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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Funkenerosionsbearbeitungsmaschine
und im Besonderen auf die Funkenerosionsbearbeitung von Werkstücken wie
beispielsweise Flugzeugtriebwerksteilen, bei denen verschiedene
Formen eingearbeitet werden.
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Das
Funkenerodieren (electrical discharge machining, EDM) ist ein bekanntes
Verfahren zur Ausbildung von Formen wie beispielsweise Öffnungen,
Schlitzen und Einschnitten in verschiedenen Formen und Konfigurationen
in einem elektrisch leitenden Werkstück. Konventionelle EDM-Maschinen verwenden
typischerweise eine Elektrode in der gewünschten Form, die auf das Werkstück zu geführt wird.
Es wird eine geeignete Stromversorgung verwendet, um ein elektrisches
Potenzial zwischen dem Werkstück
und der Elektrode zu schaffen, um einen gesteuerten Funken zu bilden,
der das Material des Werkstücks
schmilzt und verdampft, um das gewünschte Merkmal auszubilden.
Das Schnittmuster der Elektrode wird für gewöhnlich computernumerisch gesteuert,
wobei Servomotoren die relativen Positionen der Elektrode und des
Werkstücks
steuern. Während
der Bearbeitung sind die Elektrode und das Werkstück in ein
dielektrisches Fluid eingetaucht, das eine Isolierung gegen eine
vorzeitige Auslösung
des Funkens bietet, den Bearbeitungsbereich kühlt und das entfernte Material
wegspült.
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Ein
Nachteil des Funkenerodierens besteht darin, dass es ein relativ
langsames Verfahren ist, besonders dann, wenn mehrere ausgeprägte Merkmale in
ein Werkstück
eingearbeitet werden müssen.
Dies betrifft besonders die Flugzeugtriebwerksbranche, wo Funkenerodieren
weit verbreitet zum Einarbeiten verschiedener Merkmale in Flugzeugtriebwerksteile angewendet wird.
Um den Produktionsausstoß derartiger
Teile zu erhöhen,
ist es üblich,
eine EDM-Maschine zu verwenden, die eine Anzahl von Teilen gleichzeitig
bearbeitet. Eine derartige Maschine verfügt über eine Vielzahl von Arbeitsstationen,
von denen jede mit einer Werkstückhalteeinrichtung
versehen ist, die sich in einem einzelnen dielektrischen Tank befindet.
Die Arbeitsstationen sind typischerweise alle mit einer gemeinsamen
Stromversorgung verbunden. Daher wird die Bearbeitung der Reihe nach
an einem Teil nach dem anderen vorgenommen. Das heißt, es wird
ein Funken in der ersten Arbeitsstation erzeugt, dann in der nächsten Arbeitsstation
und so weiter, bis jede Station einen Funken geliefert hat. Diese
Sequenz wird wiederholt, bis die Bearbeitung eines jeden Werkstücks abgeschlossen
ist. Obwohl die Verarbeitungsmenge mit dieser Art Maschine verbessert
werden kann, ist das Einarbeiten mehrerer Formen in ein einziges
Werkstück
immer noch ein relativ langsames Verfahren.
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Um
eine schnelle Herstellung zu fördern, wurde
die Verwendung einer EDM-Maschine vorgeschlagen, die in jeder Arbeitsstation
mehrere Elektroden verwendet. Eine derartige EDM-Maschine ist in der
Lage, mehrere Bearbeitungsvorgänge
an einem Werkstück
gleichzeitig auszuführen.
Es wird jedoch für
jede Elektrode ein separater Servomotor, eine separate Stromversorgung
und eine separate computernumerische Steuerung (computer numerical
control, CNC) zur Verfügung
gestellt. Die große
Anzahl von Servomotoren, Stromanschlüssen, und CNCs erhöht die Komplexität und die
Kosten des Produktionssystems und erfordert eine große Stellfläche in der
Maschinenhalle. Die Gesamtzahl von Stromanschlüssen und CNCs kann verringert
werden durch die Verwendung eines Leistungsübertragungsschalters, der selektiv
eine Arbeitsstation nach der anderen mit Strom versorgt. Während sie
die Anzahl von Stromanschlüssen
verrin gert, verwendet diese Konfiguration immer noch eine große Anzahl
von Servomotoren. Derartige EDM-Maschinen können anfällig für Bearbeitungsunterbrechungen
sein.
