DE4240726C2 - Funkenerodiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkenerodiermaschine gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 3.

Allgemein wird in einer funkenerosiven Schneidmaschine eine elektrische Entladungsenergie zur Durchführung der Bearbei­ tung verringert, um eine hohe Oberflächengüte zu erzielen. Dabei ist die Entladungsenergie einem Produkt zwischen einem elektrischen Entladungsstrom Ip und einer elektrischen Ent­ ladungs-Einschaltdauer τp proportional. Der Entladungsstrom Ip und die Entladungs-Einschaltdauer τp im Fall der elektri­ schen Entladung eines Kondensators können durch die folgenden Gleichungen ermittelt werden:

Ip = (Eo-Ea) (C/L-) (1)

τp = π L-C (2)

wobei
Eo = elektrische Entladungsspannung;
Ea = Lichtbogenspannung;
C = elektrostatische Kapazität; und
L = eine Induktivität.

Wie oben beschrieben, tritt bei der funkenerosiven Schneidmaschine das folgende Problem auf. Die Entladungsenergie kann nicht auf einen Wert gesteuert werden, der kleiner als ein bestimmter Wert ist, weil der Maschinenkörper eine elektrostatische Streukapazität hat, so daß hinsichtlich der Verbesserung der Oberflächengüte einer bearbeiteten Oberfläche eine Beschränkung besteht.

Um bei der konventionellen Anordnung das vorstehende Problem zu lösen, wurde in der JP 61-197128 A und der JP 61-270022 A eine Maschine vorgeschlagen, bei der zur Verbesserung der Oberflächengüte bei der Fertigbearbeitung ein Maschinenkörper und ein Werkstück elektrisch voneinander getrennt sind. Beim allgemeinen Bearbeiten einschließlich Grob- und Halbfertigbearbeiten sind dagegen der Maschinenkörper und das Werkstück miteinander kurzgeschlos­ sen. Diese beiden Bedingungen werden durch die Verwendung eines elektromagnetischen Schalters automatisch hergestellt.

Fig. 12 der Zeichnungen zeigt eine konventionelle funkenero­ sive Schneidmaschine gemäß JP 61-270022 A. Fig. 12 zeigt dabei einen Maschinenkörper 1; einen Ständer 1a; ein Maschinenbett 1b; auf dem Bett 1b angebrachte Kreuztische 2, 3, die in X- bzw. Y-Richtung verfahrbar sind; eine Platte mit Metalloberfläche bzw. eine Unterlagsplatte 4, die auf dem Kreuztisch 3 angebracht ist; eine Drahtelektrode 5; eine Vorratsspule 6 zur Zuführung der Drahtelektrode 5; eine Pulverbremse 7 zum Aufbringen einer mechanischen Spannung auf die Drahtelektrode 5; eine obere Führung 8a, um die Drahtelektrode 5 zu einer Stelle zwischen einem Polpaar zu führen; eine untere Führung 8b; ein Paar von Aufwickelrollen 9 zum Aufwickeln der verbrauchten Drahtelektrode 5; die verbrauchte Drahtelektrode 10; eine Bearbeitungs-Stromquelle 11; eine Steuereinheit 12; ein Werkstück 13; eine Speiseleitung 14a, durch die der Draht­ elektrode 5 von der Bearbeitungs-Stromquelle 11 Energie zu­ geführt wird; und eine Speiseleitung 14b, durch die dem Werkstück Energie zugeführt wird.

Außerdem bezeichnet 15 eine Fertigbearbeitungs-Stromquelle; 16a und 16b sind Speiseleitungen, durch die Energie von der Fertigbearbeitungs-Stromquelle 15 zugeführt wird; und 17 ist ein elektromagnetischer Schalter. Fig. 13 ist eine vergrö­ ßerte Darstellung der Umgebung des elektromagnetischen Schal­ ters 17. 18 ist ein Gehäuse, in dem der elektromagnetische Schalter 17 gegenüber der Arbeitsflüssigkeit wasserdicht untergebracht ist; 19a und 19b sind Kurzschlußleitungen zum Kurzschließen der Unterlagsplatte 4 und des Werkstücks 13 miteinander; 20 ist eine Signalleitung von der Steuereinheit 12, die das Ein- und Ausschalten des elektromagnetischen Schalters 17 steuert; und 21 ist eine isolierende Aufspann­ vorrichtung aus einem elektrisch isolierenden Material. Die Anordnung ist derart, daß die isolierende Aufspannvorrichtung 21 an der Unterlagsplatte 4 mit Schrauben oder dergleichen fest angeordnet, das Werkstück 13 auf der isolierenden Auf­ spannvorrichtung aufgespannt und die Speiseleitung 16a von der Fertigbearbeitungs-Stromquelle 15 mit dem Werkstück 13 verbunden ist, so daß die Fertigbearbeitungs-Stromquelle 15 von der Unterlagsplatte 4, also von dem Maschinenkörper 1, elektrisch getrennt ist. Wenn ferner der elektromagnetische Schalter 17 von der Steuereinheit 12 eingeschaltet wird, werden die Unterlagsplatte 4 und das Werkstück 13 durch die Kurzschlußleitungen 19a und 19b in einen leitenden Zustand gebracht.

