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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Funkenerosionsdrahtschneidemaschine, die einen verbesserten
Halteaufbau zum Halten eines Drahts hat, der als eine Elektrode
fungiert.
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Wie in Fig. 5 gezeigt, ist in einer herkömmlichen
Funkenerosionsdrahtschneidemaschine 1 üblicherweise ein
ungebrauchter Draht 2 um eine drehbar an einem Machinenkörper 3
angebrachte Drahtzuführungsrolle 4 gewickelt, um ihn für
einen Bearbeitungsvorgang bereitzuhalten. Der Draht 2 wird
längs eines Wegs, der bei der Drahtzuführungsrolle 4 als
einem Anfangspunkt beginnt und bei einem
Drahtrückgewinnungskasten 12 als einem Endpunkt endet, über eine
Bremsrolle 5, eine obere Drahtführungsrolle 6, eine obere
Führung 7, eine untere Führung 8, eine untere Führungsrolle 9,
eine Führungsrolle 10 und eine Zuführungsrolle 11, welche
in der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind, zugeführt.
Der gebrauchte Draht 2 wird in dem
Drahtrückgewinnungskasten 12 zurückgewonnen.
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Die Bremsrolle 8 ist eines von Drahtbremsmitteln, die im
Zusammenwirken mit einer Andruckrolle 13 eine
Bremsfähigkeit zeigen, während die Zuführungsrolle 11 eines von
Drahtzugmitteln ist, die eine Zugfähigkeit im
Zusammenwirken mit einer Andruckrolle 14 zeigen. Das Bezugszeichen 15
bezeichnet ein Werkstück, das in einer Bearbeitungsposition
gemäß Fig. 5 angeordnet ist. Ferner dient der Draht 2 als
Elektrode und fungiert als eine der Elektroden beim
elektrischen Entladungsbearbeiten.
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Während der Bearbeitung des Werkstücks 5 wird der Draht 2
mittels einer Zugkraft, die durch die Zuführungsrolle 11
erzeugt wird, aus der Drahtzuführungsrolle 4 herausgezogen,
um längs dem Drahtwegs bewegt zu werden. Auf halbem Wege
wird auf die Bewegung des Drahts 2 mittels der Bremsrolle 5
ein Widerstand ausgeübt, oder der Draht 2 wird gebremst,
wodurch eine Zugkraft (Drahtspannung) auf den Draht 2 auf
der stromabwärtigen Seite (der Seite der Zuführungsrolle
11) in bezug auf die Bremsrolle 5 ausgeübt wird. Die
Zugkraft ist erforderlich, um einen normalen Entladungszustand
während der elektrischen Entladungsbearbeitung
aufrechtzuerhalten.
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Daher springt, wenn der Draht 2 plötzlich an irgendeiner
Stelle in seinem Bereich auf der stromabwärtigen Seite aus
irgendwelchen Gründen (z. B. wegen einer Beschädigung an
der Drahtoberfläche, eines Kontakts mit dem Werkstück,
eines Schmelzens, das durch eine unregelmäßige Zuführung von
Bearbeitungsflüssigkeit verursacht wird, und dergl.)
bricht, der Drahtabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite
der Bruchstelle (auf der Seite der Bremsrolle 5) aufgrund
der Reaktion durch die ausgeübte Zugspannung, soweit diese
ausgeübt wird, nach oben. Andererseits wird der
Drahtabschnitt auf der stromabwärtigen Seite von der Bruchstelle
mittels der Zuführungsrolle 11 herausgezogen, um von dem
Drahtrückgewinnungskasten 12 aufgenommen zu werden.