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US 4,764,653 offenbart ein
Elektroerosionsverfahren und eine Elektroerosionsmaschine, die zur Herstellung
von Rohelektroden verwendet werden, die danach durch Drahterosion
in ihre endgültige Form
gebracht werden.
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EP 0 864 397 enthüllt ein öffnungsbildendes System
zur Ausbildung von Platinenöffnungen
für eine
große
Verarbeitungsmenge, mit mehreren Spindeln pro Arbeitsstation.
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Dementsprechend
besteht ein Bedarf an einer EDM-Maschine, die mehrfache Bearbeitungsvorgänge mit
weniger EDM-Ausrüstung
als gegenwärtig verwendet
ermöglicht
und weniger anfällig
für Bearbeitungsunterbrechungen
ist.
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Dem
oben erwähnten
Bedarf wird die vorliegende Erfindung gerecht, die eine Funkenerosionsbearbeitungsmaschine
zur Verfügung
stellt, zu der zumindest zwei Arbeitsstationen gehören, wie
in dem angefügten
Anspruch 1 definiert. Ein erster Servomotor ist über der ersten und zweiten
Arbeitsstation angebracht und ein zweiter Servomotor ist an den
ersten Servomotor montiert, um durch den ersten Servomotor je nach
Wahl über
der ersten oder der zweiten Arbeitsstation platziert zu werden.
Der zweite Servomotor kann eine aufeinander bezogene Bewegung zwischen
einer Elektrode und einer Werkstückhalteeinrichtung
bewirken, wenn er über
der zweiten Arbeitsstation positioniert ist.
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Die
vorliegende Erfindung und ihre Vorzüge gegenüber dem Stand der Technik werden
beim Lesen der folgenden detaillier ten Beschreibung und der angefügten Patentansprüche mit
Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
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1 ist
eine Schemaansicht einer EDM-Maschine in einer ersten Bearbeitungskonfiguration.
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2 ist
eine Schemaansicht der EDM-Maschine in einer zweiten Bearbeitungskonfiguration.
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3 ist
eine Perspektive, die einen Bearbeitungskopf der EDM-Maschine aus
den 1 und 2 detaillierter zeigt.
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In
den Zeichnungen, in denen dieselben Bezugszeichen durchweg dieselben
Elemente bezeichnen, zeigen die 1 und 2 eine
Funkenerosionsbearbeitungsmaschine EDM 10. Die EDM-Maschine 10 umfasst
eine erste und eine zweite Arbeitsstation 12 und 14,
die nebeneinander in einem Tank 16 angeordnet sind, der
mit teilweise entfernter Umwandung gezeigt wird, um die Arbeitsstationen 12 und 14 darin
zu zeigen. Obwohl zu Erläuterungszwecken
zwei Arbeitsstationen gezeigt werden, ist zu beachten, dass wirklich
eine beliebige Anzahl derartiger Stationen in der EDM-Maschine 10 der
vorliegenden Erfindung Verwendung finden könnte. Wie in dem Fachgebiet
der Erfindung bekannt ist, ist der Tank 16 mit einem geeigneten
dielektrischen Fluid, wie beispielsweise dielektrischem Öl, gefüllt, sodass
die Werkstücke
in das Fluid eingetaucht sind. Das dielektrische Fluid bietet eine
Isolierung gegen eine vorzeitige Auslösung des Funkens, kühlt den
Bearbeitungsbereich und spült
das entfernte Material fort. In dem Tank 16 wird ein Schwimmerschalter
(nicht gezeigt) bereitgestellt, um zu erfassen, wenn das dielektrische
Fluid eine ausreichende Füllhöhe erreicht hat.
Der Schwimmerschalter ist so angeordnet, dass der Pegel des dielektrischen
Fluids gerade hoch genug ist, um in den Arbeitsstationen 12 und 14 angebrachte
Werkstücke
einzutauchen. Ein konventionelles Filtersystem 20 ist mit
dem Tank 16 verbunden, um das dielektrische Fluid zu filtern,
vorzugsweise bis auf ein Mikron absolut.