Die konventionelle Maschine ist wie vor stehend beschrieben aufgebaut. Beim normalen Bearbeiten einschließlich Grob- und Halbfertigbearbeiten ist daher der elektromagnetische Schal­ ter 17 in den Einschaltzustand gebracht. Insbesondere ist ein Paar von Polen der Bearbeitungs-Stromquelle 11 mit der Draht­ elektrode 5 durch die Speiseleitung 14a verbunden, und der andere Pol ist mit dem Werkstück 13 durch die Speiseleitung 14b, die Kurzschlußleitung 19a, den elektromagnetischen Schalter 17 und die Kurzschlußleitung 19b verbunden, so daß Bearbeitungsenergie zugeführt wird, um die Bearbeitung durch­ zuführen. Beim Fertigbearbeiten wird ferner der elektromagne­ tische Schalter 17 in einen elektrisch getrennten Zustand gebracht. Dabei ist ein Paar von Polen der Fertigbearbei­ tungs-Stromquelle 15 mit der Drahtelektrode 5 durch die Speiseleitung 16a und der andere Pol mit dem Werkstück 13 durch die Speiseleitung 16b verbunden. Da ferner die Kurz­ schlußleitungen 19a und 19b voneinander getrennt sind, sind eine Streukapazität der Drahtelektrode 5 und eine Streukapa­ zität der Unterlagsplatte 4, d. h. des Maschinenkörpers 1, voneinander getrennt. Damit wird eine Bearbeitung möglich, bei der die Streukapazität sehr klein ist. Wenn, wie oben beschrieben, die Maschine so ausgelegt ist, daß der elektro­ magnetische Schalter 17 je nach der gewählten Bearbeitungs- Stromquelle 11 oder Fertigbearbeitungs-Stromquelle 15 auto­ matisch ein- und ausgeschaltet wird, wird die Oberflächengüte bei der Fertigbearbeitung verbessert, und durch das Vorsehen der Bearbeitungs-Stromquelle entfällt die Notwendigkeit eines Wechsels der Speiseleitungen im Zusammenhang mit der Bear­ beitungs-Betriebsart.

Die oben beschriebene Funkenerodiermaschine mit Werkzeugelek­ trode ist vorteilhaft, wenn die Bearbeitungsenergie von der Fertigbearbeitungs-Stromquelle 15 zugeführt wird, um eine die Oberflächengüte verbessernde Bearbeitung durchzuführen. Wenn umgekehrt die Bearbeitungsenergie von der Bearbeitungs-Strom­ quelle 11 zur Durchführung einer Normalbearbeitung zugeführt wird, verläuft die Verbindung zwischen der Bearbeitungs- Stromquelle 11 und dem Werkstück 13 auf einer Bahn von der Speiseleitung 14b zu der Unterlagsplatte 4, der Kurzschlußleitung 19a, dem elektromagnetischen Schalter 17, der Kurzschlußleitung 19b und dem Werkstück 13. Im allgemeinen ist die Querschnittsfläche der Unterlagsplatte 4 sehr viel größer als die Speiseleitungen, und es wird angenommen, daß der Wert einer Induktivität von einer Befestigungsposition der Speiseleitung 14b an der Unterlagsplatte 4 zu einer Befestigungsposition des Werkstücks 13 an der Unterlagsplatte 4 im wesentlichen konstant ist. Wenn also die isolierende Aufspannvorrichtung 21 verwendet wird und weil die Speiseleitung von der Fertigbearbeitungs-Stromquelle 15 zu dem Werkstück 13 durch den vom Werkstück 13 relativ weit entfernten elektromagnetischen Schalter 17 geht, steigt daher die Induktivität stark an aufgrund einer Vergrößerung der Speiseleitung und aufgrund der Tatsache, daß ein Schaltkreis mit Schleifenkonfiguration hergestellt ist.

