DE3535546C2

DE3535546C2 -

Info

Publication number: DE3535546C2
Application number: DE19853535546
Authority: DE
Inventors: Yozo Nagoya Aichi Jp Sakai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-10-04
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1991-02-07
Also published as: CH664106A5; DE3535546A1; JPS6186130A

Description

Die Erfindung betrifft eine funkenerosive Bearbeitungs maschine mit einer Bearbeitungseinrichtung, in der elek trische Entladungen erzeugt werden zwischen einer Arbeits elektrode und einem Werkstück, die getrennt voneinander in einer dielektrischen Flüssigkeit angeordnet sind, mit einem Temperaturfühler zur Messung der Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit, mit einer Steuereinrichtung, um die der Bearbeitungseinrichtung zuzuführende dielek trische Flüssigkeit auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen, und mit einer Speisevorrichtung, um die dielek trische Flüssigkeit der Bearbeitungseinrichtung zuzuführen.The invention relates to electrical discharge machining machine with a processing device in which elec trical discharges are generated between one working electrode and a workpiece that are separate from each other are arranged in a dielectric liquid with a temperature sensor for measuring the temperature of the dielectric liquid, with a control device, to the dielectric to be fed to the processing device trical liquid to a predetermined temperature heat, and with a feeder to the dielek feed trical liquid to the processing device.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer üblichen mit Drahtelektrode arbeitenden funkenerosiven Bearbeitungs maschine dargestellt, die eine Bearbeitungseinrichtung 1, eine Steuereinrichtung 2 mit einer numerischen Steuer einheit und einer Stromversorgung, eine Speisevorrich tung 3 für die dielektrische Flüssigkeit, ein Kabel 4 zur Verbindung der Steuereinrichtung 2 mit der Bearbeitungs einrichtung 1, ein Kabel 5 zur Verbindung der Steuerein richtung 2 mit der Speisevorrichtung 3, eine Rohrleitung 6 für das Abführen gebrauchter dielektrischer Flüssigkeit von der Bearbeitungseinrichtung 1 zur Speisevorrichtung 3, und eine Rohrleitung 7 umfaßt, über welche frische dielek trische Flüssigkeit von der Speisevorrichtung 3 zur Bear beitungseinrichtung 1 geführt wird.In Fig. 1 is a block diagram of a conventional wire electrode working EDM machine is shown, the processing device 1 , a control device 2 with a numerical control unit and a power supply, a feed device 3 for the dielectric liquid, a cable 4 for connecting the control device 2 with the processing device 1 , a cable 5 for connecting the Steuerein device 2 with the feed device 3 , a pipe 6 for the discharge of used dielectric liquid from the processing device 1 to the feed device 3 , and a pipe 7 , via which fresh dielectric liquid from the feed device 3 to the Bear processing device 1 is performed.

Einzelheiten der Speisevorrichtung 3 sind in Fig. 2 darge stellt, gemäß welcher ein Behälter 8 für zeitweilige Spei cherung der gebrauchten dielektrischen Flüssigkeit vorgese hen ist, die von der Bearbeitungseinrichtung 1 über eine Rohrleitung 6 abgegeben wird. Weiterhin sind eine Filter anordnung 9 zum Filtern der vom Behälter 8 kommenden di elektrischen Flüssigkeit, eine Filterpumpe 10, welche di elektrische Flüssigkeit vom Behälter 8 zu der Filteran ordnung 9 fördert, ein Behälter 11 zur zeitweiligen Spei cherung der durch die Filteranordnung 9 geförderten dielek trischen Flüssigkeit, eine Pumpe 12 zum Fördern der gefil terten dielektrischen Flüssigkeit vom Behälter 11 zur Be arbeitungseinrichtung 1, sowie eine Kühleranordnung 13 vorgesehen, die dazu dient, die Temperatur der dielektri schen Flüssigkeit auf einem konstanten Wert zu halten.Details of the feed device 3 are shown in Fig. 2 Darge, according to which a container 8 for temporary storage of the used dielectric liquid is hen vorgese, which is delivered from the processing device 1 via a pipe 6 . Further, arrangement 9 order to filter the next from the container 8 di electric liquid, a filter pump 10 which di electric liquid from the container 8 to the Filteran 9 supports a container 11 for temporarily SpeI assurance of the conveyed through the filter assembly 9 dielek a filter trical Liquid, a pump 12 for conveying the filtered dielectric liquid from the container 11 to the processing device 1 , and a cooler arrangement 13 are provided which serve to keep the temperature of the dielectric liquid at a constant value.