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In diesem Fall wellt sich der Draht 2, wenn der
Drahtabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite der Bruchstelle
heftig springt, wie dies durch eine strichpunktierte Linie in
Fig. 6 gezeigt ist, hängt nach unten, wie dies durch eine
gestrichelte Linie gezeigt ist, und kommt von der
Drahtführungsrolle 6, die der Konstruktion entsprechend oberhalb
der oberen Führung 7 angeordnet ist, ab. Als Ergebnis wird
es für eine Bedienungsperson schwierig,
Drahtzuführungsarbeiten zum Wiederherstellen eines normalen Zustands für den
Draht nach dessen Bruch auszuführen, oder es wird
unmöglich, eine automatische Drahtzuführung durch Betätigung
einer automatischen Drahtzuführungseinrichtung (AWF) aus
zuführen, sogar dann, wenn die
Funkenerosionsdrahtschneidemaschine 1 mit einer derartigen Einrichtung versehen ist.
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Um das zuvor genannte Problem zu vermeiden, wird daher
herkömmlicherweise, wie in einer Seitenansicht gemäß Fig. 7
gezeigt, ein Drahtführungsmittel 17 benutzt, das eine
Kombination aus einem Drahtabweichungsverhinderungsmittel 16
sund einer Drahtführungsrolle 6 darstellt. Das
Drahtabweichungsverhinderungsmittel 16 umfaßt eine Federplatte 18,
die an einer Seite eines Körpers 3 der
Funkenerosionsdrahtschneidemaschine 1 befestigt ist, und ein Kissen 19,
das an einem freien Ende der Federplatte angebracht ist.
Das Kissen 19 ist so angeordnet, daß es der
Drahtführungsrolle 6 mit einem geringfügigen Zwischenraum dazwischen
gegenüberliegt. Die Position des Kissens liegt in einem
Bereich, in dem der Draht 2 um eine Drahtrille 20 gelegt
ist. Daher springt der Draht 2, wenn ein Bruch auftritt,
so, daß er in Berührung mit dem Kissen 19 kommt, wodurch
der Draht 2 daran gehindert wird, weiter vorzuspringen, und
außerdem daran, von der Drahtführungsrolle 6 abzukommen.
Beiläufig bemerkt ist die Drahtrille 20 der
Drahtführungsrolle 6 in ihrem Querschnitt V-förmig ausgebildet, und sie
ist üblicherweise ungefähr 5 mm tief.
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Indessen hat gemäß dem herkömmlichen Drahtführungsmittel 17
eine Distanz t zwischen dem Boden der Drahtrille 20 und
einer unteren Seite des Kissens 19 eine beträchtliche Größe,
so daß der vorgesprungene Draht 2 aufgrund der durch die
Zugspannung hervogerufenen Reaktion durch einen
Zwischenraum zwischen dem Boden und dem Kissen 19 zurückrutscht,
bevor er Draht in Berührung mit den Kissen 19 kommt,
wodurch sich ein Nachteil dahingehend ergibt, daß der Draht
von der Drahtführungsrolle abkommt. Dieser Mangel tritt
noch deutlicher in Erscheinung, wenn die Drahtrille 20
tiefer ausgebildet wird, um zu verhindern, daß der Draht
von der Drahrführungsrolle 6 abkommt, da dieses bewirkt,
daß die Distanz t weiter vergrößert wird.