Die konventionelle Funkenerodiermaschine mit Werkzeugelektrode, wie sie vorstehend beschrieben ist, weist die folgenden Probleme auf. Durch die Erhöhung der Induktivität wird der Bearbeitungsstromwert verringert, und die Bearbeitungsgeschwindigkeit oder -rate wird herabgesetzt. Auch nimmt das Haften von Elektrodenmaterial der Drahtelektrode an dem Werkstück zu. Somit wird also die Bearbeitung gestört oder behindert. Da ferner der Wert des Bearbeitungsstroms in Abhängigkeit von der Länge der Speiseleitung veränderlich ist, besteht eine Einschränkung oder Begrenzung bzw. das Problem, daß die Länge der Speiseleitung nicht konstant sein kann, um eine gleichblei­ bende Bearbeitungspräzision zu erhalten.

In der JP 62-188625 A werden Möglichkeiten der wahlweisen Zuschaltung verschiedener Entladungsstromarten entsprechend unterschiedlicher Bearbeitungsqualität beschrieben. Zur Verringerung störender Induktivität wird vorgeschlagen, ein entsprechend abgeschirmtes Speisekabel zwischen Stromversorgung und Werkstück zu verwenden. Das Problem der Schaffung optimaler und definierter Verhältnisse bezüglich Induktivität und Streukapazität bleibt jedoch ungelöst.

Die US 2856565 A beschreibt zwei Schaltungen zur Versorgung einer Funkenerosionsmaschine mit hochfrequentem Wechselstrom. Dabei wird auf die Möglichkeit hingewiesen, daß die Speiseleitung zwischen Werkstück und den Kondensatoren der Stromversorgung zur Reduktion der störenden Induktion sehr kurz gehalten werden kann. Angaben zur Realisierung dieser Möglichkeit wie auch zur Lösung des Problems der Streu­ kapazitäten werden jedoch nicht gemacht.

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen sind bei der konven­ tionellen funkenerosiven Schneidmaschine Gegenmaßnahmen er­ forderlich, wobei die Befestigungspositionen des elektromag­ netischen Schalters und der isolierenden Aufspannvorrichtung einander möglichst weit angenähert werden, um die Induktivität der Speiseleitung durch Verkürzen desselben zu verringern. Hinsichtlich der Befestigungsposition des elektromagnetischen Schalters ist es aber nicht praktikabel, daß der elektromagnetische Schalter in einer Bearbeitungs­ flüssigkeit angebracht ist, und zwar speziell bei einer funkenerosiven Schneidmaschine, bei der ein bearbeiteter oder Bearbeitungsabschnitt in die Arbeitsflüssigkeit eintaucht. Es ist daher erforderlich, daß der elektromagnetische Schalter an einer von der Unterlagsplatte im Abstand befind­ lichen Stelle angebracht ist. Außerdem kann die Befesti­ gungsposition der isolierenden Aufspannvorrichtung, d. h. die Befestigungsposition des Werkstücks, nicht eine Position sein, die von der Speiseleitung erreicht werden kann. Das Problem ist also, daß eine Einschränkung hinsichtlich der Befestigungsposition besteht.

Die DE 37 07 673 A1 beschreibt einen elektrohydraulischen oder pneumatischen mehrstufigen Schalter, der über einen Anschlußstutzen an eine Druckleitung angeschlossen ist. Durch Änderung des Drucks im Fluid, z. B. im Hydrauliköl oder in der Druckluft, wird ein Zylinderkolben bestehend aus einem Arbeitskolben und einem Schaltkolben, gegen den Druck einer Feder im Zylinder bewegt. Dabei tritt der Schaltkolben mit Schaltelementen im Zylinder in Kontakt. Ein solcher Schalter wird zum Einsatz in Systemen zur Schaltung von entsprechenden Kontrolleuchten vorgeschlagen.

Die US 4 215 254 A beschreibt einen Druckschalter mit federnden Kontakten. Hierbei handelt es sich um einen Schalter mit einer Druckkammer und mit einem druckempfindlichen Balgen. Die Kammer besitzt auf der einen Seite einen Druckanschluß und wird auf der gegenüberliegenden Seite mit einer Platte abgedeckt, durch die ein Stößel in den druckempfindlichen Balg geführt wird. Bei einer Druckerhöhung wird der Balgen zusammengepreßt und infolgedessen dem Stößel gegen die Wirkung einer Feder aus der Kammer herausgeschoben und dabei ein Kontakthebel bewegt.

Der Kontakthebel ist einseitig elastisch befestigt. Die andere Seite ist als Kontaktkopf ausgebildet und ruht in der einen Ausführungsform auf einer Kontaktplatte. Bei einer Druckerhöhung wird der Kontakthebel durch den Stößel abgehoben und der Kontaktweg unterbrochen. Bei einer Drucksenkung drückt die Federkraft den Stößel wieder zurück in den Balgen und der Kontakt wird wieder geschlossen.

