DE69015812T2

DE69015812T2 - Durchlaufelektrodenführungsvorrichtung für elektroerosionsmaschine.

Info

Publication number: DE69015812T2
Application number: DE69015812T
Authority: DE
Inventors: James M Ceriale; Jule Lynn French; William R Fricke; Kevin M Newell; Thomas J Truty
Original assignee: Fort Wayne Wire Die Inc
Current assignee: Fort Wayne Wire Die Inc
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2010-03-14
Also published as: EP0463103A1; JPH04504086A; DE69015812D1; AU5357690A; WO1990011157A1; EP0463103A4; US4945200A; CA2047179A1; EP0463103B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektzoerosionsmaschine (EKK) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
EEM-Geräte, die eine Durchlaufdrahtelektrode verwenden, werden heute gewöhnlicherweise dazu benutzt, genaue Schnitte zu machen und verschiedene elektrisch leitfähige Materialien oder Werkstücke zu formen. Typischerweise ist die Drahtelektrode aufgewickelt und läuft zwischen zwei sich drehenden Spulen, und ein Paar Drahtführungen oder Führungsanordnungen, durch die der Draht läuft, werden dazu benutzt, die Durchlaufdrahtelektrode am richtigen Platz und in einem Winkel relativ zum zu schneidenden Werkstück genau zu positionieren oder zu führen. Am Draht und am Werkstück werden unterschiedliche elektrische Potentiale angelegt und ein zwischen Draht und Werkstück verlaufender, gesteuerter elektrischer Funke bewirkt, daß das Werkstück erodiert und in einer gewünschten Form geschnitten oder geformt wird.
Die älteren Drahtführungen, wie sie zum Beispiel bei Hague et al., U.S. Patent Nr. 4,250,371 offenbart sind, verwenden Nutführungen zum Positionieren der Drahtelektrode relativ zum Werkstück. Ein Nachteil der Nutenführungen ist, dass sie im wesentlichen einseitig gerichtet sind.
Andere Drahtelektrodenführungen verwenden ein Loch oder eine Bohrung mit einem etwas größeren Durchmesser als dem der Drahtelektrode, um den Draht zu führen, und sind daher für viele Richtungen einsetzbar. Beispiele dafür sind in den U.S. Patenten Nr. 4,539,459, 4,559,433, 4,250,371 und auch in den japanischen Anmeldungen Nr. 59-102253, 59-195654, 59-237616, 59-93256, 53-143932, 54-33574, 54-56005, 54-56591, 54-58930, 54-150893, 54-157314, 54-162051 und 55-3910 gezeigt. Die bekannten multidirektionalen Drahtführungen haben aber wesentliche Mängel und Nachteile. Zum Beispiel sind die letzten oder Nachführteile ein Teil einer gesamten Führungsanordnung und hängen von anderen Komponenten zur genauen Plazierung der Führungsteilbohrungen ab. Darüber hinaus muß, wenn das Führungsteil verschleißt, im allgemeinen die gesamte Führungsanordnung ausgebaut werden und der gesamte Nachführ- oder Vorführkörper, der das Gehäuse für die Führungsteile bildet, muß ersetzt werden. Außerdem werden Vibrationen, die von den verschiedenen Stromaufnehmevorrichtungen auf den Draht gelangen, durch die letzten oder Nachführungen übertragen und führen zu Ungenauigkeiten beim Schneiden des Werkstücks. Demgemäß besteht eine Notwendigkeit für eine Führungsvorrichtung, die die mit den bekannten Führungsvorrichtungen verbundenen Probleme löst, gleichzeitig die Herstellungskosten verringert und für eine einfachere Austauschbarkeit der verschiedenen Führungsteile sorgt.
Das japanische Patent Nr. 62-162428 beschreibt eine EEM Vorrichtung der oben erwähnten Art, zeigt aber keine strukturellen Teile zum Halten der Drahtführungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben angesprochenen Nachteile bekannter Durchlaufdrahtelektroden-Führungsvorrichtungen zu beheben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Elektroerosionsmaschine nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Elektroerosionsmaschine sind in den Ansprüchen 2 bis 13 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung löst die Nachteile bekannter Führungsvorrichtungen, indem sie erste, zweite und dritte Führungsteile bereitstellt, die eine Bohrung zur Aufnahme der Durchlaufdrahtelektrode darin und zum Führen der Durchlaufdrahtelektrode hat. Die Stromaufnehmevorrichtung oder der Stromaufnehmer ist zwischen dem zweiten und dritten Führungsteil angeordnet und das erste Führungsteil ist am nahesten am Werkstück angeordnet. Demgemäß werden alle Vibrationen, die durch die Stromaufnehinevorrichtung auf die Durchlaufdrahtelektrode aufgebracht werden, im wesentlichen durch das zweite Führungsteil aufgehoben und der Draht verläßt oder tritt auf das erste Führungsteil im wesentlichen ohne Vibrationen, wodurch die Schneidegenauigkeit erhöht wird. Das zweite und dritte Führungsteil ist auch in gleichem Abstand vom Mittelpunkt der Stromaufnehmevorrichtung angeordnet, wodurch für gleiche Spannung in der Drahtelektrode sowohl oberhalb als auch unterhalb des Mittelpunktes gesorgt wird.
Sowohl in den Vorführ- als auch in den Nachführkörper kann ein Stöpsel geschraubt sein, in dem jeweils ein Führungsteil angebracht ist. Demgemäß wird nicht der gesamte Nachführ- oder Vorführkörper weggeworfen, wenn die in den Stöpseln angeordneten Führungsteile verschleißen. Besser gesagt wird nur ein neuer Stöpsel, in dem ein Führungsteil angeordnet ist, ersetzt. Außerdem sind die Stöpsel für die Nach- und Vorführkörper austauschbar, wodurch die Zahl der verschiedenen benötigten Teile, die zur Verfügung stehen müssen, verringert wird.
Der Nachführkörper kann auf einer Haltevorrichtung oder dem kegelstumpfförmigen Teil eines Zylinders durch ein Halter- oder Zylinderloch zurückgehalten oder eingeklemmt werden. Genauer gesagt, hat der Nachführkörper einen Durchgang zwischen einer ersten und einer zweiten Öffnung. Das erste Führungsteil ist auf dem Führungskörper so angebracht, daß seine Bohrung mit dem Durchlaß durch die erste Öffnung in Verbindung steht, und das zweite Führungsteil ist auf dem Führungskörper so angebracht, daß seine Bohrung mit dem Durchgang durch die zweite Öffnung in Verbindung steht. Der Führungskörper ist zur zweiten Öffnung hin vergrößert und wird zur ersten Öffnung hin dünner, so daß der größere Teil größer ist als die Halterbohrung und nicht durch sie hindurchpaßt, während das dünnere Teil von der Halterbohrung aufgenommen wird. Das dünnere Teil ist auch mit einem Gewinde versehen und mit einem Führungsmutterteil zusammengeschraubt, das größer ist als die Bohrung des Führungshalters. Der Nachführkörper ist daher an dem Halter oder dem Zylinder durch das vergrößerte Teil und das Führungsmutterteil angebracht und klemmt am Halter fest. Es sollte erwähnt werden, daß das zweite Führungsteil in einem Stöpsel angebracht ist, der in den Nachführungskörper eingeschraubt ist, und, ohne daß der Führungskörper aus der Halterung oder dem Zylinder ausgebaut werden muß, ersetzt werden kann.
Das Führungsmutterteil enthält zusätzlich ein Gehäuse, das einen den dünneren Teil des Führungskörpers umgebenden Flüssigkeitsdurchgang bildet. Das Gehäuse enthält Ein- und Auslässe, die mit dem Flüssigkeitsdurchgang in Verbindung stehen, und der Auslaß nimmt im Anwendungsfall die Durchlaufdrahtelektrode auf. Die Einlässe können mit Kanälen in dem größeren Führungskörperteil in Verbindung stehen und eine Einfädelflüssigkeit, die von den Kanälen aufgenommen wird, wird durch die Einlässe zum Flüssigkeitsdurchgang und nach außen durch den Auslaß geführt und bildet einen Einfädelflüssigkeitsstrom, um die Drahtelektrode von einem letzten Führungsteil des Führungskörpers zu einer anderen oder zweiten, letzten Führungsteilbohrung des Führungskörpers zu führen. Das zum Zurückhalten des zweiten Führungskörpers auf der zweiten Halterung verwendete Führungsmutterteil hat eine vergrößerte kugelstumpfförmige Auslaßbohrung, um das automatische Einfädeln zu unterstützen.