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Die
Arbeitsstationen 12 und 14 arbeiten unabhängig voneinander,
um separate Sätze
von Werkstücken
herzustellen. Genauer gesagt umfasst die erste Arbeitsstation 12 den
ersten und zweiten Bearbeitungskopf 22 und 24 und
die zweite Arbeitsstation 14 umfasst den dritten und vierten
Bearbeitungskopf 26 und 28. Wie unten detaillierter
beschrieben wird, bearbeitet jeder Bearbeitungskopf zwei Werkstücke gleichzeitig,
sodass jede Arbeitsstation vier Werkstücke gleichzeitig bearbeiten
kann. Es ist zu beachten, dass nur zu Erläuterungszwecken zwei Werkstücke pro
Bearbeitungskopf und zwei Bearbeitungsköpfe pro Arbeitsstation gezeigt
werden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese spezielle
Anordnung beschränkt.
Wirklich jede Kombination von Werkstücken pro Bearbeitungskopf und
Bearbeitungsköpfen pro
Arbeitsstation ist möglich,
obwohl es wünschenswert
ist, dass die Anzahl der von einer Arbeitsstation während eines
einzelnen Vorgangs bearbeiteten Werkstücke durch die Anzahl der Teile
in einem vollständigen
Satz teilbar ist, sodass keine überzähligen Teile
hergestellt werden.
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In 3 ist
der erste Bearbeitungskopf 22 detaillierter dargestellt.
Der erste Bearbeitungskopf 22 umfasst einen Sockel 30,
einen unteren Halteblock 32 und einen oberen Halteblock 34.
Der untere und der obere Halteblock 32, 34 werden
auf dem Sockel 30 durch ein Paar isolierte Montageständer 36 getragen,
wobei der obere Halteblock 34 direkt über dem unteren Halteblock 34 angeordnet
ist.
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Die
erste und die zweite Werkstückhalteeinrichtung 38 und 40 sind
nebeneinander auf der Vorderseite des unteren Halteblocks 32 montiert.
Die erste Werkstückhalteeinrichtung 38 enthält einen Werkstückhalter 42,
der fest an dem unteren Halteblock 32 angebracht ist. Der
Werkstückhalter 42 ist dafür konfiguriert,
ein Werkstück 44 aufzunehmen. Eine
federbelastete Werkstückklammer 46 ist schwenkbar
mit dem Werkstückhalter 42 verbunden, um
das Werkstück 44 in
dem Werkstückhalter 42 zu halten.
Die Werkstückklammer 46 ist
schwenkbar zwischen einer geschlossenen Position, in der sie das
Werkstück 44 festhält, und
einer offenen Position, in der sie das Werkstück 44 nicht festhält. Befindet
die Werkstückklammer 46 sich
in ihrer geschlossenen Position, wird das Werkstück 44 durch die Federkraft
gegen den Werkstückhalter 42 gepresst
und so in seiner Position gehalten. Befindet sich die Werkstückklammer
in ihrer offenen Position, kann das Werkstück 44 aus dem Werkstückhalter 42 entfernt
werden. Der Werkstückhalter 42 ist
auf eine bestimmte Werkstücksbauform
beschränkt
(wodurch das Laden eines falschen Werkstücks verhindert wird), aber
durch die wechselbare Befestigung des Werkstückhalters 42 an dem
unteren Halteblock 32 kann der Werkstückhalter leicht gegen einen
anderen Werkstückhalter
für ein
Werkstück
anderer Bauform ausgetauscht werden. Die zweite Werkstückhalteeinrichtung 40 gleicht
im Wesentlichen der ersten Werkstückhalteeinrichtung 38;
folglich wird hier nicht noch einmal eine detaillierte Beschreibung
der zweiten Werkstückhalteeinrichtung 40 gegeben.
Es ist jedoch zu beachten, dass die Werkstückhalter der ersten und der
zweiten Werkstückhalteeinrichtung 38, 40 nicht
genau dieselbe Bauform aufweisen müssen. Das heißt, die
beiden Werkstückhalteeinrichtungen können zum
Halten von Werkstücken
jeweils unterschiedlicher Größe und/oder
Form konzipiert sein.
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Zu
dem ersten Bearbeitungskopf 22 gehört ferner ein Schieber 47,
der auf der Vorderseite des oberen Halteblocks 34 beweglich
montiert ist. Der Schieber 47 ist insbesondere dafür eingerichtet,
in einer Vertikalbewegung relativ zu dem oberen Halteblock 34 zu
gleiten. Ein Schlitten 48 ist fest an dem Schieber 47 angebracht,
um sich mit diesem zu bewegen. Der Schlitten 48 ist eine
im Wesentlichen rechteckige Platte aus einem elektrisch leitenden Material.