Die DE-PS 8 98 322 beschreibt einen Differentialdruckschalter für elektrische Schaltgeräte. Ähnlich wie beim vorangehend beschriebenen Beispiel wird durch Luftdruck ein Stößel über einen druckempfindlichen Balgen oder eine druckempfindliche Membran bewegt, der wiederum einen Kipphebel auslenkt, wobei ein mit diesem Kipphebel verbundener Quecksilberschalter einen bestehenden Kontakt unterbricht.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Funkenerodiermaschine, bei der mit geringem elektrischen Aufwand eine Streukapazität zwischen einer Drahtelektrode und einem Werkstück sowie die auftretende Induktivität verringert wird. Weiterhin soll ausgeschlossen werden, daß bei einer Veränderung der Lage oder der Größe des Werkstückes bezogen auf die potentialführende Befestigungseinrichtung Induktivitätsveränderungen auftreten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt dabei darin, die Schalteinrichtung unmittelbar an der potentialführenden Befestigungseinrichtung bzw. am potentialführenden Werkstück anzuordnen und nur eine einzige, extrem kurze Stichverbindungsleitung vorzusehen. Der Schalter ist hierbei einpolig elektrisch mit entweder der Befestigungseinrichtung oder dem Werkstück verbunden. Durch die Möglichkeit der ortsveränderlichen Befestigung des Schalters mittels eines Haftmagneten kann eine induktivitätsarme Positionierung auch dann vorgenommen werden, wenn sich die Lage des Werkstückes verändert oder unterschiedliche Werkstücke bearbeitet werden müssen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegen­ den Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Funkenerodiermaschine;

Fig. 2 eine Perspektivansicht, die die Isolations/Kurzschluß-Schalteinrichtung der Funkenerodiermaschine zeigt;

Fig. 3 eine Perspektivansicht, die die Umrisse bzw. das Äußere eines in Fig. 1 gezeigten Schalters zeigt;

Fig. 4a und 4b Querschnitte, die die Anordnung/den Betrieb des Schalters von Fig. 3 zeigen;

Fig. 5 eine Perspektivansicht, die die Umrisse bzw. das Äußere einer anderen Ausführungsform des Schalters von Fig. 1 zeigt;

Fig. 6 einen Querschnitt, der die Anordnung des Schalters von Fig. 5 zeigt;

Fig. 7a und 7b Querschnitte, die die Anordnung und den Betrieb einer weiteren Ausführungsform des Schalters von Fig. 1 zeigen;

Fig. 8 eine Perspektivansicht, die die Umrisse einer weiteren Ausführungsform des Schalters von Fig. 1 zeigt;

Fig. 9 eine Perspektivansicht, die als Gesamtansicht eine weitere Ausführungsform der Anbringung des Schalters von Fig. 8 zeigt;

Fig. 10 eine erläuternde Darstellung, die ein Gebrauchsbeispiel zeigt, wobei eine Mehrzahl von Schaltern verwendet wird;

Fig. 11 eine Ansicht, die die Isolations/ Kurzschluß-Schalteinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt;

Fig. 12 eine erläuternde Darstellung, die eine Gesamtanordnung einer konventionellen Funkenerodiermaschine zeigt; und

Fig. 13 eine erläuternde Darstellung, die eine Isolations/Kurzschluß-Schalteinrichtung der konventionellen Funkenerodiermaschine von Fig. 12 zeigt.

Fig. 1 zeigt eine funkenerosive Schneidmaschine. Dabei be­ zeichnen die Bezugszeichen 1-16 und 21 Teile und Elemente, die gleich oder äquivalent den ebenso bezeichneten des kon­ ventionellen Beispiels sind. 22 ist ein Schalter, der pneuma­ tisch oder ähnlich betätigbar ist; und 23 ist eine Speiseleitung, durch die der Schalter 22 mit dem Werkstück 13 verbunden ist. Fig. 2 zeigt im einzelnen festgelegte oder ortsfeste Bereiche des jeweiligen Werkstücks 13 und des Schalters 22. 24 ist ein Schlauch, durch den die Druckluft oder dergleichen, die den Schalter 22 betätigt, zugeführt wird. Der Schalter 22 ist direkt auf der Unterlagsplatte 4 mit Schrauben oder dergleichen fest angebracht. 25 in Fig. 2 bezeichnet Gewindelöcher, und 27 bezeichnet eine Kupplung für den Schlauch 24.

