DE19632463A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schleifscheiben - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schleifscheiben

Info

Publication number
DE19632463A1
DE19632463A1 DE19632463A DE19632463A DE19632463A1 DE 19632463 A1 DE19632463 A1 DE 19632463A1 DE 19632463 A DE19632463 A DE 19632463A DE 19632463 A DE19632463 A DE 19632463A DE 19632463 A1 DE19632463 A1 DE 19632463A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
grinding wheel
wire electrode
shaping
speed
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19632463A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19632463C2 (de
Inventor
Yoshiro Nakayama
Osamu Yasuda
Kouzo Nomura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE19632463A1 publication Critical patent/DE19632463A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19632463C2 publication Critical patent/DE19632463C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/001Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces involving the use of electric current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft die Schleifscheibenherstellung, insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibe durch Erzeugung einer elektrischen Entladung über ein Bearbeitungsfluid an einem Spalt zwischen einer Drahtelektrode und der Schleifscheibe.
Schleifscheiben werden durch Vorrichtungen hergestellt, welche Abschnitte des Schleifscheibenmaterials entfernen, um eine gewünschte Form zu erzeugen. Schleifscheiben werden üblicherweise als Bearbeitungswerkzeuge in der Materialbearbeitungsindustrie verwendet. Die Herstellung und das Umformen von Schleifscheiben erfordert häufig einen lang andauernden, komplizierten, arbeitsintensiven und insgesamt effizienten Vorgang. Aus diesem Grund besteht ein Bedürfnis nach einer wirksameren Vorrichtung und nach einem wirksameren Verfahren zur exakteren Herstellung und Formgebung von Schleifscheiben. Packalni (US-Patent Nr. 5 194 126) beschreibt ein konventionelles Verfahren und eine konventionelle Vorrichtung zum Abrichten von Schleifscheiben, die ein elektrisch leitfähiges Bindemittel aufweisen, und repräsentiert jenen Stand der Technik, der sowohl in Bezug auf den Zeitaufwand als auch den Energieaufwand ineffizient ist, und welcher keine hohe Genauigkeit bei der Formgebung von Schleifscheiben erzielt.
Fig. 27 zeigt schematisch eine konventionelle Metallbindungsschleifscheibenerzeugungsvorrichtung, welche aufweist: eine Schleifscheibe 6 mit einer Metallbindung; eine an der Schleifscheibe 6 mit Metallbindung befestigte, drehbare Welle 38; eine Drehvorrichtung 10 zum Drehen der Schleifscheibe 6 mit der metallischen Bindung über die Welle 38; eine Drehgeschwindigkeitssteuervorrichtung 11 zum Steuern oder Regeln der Drehgeschwindigkeit der Schleifscheibe 6 mit der metallischen Bindung, hervorgerufen von der Drehvorrichtung 10; eine Formgebungselektrode 46 zur Formbearbeitung der Schleifscheibe 6 mit metallischer Bindung; einen an der Formgebungselektrode 46 befestigten Schaft 47; eine Elektrodenbefestigungsvorrichtung zur Befestigung der Formgebungselektrode 46 durch Einführen des Schaftes 47 in die Formgebungselektrode 46; eine Antriebsvorrichtung 49 zum Antreiben der Formgebungselektrode 46 in Richtung auf die Schleifscheibe 6 mit Metallbindung; eine NC-Steuervorrichtung 16 zum Steuern der Antriebsvorrichtung 49 auf solche Weise, daß die Formgebungselektrode 46 und die Schleifscheibe 6 mit metallischer Bindung in Bezug zueinander bewegt werden; eine Bearbeitungsstromversorgungsquelle 8 zum Anlegen einer Impulsspannung an einen Spalt zwischen der Formgebungselektrode 46 und der Schleifscheibe 6 mit Metallbindung; eine Energiesteuer- oder Regelvorrichtung 9 zum Steuern der Entladungsenergie der Versorgungsquelle 8; eine Spannungserfassungsvorrichtung 50 zur Erfassung der Spannung zwischen der Formgebungselektrode 46 und der Schleifscheibe 6 mit metallischer Bindung; eine Spalteinstellvorrichtung 51 zur Einstellung eines Spaltes in Reaktion auf die Spannung, die von der Spannungserfassungsvorrichtung 50 erfaßt wird; und einen Bearbeitungsbehälter 52, in welchen die Formgebungselektrode 46 und die Schleifscheibe 6 mit Metallbindung eingebracht werden, und in welchem ein Bearbeitungsfluid gehalten wird.