Ein Bogen 49 mit einer sich aufwärts erstreckenden Lasche 50 ist
an dem oberen Ende des Schiebers 47 ausgebildet. Ein austauschbarer
Elektrodenhalter 52 ist wechselbar an dem unteren Ende des
Schlittens 48 befestigt. Der Elektrodenhalter 52 ist
mit einem Paar Schlitze zur Aufnahme von Elektroden versehen. Die
Schlitze sind nebeneinander angeordnet, um so direkt über der
entsprechenden ersten oder zweiten Werkstückhalteeinrichtung 38 oder 40 positioniert
zu werden. Eine Elektrode 54 ist in jedem Schlitz angeordnet
und wird durch entsprechende Feststellschrauben 56 an ihrem
Platz gehalten. Die Elektroden 54 können jedem Elektrodentyp angehören, der
in der Funkenerosionsbearbeitung verwendet wird. Der Elektrodenhalter 52 kann
entfernt und gegen einen anderen Elektrodenhalter ausgetauscht werden.
Dies ermöglicht
eine einfache Art des Elektrodenaustausches, sodass die Arbeitsstation
auch für
einen anderen Bearbeitungsvorgang, der andere Elektroden erfordert,
genutzt werden kann. Die vertikale Hin- und Zurückbewegung des Schiebers 47 (unten
genauer beschrieben) bewirkt, dass der Schlitten 48, der
Elektrodenhalter 52 und die Elektroden 54 sich
in den Bearbeitungseingriff mit den entsprechenden Werkstücken 44 hinein-
und wieder hinausbewegen. Es ist zu beachten, dass alternativ die
Werkstückhalteeinrichtungen
auf den Schlitten montiert sein könnten und die Elektrodenhalter
auf dem feststehenden Sockel.
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Die
drei anderen Bearbeitungsköpfe
gleichen im Wesentlichen dem oben beschriebenen ersten Bearbeitungskopf 22.
Daher werden die anderen Bearbeitungsköpfe hier nicht noch einmal
detailliert beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass diese Bearbeitungsköpfe, obwohl
sie alle auf dieselbe Weise funktionieren, deswegen nicht notwendigerweise identisch
sind. Das heißt,
die Elektroden des ersten und zweiten Bearbeitungskopfes 22, 24 könnten in Bezug
auf ihre Form, Größe, Material
und/oder Polarität
von den Elektroden des dritten und vierten Bearbeitungskopfes 26, 28 abweichen.
So können
die erste und zweite Arbeitsstation 12, 14 verschiedene Merkmale
durch Bearbeitung herstellen. Die erste und zweite Arbeitsstation 12, 14 können auch
mit anderen EDM-Parametern arbeiten (z. B. Energie und Zeit).
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In
den 1 und 2 umfasst die EDM-Maschine 10 einen
horizontal ausgerichteten Linear-Servomotor 58 und einen
vertikal ausgerichteten Linear-Servomotor 60. Es ist zu
beachten, dass, während
Linear-Servomotoren gezeigt werden, um die Offenbarung der vorliegenden
Erfindung zu ermöglichen,
alternativ auch Dreh-Servomotoren verwendet werden könnten. Aufgrund
ihrer höheren
Geschwindigkeit, ihrer schnelleren Frequenzreaktion und ihrer Positionsgenauigkeit
werden generell Linear-Servomotoren
bevorzugt. Zu dem horizontalen Servomotor 58 gehört ein Linearmotor-Statorstab 62, der
oberhalb der ersten und zweiten Arbeitsstation 12, 14 von
einem Rahmen 64 gehalten wird. Der Statorstab 62 ist
horizontal ausgerichtet und überspannt die
beiden Arbeitsstationen 12 und 14. Ein Linearmotor-Schieber 66 ist
verschiebbar an dem Statorstab 62 montiert. Zu dem vertikalen
Servomotor 60 gehört ein
Linearmotor-Statorstab 68, der in einem Joch 70 montiert
ist, das zwecks Bewegung mit diesem an dem horizontalen Schieber 66 befestigt
ist. Das Joch 70 ist 50 ausgerichtet, dass der
Sta torstab 68 sich senkrecht zu dem horizontalen Statorstab 62 vertikal erstreckt.