Bei einer üblichen mit Drahtelektrode arbeitenden funken erosiven Bearbeitungsmaschine der vorausgehend angegebenen Art (US-PS 44 73 733) gelangt die dielektrische Flüssigkeit, welche Abfallmetallteilchen enthält, durch die Rohrleitung 6 für zeitweilige Speicherung in den Behälter 8 und wird dann mittels der Pumpe 10 zu der Filteranordnung 9 gefördert. Die gefilterte Flüssigkeit wird im Behälter 11 gespeichert, während ein Teil von ihr durch die Kühleranordnung 13 umge wälzt wird. Die Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit, die als Folge der Funkenentladungen zwischen der Drahtelek trode und dem Werkstück und als Folge des Betriebes der Pumpen 10 und 12 angestiegen ist, wird auf einen vorgegebe nen Wert verringert, und die auf diese Weise erhaltene kühle und gefilterte dielektrische Flüssigkeit wird mittels der Pumpe 12 über die Rohrleitung 7 der Bearbeitungseinrichtung 1 zugeführt. In a conventional operating with wire electrode spark discharge machining machine of the type (US-PS 44 73 733) previously specified, the dielectric fluid passes which Abfallmetallteilchen contains, through the pipe 6 for temporary storage in the container 8 and then via pump 10 to the Filter arrangement 9 promoted. The filtered liquid is stored in the container 11 , while part of it is circulated through the cooler arrangement 13 . The temperature of the dielectric liquid, which has risen as a result of the spark discharges between the wire electrode and the workpiece and as a result of the operation of the pumps 10 and 12 , is reduced to a predetermined value, and the cool and filtered dielectric liquid obtained in this way is fed to the processing device 1 by means of the pump 12 via the pipeline 7 .

Es ist ersichtlich daß die bekannte funkenerosive Bearbei tungsmaschine eine teure Kühleranordnung 13 zur Kühlung der dielektrischen Flüssigkeit erfordert, um Änderungen der Genauigkeit der Bearbeitung zu vermeiden, die sich sonst als Folge des Anstieges der Temperatur der dielek trischen Flüssigkeit während der Bearbeitung ergeben würden. Es ist zwar auch möglich, die Bearbeitungseinrichtung wäh rend einer vorgegebenen Zeitspanne stillzusetzen, so daß sich die Temperatur der Bearbeitungseinrichtung 1 und der dielektrischen Flüssigkeit vor dem Beginn eines Bearbei tungsvorganges stabilisieren kann. Diese Arbeitsweise ist jedoch zeitaufwendig.It can be seen that the known EDM machine requires an expensive cooler assembly 13 for cooling the dielectric fluid to avoid changes in machining accuracy that would otherwise result from the increase in the temperature of the dielectric fluid during machining. It is also possible to shut down the processing device during a predetermined period of time, so that the temperature of the processing device 1 and the dielectric liquid can stabilize before the start of a processing operation. However, this way of working is time consuming.

Aus der FR-PS 13 26 482 ist es für eine funkenerosive Be arbeitungsmaschine bekannt, daß die Genauigkeit der Bear beitung groß ist, wenn die Temperatur der Bearbeitungsein richtung gleich der Temperatur der dielektrischen Flüssig keit ist. Um diese beiden Temperaturen auf dem gleichen Wert zu halten, wird bei dieser bekannten funkenerosiven Bear beitungsmaschine die umgewälzte dielektrische Flüssigkeit nach dem Austritt aus der Bearbeitungseinrichtung in einer Kühleranordnung gekühlt, wobei das Ausmaß der Kühlung be stimmt wird in Abhängigkeit von der Temperatur der dielek trischen Flüssigkeit in der Bearbeitungseinrichtung und durch die Temperatur der Bearbeitungseinrichtung selbst. Hierfür sind Temperaturfühler vorgesehen. Für den beson deren Fall, daß die Bearbeitungseinrichtung in einem klima tisierten Raum konstanter Temperatur angeordnet ist, kann bei dieser bekannten Bearbeitungsmaschine auf die Messung der Temperatur der Bearbeitungseinrichtung verzichtet werden und stattdessen der konstante Umgebungstemperatur wert verwendet werden.From FR-PS 13 26 482 it is for a spark erosive loading working machine known that the accuracy of Bear machining is large when the temperature of the machining is Direction equal to the temperature of the dielectric liquid is. To keep these two temperatures at the same value will hold at this well known EDM Bear processing machine the circulated dielectric liquid after leaving the processing device in a Cooled cooler assembly, the extent of cooling be is correct depending on the temperature of the dielek trical liquid in the processing device and by the temperature of the processing device itself. Temperature sensors are provided for this. For the particular whose case that the processing device in a climate tized room is arranged constant temperature can on this known processing machine on the measurement waived the temperature of the processing device and instead the constant ambient temperature worth being used.