Fig. 28 ist eine Querschnittsansicht einer konventionellen Anordnung zur Formgebung bei der Schleifscheibe 6 mit Metallbindung durch Erzeugung einer elektrischen Entladung an einem Spalt zwischen der Schleifscheibe 6 mit Metallbindung und der Elektrode 46. Der gepunktete, mit dem Bezugszeichen 46d bezeichnete Bereich stellt Schlamm dar, der als Abfallmaterial während des Entladungsvorgangs erzeugt wird, und der gepunktete Bereich bezeichnet einen Genauigkeitsausfallabschnitt 6d. Unter Bezugnahme auf die Fig. 27 und 28 wird nachstehend der Betriebsablauf bei einem konventionellen Schleifscheibenherstellungsvorgang beschrieben.
In Fig. 27 ist die Scheibe 6 mit Metallbindung an der Welle 38 befestigt. Wenn die Welle 38 durch die Drehvorrichtung 10 gedreht wird, dreht sich die Scheibe 6 mit Metallbindung. Die Drehrichtung ist konstant, und die Umdrehungsgeschwindigkeit wird durch die Drehgeschwindigkeitssteuervorrichtung 11 gesteuert.
Die Formgebungselektrode 46 ist an dem Schaft 47 befestigt; dann wird die Formgebungselektrode 46 an der Elektrodenbefestigungsvorrichtung 48 über den Schaft 47 befestigt. Die Formgebungselektorde 46 wird in Richtung auf die Scheibe 6 mit Metallbindung durch die Antriebsvorrichtung 49 getrieben, welche von der NC-Vorrichtung 16 gesteuert wird.
Die Formgebungselektrode 46 und die Scheibe 6 mit Metallbindung werden in die Bearbeitungsflüssigkeit in dem Bearbeitungsbehälter 52 eingetaucht. Eine impulsförmige Spannung wird an die Formgebungselektrode 46 und die Scheibe 6 mit Metallbindung angelegt, durch die Bearbeitungsenergieversorgung 8; die Formgebungselektrode 46 wird durch die Antriebsvorrichtung 49 soweit bewegt, bis sie sich nahe an der Scheibe 6 mit Metallbindung befindet. Diese Bewegung wird durch die NC-Vorrichtung 16 gesteuert, so daß eine für die Formgebung eingesetzte elektrische Entladung erzeugt wird. Die einzelnen Schalten der Energieversorgungsquelle 8 werden durch die Energiesteuervorrichtung 9 gesteuert, und werden dazu verwendet, die Entladungsenergie für einen gewünschten Zustand einzustellen. Die Spannungserfassungsvorrichtung 15 erfaßt den Entladungszustand an dem Spalt zwischen der Formgebungselektrode 46 und der Scheibe 6 mit Metallbindung. Die Spaltsteuervorrichtung 51 steuert die NC-Vorrichtung 16 so, daß ein konstanter Spalt zwischen der Formgebungselektrode 46 und der Scheibe 6 mit Metallbindung aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wird ein konstanter Entladungszustand aufrechterhalten.