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Darüber hinaus verlangt dies von der Bedienungsperson
jedesmal dann, wenn der Draht 2 um die Drahtrille 20 der
Drahtführungsrolle 6 herumzulegen ist, eine mühselige
Arbeit, wie das Anheben des Kissens 19, da das Kissen 19 so
nahe wie möglich an der Umfangsoberfläche der
Drahtführungsrolle 6 positioniert ist, um den vorgesprungenen Draht
2 daran zu hindern, durch den Zwischenraum zwischen dem
Kissen 19 und der Umfangsoberfläche der Drahtführungsrolle
6 zu rutschen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Funkenerosionsdrahtschneidemaschine zu schaffen,
die ein Drahtzugmittel, das auf einer Seite eines Wegs
einer Drahtelektrode in bezug auf ein Werkstück angeordnet
ist, ein Drahtbremsmittel, das auf einer anderen Seite des
Drahtwegs angeordnet ist, und eine Drahtführungsrolle hat,
die in einem gekrümmten Teil des Drahtwegs, welcher
zwischen dem Werkstück und dem Drahtbremsmittel liegt,
angeordnet ist, ein Drahtführungsmittel umfaßt, das die
Drahtführungsrolle enthält, und in der Lage ist, ein Springen
des Drahts mittels des Drahtführungsmittels zu
unterdrükken, wenn der Draht, welcher als eine Elektrode fungiert,
plötzlich aus irgendeinem Grund während einer elektrischen
Entladungsdrahtschneidebearbeitung bricht, um dadurch den
Draht an einem Abkommen von der Drahtführungsrolle zu
hindern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe hat das Drahtführungsmittel gemäß
der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Aufbau in
einer Funkenerosionsdrahtschneidemaschine, der ein
Drahtzugmittel, das auf einer Seite eines Wegs eines Drahts, der
als eine Elektrode fungiert, in bezug auf ein Werkstück
angeordnet ist, ein Drahtbremsmittel, das auf einer anderen
Seite des Drahtwegs angeordnet ist, und ein
Drahtführungsmittel enthält, das in einem gekrümmten Teil des Drahtwegs
zwischen dem Werkstück und dem Drahtbremsmittel angeordnet
ist.
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Das Drahtfühungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung
umfaßt eine Drahtführungsrolle, die drehbar an einem Körper
der Funkenerosionsdrahtschneidemaschine angebracht ist, und
ein Drahtabweichungsverhinderungsmittel, dessen eines Ende
an dem Körper befestigt ist.
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Die Drahtführungsrolle hat eine an den Draht angepaßte
Rille auf ihrer Umfangsoberfläche, während das
Drahtabweichungsverhinderungsmittel ein Mittel zum Halten oder Hemmen
auf der Seite eines anderen Endes enthält, das der Seite
des einen Endes abgewandt ist.
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Das Haltemittel erstreckt sich längs der an den Draht
angepaßten Rille über einen Winkelbereich, in dem der Draht um
die Rille geführt ist, und hat eine Halterille, die auf
einer Seite angeordnet ist, die einem Boden der sich nach
oben öffnenden, an den Draht angepaßten Rille
gegenüberliegt. Ferner ist die Halterille durch das Haltemittel
durchgehend von einem Anfangspunkt bis zu einem Endpunkt
des Mittels längs der an den Draht angepaßten Rille
ausgebildet und hat eine innere Halterillenoberfläche, die aus
einem Material hergestellt ist, das einen hohen
Reibungskoeffizienten in bezug auf den Draht aufweist.
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Das Drahtabweichungsverhinderungsmittel ist in einer Weise
angeordnet, daß ein Abstand zwischen dem Haltemittel und
einer Wandung der an den Draht angepaßten Rille der
Drahtführungsrolle definiert ist, wobei der Abstand eine
Abmessung hat, die geringfügig größer als der Durchmesser des
Drahts ist.
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Auf diese Weise kann das
Drahtabweichungsverhinderungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung selbst dann, wenn der
Draht aus irgendeinem Grund plötzlich während der
elektrischen Drahtentladungsbearbeitung bricht, um von der
Drahtführungsrolle abzuspringen, den Draht daran hindern, von
der Drahtführungsrolle abzukommen. Andererseits kann der
Draht, wenn er erneut um die Drahtführungsrolle gelegt
wird, leicht durch den Abstand zwischen dem Haltemittel in
dem Drahtabweichungsverhinderungsmittel und der Wandung der
Rille in der Drahtführungsrolle um die Drahtführungsrolle
gelegt werden.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, teilweise als
Querschnittsansicht, die ein Drahtführungsmittel
gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des
Drahtführungsmittels.
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Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Teilseitenansicht,
teilweise als Querschnittsansicht, die das Draht
führungsmittel darstellt.
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Fig. 4(A) u. Fig. 4(B) zeigen Schnittansichten, die weitere
Ausführungsbeispiele eines Rillen-Gummielements
darstellen.
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Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht einer
Funkenerosionsdrahtschneidemaschine, wobei hauptsächlich ein
Drahtweg dargestellt ist.