In einem Ausführungsbeispiel dazu führt die vorliegende Erfindung zu einer Führungsvorrichtung zum Führen einer Elektroerosionsmaschinen-Durchlaufelektrode durch ein Werkstück. Die Führungsvorrichtung hat ein erstes, ein zweites und ein drittes Führungsteil mit jeweils einer Bohrung, die die Durchlaufdrahtelektrode aufnimmt und die Durchlaufdrahtelektrode führt. Eine Stromaufnehmevorrichtung ist zwischen dem zweiten und dritten Führungsteil in Berührung mit der Durchlaufdrahtelektrode angeordnet und legt elektrische Spannung an ihr an. Das erste Führungsteil ist in nächster Nähe zum Werkstück angeordnet.
In einem Ausführungsbeispiel dazu führt die vorliegende Erfindung zu einer Führungsvorrichtung zum Führen einer Elektroerosionsmaschinen-Durchlaufelektrode durch ein Werkstück. Die Führungsvorrichtung hat einen Führungskörper mit einem Drahtdurchgang zwischen einer ersten und einer zweiten Öffnung und ein erstes Führungsteil mit einer Bohrung ist auf dem Führungskörper angebracht, wobei die Bohrung des ersten Führungsteils durch die erste Öffnung mit dem Durchgang in Verbindung steht. Ein Führungshalter mit einem Loch ist vorgesehen. Der Führungskörper ist zu seiner zweiten Öffnung hin vergrößert und ist dünner zu seiner ersten Öffnung hin. Das vergrößerte Teil ist größer als das Führungshalterloch und der dünnere Teil wird eingefädelt und ist kleiner als das Führungshalterloch und wird darin aufgenommen. Ein Führungsmutterteil ist vorgesehen, das ein Gewinde zum Zusammenschrauben mit dem Gewinde des dünneren Teils hat und größer ist als das Führungshalterloch, so daß beim Zusammenschrauben des Mutterteils mit dem Gewinde des dünneren Teils der Führungshalter zwischen dem vergrößerten Teil des Führungskörpers und dem Mutterteil eingeschlossen ist.
Die oben erwähnten und andere Merkmale und Aufgaben der Erfindung und der Weg dies zu erreichen wird durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen deutlicher und die Erfindung wird durch sie besser verstanden werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Elektroerosionsmaschine;
Fig. 2 eine schematische, perspektivische Ansicht, die die verschiedenen Wirkungsweisen der Stromaufnehmevorrichtungen in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung zeigt;
Fig. 3 eine schematische, perspektivische Ansicht, die die Wirkungsweise des Steuerschaftes und der Verbindungsstange gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine geschnittene, perspektivische Ansicht einer typischen Antriebseinrichtung und eine erfindungsgemäße variierbare Verschiebeeinrichtung;
Fig. 5 eine perspektivische Explosionszeichnung einer Führungsvorrichtung, in der eine erfindungsgemäße Stromaufnehmevorrichtung untergebracht ist;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionszeichnung der in Fig. 5 gezeigten erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung;
Fig. 7 eine geschnittene Ansicht, die eine Stromaufnehmevorrichtung, die eine Art Kardaneinrichtung in Verbindung mit der Führungsvorrichtung verwendet, eine variable Verschiebeeinrichtung und die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung zeigt;
Fig. 8 eine schaubildliche Explosionszeichnung einer anderen erfindungsgemäßen Kardaneinrichtung;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 8 gezeigten erfindungsgemäßen Kardaneinrichtung als zusammengebautes Teil;
Fig. 10 eine perspektivische schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kardaneinrichtung;
Fig. 11 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Dreheinrichtung in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Rotationseinrichtung;
Fig. 12 eine perspektivische, schematische Ansicht einer anderen erfindungsge mäßen Dreh- und Rotationseinrichtung;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen, typischen Führungsvorrichtungsnachführteils;
Fig. 14 eine geschnittene Ansicht des in Fig. 13 gezeigten Nachführteils;
Fig. 15 eine geschnittene Ansicht eines auf das Nachführteil am Ende eines Zylinders aufgesetzten, erfindungsgemäßen Mutterteils;
Fig. 16 eine teilweise geschnittene Ansicht des in Fig. 15 gezeigten Mutterteils, das die darauf angebrachten Flüssigkeitsschaufeln gemäß der in Fig. 16 gezeigten Erfindung zeigt, die aber eine vergrößerte konische Auslaßbohrung zeigt;
Fig. 17 eine teilweise geschnittene Ansicht des in Fig. 15 gezeigten Mutterteils mit einem vergrößerten kegelstumpfförmigen Teil; und
Fig. 18 einen Schnitt durch das er indungsgemäße Mutterteil längs der Linie 18 in Fig. 16.
Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
Die speziellen, in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Stromaufnehmevorrichtungen zum Anlegen elektrischen Stroms an eine Durchlaufdrahtelektrode einer Elektroerosionsmaschine als auch auf Führungsvorrichtungen zum Führen einer Durchlaufdrahtelektrode einer Elektroerosionsmaschine.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, verwendet eine im ganzen mit 10 bezeichnete Elektroerosionsmaschine eine um Spulen 14 gewickelte Drahtelektrode 12. Die Spulen 14 drehen sich und zwischen ihnen läuft die Drahtelektrode 12. Im ganzen mit 16 bezeichnete Drahtführungsvorrichtungen sind an den Enden von Armen 18 angebracht. Die Drahtelektrode 12 ist in den Vorrichtungen 16 aufgenommen und wird dadurch geführt. Das im allgemeinen aus einem leitfähigen Material bestehende Werkstück 20 wird so auf dem Tisch 22 gehalten, daß es durch die Durchlaufdrahtelektrode 12 geschnitten oder geformt werden kann. Genauer gesagt werden die Arme 18 und/oder der Tisch 22 so in Beziehung zueinander bewegt, daß die Drahtelektrode 12 durch das Werkstück 20 läuft und es dabei in vorbestimmter Art schneidet oder formt. Die Arme 18 können in bezug zueinander verschoben werden und können dadurch das Werkstück 20 auch in einem vorgegebenen, gewünschten Winkel schneiden. Das Schneiden und Formen des Werkstücks 20 wird durch die Durchlaufdrahtelektrode 12, wenn sie zwischen den Spulen 14 läuft, und durch das Anlegen eines unterschiedlichen elektrischen Potentials am Draht und am Werkstück 20 bewirkt, wodurch ein Funke dazwischen erzeugt wird und das Werkstück 20 in der Nähe der laufenden Drahtelektrode 12 elektroerodiert wird.