Fig. 3 zeigt die Umrisse des Schalters 22 von Fig. 1, während die Fig. 4(a) und (b) Querschnitte des Schalters 22 zeigen. Gemäß Fig. 4(a) ist 31 ein Metallbalg, und 32 ist eine Metallklappe. Die Metallkappe 32 ist mit einem Oberende des Metallbalgs 31 durch Schweißen oder dergleichen fest verbun­ den, und der Metallbalg ist so angeordnet, daß er durch pneumatischen Druck von einem Unterende des Metallbalgs 31 ausgedehnt und zusammengezogen wird. 35 ist eine Metall­ platte, die ein Paar von Kontakten 33 und 34 aufweist. Die Metallplatte 35 ist durch Schweißen oder dergleichen fest an der Kappe 32 angebracht. 36 ist ein Anschlußelement mit einem Kontakt 37. Das Anschlußelement 36 ist direkt an der Unter­ lagsplatte 4 mit Bolzen oder dergleichen fest angebracht. 38 ist ein Anschlußelement mit einem Kontakt 39, das mit dem Werkstück 13 über die Speiseleitung 23 verbunden ist.

40 ist eine Schraubenfeder, deren Federkraft größer als die des Metallbalgs 31 ist. 41 und 42 sind Gehäuse. Die Schrau­ benfeder 40 dehnt sich aus und zieht sich zusammen unter Führung an einer Innenfläche des Gehäuses 41. Die Schrau­ benfeder 40 hat ein Unterende, das mit der Kappe 32 in Kon­ takt ist. Die Gehäuse 41 und 42 bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material wie einem Harz oder dergleichen. Die Anschlußelemente 36 und 38 sind an den Gehäusen 41 und 42 elektrisch isoliert fest angebracht. 43 ist ein Flansch, der mit dem Unterende des Metallbalgs 31 durch Schweißen oder dergleichen verbunden ist. Der Flansch 43 ist an dem Gehäuse 42 mit Bolzen oder dergleichen fest angebracht und von den Anschlußelementen 36 und 38 elektrisch isoliert.

Die Funktionsweise des Schalters 22 nach den Fig. 4(a) und 4(b) wird nachstehend beschrieben. Fig. 4(a) zeigt den Schalter in einem Ausschaltzustand, und Fig. 4(b) zeigt den Schalter 22 in einem Einschaltzustand. Nach Fig. 4(a) ist der Metallbalg 31 durch den Federdruck der Schraubenfeder 40 zusammengedrückt, wobei kein pneumatischer Druck auf den Metallbalg 31 aufgebracht wird, so daß die Kontakte 33 und 34 jeweils von den Kontakten 37 und 39 beabstandet sind. Die Anschlußelemente 36 und 38 sind in einen isolierten Zustand gebracht. Das bedeutet, daß das Werkstück 13 und die Unter­ lagsplatte 4 sich in einem isolierten Zustand befinden. Wenn, wie Fig. 4(b) zeigt, der pneumatische Druck auf einen Raum in dem Metallbalg 31 durch den Schlauch 24 aufgebracht wird, steigt der Druck in dem Metallbalg 31. Die Gesamtlänge des Metallbalgs 31 wird größer, während gleichzeitig die Schrau­ benfeder 40 zusammengedrückt wird. Schließlich gelangen die Kontakte 33 und 34 jeweils mit den Kontakten 37 und 39 in Berührung und werden ortsfest. In diesem Zustand sind die Anschlußelemente 36 und 38 in einem leitfähigen Zustand, d. h. das Werkstück 13 und die Unterlagsplatte 4 sind in einen leitfähigen Zustand gebracht.

Nachstehend wird der Betrieb beschrieben. Normalerweise wird beim funkenerosiven Schneiden, nachdem das Grob- und Halb­ fertigbearbeiten, bei dem die Energie groß ist, durchgeführt ist, eine Fertigbearbeitung mit extrem geringer Energie durchgeführt, um die Oberfläche einer bearbeiteten Fläche des Werkstücks 13 fertigzubearbeiten. Während der Normalbearbei­ tung, die sowohl das Grob- als auch das Halbfertigbearbeiten umfaßt, wird durch eine externe Eingabe, ein NC-Programm oder dergleichen ein Befehl an die Steuereinheit 12 gegeben, die Bearbeitungs-Stromquelle 11 zu wählen. Ferner wird ein Befehl abgegeben, um dem Schlauch 24 Druckluft zuzuführen, so daß der Schalter 22 in einen leitenden Zustand gebracht wird. Unter der oben beschriebenen Bedingung beginnt die Bearbei­ tung. Dann wird ein Pol des Polpaars der Bearbeitungs-Strom­ quelle 11 mit der Drahtelektrode 5 durch die Speiseleitung 14a verbunden, während der andere Pol mit dem Werkstück 13 durch die Speiseleitung 14b, die Unterlagsplatte 4, den Schalter 22 und die Speiseleitung 23 verbunden wird. Bear­ beitungsenergie wird einem Speisekreis von der Bearbeitungs- Stromquelle 11 zugeführt. Durch die zwischen dem Werkstück 13 und der Drahtelektrode 5 erzeugten elektrischen Entladungen wird die Bearbeitung ausgeführt.