Da das konventionelle Formgebungsverfahren eine elektrische Entladung dazu verwendet, die Form der Formgebungselektrode 46 auf die Scheibe 6 mit Metallbindung zu übertragen, beeinflußt die Genauigkeit, mit welcher der Vorgang durchgeführt wird, bei welchem die Formgebungselektrode 46 eingesetzt wird, die Genauigkeit der Formgebung der Scheibe 6 mit Metallbindung; darüber hinaus erfordert die Herstellung unterschiedlicher Scheiben 6 mit Metallbindung unterschiedlich geformte Formgebungselektroden 46. Um dieselbe Form herzustellen, ist eine neue Formgebungselektrode 46 erforderlich, da die Formgebungselektrode 46 verschlissen ist, nachdem sie mehrfach benutzt wurde. Darüber hinaus neigt, wie in Fig. 28 gezeigt ist, der Entladungsabfallmaterialschlamm 46d dazu, sich an der Rückwand der Formgebungselektrode 46 anzusammeln. Diese Ansammlung an Entladungsabfall führt zu einem Genauigkeitsfehler 6d infolge der Tatsache, daß Sekundärelektrodenentladungen erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde daher zur Lösung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten entwickelt, und ihr Ziel besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Herstellung einer Schleifscheibe, bei welchen eine verringerte Bearbeitungszeit und eine erhöhte Formgebungsgenauigkeit erzielt werden. Dies wird dadurch erzielt, daß bei der konventionellen Schleifscheibenherstellungsvorrichtung zahlreiche Verbesserungen vorgenommen werden. Im einzelnen werden die Verbesserung der Formgebungsgenauigkeit und die Verringerung der erforderlichen Formgebungszeit durch folgende Maßnahmen erzielt: (1) getrenntes Durchführen der Grob- und Feinbearbeitung bei hohen Geschwindigkeiten; (2) Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit zwischen Abschnitten, die eine Feinbearbeitung erfordern; (3) Aufrechterhalten der Entladungskonzentration und der Drahtelektrodenschwingungen auf niedrigen Pegeln während der Bearbeitung des entfernten Endes; (4) Bereitstellung einer gekrümmten Ortskurve für die Relativbewegungen der Drahtelektrode vor dem Formgebungsstartpunkt und unmittelbar vor dem Endpunkt, wodurch Freßspuren ausgeschaltet werden; (5) Bewegung der Drahtelektrode in derselben Richtung wie der Drehrichtung der Schleifscheibe, um ein Einschneiden der Drahtelektrode zu verhindern; (6) Neigung der Drahtelektrode zur Erzeugung breiter Nuten; (7) Verringerung der Änderungen der Abmessungen des Arbeitsspalts für die Entladung; (8) Erfassung der Drahtelektrodenauslenkung und Korrektur der Drahtelektrodenbewegungsortskurve für Bearbeitungsformänderungen infolge einer Drahtelektrodenauslenkung; (9) Steuern oder Regeln der Schleifscheibendrehung in Reaktion auf eine Änderung des Drahtelektrodendurchmessers; (10) Änderung des Drahtelektrodendurchmessers, so daß dieser zur Art des Bearbeitungsschrittes paßt (beispielsweise Grobbearbeitung, die senkrecht oder parallel zur Schleifscheibe durchgeführt wird, Feinbearbeitung eines geneigten oder bogenförmigen Abschnitts); (11) Einstellung der Schleifscheibendrehgeschwindigkeit entsprechend der Verwendung unterschiedlicher Drahtelektrodendurchmesser; (12) Bestimmung des Drahtelektrodendurchmessers durch Erfassung der Drahtelektrodenspannung und der Schleifscheibenumdrehungsgeschwindigkeit; (13) Einrichtung eines Nachrichtvorgangs für verschlissene Schleifscheiben, bei welchem die ursprüngliche Formgebungsortskurve berücksichtigt wird, die zur Herstellung der Schleifscheibe eingesetzt wurde; (14) Einrichtung eines Nachrichtvorgangs für verschlissene Schleifscheiben, der Betriebsbedingungen wie die erforderliche Schleifzeit, das Schleifscheibenmaterial, und spezielle Schleifvorgangsereignisse einsetzen kann, die während des Formgebungsprogramms erforderlich sind, das für die Schleifscheibe spezifisch ist, die nachgerichtet wird; (15) Ausschalten des Erfordernisses, die Schleifscheibe vor dem Formgebungsvorgang zu drehen, durch Korrektur der Positionen entlang der Drehwelle, um die Abweichung zwischen der Wellentemperatur und der Zimmertemperatur zu kompensieren; (16) Einsetzen und Speichern von Formgebungsparamtern, beispielsweise der Entladungsenergie, der Drahtspannung, der Scheibenumdrehungsgeschwindigkeit, der Bezugsgeschwindigkeit, und der Bezugsspannung.