Die Arbeitseigenschaften der Stromaufnehmevorrichtungen sind schematisch in den Fig. 2 und 3 gezeigt, in denen die X-, Y- und Z-Achsen verwendet werden, um eine dreidimensionale oder perspektivische Abbildung zu beschreiben. Die Z-Achse bezeichnet die normale, gerade Laufrichtung der Durchlaufelektrode zwischen einem Vorführteil 24 und einem Nachführteil 26. Das Vorführteil 24 enthält eine Bohrung oder ein Loch 28 und das Nachführteil 26 enthält auch eine Bohrung oder ein Loch 30. Die Bohrungen 28 und 30 sind dazu geeignet, die Drahtelektrode 12 auf zunehmen und längs der Z-Achse oder längs der normalen, geraden Laufrichtung zu führen. Das Vorführteil 24 ist befestigt und getragen von einem Vorführhalter 32 und das Nachführteil 26 ist befestigt und getragen von einem Nachführhalter 34. Ein leitfähiger Körper ist in gestrichelten Linien gezeichnet und hat eine im wesentlichen zylindrische Form 36. Der leitfähige Körper 36 ist vorzugsweise aus Wolfram oder Hartmetall hergestellt. Er hat eine längs durch den leitfähigen Körper 36 verlaufende Bohrung 38 und hat eine Längsachse R. Die Bohrung 38 des leitfähigen Körpers ist auch in gestrichelten Linien gezeichnet und ist im Querschnitt krummlinig begrenzt und zylindrisch geformt dargestellt, wobei der Durchmesser nach außen vom Mittelpunkt der Längsachse - hier als Zwischenraum zwischen der X- und der Y-Achse gezeigt - sich vergrößert. Daher besitzt der leitfähige Körper 36 eine Kontaktwand 40, die hier als Wand der Bohrung 38 des leitfähigen Körpers gezeichnet ist. Der leitfähige Körper 36 ist mit einer Stromversorgung (nicht gezeichnet) verbunden und überträgt oder bringt elektrischen Strom auf die Drahtelektrode 12, wenn die Drahtelektrode 12 an der Kontaktwand 40 reibt oder schleift und sie berührt.
Bei einem ersten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel liegt die Längsachse R der Bohrung des leitfähigen Körpers in einem Winkel α in Bezug zur Z-Achse oder der normalen geraden Linie des Drahtwegs. In diesem Ausführungsbeispiel liegt der Winkel α fest, die Drahtelektrode 12 läuft durch die Bohrung 38 und berührt bei normaler Spannung die Kontaktwand 40 an einem Ende des Mittelpunkts 42 auf einer Seite und am anderen Ende des Mittelpunkts 42 auf der anderen Seite. Dadurch wird ein Verformen oder sich Aufrollen der Drahtelektrode 12 wesentlich verringert und dadurch wird die Schneidgenauigkeit erhöht. Um ein Verformen oder sich Aufrollen der Drahtelektrode 12 weiter zu verringern, sind Führungsteile 24 und 26 in gleichem Abstand D vom Mittelpunkt 42 entfernt angeordnet. Dadurch ist die Spannung in der Drahtelektrode 12 auf beiden Seiten des Mittelpunkts 42 im wesentlichen gleich und auch die Reib- oder Berührungsfläche zwischen Drahtelektrode 12 und Kontaktwand 40 ist im wesentlichen auf beiden Seiten des Mittelpunkts 42 gleich, wodurch jegliche Verformung der Drahtelektrode 12, die durch ihr Reiben gegen die Kontaktwand 40 verursacht wird, gleichermaßen verhindert wird. Um die Lebensdauer des leitfähigen Körpers 36 zu maximieren, ist eine Einrichtung zum Drehen des leitfähigen Körpers 36, wie mit Pfeilen 44 gezeigt, um die Längsachse R der Bohrung vorgesehen. Die Dreheinrichtung kann manuell oder automatisch sein. Zusätzlich kann das Drehen des leitfähigen Körpers 38 linear sein, wodurch im wesentlichen gleicher Verschleiß an der Kontaktwand 40 verursacht wird, oder als Alternative kann es schrittweise sein.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Dreheinrichtung vorgesehen, um den leitfähigen Körper 36 zu tragen und um selektiv die Achse R der Bohrung des leitfähigen Körpers in jeden gewünschten Winkel α in Bezug auf die normale gerade Linie des Drahtweges oder die Z-Achse zu drehen. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Vorteile des oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiels erreicht. Darüber hinaus kann die Längsachse R der Bohrung des leitfähigen Körpers selektiv kollinear mit der Z-Achse angeordnet werden, wodurch das manuelle und/oder automatische Einfädeln der Drahtelektrode 12 wesentlich erleichtert wird. Durch selektives Erhöhen des Winkels α zwischen der Längsachse R der Bohrung und der Z-Achse kann die Spannung an der Drahtelektrode 12 auch selektiv erhöht oder verringert werden, wodurch auch für eine selektive Kontrolle des elektrischen Übergangs zwischen der Kontaktwand 40 und der Drahtelektrode 12 und für eine selektive Kontrolle des Verschleißes der Kontaktwand 40 gesorgt wird. Wie bei dem oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiel kann auch beim zweiten Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zum Drehen des leitfähigen Körpers 36 vorgesehen sein, wodurch die Kontaktwand 40 im wesentlichen vollständig genutzt wird und deren Lebensdauer erhöht wird. Verschiedene Einrichtungen zum Drehen und Rotieren werden weiter unten beschrieben.
In noch einem dritten Ausführungsbeispiel der Stromaufnehmevorrichtung ist eine Kardaneinrichtung vorgesehen, um den leitfähigen Körper 36 zu tragen und um die Längsachse R der Bohrung um den Mittelpunkt 42 selektiv kardanisch zu bewegen. Dadurch kann die Längsachse R der Bohrung um zueinander senkrechte und sich schneidende Achsen X und Y in einem vorgegebenen Winkel α in eine unbegrenzte Anzahl an Ebenen parallel zur Z-Achse gedreht werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein Steuerschaft 46 mit dem leitfähigen Körper 36 verbunden. Durch Rotieren des Steuerschaftes 46, wie mit den Pfeilen 48 gezeigt, und Drehen oder das Bewirken einer Schwenkbewegung des Steuerschaftes 46, wie mit den Pfeilen 50 gezeigt, kann die Längsachse R der Bohrung des leitfähigen Körpers selektiv in jeden vorgegebenen Winkel α und in jede zur Z- Achse parallele Ebene gebracht werden. Zusätzlich kann die Längsachse R der Bohrung durch eine vorprogrammierte Steuerung der Rotations- und Schwenkbewegung des Steuerschaftes 46, wie weiter unten beschrieben, dazu gebracht werden, sich um die X- und Y-Achse zu drehen als auch um die Z-Achse, wie durch die gestrichelten Ringlinien des Wegs 52 gezeigt, in jedem vorgegebenen Winkel α zu rotieren. Demgemäß werden alle vorher in Bezug auf das erste und zweite Stromaufnehmevorrichtungsbeispiel angesprochenen Vorteile auch durch das dritte Ausführungsbeispiel erreicht. Die vorprogrammierte Steuerung des Steuerschaftes 46 wird mit einem Verbindungsstangenteil 54 erzielt. Die Verbindungsstange 54 hat ein erstes Ende 56, das mit dem Steuerschaft 46 zusammenwirkt, und ein zweites Ende 58, das über eine Drehpunktverbindung mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist. Die Antriebseinrichtung bewegt, wie mit der gestrichelten Kreislinie 62 gezeigt, drehend das zweite Ende 58 der Verbindungstange um die Antriebseinrichtungsachse 60. Das Verbindungsstangenteil 54 hat auch eine Vorderseite 66 und eine Rückseite 68. Am ersten Ende 56 der Verbindungsstange 54 ist eine im großen und ganzen quadratische Öffnung oder ein Fenster 70 im Verbindungsstangenteil 54 mit Öffnungen in den Seiten 66 und 68 vorgesehen. Wie gezeigt, ist der Steuerschaft 46 im wesentlichen quadratisch und steckt in der quadratischen Öffnung 70. Zwischen den Seiten 66 und 68 sind auch Verbindungsstangennockenflächen 72 vorgesehen, die gleitend mit Nockenwänden 64 (richtig: 74) zusammenwirken, die in Fig. 3 in gestrichelten Linien gezeigt sind.