Ein Linearmotor-Schieber 72 ist verschiebbar an dem vertikalen
Statorstab 68 montiert. Ein Aktorstab 74 ist an
der Vorderseite des vertikalen Schiebers 72 befestigt und
erstreckt sich von dort abwärts.
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Wird
der horizontale Servomotor 58 mit Strom versorgt, bewirkt
das, dass sich der horizontale Schieber 66 in Bezug auf
den horizontalen Statorstab 62 linear bewegt. Der vertikale
Servomotor 60 bewegt sich mit dem Horizontalschieber 66 seitwärts. So
kann der vertikale Servomotor 60 direkt über der ersten
Arbeitsstation 12 positioniert werden, wie in 1 gezeigt,
oder direkt über
der zweiten Arbeitsstation 14 positioniert werden, wie
in 2 gezeigt.
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Die
erste Arbeitsstation 12 verfügt über einen ersten Kontaktblock 76,
der sich zwischen den Schieberlaschen 50 des ersten und
zweiten Bearbeitungskopfes 22 und 24 erstreckt
und an diesen befestigt ist. Gleichermaßen verfügt die zweite Arbeitsstation 14 über einen
zweiten Kontaktblock 78, der sich zwischen den Schieberlaschen 50 des
dritten und vierten Bearbeitungskopfes 26 und 28 erstreckt
und an diesen befestigt ist.
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Wird
der vertikale Servomotor 60 mit Strom versorgt, während er
direkt über
der ersten Arbeitsstation 12 positioniert ist, wie in 1 gezeigt,
bewirkt das, dass der Vertikalschieber 72 sich in Bezug auf
den vertikalen Statorstab 68 linear bewegt. Die Abwärtsbewegung
des Vertikalschiebers 72 bewirkt, dass der Aktorstab 74 sich
in den Eingriff mit dem ersten Kontaktblock 76 bewegt.
Die weitere Abwärtsbewegung
des Vertikalschiebers 72 wird von dem Aktorstab 74,
dem ersten Kontaktblock 76 und den entsprechenden Schiebern 47 übertragen, um
zu bewirken, dass sich die Schlitten 48 sowohl des ersten
als auch des zweiten Bearbeitungskopfes 22, 24 abwärts bewegen.
Dies bewirkt wiederum, dass die Elektroden 54 sich in den
Bearbeitungseingriff mit dem entsprechenden Werkstück 44 bewegen.
Die Schieber 47 sind normalerweise nach oben vorgespannt
durch eine in jedem Bogen 49 angeordnete Druckfeder (nicht
gezeigt). Wird der vertikale Servomotor 60 mit Strom versorgt,
um den Vertikalschieber 72 (und den Aktorstab 74)
aufwärts
zu bewegen, bewirken die Druckfedern, dass die Schieber 47 und
der erste Kontaktblock 76 sich aufwärts bewegen und dabei den Schlitten 48,
den Elektrodenhalter 52 und die Elektroden 54 zurückziehen.
Die Druckfederkräfte sind
im Gleichgewicht mit dem gesamten Schiebermechanismus, sodass der
vertikale Servomotor 60 nur sehr leicht belastet wird.
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Wird
der vertikale Servomotor 60 mit Strom versorgt, während er
direkt über
der zweiten Arbeitsstation 14 positioniert ist, wie in 2 gezeigt,
bewirkt das, dass der Vertikalschieber 72 sich in Bezug auf
den vertikalen Statorstab 68 linear bewegt. Die Abwärtsbewegung
des Vertikalschiebers 72 bewirkt, dass der Aktorstab 74 sich
in den Eingriff mit dem zweiten Kontaktblock 78 bewegt.
Die weitere Abwärtsbewegung
des Vertikalschiebers 72 wird von dem Aktorstab 74,
dem zweiten Kontaktblock 78 und den entsprechenden Schiebern 47 übertragen,
um zu bewirken, dass sich die Schlitten 48 sowohl des dritten
als auch des vierten Bearbeitungskopfes 26, 28 abwärts bewegen.
Dies bewirkt wiederum, dass die Elektroden 54 sich in den
Bearbeitungseingriff mit dem entsprechenden Werkstück 44 bewegen.