Eine Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Umdrehungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung zum Steuern der Drehgeschwindigkeit der Schleifscheibe auf; eine Energiesteuervorrichtung zum Steuern der Entladungsenergie, die dem Spalt zwischen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe zugeführt wird; eine Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung zum Steuern einer Bewegungsgeschwindigkeit, entweder der Drahtelektrode oder der Schleifscheibe; und eine Feinbearbeitungssteuervorrichtung zum Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung, der Energiesteuervorrichtung und der Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung. Diese Feinbearbeitungssteuervorrichtung stellt die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleifscheibe und die Entladungsenergie so ein, daß sie für die Feinbearbeitung geeignet sind. Weiterhin stellt die Feinbearbeitungssteuervorrichtung die Bewegungsgeschwindigkeit für die Drahtelektrode oder für die Schleifscheibe so ein, daß eine Formgebung mit hoher Geschwindigkeit während der Feinbearbeitung ermöglicht wird.
Ein Schleifscheibenformgebungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Drehung einer Schleifscheibe über eine Drehvorrichtung, das Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit der sich drehenden Schleifscheibe unter Verwendung einer Umdrehungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung, das Steuern der Relativbewegungsgeschwindigkeit zwischen einer Drahtelektrode und der Schleifscheibe unter Verwendung einer Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung, das Bewegen der Drahtelektrode über die sich drehende Schleifscheibe, während sich die Drahtelektrode und die sich drehende Schleifscheibe relativ zueinander bewegen, und die Erzeugung einer Entladung über ein Arbeitsfluid an einem Spalt zwischen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe, um der Schleifscheibe eine bestimmte Form zu geben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Fachleuten auf diesem Gebiet werden weitere, verschiedene Änderungen und Modifikationen der hier vorgestellten Ausführungsbeispiele innerhalb des Wesens und Umfangs der vorliegenden Erfindung auffallen. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 2 eine Darstellung der Grobbearbeitung und der Feinbearbeitung bei einem Schleifscheibenformgebungsverfahren gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Feinbearbeitung, die mehrfach durchgeführt wird, bei dem Schleifscheibenformgebungsverfahren gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Formgebungsbedingungen für die Feinbearbeitung in Fig. 3;
Fig. 5A bis 5E eine schematische Darstellung eines Formgebungsverfahrens zur Unterteilung der Feinbearbeitung bei der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 6A und 6B eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Erzeugung eines scharfen, entfernten Endes bei der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 7A und 7B eine schematische Darstellung einer Bewegungsortskurve, die an einem Startpunkt und an einem Endpunkt gekrümmt ist, gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 8A und 8B eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Scheibenumdrehungsgeschwindigkeit und der Bearbeitungsgeschwindigkeit für jede Umdrehungsrichtung der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Formgebungsverfahrens, bei welchem eine Drahtelektrode gegenüber der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung geneigt wird, gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung;
Fig. 10 eine schematische Darstellung der Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung;
Fig. 11A und 11B eine schematische Darstellung zur Erläuterung von Formgebungsbedingungen bei der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung;
Fig. 12 eine schematische Darstellung der Beziehungen zwischen der Tiefe von der Außenseite der Schleifscheibe und der Spannung am Spalt zwischen der Drahtelektrode und der Scheibe mit metallischer Bindung und dem Strom im Spalt der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung;
Fig. 13 ein Flußdiagramm mit einer schematischen Darstellung eines Formgebungsverfahrens mit Erfassung der Spannung und des Stroms, die schematisch ein Fig. 12 gezeigt sind, und zum Steuern der Geschwindigkeit der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung, gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung;
Fig. 14A und 14B eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels für Formgebungsbedingungen bei der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung;
Fig. 15 ein Diagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der Tiefe und der Außenseite der Schleifscheibe und der Auslenkung der Drahtelektrode bei der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung;