Bei einer Rotationsbewegung des zweiten Endes 58 der Verbindungsstange 54 um den Drehpunkt 64 mittels der Dreheinrichtung, wie mit den Pfeilen 76 gezeigt, um die Antriebseinrichtungsachse 60, wird durch das Zusammenwirken des Steuerschaftes 46 mit der Verbindungsstange 54 in der Öffnung 70 der Steuerschaft 46 sowohl, wie durch die Pfeile 48 gezeigt, gedreht als auch nach Art einer Schwenkbewegung, wie durch die Pfeile 50 gezeigt, nach oben und unten bewegt. Abhängig von dem radialen Abstand zwischen Antriebseinrichtungsachse 60 und der Drehpunktverbindung 64 wird der Steuerschaft 46, wie mit den Pfeilen 48 bezeichnet, in einen Winkel β gedreht. Demgemäß wird durch die Rotationsbewegung des zweiten Endes 58 der Verbindungsstange 54 um die Antriebseinrichtungsachse 60 die Längsbohrung R des leitfähigen Körpers um die Z-Achse oder die gerade Laufrichtung der Drahtelektrode, wie durch die gestrichelte ringförmige Laufrichtung 52 gezeigt, gedreht. Außerdem ist der Winkel β proportional zum Winkel α und durch eine selektive radiale Verschiebung der Drehpunktverbindung 64 von der Antriebseinrichtungsachse 60 weg kann der Winkel α und die radiale Verschiebung der Längsachse R der Bohrung wie mit gestrichelten Linien 52 gezeigt selektiv gesteuert werden.
Die radiale Verschiebung zwischen der Antriebseinrichtungsachse 60 und der Drehpunktverbindung 64 wird über eine zwischen der Antriebseinrichtung und der Verbindungsstange 54 gelegene variable, radiale Verschiebeeinrichtung gesteuert. Wie in den Fig. 4 und 7 gezeigt, ist ein im ganzen mit 78 bezeichneter Plungerkolben in einer Hülse oder einer zylindrischen Öffnung 80 aufgenommen. Der Plungerkolben 78 hat eine zylindrische Außenfläche 82 und kann in der Hülse 80 hin und her bewegt und gedreht werden. Der Plungerkolben 78 hat ein erstes Ende 84 und ein zweites Ende 86. Er wird an seinem zweiten Ende 86 von einer Antriebseinrichtung oder einem Motor M über eine im ganzen mit 88 bezeichnete in Längsrichtung verstellbare Kupplung in Drehung versetzt. Die Kupplung 88 besteht aus einem quadratischen Schaft 90, der mit dem Plungerkolben 88 an dessen zweitem Ende 86 verbunden ist, und einem Kupplungsteil 92, das mit dem Motor M über einen Motorschaft 94 verbunden ist und durch den Motor, wie durch die Pfeile 96 gezeigt, in Drehung versetzt wird. Das Kupplungsteil 92 hat einen quadratischen, länglichen Hohlraum, der mit der Antriebseinrichtungsachse 60 fluchtet und den quadratischen Schaft 90 zum hin und her gleiten in sich aufnehmen kann. Dadurch kann der Plungerkolben 78 längs der Antriebseinrichtungsachse 60 innerhalb der Hülse 80, wie durch die Pfeile 100 gezeigt, hin und her bewegt werden, während er über die längs verlängerbare Kupplung 88 und den Motor M in Drehung versetzt wird.
Die Hin-und-her-Bewegung des Plungerkolbens 78 kann manuell und automatisch gesteuert werden und eine typische manuelle Plungerkolbenbewegungssteuerung ist in den Fig. 4 und 7 gezeigt. Genauer gesagt hat der Plungerkolben 78 kreisförmige Ringe 102 in der Nähe des zweiten Endes 86, die zwischen sich eine ringförmige Nut 104 bilden. Eine Einstellschraube 106 ist in Bohrungen 108 und 110 einer Halterung 112 gelagert. Die Einstellschraube 106 hat einen Steuerknopf 114 und einen Gewindeteil 116, auf den eine Öse 118 aufgeschraubt ist. Die Öse 118 hat eine Gewindebohrung 120, um auf das Gewindeteil 116 der Einstellschraube 106 aufgeschraubt zu werden, und zusätzlich einen Zungenteil 122, der in der ringförmigen Nut 104 aufgenommen ist. Der Zungenteil 122 gleitet an den kreisförmigen Ringen 102, wenn der Plungerkolben 78 um die Antriebseinrichtungsachse 60 rotiert, wodurch die Öse 118 durch selektives Drehen der Einstellschraube 106, wie durch die Pfeile 124 gezeigt, selektiv hin und her bewegt wird, und wodurch auch der Plungerkolben 78 dazu gebracht wird, sich selektiv längs der Antriebseinrichtungsachse 60 hin und her zu bewegen.
Es ist auch bedacht worden, daß verschiedene andere Einrichtungen zum Hin- und Herbewegen des Plungerkolbens 78 längs der Antriebseinrichtungsachse 60 verwendet werden können. Zum Beispiel kann der Plungerkolben 78 in einem pneumatischen Zylinder aufgenommen sein und Druckluft kann selektiv dem pneumatischen Zylinder in am vorderen und am hinteren Ende des Plungerkolbens 78 gebildeten Kammern zugeführt werden, um dadurch den Kolben 78 darin hin und her zu bewegen. Bei einem derartigen pneumatischen Ausführungsbeispiel kann zusätzlich eine Anhalteeinrichtung eingebaut sein, um den Plungerkolben 78 selektiv in einer gewünschten Längsposition innerhalb des pneumatischen Zylinders am Ende eines speziellen Hubs anzuordnen und um dadurch die radiale Verschiebung zwischen Antriebseinrichtungsachse 60 und Drehpunktverbindung 64 zu steuern.
Am ersten Ende 84 des Plungerkolbens 78 ist ein Antriebsschaft 126 mit einem mit 128 bezeichneten ersten Ende und einem mit 130 bezeichneten zweiten Ende vorgesehen. Eine Antriebsschaftbohrung 132 ist im Plungerkolben 78 vorgesehen, die sich darin von der Seite 134 des Plungerkolbens 78 her erstreckt. Die Antriebsschaftbohrung 132 ist im wesentlichen quadratisch geformt mit einer Längsachse 136 der Antriebsschaftbohrung, die in einem Winkel zur Achse 60 der Antriebseinrichtung liegt und sie in einem Punkt 138 schneidet. Auch der Antriebsschaft 126 ist im wesentlichen quadratisch geformt und kann in der Antriebsschaftbohrung 132 verschiebbar aufgenommen werden.
Am ersten Ende 128 ist der Antriebsschaft 126 drehbeweglich um den Drehpunkt 64 mit der Verbindungsstange 54 verbunden. Diese drehbewegliche Verbindung kann eine Längsbewegung des Antriebsschaftes 126 mittels Rückhalteringen 140 und/oder durch andere geeignete Einrichtungen verhindern. Ein zylindrischer Schaft 142 ist in einer zylindrischen Bohrung 144 für eine Drehbewegung dazwischen wie oben beschrieben gelagert. Demgemäß bewirkt eine hin- und hergehende Längsbewegung des Plungerkolbens 78 ein hin- und her gleiten des Antriebsschaftes 126 innerhalb der Antriebsschaftbohrung 132 und dadurch wird eine selektive radiale Verschiebung der Drehpunktverbindung 64 von der Antriebseinrichtungsachse 60 weg erreicht. Genauer gesagt bewirkt die Bewegung des Plungerkolbens 78 weg von der Verbindungsstange 54 die größte radiale Verschiebung, während eine Bewegung des Plungerkolbens 78 auf die Verbindungsstange 54 hin die Drehpunktverbindung 64 mit der Antriebseinrichtungsachse 60 koaxial ausrichtet. Dadurch vergrößert eine Bewegung des Plungerkolbens 78 weg von der Verbindungsstange 54 den Winkel α zwischen der normalen geraden Linie des Drahtweges und der Achse R der Längsbohrung des leitfähigen Körpers 36, während das Ausrichten des Punktes 64 koaxial mit der Antriebseinrichtungsachse 60 auch die Achse R der Längsbohrung mit der normalen geraden Linie des Drahtweges koaxial ausrichtet.
Die verschiedenen Stromaufnehmevorrichtungen sind innerhalb eines Zylinders 146 aufgenommen und getragen und können mit der Drahtführungsvorrichtung zusammenarbeiten. Genauer gesagt enthält die Drahtführungsvorrichtung 16 ein erstes Führungsteil oder eine erste Führungseinrichtung 148, die auch als Endführung bezeichnet wird und eine Bohrung 150 hat, ein zweites Führungsteil oder eine zweite Führungseinrichtung 152, die auch als Nachführung bezeichnet wird und eine Bohrung 154 hat, und ein drittes Führungsteil oder eine dritte Führungseinrichtung 156, die auch als Vorführer bezeichnet wird und eine Bohrung 158 hat. Die Bohrungen 150, 154 und 158 nehmen die Durchlaufdrahtelektrode 12 auf und führen den Draht in der normalen geraden Linie des Drahtweges. Die verschiedenen Stromaufnehmevorrichtungen sind zwischen der zweiten Führung oder dem Nachführteil 152 und der dritten Führung oder dem Vorführungsteil 156 angeordnet und die erste Führung oder das Endführungsteil 148 ist am Arbeitsende der Führungsanordnung 16 oder in nächster Nähe zum Werkstück 18 angeordnet.