Eine Aufwärtsbewegung
des Vertikalschiebers 72 ermöglicht es den Druckfedern in
den Bögen 49,
die Schieber 47 aufwärts
zu schieben und so die Elektroden 54 zurückzuziehen.
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Die
EDM-Maschine 10 enthält
auch ein Standard EDM-Steuersystem 80. Wie in dem Fachgebiet bekannt
ist, umfasst das EDM-Steuersystem 80 eine Energieversorgung
oder einen Funkengenerator und einen Controller wie beispielsweise
eine computernumerische Steuerung (CNC). Die Stromversorgung versorgt
durch einen Schaltmechanismus 82, der mit dem EDM-Steuersystem 80 durch
eine Reihe von Eingangsstromkabeln 84 verbunden ist, nach
Wahl die erste oder die zweite Arbeitsstation 12, 14 mit
Energie. Der Schaltmechanismus 82 (schematisch in den 1 und 2 dargestellt),
ist ein einfacher elektromechanischer Mechanismus, der in der Lage ist,
die Stromversorgung zwischen der ersten und der zweiten Arbeitsstation 12, 14 umzuschalten.
Befindet sich der Schaltmechanismus 82 in einem ersten
Zustand, wird von dem EDM-Steuersystem 80 durch einen ersten
Satz Ausgangsstromkabel 86 Strom zu der ersten Arbeitsstation 12 geleitet,
und wenn sich der Schaltmechanismus 82 in einem zweiten
Zustand befindet, wird von dem EDM-Steuersystem 80 durch
einen zweiten Satz Ausgangsstromkabel 88 Strom zu der zweiten
Arbeitsstation 14 geleitet. Die ersten und zweiten Sätze der
Ausgangsstromkabel 86, 88 sind mit den Werkstückhaltern 42 und
den Schlitten 48 der ersten und zweiten Arbeitsstation 12, 14 verbunden.
So wird die elektrische Energie zu den Werkstücken 44 der gewählten Arbeitsstation
durch die elektrisch leitenden Werkstückhalter 42 und zu den
Elektroden 54 der gewählten
Arbeitsstation durch die elektrisch leitenden Schlitten 48 und
Elektrodenhalter 52 geleitet. Der Controller des EDM-Steuersystems 80 ist
mit dem vertikalen Servomotor 60 durch die Servokabel 90 verbunden,
die sich mit dem vertikalen Servomotor 60 fortbewegen.
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In
Abhängigkeit
von dem Zustand des Schaltmechanismus 82 wechseln sich
im Betrieb die erste Arbeitsstation 12 und die zweite Arbeitsstation 14 ab.
Während
eine der beiden Arbeits stationen arbeitet, wird die andere Arbeitsstation
für den
nächsten
Vorgang vorbereitet. Zum Beispiel: Sind die Werkstückhalteeinrichtungen 38, 40 des
ersten und zweiten Bearbeitungskopfes 22, 24 mit
frischen Werkstücken 44 beschickt,
wird der horizontale Servomotor 58 betätigt, um den vertikalen Servomotor 60 über der
ersten Arbeitsstation 12 zu positionieren, wie in 1 gezeigt.
Der Schaltmechanismus 82 wird auf seinen ersten Zustand
eingestellt, sodass die Arbeitsstation 12 mit EDM-Strom
versorgt wird. Der vertikale Servomotor 60 wird mit Strom
versorgt, sodass die Elektroden 54 unter der Kontrolle
des EDM-Steuersystems 80 durch eine koordinierte Abwärtsbewegung
des Vertikalschiebers 72, des Aktorstabes 74,
des ersten Kontaktblocks 76, der entsprechenden Schieber 47 und
der entsprechenden Schlitten 48 auf die entsprechenden
Werkstücke 44 zu
bewegt werden. Die Elektroden 54 und die Werkstücke 44 werden
durch die Stromversorgung in dem EDM-Steuersystem 80 mit
Strom versorgt, um elektrische Entladungen oder Funken zwischen
den Elektroden 54 und den Werkstücken 44 zu erzeugen, wenn
die Elektroden 54 dem entsprechenden Werkstück 44 benachbart
positioniert sind. Während
die Funken das Material des Werkstücks verdampfen, bewegt der
vertikale Servomotor 60 die Elektroden 54 weiter
vorwärts,
wie von dem EDM-Steuersystem 80 vorgeschrieben, bis die
Bearbeitung der gewünschten
Merkmale abgeschlossen ist. Ist der Bearbeitungsvorgang abgeschlossen,
zieht der vertikale Servomotor 60 den Aktorstab 74 zurück und ermöglicht so
das Zurückziehen
der Elektroden 54.