Fig. 16A und 16B schematische Darstellungen zur Erläuterung eines Formgebungsverfahrens zur Korrektur der Auslenkung der Drahtelektrode beider Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung;
Fig. 17 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung;
Fig. 18A und 18B eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Scheibenumdrehungsgeschwindigkeit und dem Bearbeitungsgeschwindigkeitsverhältnis für jeden Durchmesser einer Drahtelektrode bei der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung;
Fig. 19A und 19B eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen der Scheibenumdrehungsgeschwindigkeit und dem Bearbeitungsgenauigkeitsverhältnis für jeden Durchmesser einer Drahtelektrode der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung;
Fig. 20A und 20B ein Formgebungsverfahren zur Änderung des Durchmessers einer Drahtelektrode bei der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung;
Fig. 21 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung;
Fig. 22A und 22B eine schematische Darstellung eines Formgebungsverfahren für die Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung;
Fig. 23 eine schematische Darstellung der Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 der Erfindung;
Fig. 24 eine schematische Darstellung der Positionsverschiebung infolge einer Änderung der Temperatur einer Achse der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 der Erfindung;
Fig. 25 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung;
Fig. 26 eine schematische Darstellung eines Bildschirms, welcher Formgebungsbedingungen für die Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung anzeigt;
Fig. 27 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung einer konventionellen Schleifscheibenformgebungsvorrichtung;
Fig. 28 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines konventionellen Schleifscheibenformgebungsverfahrens.
In sämtlichen Figuren werden die gleichen und im wesentlichen gleiche Bauteile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
Ausführungsform 1
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung. Die in Fig. 1 gezeigte Schleifscheibenformgebungsvorrichtung weist eine Drahtelektrode 1 auf, die einen Draht darstellt, der als Elektrode eingesetzt wird, einen Abschnitt einer oberen Drahtführung 2, entlang derer die Drahtelektrode 1 geführt wird; den anderen Abschnitt einer unteren Drahtführung 3, entlang derer die Drahtelektrode 1 geführt wird, eine Spannungsanlegungsvorrichtung 4 zum Anlegen einer mechanischen Spannung an die Drahtelektrode 1; eine Spannungsanlegungssteuervorrichtung 5 zum Steuern der mechanischen Spannung, die an die Drahtelektrode 1 angelegt werden soll; eine Scheibe 6 mit Metallbindung, beispielsweise eine Schleifscheibe; eine Arbeitsflüssigkeitszufuhrdüse 7, durch welche eine Arbeitsflüssigkeit einem Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung zugeführt wird; eine Arbeitsenergieversorgungsquelle 8 zum Liefern einer gepulsten Spannung an den Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung; eine Energiesteuervorrichtung 9 zur Änderung einer Spannung, einer Impulsbreite und einer Anhaltedauer bei der Bearbeitungsenergieversorgungsquelle, wodurch die Energiezufuhr gesteuert wird; eine Drehvorrichtung 10 zum Drehen der Scheibe 6 mit Metallbindung; eine Drehgeschwindigkeitssteuervorrichtung 11 zum Steuern der Drehzahl der Drehvorrichtung 10; eine Drehrichtungsänderungsvorrichtung 12 zur Änderung der Richtung, in welcher sich die Scheibe 6 mit Metallbindung dreht; einen Tisch 13, an welchem die Drehvorrichtung 10 befestigt ist; einen X-Achsenmotor 14 zur Bewegung des Tisches 13 in der X-Achsenrichtung; einen Y-Achsenmotor 15 zur Bewegung des Tisches 13 in der Y-Achsenrichtung; eine NC-Vorrichtung 16 (Vorrichtung zur numerischen Steuerung) zum Steuern der Werte für den X-Achsenmotor 14 und den Y-Achsenmotor 15 auf solche Weise, daß der Tisch 13 freiwählbar bewegt werden kann; eine Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung 17 zum Steuern der Geschwindigkeit, mit welcher sich der Tisch bewegt; einen U-Achsenmotor 18 zur Bewegung der Drahtführung 2 in der U-Richtung, um die Drahtelektrode 1 zu neigen; einen V-Achsenmotor 19 zur Bewegung der Drahtführung 2 in der V-Richtung, um so die Drahtelektrode 1 zu neigen; eine UV-Achsensteuervorrichtung 20 zum Steuern des U-Achsenmotors 18 und des V-Achsenmotors 19; eine Programmeingabevorrichtung 21 zur Eingabe eines Programms zur freiwählbaren Bewegung der Drahtelektrode und der Scheibe 6 mit Metallbindung in Bezug aufeinander; eine Programmspeichervorrichtung 22 zum Speichern eines Programms, welches durch die Programmeingabevorrichtung 21 eingegeben wird; und eine Feinbearbeitungssteuervorrichtung 23 zum Steuern der Energiesteuervorrichtung 9, der Spannungssteuerungsvorrichtung 5, der Drehgeschwindigkeitssteuervorrichtung 11 und der Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung 17, um eine Feinbearbeitung durchzuführen.