Die Nachführung 26 enthält einen Nachführkörperhalter 160 mit einem Drahtdurchgang 162 darin zwischen einer ersten Öffnung 164 und einer zweiten Öffnung 166. Der Nachführkörperhalter 160 hat einen vergrößerten Teil, der im ganzen mit 168 bezeichnet ist, und einen dünneren Teil, der im ganzen mit 170 bezeichnet ist. Der größere Teil 168 hat kegelstumpfförmige Außenwände 172 und Flüssigkeitskanäle 176, die sich im wesentlichen längs zu ihm erstrecken. Ein Führungshalter ist auf dem Zylinder 146 vorgesehen und, genauer gesagt, an einem Ende des Zylinders 146. Eine kegelstumpfförmige Innenseite 176 ist auf ein Loch oder eine Öffnung 178 zu konvergierend geformt. Das größere Teil 168 des Nachführkörperhalters 160 ist größer als das Führungshalterloch 178 und dessen Wände 172 sitzen an der kegelstumpfförmigen Innenseite 176 und bilden dadurch auch Flüssigkeitskanäle 174 dort dazwischen.
Das innere Teil 170 des Nachführkörperhalters 160 ist aber kleiner als das Führungshalterloch 178 und ist daher wie gezeigt dazwischen aufgenommen. Ein Gewinde 180 ist an dem dünneren Teil 170 vorgesehen und eine Führungsmuttereinrichtung oder ein derartiges Teil 182 hat ein Gewinde 184, das mit dem Gewinde 180 des dünneren Teils zusammenpaßt. Demgemäß wird, beim passenden Zusammenwirken des Gewindes 184 des Mutterteils mit dem Gewinde 180 des dünneren Teils, die ringförmige Fläche 186 des Mutterteils gegen eine ringförmige Fläche 188 gedrückt, wobei ein O-Ring-Teil 190 zusammengedrückt wird und der Führungskörperhalter 160 und das Mutterteil 182 auf das kegelstumpfförmige Ende 192 des Zylinders 146 mit einer Klemmverbindung befestigt wird.
Wie in Figur 14 genauer gezeigt ist, hat der Führungskörper 16 eine erste Senkerbohrung 194, die mit dem Durchgang 162 durch eine erste Öffnung 164 in Verbindung steht, und auch eine zweite Senkerbohrung 196, die mit dem Durchgang 162 durch eine zweite Öffnung 166 in Verbindung steht. Die Führungsteile 148 und 152 sind innerhalb der Senkerbohrung 194 bzw. 196 in einem Einbaumaterial eingebaut oder befestigt. Das Einbaumaterial 198 umgibt im wesentlichen die Führungsteile und konische Durchgänge 200 sind darin auf die Bohrungen 150 und 154 der Führungsteile 148 bzw. 152 hin konvergierend ausgebildet. Vorzugsweise sind die Führungsteile 148 und 152 aus Diamant, einem Polykristall oder einem Einkristall, aus Saphir, einem dreidimensionalen Bornitrid oder einem anderen ausreichend verschleißfesten Material hergestellt und das Einbaumaterial 198 besteht aus einem gesinterten Metall. Der Führungskörperhalter 160 ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt.
Das zweite Führungsteil 152 kann als Alternative am Führungskörperhalter 160 über einen Stöpsel 202, wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt, befestigt oder eingebaut werden. Der Stöpsel 202 hat eine äußere Gewindefläche 204, die in eine mit einem Gewinde versehene Bohrung 206 eingeschraubt ist. Der Stöpsel 202 hat einen Drahtdurchgang mit einer Senkerbohrung oder einem Bohrungsteil 208, in den das zweite Führungsteil 152 in einem Einbaumaterial 198, wie weiter oben mit Bezug auf Fig. 14 beschrieben, eingebaut ist. Der Stöpsel 202 hat darüber hinaus Werkzeuglöcher 210, um ein passendes Werkzeug auf zunehmen und um den Stöpsel 202 zu drehen, um ihn in das Gewinde 206 zu schrauben. Der Stöpsel 202 ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl gemacht.
Das Führungsmutterteil 182 hilft zusätzlich zum Verschließen des Führungskörperhalters 160 mit dem Ende des Zylinders 146 beim automatischen Einfädeln der Drahtelektrode 12 durch die Führungsvorrichtung 16 und/oder beim Spülen des Werkstücks 18. Dazu hat das Führungsmutterteil 182 ein Gehause 212, das einen Flüssigkeitsdurchgang 214 begrenzt und im wesentlichen den dünneren Teil 170 des Führungskörpers umgibt. Eine Vielzahl an Einlaßöffnungen 216 sind im Gehäuse 212 vorgesehen und stehen mit dem Flüssigkeitsdurchgang 214 in Verbindung, und auch eine Auslaßöffnung 218 ist vorgesehen und steht mit dem Flüssigkeitsdurchgang 214 in Verbindung. Wenn das Führungsmutterteil 182 auf dem dünneren Teil 170 der Nachführung aufgeschraubt ist, fluchten die Kanäle 174, die im größeren Teil 168 des Führungskörperhalters 160 gebildet sind, mit den Flüssigkeitseinlaßöffnungen 216. Zusätzlich sind eine Vielzahl an Einfädelflüssigkeitsöffnungen 220 im Zylinder 146 vorgesehen und stehen mit einem ringförmigen Flüssigkeitsdurchgang 222 in Verbindung, der zwischen dem Hülsenteil 224 und der Innenseite 226 des Zylinders 146 gebildet ist. Der ringförmige Flüssigkeitsdurchgang 222 hat eine kurvenförmige Wand 228, um einen sanften Übergang der Flüssigkeit von den Einfädelflüssigkeitsöffnungen 220 in die Kanäle 174 zu erreichen. Zum Bilden eines Einfädel- oder Spülstrahls an der Auslaßöffnung 218 wird eine Flüssigkeit wie etwa deionisiertes Wasser unter Druck, wie mit den Pfeilen A gezeigt, durch die Einfädelflüssigkeitsöffnungen 220 um den kreisförmigen Flüssigkeitsdurchgang 222 in die Kanäle 174 und die fluchtende Einlaßöffnung 216 des Mutterteils 182 in den Flüssigkeitsdurchgang 214 und durch die Auslaßöffnung 218 heraus gedrückt. Dadurch nimmt die Auslaßöffnung 218 sowohl die Drahtelektrode 12 als auch eine Einfädel- oder Spülflüssigkeit auf.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des in den Fig. 6 und 15 bis 18 gezeigten Führungsmutterteils 182 sind das Gewinde 184 und die Einlaßöffnung 216 in einem Kreuzteil 230 gebildet. Das Kreuzteil 230 ist mit Reibungskraft oder Preßpassung oder einer anderen geeigneten Einrichtung in der Bohrung 232 befestigt. Dadurch fließt die Flüssigkeit, die von den Kanälen 174 aufgenommen ist, wie in Fig. 15 gezeigt, durch die Einlaßöffnungen 216 in den Flüssigkeitsdurchgang 214 und durch die Auslaßbohrung 218 heraus.
Um im wesentlichen eine laminare Flüssigkeitsströmung an der Auslaßöffnung 218 zu erhalten, sind die Öffnungen 220, die Kanäle 174, die Einlaßöffnungen 216, die Flüssigkeitsdurchgänge 214 und die Auslaßöffnung 218 in ihrer Größe so bemessen, daß sich der Flüssigkeitsflußquerschnitt kontinuierlich und nach und nach verringert. Zusätzlich ist der Flüssigkeitsdurchgang 214, wie in den Fig. 15 bis 18 gezeigt, mit Flüssigkeitsschaufeln 234 versehen und bildet radiale Flüssigkeitswege 236, durch die die Einfädelflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsdurchgang 214 und durch die Auslaßöffnung 218 heraus fließt. Die Schaufeln 234 können einen Boden 238 haben, auf den das dünnere Teil 170 des Führungskörpers aufgesetzt werden kann.
Wie in Fig. 17 gezeigt, kann die Auslaßöffnung 218 einen vergrößerten, kegelstumpfartigen Teil 240 haben, wodurch während des automatischen Einfädelns einer in der Auslaßöffnung 218 aufgenommenen Drahtelektrode 12 geholfen wird, wie durch den Pfeil B gezeigt, ihren Weg in die Bohrung 150 des ersten Führungsteils 148 zu finden.
