Draht­ führungskopf (12) unmittelbar am unteren, freien Ende (24) der Pinole (17) befestigt ist, wobei die Pinole (17) am oberen Kreuzschlitten (14) gelagert ist und dessen Verschiebung mitmacht.

2. Elektroerosions-Schneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Kreuz­ schlitten (14) vollständig ausserhalb des Behälters (9) angeordnet ist.

3. Elektroerosions-Schneidmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pinole an ihrem unteren, freien Ende (24) einen seitlichen Ausleger (25) aufweist, an dem der obere Draht­ führungskopf (12) befestigt ist.

4. Elektroerosions-Schneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse des oberen Kreuzschlittens (14) unabhängig von der Grösse des Behälters (9) ist.