Dabei ist die Speiseleitung 23 möglichst kurz gemacht, um die Auswirkung der Induktivität zu verringern, da die Induktivi­ tät mit zunehmender Leitungslänge groß wird, aber eine ge­ wisse Induktivität bleibt bestehen. Die Induktivität der Unterlagsplatte 4 im vorgenannten Speisekreis ist aber im Vergleich mit der Speiseleitung extrem klein. Somit wird die Induktivität als im wesentlichen gleichbleibend angesehen, und zwar ungeachtet der Entfernung zwischen dem Schalter 22 und der Festposition der Speiseleitung 14 zu der Unterlags­ platte 4. Daher kann die Bearbeitung mit einer äquivalenten Bearbeitungsenergie in jeder gewünschten Position der Fest­ position des Schalters 22 an der Unterlagsplatte 4 stattfin­ den. Beim Fertigbearbeiten wählt dann die Steuereinheit 12 die Fertigbearbeitungs-Stromquelle aus, und die in den Schlauch 24 gelieferte Druckluft wird unterbrochen, so daß der Schalter 22 in den Zustand gebracht wird, in dem er elektrisch getrennt ist. Wenn die Bearbeitung unter dieser Bedingung beginnt, ist ein Pol des Polpaars der Fertigbear­ beitungs-Stromquelle 15 mit der Drahtelektrode 5 durch die Speiseleitung 16a verbunden, während der andere Pol durch die Speiseleitung 16b mit dem Werkstück 13 verbunden ist. Da außerdem die Speiseleitung 23 und die Unterlagsplatte 4 von­ einander getrennt sind, wird eine Fertigbearbeitung mit äußerst kleiner Streukapazität ermöglicht.

Fig. 5 zeigt in Umrissen eine weitere Ausführungsform des Schalters 22 von Fig. 1, und Fig. 6 ist ein Querschnitt des Schalters 22. In Fig. 6 weist das Gehäuse 42 der Ausführungs­ form von Fig. 4 einen Bereich aus einem leitfähigen Material wie Metall oder dergleichen auf, d. h. das Gehäuse der wei­ teren Ausführungsform hat ein leitfähiges Gehäuse 44 aus einem leitfähigen Material wie Metall oder dergleichen. Der Flansch 43 ist an dem leitfähigen Gehäuse 44 fest angebracht. Das leitfähige Gehäuse 44 ist ferner an der Unterlagsplatte 4 fest angebracht. Somit ist der Metallbalg 31 für sich auf ein elektrisches Potential gebracht, das das gleiche wie das der Unterlagsplatte 4 ist. Wenn also der Metallbalg 31 durch den pneumatischen Druck erweitert wird, so daß die Kontakte 34 und 39 einander berühren, sind das Werkstück 13 und die Un­ terlagsplatte 4 durch den Metallbalg 31 in einen leitenden Zustand gebracht.

Die Fig. 7(a) und 7(b) sind Querschnitte einer weiteren Aus­ führungsform des Schalters 22 von Fig. 1. In Fig. 7 sind Bereiche und Teile, die denjenigen der vorgenannten Ausfüh­ rungsform äquivalent sind oder ihnen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert. 45 ist ein einfachwirkender Zylinder mit einer Feder; 46 ist eine Kolbenstange, die in dem Zylinder 45 entlang diesem bewegbar ist; und 47 ist eine Feder. Die Kolbenstange 46 hat ein Oberende, an dem die Metallplatte 35 fest angebracht ist. Die Kolbenstange 46 kann durch pneu­ matischen Druck und Federdruck in Vertikalrichtung bewegt werden. 41 und 42 sind Gehäuse, die aus einem Isoliermaterial wie einem Harz oder dergleichen bestehen. Die Gehäuse 41 und 42 fixieren die Anschlußelemente 36 und 38 sowie den Zylinder 45 in einem elektrisch isolierten Zustand.