Am kegelstumpfartigen Ende 192 des Zylinders 146 ist auch eine Spüldüse 242 vorgesehen, die eine Innengewindebohrung 244 hat, um auf das Gewinde 246 des Zylinders 146 zu passen. Die Spüldüse 242 hat einen Spülflüssigkeitseinlaß 248, einen konischen Durchgang 250, der das Nachführteil 26 umgibt, und eine Spülauslaßöffnung 252. Die Spülflüssigkeit wird somit in der Düse 242 durch den Einlaß 248 in den konischen Durchgang 250 und durch die Spülauslaßöffnung 252 heraus und auf das Werkstück 18 geführt, wodurch es dieses spült.
Am anderen Ende des kegelstumpfförmigen Endes 192 hat der Zylinder 146 ein mit einem Gewinde versehenes inneres Oberflächenteil 254. Ein zylindrisches Teil 256 mit einem Außengewinde 258 ist in den Zylinder 146 eingeschraubt und wirkt mit dem Gewinde 254 zusammen. Das zylindrische Teil 256 hat einen ringförmigen Absatz 260, um auf dem ringförmigen Sitz 262 aufnehmen zu können, wodurch es das dritte Führungsteil 156 formschlüssig auf der Längsachse anordnet. Ein Drahtdurchgang mit einer Gewindebohrung 264 ist in dem zylindrischen Teil 256 vorgesehen, und ein Stöpsel 270 ist darin eingeschraubt. Der Stöpsel 270 ist identisch mit dem Stöpsel 202 mit der Ausnahme, daß das dritte Führungsteil 156, das aus den selben Materialien wie die Teile 148 und 152 hergestellt ist, darin eingebaut ist. Ein kegelstumpfartiger Teil 272 ist im zylindrischen Teil 256 gebildet und führt zu einem konischen Durchgang 200, der im Einbaumaterial 198 gebildet ist. Werkzeuglöcher 274 sind auch im zylindrischen Teil 256 vorgesehen, um es zu drehen und um das zylindrische Teil 256 in den Zylinder 146 zuschrauben. Außerdem gehen in der Fig. 6 gezeigte Auslaßbohrungen 276 längs durch das zylindrische Teil 256 und lassen Gas und/oder Flüssigkeit aus dem Inneren des Zylinders 146 austreten.
Die verschiedenen Stromaufnehmevorrichtungen sind innerhalb des Zylinders 146 zwischen dem zweiten Führungsteil 152 und dem dritten Führungsteil 156 angeordnet, wobei sich ein Steuerschaft 46 durch eine Längsbohrung 278 in der Wand des Zylinders 146 erstreckt. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann der Zylinder 146 an dem Arm 18 zurückgehalten oder befestigt werden, indem der Zylinder 146 zwischen dem Arm 18 und einer Haltevorrichtung 112 eingeklemmt wird. Die Haltevorrichtung 112 ist am Arm 18 mit Schrauben 278 befestigt, die durch Bohrungen 280 in der Haltevorrichtung 112 gehen und in Gewindebohrungen 282 im Arm 18 geschraubt sind. Wie gezeigt sind in die Haltevorrichtung 112 Nockenwände 74 geformt und die Verbindungsstange 54, die mit dem Steuerschaft 46 zusammenwirkt, ist damit in Eingriff gebracht. Die weiter oben besprochene, radiale Verschiebeeinrichtung und die Antriebseinrichtung sind in Fig. 5 schematisch dargestellt und mit 284 bezeichnet.
Um eine sanfte Bewegung des Steuerschaftes 46, wie mit den Pfeilen 48 und 50 angedeutet, zu unterstützen, sind die quadratischen Wände des Steuerschaftes 46, die in der quadratischen Öffnung 70 der Verbindungsstange 54 aufgenommen sind, wie bei 286 angedeutet abgerundet. Außerdem führt eine Schraube 288 durch eine Längsbohrung 290 und wird dazu verwendet, den Steuerschaft 46 am leitfähigen Körper 36 und/oder den verschiedenen Stromabnehmevorrichtungen zu befestigen.
Die verschiedenen Einrichtungen zum Rotieren, die Einrichtung zum Drehen und die Kardaneinrichtung werden im folgenden beschrieben. Eine erste Kardaneinrichtung ist in Fig. 7 gezeigt, in der ein Ball oder eine Kugel 292 in einer Lagervorrichtung gelagert ist und der leitfähige Körper 36 in einer Bohrung 294 befestigt ist, die durch den Ball 292 geht. Die Lagervorrichtung hat eine erste kreisförmig gebogene Fläche 296, die in einem Hülsenteil 224 gebildet ist. Im Hülsenteil 224 ist auch ein Ringteil 298 aufgenommen, in dem eine zweite kreisförmig gebogene Fläche 300 gebildet ist. Ein zweites Ringteil 302, das auf seiner Außenfläche 304 mit einem Gewinde versehen ist, ist in das Innengewinde 306 der Hülse 224 eingeschraubt. Eine Druckfeder 308 mit einem äußeren Durchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülse 224, ist zwischen dem ersten Ringteil 298 und dem zweiten Ringteil 302 aufgenommen und dient dazu, das Ringteil 298 gegen den Ball 292 zu drücken, damit der Ball 292 zwischen den Oberflächen 296 und 300 gelagert ist. Es wurde bedacht, daß auch andere Lagervorrichtungen verwendet werden können. Zum Beispiel können, besser als eine Hülse 224 zu verwenden, zwei Ringteile mit kreisförmig gebogenen Flächen und eine zwischen dem zylindrischen Teil 256 und einem der Federteile angeordnete Druckfeder verwendet werden, um den Ball 292 zu lagern.
Außerdem hat der Ball 292 eine Gewindebohrung 310, in die eine Schraube 288 angeschraubt ist, um an ihm den Steuerschaft 46 zu befestigen. Dadurch wird mittels einer mit Pfeilen 48 angedeuteten Rotationsbewegung und einer mit den Pfeilen 50 angedeuteten Schwenkbewegung der Stromaufnehmekörper 36 um die X- und Y-Achse, wie weiter oben beschrieben, gedreht. Es sollte auch erwähnt werden, daß eine elektrische Stromversorgung mit dem Zylinder 146 (nicht gezeigt) verbunden ist, und, da der Zylinder 146, die Hülse 224, der Ball 292 und der leitfähige Körper 36 aus leitfähigen Materialien hergestellt sind, Strom übertragen wird und auf die Drahtelektrode 12 fließt, wenn sie die Kontaktwand 40 berührt.
In Fig. 10 ist eine andere Kardaneinrichtung gezeigt. Genauer gesagt ist ein Halter 312 für den leitfähigen Körper vorgesehen, um einen leitfähigen Körper 36 aufzunehmen, der darin mit einem Deckel 314 gehalten ist. Der Deckel 314 hat ein Gewinde 316, das in ein Gewinde 318 im Halter 312 für den leitfähigen Körper geschraubt ist. Der Deckel hat eine Öffnung 320 und das äußere Ende des Halters 312 für den leitfähigen Körper hat auch eine Öffnung (nicht gezeigt) und daher läuft die Drahtelektrode 12 durch den Deckel 314, den leitfähigen Körper 36 und den Halter 312 für den leitfähigen Körper.
Der Halter 312 für den leitfähigen Körper ist mit dem Steuerschaft 46 bei 322 verbunden und ist mit der Stiftschraube 324 bei 326 verbunden. Der Steuerschaft 46 und die Stiftschraube 324 sind im Bezug auf den Ring 332 bei 328 und 330 drehbar befestigt oder gelagert. Dadurch bewirkt eine Rotationsbewegung des Steuerschaftes 46, wie sie durch Pfeile 48 gezeigt ist, eine Drehbewegung des Halters 312 des leitf ähigen Körpers um die Y-Achse.
Längs der X-Achse sind Schaftteile 334 vorgesehen, die mit dem Ringteil 332 verbunden sind. Die Schaftteile 334 sind drehbeweglich bei 336 in einer im ganzen mit 338 bezeichneten Lagervorrichtung befestigt, die im Zylinder 146 vorgesehen sein kann. Entsprechend bewirkt eine Schwenkbewegung des Steuerschaftes 46, wie durch die Pfeile 50 gezeigt, eine Drehbewegung des Halters 312 für den leitfähigen Körper um die X-Achse, wie durch die Pfeile 340 gezeigt. Die Schaftteile 334, der Steuerschaft 46, die Stiftschrauben 324 und der Halter 312 für den leitfähigen Körper sind aus leitfähigen Materialien hergestellt und daher kann elektrischer Strom auf den leitfähigen Körper 36 übertragen werden, indem Strom auf die Schaftteile 334 durch die Lagervorrichtung 338 aufgebracht wird. Als Alternative kann ein geflochtener Draht oder etwas ähnliches am Halter 312 für den leitfähigen Körper befestigt und mit der Stromquelle verbunden werden. Es ist auch zu erwähnen, daß der leitfähige Körper 36 selbst mit dem Ringteil 332 drehbeweglich verbunden werden kann, ohne daß ein Halter 312 für den leitfähigen Körper verwendet wird.