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Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht, die einen Zustand
darstellt, in welchem der Draht springt, um von der
Drahtführungsrolle abzukommen.
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Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines herkömmlichen
Drahtabweichungsverhinderungsmittels.
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Fig. 1 zeig einen Teil eines Drahtführungsmittels 17 in
einer Funkenerosionsdrahtschneidemaschine 1. Die
Funkenerosionsdrahtschneidemaschine 1, die als ein
Ausführungsbeispiel gezeigt ist, hat im wesentlichen den gleichen Aufbau
wie die zuvor beschriebene herkömmliche Maschine, mit der
Ausnahme, daß sie ein verbessertes Drahführungsmittel 17
hat. Erklärungen, die sich auf den Aufbau beziehen, der
beiden Maschinen gemeinsam ist, sind im folgenden, sofern
sie unnötig sind, fortgelassen.
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Das Drahtführungsmittel 17 umfaßt eine Drahtführungsrolle 6
und ein Drahtabweichungsverhinderungsmittel 16. Wie bei der
herkömmlichen Maschine, die in Fig. 5 gezeigt ist, ist die
Drahtführungsrolle oberhalb einer oberen Führung 7 und
zwischen der oberen Führung 7 und einer Bremsrolle 5 oder
zwischen einem Werkstück 15 und einem Drahtbremsmittel
angeordnet, um die Richtung eines Drahtwegs umzulenken, welcher
Weg sich von der Bremsrolle 5 in Richtung auf die obere
Führung erstreckt.
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Die Drahtführungsrolle 6 ist drehbar an einem Körper 3 der
Funkenerosionsdrahtschneidemaschine 1 mittels einer Welle
21 montiert und an ihrem Umfangsrand mit einer an den Draht
angepaßten Rille 20 mit V-förmigem Querschnitt ausgebildet.
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Das Drahtabweichungsverhinderungsmittel 16 enthält ein
Haltemittel 22 und drei Stehbolzen 23.
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Das Haltemittel 22 ist aus einem Plastikmaterial oder
dergl. hergestellt und als ganzes zu einer Bogenform
ausgebildet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die einen Enden der
Stehbolzen 23 sind jeweils in den Körper 3 eingeschraubt,
um so an diesem befestigt zu sein. Das Haltemittel 22 ist
an den anderen Enden der Stehbolzen 23 mittels Schrauben 24
angebracht. Im einzelnen ist das
Drahtabweichungsverhinderungsmittel 16 mit einer seiner Seiten an dem Körper 3
befestigt, und die andere oder gegenüberliegende Seite
desselben ist mit dem Haltemittel 22 versehen.
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Ferner erstreckt sich das Haltemittel 22 längs einer an den
Draht angepaßten Rille 20 über einen Winkelbereich R, in
dem der Draht um die Rille gelegt ist. Wie im Querschnitt
in Fig. 3 gezeigt, ist der Umfangsendteil des Haltemittels
22 auf der Seite der Drahtführungsrolle 6 zu einer
Keilform, deren Breite sich graduell in Richtung auf die
Drahtführungsrolle 6 verringert, und einer ebenen Fläche an
seinem körperfernen Ende ausgebildet, wodurch ein Teil des
Haltemittels 22, das auf einer Seite der Drahtführungsrolle
6 angeordnet ist, in die an den Draht angepaßte Rille 20
der Rolle eingepaßt werden kann, und geneigte, voneinander
abgewandte Flächen des Haltemittels 22 parallel zu
Rillenwandungen 26 der an den Draht angepaßten Rille 20
angeordnet werden können.
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Darüber hinaus enthält das Haltemittel 22 eine Halterille
27, die auf einer Seite, welche einem Boden der an den
Draht angepaßten Rille 20 gegenüberliegt, definiert ist.