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Während die
erste Arbeitsstation 12 arbeitet, beschickt ein Bediener
den dritten und vierten Bearbeitungskopf 26, 28 der
zweiten Arbeitsstation 14 mit frischen Werkstücken 44.
Sobald die Bearbeitung durch die erste Arbeitsstation 12 abgeschlossen
ist, wird der horizontale Servomotor 58 betätigt, um
den vertikalen Servomotor 60 über der zweiten Arbeitsstation 14 zu
positionieren, wie in 2 gezeigt. Der Schaltmechanismus 82 wird
auf seinen zweiten Zustand eingestellt, sodass die zweite Arbeitsstation 14 mit
EDM-Strom versorgt wird. Der vertikale Servomotor 60 wird
mit Strom versorgt, sodass die Elektroden 54 unter der
Kontrolle des EDM-Steuersystems 80 durch eine koordinierte
Abwärtsbewegung
des Vertikalschiebers 72, des Aktorstabes 74,
des zweiten Kontaktblocks 78, der entsprechenden Schieber 47 und
der entsprechenden Schlitten 48 auf die entsprechenden
Werkstücke 44 zu
bewegt werden. Die Elektroden 54 und die Werkstücke 44 werden
durch die Stromversorgung in dem EDM-Steuersystem 80 mit Strom
versorgt, um elektrische Entladungen oder Funken zwischen den Elektroden 54 und
den Werkstücken 44 zu
erzeugen, wenn die Elektroden 54 dem entsprechenden Werkstück 44 benachbart
positioniert sind. Während
die Funken das Material des Werkstücks verdampfen, bewegt der
vertikale Servomotor 60 die Elektroden 54 weiter
vorwärts,
wie von dem EDM-Steuersystem 80 vorgeschrieben, bis die Bearbeitung
der gewünschten
Merkmale abgeschlossen ist. Während
die zweite Arbeitsstation 14 arbeitet, wird die erste Arbeitsstation 12 auf
den nächsten
Vorgang vorbereitet. Dieser alternierende Arbeitszyklus wird ständig wiederholt.
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Bei
dieser Anordnung arbeiten die Arbeitsstationen 12, 14 unabhängig voneinander,
da nur eine Arbeitsstation zurzeit mit dem EDM-Steuersystem 80 verbunden
ist. Dadurch können
die Arbeitsstationen 12, 14 unterschiedliche Tätigkeiten
ausführen,
das heißt,
jede Station kann einen anderen Werkstücktyp bearbeiten und/oder ein
anderes Merkmal herstellen. Genauer gesagt, können die Arbeitsstationen mit
unterschiedlichen Elektrodentypen versehen sein (z. B. kann eine
Station über
eine Grafitelektrode verfügen,
während
die andere Station Messing-, Kupfer- oder Kupfer-Wolfram-Elektroden
verwenden kann) und sie können
auch unterschiedliche Elektrodenpolaritäten verwenden. Zum Beispiel
verfügt
in den 1 und 2 die erste Arbeitsstation 12 über Grafitelektroden
mit negativer Polarität,
die so bemessen sind, dass sie in den Werkstücken breite Schlitze herstellen.
Die zweite Arbeitsstation 14 verfügt über Kupfer-Wolfram-Elektroden
mit positiver Polarität.
Die Elektroden in dem dritten Bearbeitungskopf 26 sind
so bemessen, dass sie Einschnitte herstellen, und die Elektroden
in dem vierten Bearbeitungskopf 28 sind für die Herstellung
von Öffnungen bemessen.
Außerdem
ist es möglich,
die erste und zweite Arbeitsstation 12, 14 unterschiedliche
Werkstücktypen
herstellen/bearbeiten zu lassen. In diesem Fall könnte der
Schaltmechanismus 82 sich beim Umschalten der Stromversorgung
auf andere Brennparameter einstellen.
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Im
Vorangehenden wurde eine EDM-Maschine beschrieben, die Werkstücke effizienter
bearbeitet, insbesondere Flugzeug-Triebwerksteile mit multiplen Merkmalen.