In noch einer anderen Kardaneinrichtung, die in den Fig. 6, 8 und 9 gezeigt ist, wird ein erstes ringförmiges Teil 342 in einer Haltevorrichtung wie etwa innerhalb des Zylinders 146 gehalten. Das erste ringförmige Teil 342 hat eine Einkerbung 344 und eine Innenbohrung 346. Eine erste Federeinrichtung wie etwa Flachfedern 347 sind mit ihrem ersten Ende 348 bei 350 mit dem ersten ringförmigen Teil 342 verbunden. Verbindungen 350 können längliche, in das erste ringförmige Teil geschnittene Schlitze sein, die ein erstes Ende 348 der Flachfeder 347 aufnehmen. Die Flachfedern 347 verlaufen in Längsrichtung vom ersten ringförmigen Teil 342 und sind geeignet für eine Schwenkbewegung an ihrem zweiten Ende 352 in Bezug zum ersten ringförmigen Teil in einer ersten Ebene oder im großen und ganzen um eine Linie, die zwischen den Verbindungen 350 der Flachfedern 347 und dem ersten ringförmigen Teil 342 verläuft. Ein zweites ringförmiges Teil 354 ist im wesentlichen oval geformt und hat innen einen Hohlraum 356. Das zweite ringförmige Teil 354 ist mit den Flachfedern 347 an deren zweiten Enden 352 an den Längsenden 358 des zweiten ringförmigen Teils 354 verbunden. Das zweite ringförmige Teil 354 hat auch eine Einkerbung 360, die auf der Längsachse oberhalb der Einkerbung 344 angeordnet ist.
Eine zweite Federeinrichtung oder zwei andere Flachfedern 362 sind mit dem zweiten ringförmigen Teil 354 bei 364 verbunden. Die Verbindungen 364 der Flachfedern 362 sind identisch mit den Verbindungen 350 und die Flachfedern 362 verlaufen längs der Längsachse von dort zum ersten ringförmigen Teil 342 und, da das zweite ringförmige Teil 354 oval geformt ist und die Verbindungen 364 am kürzesten radialen Abstand von der Z- Achse liegen, verlaufen die Flachfedern 362 innerhalb der Innenbohrung 346 des ersten ringförmigen Teils 342. Demgemäß eignen sich die zweiten Enden 366 für eine Schwenkbewegung um eine Linie, die zwischen den Verbindungen 364 in einer zweiten Ebene senkrecht zur ersten Ebene verläuft.
Ein drittes ringförmiges Teil 368 ist mit den Flachfedern 362 bei den Verbindungen 370 auf ähnliche Art wie die Verbindungen 350 verbunden. Das dritte ringförmige Teil 368 hat eine den leitfähigen Körper aufnehmende Bohrung 372, die den leitfähigen Körper 36 oder eine Aufnahmeeinrichtung aufnehmen kann. Ein L-förmiger Arm 374 ist mit dem dritten ringförmigen Teil 368 verbunden und hat eine Gewindebohrung 376 durch den L-förmigen Arm 374 und das dritte ringförmige Teil 368. Eine kleine Schraube 378 befindet sich in der Gewindebohrung 376 und dient dazu, wenn der leitfähige Körper 36 innerhalb des dritten ringförmigen Teils 368, wie in Fig. 9 gezeigt, angeordnet ist, den leitfähigen Körper 36 innerhalb des dritten ringförmigen Teils 368 zu verriegeln oder festzukleminen. Am anderen Ende des L-förmigen Arms 374 befindet sich eine Gewindebohrung 380 und eine Schraubenzieher-Nut 382. Ein länglicher Vorsteher 384 ist am Ende des Steuerschaftes 46 vorgesehen und kann in der Nut 382 aufgenommen werden. Eine Schraube 288 ist in der länglichen Bohrung 290 des Steuerschaftes 46 aufgenommen und ist in die Gewindebohrung 380 geschraubt, um den Steuerschaft 46 mit dem L-förmigen Arm 374 zu verbinden. Der längliche Vorsteher 384 und die Nut 382 verhindern ein Abrutschen des Steuerschaftes 46 beim Drehen, wenn der Steuerschaft, wie mit den Pfeilen 48 angedeutet, gedreht wird. Demgemäß bewirkt eine Rotationsbewegung des Steuerschaftes 46 ein Drehen des leitfähigen Körpers 36 um die Y-Achse, während eine Schwenkbewegung der Steuerschaftes 46 ein Drehen des leitfähigen Körpers 36 um die X-Achse bewirkt. Ein Hülsenteil 386 paßt über das zweite ringförmige Teil 354 und umschließt es, wie in Fig. 6 gezeigt, ohne die Kardanbewegung des leitfähigen Teils 36 zu behindern. Das Hülsenteil 386 hat eine Einkerbung 388, die mit der Einkerbung 344 des ersten ringförmigen Teils 342 fluchtet und dadurch eine Öffnung schafft, durch die der Steuerschaft 46 mit dem L-förmigen Arm 374 verbunden ist.
Diese Kardaneinrichtung, die eine Federeinrichtung verwendet, sorgt für eine Drehbewegung des leitfähigen Körpers 36 um zwei senkrecht zueinanderstehende und sich schneidende Achsen wie die anderen Kardaneinrichtungen. Zusätzlich wird Strom auf das erste ringförmige Teil 342 durch Berühren der Haltevorrichtung oder des Zylinders 146 aufgebracht und er wird vorteilhafter Weise dem leitfähigen Körper 36 mit bleibenden, formschlüssigen elektrischen Verbindungen zugeführt, ohne daß er durch irgendeine drehbewegliche oder gelagerte Verbindung fließen muß.
In den Fig. 11 und 12 sind die bevorzugten zweiten Ausführungsbeispiele der Stromaufnehmevorrichtungen gezeigt, bei denen eine Dreheinrichtung vorgesehen ist, um den leitfähigen Körper 36 zu halten und um ihn um die X-Achse, wie mit den Pfeilen 390 angedeutet, selektiv zu drehen. Genauer gesagt ist ein Ringteil 392, das eine ringförmige Nut 394 hat, mit den Schaftteilen 334 verbunden, Die Schaftteile 334 sind drehbeweglich bei 336 mit einer Halteeinrichtung oder Vorrichtung verbunden, die schematisch als Teil 338 gezeigt ist und die zum Beispiel der Zylinder 146 sein kann. Der Halter 312 für den leitfähigen Körper und/oder der leitfähige Körper 36 sind mit einer ringförmigen Scheibe oder einem Lagerteil 396 verbunden, das in der ringförmigen Nut 394 gelagert ist und dadurch eine Drehbewegung des Halters 312 für den leitfähigen Körper und/oder den leitfähigen Körper 36 um die Achse R der Längsbohrung, wie durch die Pfeile 44 angedeutet, ermöglicht.
In Fig. 11 ist ein Schneckenrad 398 am leitfähigen Körper 36 oder dem Halter 312 geformt oder mit ihm verbunden, und eine Schnecke 400 ist mit dem Steuerschaft 46 verbunden oder an ihm geformt. Der Steuerschaft 46 ist drehbeweglich mit dem Ringteil 392 über zwei Bohrungen 402 verbunden und dadurch liegt die Schnecke 400 passend am Schneckenrad 398 an. Durch Drehen des Steuerschaftes 46, wie durch die Pfeile 48 angedeutet, kann der leitfähige Körper 36 oder der Halter 312 um die Längsachse R der Bohrung, wie mit den Pfeilen 44 angedeutet, gedreht werden. Außerdem bewirkt eine Schwenkbewegung des Steuerschaftes 46, wie durch die Pfeile 50 gezeigt, daß sich das Ringteil 392, der leitfähige Körper 36 oder der Halter 312 und die Längsachse R des Körpers um die X-Achse drehen und dadurch ein Anordnen der Längsachse R des Körpers in einem Winkel α relativ zur normalen, geraden Linie des Drahtweges.
In Fig. 12 ist ein Kegelrad 404 an der ringförmigen Scheibe oder dem Lagerteil 396 befestigt oder daran geformt und ein passendes Ritzel 406 ist am Steuerschaft 46 gebildet oder mit ihm verbunden. Der Steuerschaft 46 ist in einer Bohrung 408 drehbeweglich befestigt oder gelagert und bringt das Ritzel 406 in passenden Eingriff mit dem Kegelrad 404. Wie mit Bezug auf Fig. 11 beschrieben ist, bewegen Dreh- und Schwenkbewegungen des Steuerschaftes 46 den leitfähigen Körper 36 oder den Halter 312 um die X-Achse und drehen dieselbe um die Längsachse R der Bohrung.