Nachstehend wird die Funktionsweise beschrieben. Fig. 7(a) zeigt, daß sich der Schalter 22 im Ausschaltzustand befindet, während Fig. 7(b) den Schalter 22 in einem Einschaltzustand zeigt. Nach Fig. 7(a) wird, wenn kein pneumatischer Druck aufgebracht wird, die Kolbenstange 46 von der Feder 47 nach unten gedrückt, und die Kontakte 33 und 34 sind von den Kon­ takten 37 und 39 beabstandet. Somit befinden sich die An­ schlußelemente 36 und 38 in einem getrennten Zustand. Wenn gemäß Fig. 7(b) der pneumatische Druck auf einen Raum in dem Zylinder 45 aufgebracht wird, wird die Kolbenstange 46 nach oben bewegt, und die Kontakte 33 und 34 befinden sich in Kon­ takt mit dem Kontakten 37 bzw. 39. Somit sind die Anschluß­ elemente 36 und 38 in einen leitenden Zustand gebracht.

Bei den vorgenannten Ausführungsformen ist der Körper des Schalters 22 mit Schrauben oder dergleichen fest an der Un­ terlagsplatte 4 angebracht. Nach Fig. 8 ist jedoch der Körper des Schalters 22 fest an einem Magneten 48 angebracht. Damit können die gleichen oder äquivalente Vorteile erzielt werden wie in dem Fall, in dem der Körper des Schalters 22 mit Bol­ zen oder dergleichen direkt an der Unterlagsplatte 4 fest an­ gebracht ist, weil der Magnet 48 leitfähig ist. Außerdem er­ gibt sich der Vorteil, daß es möglich ist, den Schalter 22 wahlweise an irgendeiner gewünschten Stelle an der Unterlags­ platte 4 fest anzubringen.

Die Anordnung kann ferner so sein, daß gemäß Fig. 9 ein An­ schlußelement eines Paars von Anschlußelementen des Schalters 22 direkt an dem Werkstück 13 durch den Magneten 48 fest an­ gebracht ist, während das andere Anschlußelement durch die Speiseleitung 23 mit der Unterlagsplatte 4 verbunden ist. Bei dieser Anordnung ist es möglich, äquivalente Vorteile wie bei den vorgenannten Ausführungsformen durch eine gleichartige Funktionsweise zu erzielen. Gemäß der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, daß im Fall eines relativ großen Werkstücks 13 der Schalter 22 an einer Stelle fest angebracht wird, die an den bearbeiteten oder zu bear­ beitenden Teil angrenzt.

Wie Fig. 10 zeigt, sind ferner mehrere Kupplungen 27 jeweils an fakultativen Stellen an der Unterlagsplatte 4 vorgesehen, so daß es möglich ist, ein oder mehr der Kupplungen 27 aus­ zuwählen, die nahe der Befestigungsposition des Schalters 22 liegen. Wenn die Position des Schalters 22 von der Position der Kupplung 27 entfernt ist, braucht der Schlauch 24 nicht verlängert zu werden, so daß eine Störung der Bearbeitung ausgeschlossen ist. Wenn ferner mehrere Werkstücke 13 gleichzeitig aufgespannt werden, können mehrere Schalter 22 verwendet werden. Somit kann eine Bearbeitungscharakteristik erhalten werden, die dem Fall eines einzigen Schalters voll­ ständig äquivalent ist.

Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform. Dabei bezeichnet 49 ein konzentrisches oder Koaxialkabel. Die Anordnung ist derart, daß ein Innenleiter und ein Außenleiter des Koaxial­ kabels 49 mit ihren jeweiligen einen Enden fest an dem Werk­ stück 13 angebracht sind, während die anderen Enden von Innen- und Außenleiter fest an der Unterlagsplatte 4 ange­ bracht sind. Ferner sind die anderen Enden des Innen- und des Außenleiters des Koaxialkabels 49 mit dem Anschlußelement des elektromagnetischen Schalters 17 verbunden.

Nachstehend wird die Betriebsweise beschrieben. Bei der Nor­ malbearbeitung, die Grob- und Halbfertigbearbeitung umfaßt, ist ein Pol des Polpaars der Bearbeitungs-Stromquelle 11 mit der Drahtelektrode 5 durch die Speiseleitung 14a verbunden, während der andere Pol mit der Speiseleitung 14b verbunden ist. Der elektromagnetische Schalter 7 ist in einen leitenden Zustand gebracht, und die Bearbeitungs-Stromquelle 11 ist mit dem elektromagnetischen Schalter 17 durch das Koaxialkabel 49 verbunden, während die Bearbeitungs-Stromversorgung 11 mit dem Werkstück 13 durch das Koaxialkabel 49 verbunden ist. Be­ arbeitungsenergie wird der Drahtelektrode 5 und dem Werkstück 13 zugeführt, so daß die Bearbeitung ausgeführt wird.