Die Halterille 27 ist in Richtung auf den Boden der an den
Draht angepaßten Rille 20 offen und ist durch das
Haltemittel 22 von dessen Anfangspunkt bis zu dessen Endpunkt hin
längs der an den Draht angepaßten Rille 20 ausgebildet. In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Halterille 27
im Querschnitt quadratisch und U-förrnig ausgebildet. An
eine innere Oberfläche der Halterille 27 ist ein
Rillen-Gummielement 28, das einen quadratischen U-förmigen
Querschnitt hat, angepaßt. Das Gummielement, welches das
Rillen-Gummielement 28 darstellt, besteht aus einem von
Materialien, die einen hohen Reibungskoeffizienten zwischen
sich und einer Oberfläche des Drahts 2 aufweisen.
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Das Drahtabweichungsverhinderungsmittel 16, welches wie
angegeben aufgebaut ist, ist relativ zu der Führungsrolle 6
oberhalb derselben derart angeordnet, daß eine Abstand,
dessen Abmessung (0.4 bis 0.6 mm) geringfügig größer als
der Durchmesser des Drahts ist, zwischen dem Haltemittel 22
und der Wandung 26 der an den Draht angepaßten Rille 20
definiert ist.
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Beispielsweise beträgt gemäß Fig. 3
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eine Distanz a zwischen dem Boden der an den Draht
angepaßten Rille 20 und der gegenüberliegenden Seite des
Haltemittels 22 5 mm,
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eine Distanz b zwischen der geneigten Fläche 25 des
Haltemittels 22 und der Wandung 26 der an den Draht
angepaßten Rille 20 0.4 mm,
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eine Breite c des sich öffenden Teils in der Halterille
27 4 mm und
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eine Dicke d des Rillen-Gummielements 1 mm.
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Die Funkenerosionsdrahtschneidemaschine 1 gemäß der
vorliegenden Erfindung, welche den zuvor beschriebenen Aufbau
hat, arbeitet in der im folgenden beschriebenen Art und
Weise, um eine elektrische Drahtentladungsbearbeitung an
einem Werkstück 15 durchzuführen. Beiläufig bemerkt sei
angenommen, daß sich der Draht 2 längs des Drahtwegs
erstreckt (angeordnet ist), welcher von der
Drahtzuführungsrolle 4 zu der Zuführungsrolle 11 verläuft, und die
elektrische Drahtentladungsbearbeitung normal fortschreitet.
Vorgänge, die ähnlich denjenigen herkömmlicher Art sind,
werden im folgenden kurz erklärt.
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Der Draht 2 wird mittels der Zuführungsrolle 11 angezogen,
um aus der Drahtzuführungsrolle 4 herausgezogen zu werden.
Dann wird der Draht 2 durch die Bremsrolle 5 gebremst, die
auf halbem Wege des Drahtwegs angeordnet ist, so daß eine
Zugkraft, die für die Aufrechterhaltung der elektrischen
Drahtentladungsbearbeitung erforderlich ist, auf den Draht
ausgeübt wird. Ferner wird der Draht 2 um die
Drahtführungsrolle 6 geschlungen, die oberhalb der oberen Führung 7
angeordnet ist, und zwar über einen Bereich eines Winkels
R, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Das bedeutet, daß der
Draht, wie er vorhanden ist, in Berührung mit dem
Rillenboden der Drahtführungsrolle 6 bewegt wird und die Richtung
des Drahtwegs mittels der Drahtführungsrolle 6 von der
Bremsrolle in Richtung auf die obere Führung umgelenkt
wird.
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Zusätzlich steht das Drahtabweichungsverhinderungsmittel 16
nicht in Berührung mit der Drahtführungsrolle 6, so daß
keinerlei Einfluß auf eine Drehung der Drahtzuführungsrolle
6 gegeben ist. Demzufolge kann das
Drahtabweichungsverhinderungsmittel 16 frei von einer Beeinträchtigung bleiben,
beispielsweise einer Änderung der Drahtzugspannung aufgrund
irgendeiner äußeren Kraft, die auf die Drahtführungsrolle 6
über die gesamte elektrische Drahtentladungsbearbeitung
hinweg einwirkt.