Claims

1. Elektroerosionsmaschine mit einer Führungsvorrichtung (16) zum Führen einer Durchlaufdrahtelektrode (12) durch ein Werkstück (20),

mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Führungsteil (148,152,156), das jeweils eine Bohrung (150,154,158) hat, um die Durchlaufdrahtelektrode (12) darin aufzunehmen, einem Stromaufnehmer (36) zwischen dem zweiten und dem dritten Führungsteil (152,156) in Berührung mit der Durchlaufdrahtelektrode (12), und wobei das erste Führungsteil (148) am nahesten am Werkstück (20) angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung folgendes aufweist:

einen Nachführungskörper (26, 160) mit einem Drahtdurchgang (162) darin zwischen einer ersten und einer zweiten Öffnung (164,166), wobei das erste Führungsteil (148) in dem Körper (26,160) so eingebaut ist, daß die Bohrung (150) des ersten Führungsteiles mit dem Durchgang (162) durch die erste Durchgangsöffnung (164) in Verbindung steht, und das zweite Führungsteil (152) in den Körper (26,160) so eingebaut ist, daß die Bohrung des zweiten Führungsteils mit dem Durchgang (162) durch die zweite Durchgangsöffnung (166) verbunden ist; und/oder

einen Zylinder (146) mit einem Innengewindeteil (254), wobei das dritte Führungsteil (156) auf einem zylindrischen Teil (256) angebracht ist, das ein Außengewinde (258) hat, um mit dem Zylinderinnengewinde (254) zusammenzupassen, und wobei das zylindrische Teil (256) einen Drahtdurchgang (264,272) hat, durch den es mit der Bohrung (150) des ersten Führungsteils in Verbindung steht; und/oder

einen Nachführungskörper (26,160), der selektiv an einem Führungshalter (34,146,176) durch eine Bohrung (178) mit einem Führungsmutterteil (182) befestigt ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, bei der das zweite Führungsteil (152) auf einem Gewindestecker (202) angebracht ist und der Drahtdurchgang (162) des Führungskörpers eine Gewindebohrung (206) an der zweiten Öffnung (166) hat, wobei der Stöpsel (202) in die Gewindebohrung (206) geschraubt ist und der Stöpsel (202) einen Drahtdurchgang (200) hat, der mit der Bohrung (154) des zweiten Führungsteils in Verbindung steht.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Drahtdurchgang (200) im Stöpsel einen Schulterbohrungsteil (208) hat und bei der das zweite Führungsteil (152) in der Stöpselschulterbohrung (208) in einem darin befindlichen Einbaumaterial (198) angebracht ist.

4. Maschine nach Anspruch 1 bis 3, bei der der Nachführungskörper (26,160) eine erste und eine zweite Schulterbohrung (194,196) an jeweils der ersten und der zweiten Durchgangsöffnung (164,166) hat, wobei das erste und zweite Führungsteil (148,152) in der ersten bzw. zweiten Schulterbohrung (194,196) in einem Einbaumaterial (198) angebracht sind.

5. Maschine nach Anspruch 1 bis 4, bei der das Einbaumaterial (198) in der ersten und der zweiten Schulterbohrung (194,196) im wesentlichen das erste bzw. zweite Führungsteil (148,152) umgibt und konische Durchgänge (200) in dem Einbaumaterial (198) gebildet sind, die zur ersten bzw. zweiten Führungsteilbohrung (150,154) zusammenlaufen.

6. Maschine nach Anspruch 1 bis 5, bei der der Nachführungskörper (26,160) sich zur zweiten Öffnung (166) hin vergrößert und gegen die erste Öffnung (164) dünner ist, der größere Teil größer ist als die Bohrung (178) des Führungshalters und der dünnere Teil mit einem Gewinde (180) versehen ist und kleiner als die Bohrung (178) des Führungshalters ist und darin aufgenommen ist, das Führungsmutterteil (182) ein Gewinde (184) hat, um mit dem Gewinde (180) des dünneren Teils zusammenzuwirken, und größer ist als die Bohrung (178) des Führungshalters, wodurch beim Zusammenwirken des Mutterteils (182) mit dem Gewinde (180) des dünneren Teils der Führungshalter (146,176) zwischen dem größeren Teil des Führungskörpers (26,160) und dem Mutterteil (182) verriegelt ist.

7. Maschine nach Anspruch 1 bis 6, bei der das Mutterteil (182) ein Gehäuse (212) hat, das im wesentlichen um das dünnere Teil herum in der Nähe des ersten Führungsteils (148) einen Flüssigkeitsdurchgang (214) bildet, wobei das Gehäuse (212) des Mutterteils eine Einlaßöffnung (216) und eine Auslaßöffnung (218) hat, die mit dem Flüssigkeitsdurchgang (214) in Verbindung steht, und die Auslaßöffnung (218) die Durchlaufdrahtelektrode (12) in sich aufnimmt.

8. Maschine nach Anspruch 1 bis 7, bei der der größere Teil des Nachführungskörpers (26,160) einen Kanal (174) hat, der durch das Halterloch (178) geht und für einen Flüssigkeitsdurchgang dort hindurch sorgt, wobei der Kanal (174) mit der Einlaßöffnung (216) des Mutterteilgehäuses in Durchströmverbindung steht, wenn das Mutterteil (182) auf den dünneren Teil der Nachführung (26,160) aufgeschraubt ist.

9. Maschine nach Anspruch 1 bis 8, die außerdem Flüssigkeitsschaufeln (234) im Gehäuse (212) aufweist, um durch die Einlaßöffnung (216) in das Gehäuse aufgenommene Flüssigkeit durch die Auslaßöffnung (218) herauszuführen.

10. Maschine nach Anspruch 1 bis 9, bei der das Nachführungsmutterteil (182) eine kegelstumpfförmige Bohrung (240) hat, die mit der Bohrung (150) des ersten Führungsteils in Verbindung steht und zu ihr hin zusammenläuft.

11. Maschine nach Anspruch 1 bis 10, bei der das zylindrische Teil (256) einen Flüssigkeitsdurchgang (220) hat.

12. Maschine nach Anspruch 1 bis 11, bei der das erste, zweite und/oder dritte Führungsteil (148,152,156) aus Diamant hergestellt sind.

13. Maschine nach Anspruch 1 bis 12, bei der das Einbaumaterial (198) ein gesintertes Metall ist.