Auch bei dieser bekannten funkenerosiven Bearbeitungsma schine ist eine Kühleranordnung erforderlich, so daß insoweit grundsätzlich die gleichen Nachteile bestehen wie bei der Bearbeitungsmaschine nach der US-PS 44 73 733.Even with this known spark erosive machining Machine a cooler arrangement is required so that insofar there are basically the same disadvantages as in the processing machine according to US-PS 44 73 733.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine funkenerosive Bearbei tungsmaschine derart auszuführen, daß der Einfluß des Anstieges der Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit während der Bearbeitung auf die Genauigkeit der Bearbeitung ausgeschlossen wird.The object of the invention is a EDM machining machine so that the influence of the Rise in dielectric fluid temperature during machining on the accuracy of machining is excluded.

Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einer funkenerosi ven Bearbeitungsmaschine der einleitend genannten Art, gemäß der Erfindung dadurch, daß ein Fühler zur Messung der Tempe ratur der Umgebungsluft vorgesehen ist, daß mittels der Steuereinrichtung die der Bearbeitungseinrichtung zuzufüh rende dielektrische Flüssigkeit auf eine Temperatur vorge wärmt wird, die in Abhängigkeit von einer während der Bear beitung zu erwartenden Temperaturerhöhung der dielektrischen Flüssigkeit und von der erfaßten Umgebungstemperatur be simmt ist, und daß die Speisevorrichtung die vorgewärmte dielektrische Flüssigkeit vor Beginn der Bearbeitung zwecks Vorwärmung der Bearbeitungseinrichtung auf eine Temperatur, die gleich der Temperatur während der Bearbeitung ist, durch die Bearbeitungseinrichtung umwälzt.This task is solved on the basis of a spark erosion ven processing machine of the type mentioned in the introduction, according to the invention in that a sensor for measuring the temp rature of the ambient air is provided that by means of Control device to feed the processing device dielectric liquid to a temperature is warmed depending on one during the Bear processing expected temperature increase of the dielectric Liquid and be from the detected ambient temperature is, and that the feeder is the preheated dielectric liquid before starting processing Preheating the processing device to a temperature, which is equal to the temperature during machining, circulated through the processing device.

Bei einer funkenerosiven Bearbeitungsmaschine gemäß der Erfindung wird gleiche Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit und der Bearbeitungseinrichtung erreicht ohne Verwendung einer teuren Kühleranordnung, so daß das gewünschte Ergebnis mit einer einfachen Ausführung erhalten wird.In a spark erosive processing machine according to the Invention becomes equal temperature of the dielectric Liquid and the processing device reached without using an expensive cooler assembly, so that Get the desired result with a simple execution becomes.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further features of the invention are in the subclaims specified.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are then based on the drawing explained. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer üblichen funkenerosiven Bearbeitungsmaschine, Fig. 1 is a block diagram of a conventional electrical discharge machining machine,

Fig. 2 eine vereinfachte schematische Darstellung einer üblichen funkenerosiven Bearbeitungsmaschine, und Fig. 2 is a simplified schematic representation of a conventional spark erosion processing machine, and

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer funkenerosiven Bearbeitungsmaschine gemäß der Erfindung. Fig. 3 is a schematic representation of a spark erosion processing machine according to the invention.

Bei der in Fig. 3 dargestellten bevorzugten Ausführungs form einer funkenerosiven Bearbeitungsmaschine sind mit den Bezugszeichen 1 bis 12 die gleichen Bauelemente bezeichnet wie bei den bekannten funkenerosiven Bearbeitungsmaschinen gemäß den Fig. 1 und 2.In the preferred embodiment of a EDM machine shown in FIG. 3, the same components are designated with the reference numerals 1 to 12 as in the known EDM machine according to FIGS. 1 and 2.

Die in Fig. 3 dargestellte Bearbeitungsmaschine weist zu sätzlich einen Fühler 21, der die Temperatur der Umgebungs luft im Bereich der Bearbeitungseinrichtung 1 mißt, einen Temperaturfühler 22, der die Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit in dem Behälter 11 für gefilterte bzw. frische dielektrische Flüssigkeit mißt, und einen Vorwärmer 23 auf, der die dielektrische Flüssigkeit im Behälter 11 auf eine von der Steuereinrichtung 2 vorgegebene Temperatur erwärmt. Kabel 24, 25 und 26 verbinden die Steuereinrichtung 2 mit den Temperaturfühlern 21 und 22 und mit dem Vorwärmer 23, während Kabel 27 und 28 die Steuereinrichtung 2 mit der Filterpumpe 10 und der Förderpumpe 12 verbinden.The processing machine shown in FIG. 3 additionally has a sensor 21 , which measures the temperature of the ambient air in the area of the processing device 1 , a temperature sensor 22 , which measures the temperature of the dielectric liquid in the container 11 for filtered or fresh dielectric liquid, and a preheater 23 , which heats the dielectric liquid in the container 11 to a temperature specified by the control device 2 . Cables 24 , 25 and 26 connect the control device 2 to the temperature sensors 21 and 22 and to the preheater 23 , while cables 27 and 28 connect the control device 2 to the filter pump 10 and the feed pump 12 .

Die Bearbeitungsmaschine gemäß Fig. 3 ist derart ausge bildet, daß die Steuereinrichtung 2 einen Steuerbefehl zur Betätigung des Vorwärmers 23 gibt, abhängig von der Temperatur der Umgebungsluft, wie sie durch den Temperatur fühler 21 gemessen wird, sowie der Temperatur der dielek trischen Flüssigkeit, wie sie vor Beginn des Bearbeitungs vorganges durch den Temperaturfühler 22 gemessen wird, und von dem im voraus berechneten Anstieg der Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit während des Bearbeitungsvor ganges. Die Bedingung, welche für die Betätigung des Vor wärmers 23 vor dem Bearbeitungsvorgang erfüllt sein muß, lautet:
T₁<T₀+ΔT,
wobei T₀ die Temperatur der Umgebungsluft, T₁ die Tempera tur der dielektrischen Flüssigkeit, und ΔT der Anstieg der Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit während des Bear beitungsvorganges ist.The processing machine according to FIG. 3 is such out, in that the control device 2 outputs a control command for operation of the preheater 23, depending on the ambient air temperature, as measured by the temperature sensor 21 and the temperature of the dielek tric liquid, such as it is measured before the start of the processing operation by the temperature sensor 22 , and from the previously calculated increase in the temperature of the dielectric liquid during the processing operation. The condition that must be met for the actuation of the pre-heater 23 before the machining process is:
T ₁ <T ₀ + ΔT,
where T _{0 is} the temperature of the ambient air, T _{1 is} the temperature of the dielectric liquid, and ΔT is the increase in the temperature of the dielectric liquid during the machining process.

Die Steuereinrichtung 2, welche diesen Vorwärmbefehl dem Vorwärmer 23 über das Kabel 26 zuführt, liefert ferner einen Steuerbefehl für die Filterpumpe 10 und die Förderpumpe 12 über die Kabel 27 und 28, um eine Förderung der vorgewärmten dielektrischen Flüssigkeit zur Bearbeitungs einrichtung 1 zu veranlassen, wodurch die Bearbeitungsein richtung 1 auf eine Temperatur vorgewärmt wird, die gleich T₀+ΔT ist.The control device 2 , which supplies this preheating command to the preheater 23 via the cable 26 , also provides a control command for the filter pump 10 and the feed pump 12 via the cables 27 and 28 to cause the preheated dielectric liquid to be conveyed to the processing device 1 , thereby the machining device 1 is preheated to a temperature which is equal to T ₀ + ΔT.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Temperatur, auf welche die dielektrische Flüssigkeit vorgewärmt wird, aufgrund der Meßergebnisse der Temperaturfühler 21 und 22 bestimmt. Gegebenenfalls kann ein ähnlicher Temperatur fühler entweder innerhalb des Behälters 8 für die gebrauch te dielektrische Flüssigkeit oder an der Bearbeitungsein richtung 1 vorgesehen sein. Ebenfalls liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, einen weiteren Vorwärmer 23 innerhalb des Behälters 8 anzuordnen. Schließlich betrifft die dargestellte Ausführungsform eine Bearbeitungsmaschine, bei welcher ein Draht als Arbeitselektrode verwendet wird, jedoch kann das Grundprinzip der Erfindung mit gleichen Ergebnissen auch bei anderen funkenerosiven Bearbeitungs maschinen verwendet werden, die beispielsweise mit einer Matrize arbeiten (Profilbildung).In the embodiment shown, the temperature to which the dielectric liquid is preheated is determined on the basis of the measurement results of the temperature sensors 21 and 22 . If necessary, a similar temperature sensor can either be provided within the container 8 for the used dielectric liquid or on the processing device 1 . It is also within the scope of the present invention to arrange a further preheater 23 within the container 8 . Finally, the illustrated embodiment relates to a processing machine in which a wire is used as the working electrode, but the basic principle of the invention can be used with the same results also in other EDM machines that work, for example, with a die (profile formation).

Wie vorausgehend erläutert wurde, wird erfindungsgemäß die dielektrische Flüssigkeit auf eine Temperatur vorgewärmt, die, ausgehend sowohl vom vorhergehend ermittelten oder berechneten Temperaturanstieg der dielektrischen Flüssig keit während der Bearbeitung als auch von der von einem Umgebungstemperaturfühler gemessenen Umgebungstemperatur bestimmt ist, während gleichzeitig die vorgewärmte dielek trische Flüssigkeit durch die Bearbeitungseinrichtung um gewälzt wird. Infolgedessen weisen die Temperaturen der dielektrischen Flüssigkeit und der Bearbeitungseinrichtung vor dem Bearbeitungsvorgang ein Mindestmaß an Unterschied gegenüber jenen während der Bearbeitung auf und die resultierende Abwesenheit einer jeglichen merkbaren Temperaturerhöhung gewährleistet eine hohe Bearbeitungs präzision. Darüber hinaus werden die Bearbeitungskosten bei verbesserter Qualität der Bearbeitung merklich ver ringert, weil keine Erfordernis für einen teuren Kühler für die dielektrische Flüssigkeit oder für eine Abschalt pause vor der Bearbeitung vorliegt.As previously explained, the dielectric liquid preheated to a temperature which, starting from both the previously determined or calculated temperature rise of dielectric liquid during processing as well as that of one Ambient temperature sensor measured ambient temperature is determined, while at the same time the preheated dielek trical liquid through the processing device is rolled. As a result, the temperatures of the dielectric liquid and the processing device a minimum of difference before the machining process towards those during editing on and the resulting absence of any noticeable Increasing the temperature ensures high machining precision. In addition, the processing costs with improved processing quality noticeably ver wrestles because no need for an expensive cooler for the dielectric liquid or for a shutdown pause before processing.

Claims

1. EDM machine with a machining device ( 1 ) in which electrical discharges are generated between a working electrode and a workpiece, which are arranged separately from one another in a dielectric liquid, with a temperature sensor ( 22 ) for measuring the temperature of the dielectric Liquid, with a control device ( 2 ) to heat the electrical liquid to be supplied to the processing device ( 1 ) to a predetermined temperature, and with a feed device ( 11 , 12 ) to supply the dielectric liquid to the processing device ( 1 ),
characterized in that a sensor ( 21 ) for measuring the temperature of the ambient air is provided that
by means of the control device ( 2 ) the processing device ( 1 ) to be supplied dielectric liquid is preheated to a temperature which is determined as a function of an increase in temperature of the dielectric liquid to be expected during processing and of the detected ambient temperature, and that
the feed device ( 11 , 12 ) circulates the preheated dielectric liquid before the processing for the purpose of preheating the processing device ( 1 ) to a temperature which is equal to the temperature during processing, through the processing device ( 1 ).

2. Processing machine according to claim 1, characterized by a container ( 11 ) for the dielectric liquid, which is connected via a pipe ( 7 ) to the processing device ( 1 ), and a circulating device ( 12 ), which the dielectric liquid from the container ( 11 ) circulates through the processing device ( 1 ).

3. Processing machine according to claim 1 or 2, characterized in that the feed device ( 11 , 12 ) is controlled by the control device ( 2 ).

4. Processing machine according to claim 2 or 3, characterized in that the container ( 11 ) for the dielectric liquid has a filter arrangement ( 9 ) through which the dielectric liquid is circulated in order to remove contaminants and metal waste particles from it.

5. Processing machine according to claim 2, characterized in that the container for the dielectric liquid has a first container ( 8 ) for temporary storage of the dielectric liquid dispensed by the processing device ( 1 ), and a second container ( 11 ) with the first Container ( 8 ) is connected by a Filteran arrangement ( 9 ), and that a pump ( 12 ) is arranged in the pipeline ( 7 ), which binds the second container ( 11 ) to the processing device ( 1 ).

6. Processing machine according to claim 5, characterized in that a pump ( 10 ) between the first (8) and the second ( 11 ) container is arranged to the dielectric liquid speed from the first container ( 8 ) to the filter arrangement ( 9 ) promote, and that the device ( 23 ) for pre-heating the dielectric liquid and the temperature sensor ( 22 ) for measuring the temperature of the dielectric liquid in the second container ( 11 ) are arranged and the pumps ( 10 , 12 ) by the Control device ( 2 ) are controlled.