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Unter dieser Bedingung springt beispielsweise, wenn der
Draht 2 plötzlich bei einem Entladungspunkt in bezug auf
das Werkstück 15 bricht, der Abschnitt des Drahts auf der
Seite der Bremsrolle 5 in bezug auf die Bruchstelle
aufgrund der Reaktion auf seine Zugspannung. Indessen ist
dieser Abschnitt des Drahts so beschaffen, daß er in die
Halterille 27 des Drahtabweichungsverhinderungsmittels 16
paßt. Zunächst kollidiert dieser Abschnitt des Drahts mit
dem Rillen-Gummielement 28, das in der Halterille 27
angebracht ist, um dadurch die innewohnende Springkraft des
gebrochenen Drahts zu absorbieren. Dann wird als ein zweiter
Zustand dieser Abschnitt des Drahts in Berührung mit dem
Rillen-Gummielement 28 gebracht, so daß die Energie, die
veranlassen könnte, daß dieser Abschnitt des Drahts
zurückgezogen würde, durch eine Reibungskraft absorbiert
wird, die zwischen dem Drahtabschnitt und dem Rillen-
Gummielement erzeugt wird. Als Folge davon wird der
Drahtabschnitt auf der Seite der Bremsrolle 5 in bezug auf das
Werkstück 15 sofort in einen stationären Zustand gebracht,
ohne heftig zu springen, so daß der Drahtabschnitt daran
gehindert wird, von der an den Draht angepaßten Rille 20
abzukommen.
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Ferner kann der Draht 2, der aus der Drahtzuführungsrolle 4
herausgezogen ist, wenn dieser wieder um die
Drahtführungsrolle 6, z. B. zum Auswechseln des Drahts, herumgelegt
wird, leicht auf die Rolle gelegt werden, wobei eine Hand
den Draht 2 unter leichter Druckausübung in einen
Zwischenraum zwischen dem Drahtabweichungsverhinderungsmittel 16
und der Wandung 26 der an den Draht angepaßten Rille 20
drückt, so daß der Draht an dem Boden der an den Draht
angepaßten Rille 20 plaziert wird.
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Die zuvor gegebene Beschreibung ist als auf ein
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gerichtet zu
betrachten. Das Rillen-Gummielement 28 kann so geformt sein,
daß es V-förmig oder U-förmig im Querschnitt ist, wie dies
in Fig. 4(A) u. Fig. 4(B) gezeigt ist. Die Gesamtheit des
Rückhaltemittels 23 kann aus einem Material hergestellt
sein, daß eine hohe Reibungskraft erzeugt, wie z. B. Gummi.
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Mit der zuvor angegebenen Konstruktion kann in dem Fall, in
dem die Funkenerosionsdrahtschneidemaschine 1 gemäß der
Erfindung vorliegt, selbst dann, wenn der Draht plötzlich
während der elektrischen Drahtentladungsbearbeitung bricht
und die Maschine in einen nichtbetriebsbereiten Zustand
versetzt wird, das Drahtführungsmittel 17 fast immer den
Draht 2 daran hindern, derart heftig zu springen, daß er
von der Drahtführungsrolle 6 abkommt. Demzufolge kann die
Zeit, die für das Neueinlegen des Drahts 2 erforderlich
ist, wesentlich verkürzt werden.
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Darüber hinaus wird der Draht selbst dann, wenn er
plötzlich während der elektrischen Drahtentladungsbearbeitung
aus irgendeinem möglichen Grund bricht, nicht von der
Drahtführungsrolle 6 abkommen. Daher ist es stets möglich,
einen Drahtbruchzustand mittels einer automatischen
Drahtzuführungseinrichtung zu beheben, um dadurch einen
automatischen Betrieb der Funkenerosionsdrahtschneidemaschine
fortlaufend über eine lange Zeitperiode hinweg zu
gestatten.
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Zusätzlich mß das Drahtabweichungsverhinderungsmittel,
wenn der Draht um die Drahtführungsrolle gelegt wird, nicht
bewegt werden, was den Betrieb der
Funkenerosionsdrahtschneidemaschine erleichtert.