Bei der Fertigbearbeitung wird der elektromagnetische Schal­ ter 17 in einen elektrisch isolierten Zustand gebracht. Ein Pol des Polpaars der Fertigbearbeitungs-Stromquelle 15 ist mit der Drahtelektrode 5 durch die Speiseleitung 16a ver­ bunden, während der andere Pol durch die Speiseleitung 16b mit dem Werkstück 13 verbunden ist. Da die Ausführungsform von Fig. 11 wie oben beschrieben betrieben wird, wird im Koaxialkabel 49 in der Zuführbahn zum Werkstück 13 während der Normalbearbeitung die Induktivität aufgehoben, so daß die Induktivität der gesamten Zuführbahn verringert wird. Da fer­ ner die Induktivität ungeachtet der Länge des Koaxialkabels 49 auf einen gleichbleibenden Wert gebracht wird, ergibt sich keine Einschränkung in bezug auf die Befestigungsposition des elektromagnetischen Schalters 17 und des Werkstücks 13.

Im Zusammenhang mit den obigen Ausführungen verwendet die Ausführungsform den elektromagnetischen Schalter 17, um zwi­ schen offenem Stromkreis/Kurzschlußzustand des Werkstücks 13 und der Unterlagsplatte 4 umzuschalten. Die Vorteile sind jedoch gleich oder äquivalent, wenn der mit Druckluft oder dergleichen betätigte Schalter 22 der anderen Ausführungsfor­ men verwendet wird.

Im Zusammenhang mit den obigen Ausführungen dient der pneu­ matische Druck zum Betätigen des Schalters 22 bei den vor­ stehend beschriebenen Ausführungsformen. Es können aber gleichartige Vorteile erreicht werden, wenn ein anderes Fluid wie beispielsweise Hydraulikdruck angewandt wird.

Claims (4)

1. Funkenerodiermaschine, umfassend
Entladungseinrichtungen (11, 15), die das Auftreten von elektrischen Entladungen zwischen einem Werkstück (13) und einer Werkzeugelektrode (5) bewirken, um das Werkstück durch die Ladungsenergie funkenerosiv zu bearbeiten;
eine potentialführende Befestigungseinrichtung (4) zum Befestigen des Werkstückes (13);
eine Isoliereinrichtung, um das Werkstück (13) und die Befestigungseinrichtung (4) voneinander elektrisch zu isolieren;
einen Schalter (22) um zwischen der potentialführenden Befestigungseinrichtung (4) um dem Werkstück (13) selektiv zwischen offenem Stromkreis/Kurzschlußzustand zur Auswahl einer der Entladungseinrichtungen (11, 15) umzuschalten und Speiseleitungen (14a, 14b; 16a, 16b) dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (22) direkt auf der potentialführenden Befestigungseinrichtung (4) in unmittelbarer Nähe des Werkstückes (13) und mit der Befestigungseinrichtung (4) einpolig elektrisch verbunden derart angeordnet ist, daß mittels einer kurzen Stich-Verbindungsspeiseleitung (23) zwischen Werkstück (13) und Schalter (22) bei Schalterbetätigung eine Auswahl der Entladungseinrichtungen (11; 15) erfolgt.

2. Funkenerodiermaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Haftmagneten (48) zum lageveränderlichen werkstücknahen Fixieren des Schalters (22) an der potentialführenden Befestigungseinrichtung (4).

3. Funkenerodiermaschine, umfassend
Entladungseinrichtungen (11; 15), die das Auftreten von elektrischen Entladungen zwischen einem Werkstück (13) und einer Werkzeugelektrode (5) bewirken, um das Werkstück durch die Entladungsenergie funkenerosiv zu bearbeiten;
eine potentialführende Befestigungseinrichtung (4) zum Befestigen des Werkstückes (13);
eine Isoliereinrichtung, um das Werkstück (13) und die Befestigungseinrichtung (4) voneinander elektrisch zu isolieren;
einen Schalter um zwischen der Befestigungseinrichtung (4) und dem Werkstück (13) selektiv zwischen offenem Stromkreis/Kurzschlußzustand zur Auswahl einer der Entladungseinrichtungen (11, 15) umzuschalten und Speiseleitungen (14a, 14b; 16a, 16b) dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (22) mittels eines Haftmagneten (48) lageveränderlich unmittelbar am Werkstück (13) fixierbar ist, wobei der Schalter (22) mit dem Werkstück (13) einpolig elektrisch verbunden ist, sowie daß eine kurze Stich-Verbindungsleitung (23) zwischen dem Schalter (22) und der potentialführenden Befestigungseinrichtung (4) vorgesehen ist.

4. Funkenerodiermaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (22) hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist.