DE3713131A1 - Anschlagvorrichtung zum einrichten der werkstuecke in einer mit draht arbeitenden, numerisch gesteuerten funkenerosionsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Anschlag für das Einstellen von Werkstücken in einer mit Draht arbeitenden, numerisch gesteuerten Funkenerosionsmaschine.

Bei der Materialbearbeitung mittels Funkenerosion wird eine Entladung zwischen zwei Elektroden hervorgerufen, wobei die Oberflächen der Elektroden schmelzen und der ge­ schmolzene Teil durch den Druck eines flüssigen oder gas­ förmigen Umgebungsmediums weggeblasen wird. Dieser Bearbei­ tungsvorgang wird zum Bohren, Schneiden oder Nachbearbeitung von Metallen und Nichtmetallen ausgenutzt.

Bei der sogenannten "Draht-Funkenerosion" geschieht die Entladung zwischen einer auf Pluspotential liegenden Elek­ trode (Draht) und der anderen, auf Minuspotential liegenden Elektrode (Werkstück), so daß die Bearbeitung durch Berüh­ rung der Elektrode erfolgt. Dieser Prozeß kann auch nume­ risch gesteuert werden.

Da die Bearbeitung mittels numerisch gesteuerter Draht- Funkenerosion sehr genau ist, hat man sie in weitem Um­ fang für die Bearbeitung von Elektronikteilen, Metall­ teilen, Anschlußrahmen für integrierte Schaltungen, Kameras, Brillen, Uhren oder Zentriereinrichtungen von Präzisions­ maschinen angewandt.

Zum Einrichten des Werkstückes in einer numerisch gesteuer­ ten Draht-Funkenerosionsmaschine wurden bisher üblicher­ weise Werkzeuge mit L-förmigem Anschlag auf dem in Quer- oder Längsrichtung bewegten Tisch der Maschine verwendet. Ein bekannter Anschlag dieser Art ist mit 1 in der Fig. 2 dargestellt und weist eine Längs-Bezugsfläche 2, eine Quer- Bezugsfläche 3 und horizontale Bezugsflächen 4 und 5 auf.

Die Bearbeitung der Metallteile von Anschlußrahmen für in­ tegrierte Schaltungen stellt immer höhere Ansprüche an die Zentrierung des Werkstücks. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diesen Ansprüchen zu genügen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch beschriebene Anschlagvorrichtung gelöst.

Die erfindungsgemäße Anschlagvorrichtung zum Einstellen der Werkstücke in einer numerisch gesteuerten Draht-Funkenero­ sionsmaschine ist mit Nuten zum Eichen auf Referenzflächen versehen und weist zwei Referenzlöcher auf, die vorbestimm­ te Abstände zwischen den Eichflächen haben.

Gegenüber dem weiter oben erwähnten Anschlag weist die er­ findungsgemäße Anschlagvorrichtung folgende Unterschiede auf:

• a) Der im bekannten Fall aus einem einzigen Körper bestehen­ de Anschlag 1 ist bei der Erfindung in zwei Anschlagstücke 11 und 21 aufgeteilt;
• b) die Anschlagstücke 11 und 21 sind jeweils mit Nuten 15 zur Lagekontrolle der Bezugsflächen versehen;
• c) die Anschlagstücke 11 und 21 haben ferner zwei Refe­ renzlöcher 16 und 17;
• d) es sind Schilder 19 vorgesehen, die den Mittenabstand (A) zwischen den Bezugslöchern 16 und 17 und einen Ab­ stand (B) zwischen den Mitten der Löcher 16 und 17 ei­ nerseits und einen Tisch 23 andererseits angeben;
• e) die Bezugslöcher 16 und 17 sind mit Drahteinführnuten 18 versehen.

Mit der vorstehend beschriebenen Struktur ist es möglich, das Werkstück auf Mikrometer genau in Vorwärts-Rückwärts- Richtung und Rechts-Links-Richtung zu bewegen und eine Zen­ trierung oder eine Korrektur der Wärmeausdehnung des Werk­ stücks durchzuführen.

In den beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungs­ gemäßen Anschlagvorrichtung zum Einrichten des Werkstücks in einer numerisch gesteuerten Draht-Funkenerosionsmaschine;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines gemäß dem Stand der Technik ausgebildeten Anschlags zum Einrichten von Werkstücken in einer numerisch gesteuerten Draht-Funkenero­ sionsmaschine.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in Fig. 1 darge­ stellen Ausführungsform erläutert. Die Anschlagstücke 11 und 21 sind mit Schraubenlöchern 12 versehen, um das Werk­ stück auf dem beweglichen Tisch 23 der numerisch gesteuer­ ten Draht-Funkenerosionsmaschine einzurichten, sowie mit Schraubenlöchern 13 für letzteren.

Im Anschlagstück 11 ist die Fläche 14 mit einer Nut 15 versehen, um eine Position des Werkstücks mittels eines Drahtes zu messen, und mit zwei kreisrunden Löchern 16 und 17 die Drahteinführnuten 18 aufweisen und zur Kontrolle der Position einer Seite des Werkstückes und der Länge des Anschlagstückes dienen. Ein weiteres Anschlagstück 21 ist auf dem Tisch 23 der numerisch gesteuerten Draht- Funkenerosionsmaschine so positioniert, daß es mit dem Anschlagstück 11 eine L-förmige Anordnung bildet. Die Be­ zugsflächen der Anschlagstücke 11 und 21 sind mittels Schrauben befestigt, und zwar mit der geforderten Präzi­ sion hinsichtlich ihrer Lage quer zu den Bewegungsrich­ tungen des Werkstückes.

Da somit die Festlegung der Anschlagvorrichtung unabhängig in Vorwärts-Rückwärts-Richtung und in Rechts-Links-Rich­ tung erfolgt, wird die Präzision der numerisch gesteuerten Draht-Funkenerosionsmaschine verbessert. Was den rechten Winkel der L-förmigen Anordnung der Bezugsflächen betrifft, so ist eine Einhaltung auf ein Mikrometer möglich. Außer­ dem kann im Falle von zeitbedingten Änderungen die Korrek­ tur der Lageeinstellung mit geringen Kosten durchgeführt werden, weil es nicht mehr wie bisher notwendig ist, die Anschlagstücke zu demontieren.

Durch Messung über die Nut 15 wird die Bezugsfläche 14 und die Seitenfläche des Werkstücks kontrolliert, während durch Messung über die kreisrunden Löcher 16 und 17 das Maß der Wärmeausdehnung infolge von Temperaturunterschieden kon­ trolliert wird. Die zu korrigierenden numerischen Werte stehen auf den Schildern 19.

Wenn das Werkstück groß ist, wird ein Elektrodendraht durch die Nuten 15 geführt und direkt mit der Seite des Werkstücks in Berührung gebracht, um die gegenwärtige Position auf dem Tisch 23 zu messen und zu bestätigen.

Wenn das Werkstück klein ist und deswegen die Seite des Werkstücks nicht über die Nut 15 kontrolliert werden kann, wird der Elektrodendraht in die runden Löcher 16 und 17 ge­ führt und die Position wird indirekt durch Berechnung ermittelt.

Im Falle eines kleinen Werkstücks sei angenommen, daß der Durchmesser des Lochs 16 oder 17 gleich der Koordinaten­ differenz W-X und der Radius gleich R ist. Die Mitte des Lochs hat dann die Koordinate (W+X)/2. Sind die Durchmeseer der Elektrodendrähte an der Innenwand des Lochs gleich Y und Z, dann läßt sich die Lochmitte auch errechnen aus (Y-R)+(Z+R)/2=(Y+Z)/2. Das heißt, die Hälfte der Wegstrecke der Bewegung des im Loch geführten Elektrodendrahtes ist der Ort der Lochmitte, unabhängig von der Dicke des Drahtes. Durch Verwendung dieser Beziehung ist es möglich, die Ent­ fernung von der Mitte des runden Bezugslochs bis zur Bezugsfläche zu eichen und Ausgangspunkte für die Bearbei­ tung zu bestimmen und zu bestätigen. Für das Anschlagstück 11 sind der Durchmesser des runden Lochs 16 und die Mitten­ abstände A und B auf dem zugehörigen Schild 19 angegeben. Der Abstand A von der Mitte des Lochs 16 zur Mitte des Lochs 17 oder der Abstand B zwischen der Bezugsfläche 14 und dem Loch 17 werden gemessen, so daß eventuell durch Temperaturunterschiede hervorgerufene Fehler gemessen wer­ den können und die Positionsbestimmung korrigiert werden kann. Auf diese Weise lassen sich mit der numerisch gesteuer­ ten Draht-Funkenerosionsmaschine Produkte hoher Präzision herstellen.

Claims (1)

1. Anschlagvorrichtung zum Einrichten von Werkstücken in einer mit Draht arbeitenden, numerisch gesteuerten Funkenerosions­ maschine, die einen in Quer- und Längsrichtung bewegbaren Tisch hat, gekennzeichnet durch:
   Bezugsflächen, die unabhängig in Vorwärts-Rückwärts-Rich­ tung und in Rechts-Links-Richtung bewegbar sind;
   Nuten (15) zur Lageprüfung der Seite des Werkstücks;
   zwei kreisrunde Bezugslöcher (16, 17), die bestimmte Ab­ stände von den bewegbaren Flächen haben.