Bevor die Bearbeitung erläutert wird, erfolgt eine ungefähre Beschreibung der Figuren, die sich auf die Ausführungsform 1 der Erfindung beziehen.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines Bearbeitungsbeispiels gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung. Beide geben die Bewegungsortskurven während der Grobbearbeitung und der Feinbearbeitung an (also der Bearbeitung, die mit hoher Genauigkeit durchgeführt wird), und gepunktete Abschnitte bezeichnen jene Bereiche, die durch die Feinbearbeitung entfernt werden sollen.
Der Querschnitt in Fig. 2 zeigt die Grobbearbeitung W1, während derer die Drahtelektrode 1 parallel und vertikal in Bezug zur sich drehenden Scheibe 6 mit Metallbindung bewegt wird, sowie die Feinbearbeitung Wn, während derer ein geneigter Abschnitt und ein bogenförmiger Abschnitt ausgebildet werden. Die gepunkteten Abschnitte bezeichnen jene Bereiche, die während der Feinbearbeitung Wn bearbeitet werden sollen. Die Pfeile geben die Bewegungsrichtung für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge an.
In der Querschnittsansicht in Fig. 3 wird, während die Entladungsenergie allmählich in dem ersten Feinbearbeitungsschritt Wn1 und dem zweiten Feinbearbeitungsschritt Wn2 verringert wird, die Geschwindigkeit, mit welcher die Drahtelektrode 1 und die Scheibe 6 mit Metallbindung in Bezug aufeinander bewegt werden, allmählich an freiwählbaren Orten oder Ortskurven verringert. Während des dritten Feinbearbeitungsschrittes Wn3 wird die Scheibe 6 mit Metallbindung in eine gewünschte Form gebracht. Pfeile geben Bewegungsrichtungen MD für die einzelnen Bearbeitungsschritte an. Fig. 4 ist eine Tabelle, welche die Entladungsenergie und die Bewegungsgeschwindigkeiten bei den einzelnen Feinbearbeitungsschritten Wn1 bis Wn3 zeigt. Spannungen, Stromspitzenwerte, Einschaltzeitwerte und Haltewerte stellen Werte dar, die durch die Energiesteuervorrichtung 9 eingestellt werden, durch die Betätigung verschiedener Schalter, die bei der Bearbeitungsenergieversorgungsquelle 8 in Fig. 1 vorgesehen sind, um eine gewünschte Entladungsenergie zu erhalten.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht verschiedener Abschnitte, die während der Feinbearbeitung endbearbeitet werden sollen, und durch Feinbearbeitung getrennt und in die gewünschte Form gebracht werden. Pfeile geben die Richtungen der Bewegung bei den einzelnen Formgebungsvorgängen an, und die durch gestrichelte Linien angedeuteten Formen stellen den Ort der Pfeile dar.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht der Relativbewegungen der Ortskurven für die Drahtelektrode 1 und die Scheibe 6 mit Metallbindung, um ein relativ scharfes, entferntes Ende während der Feinbearbeitung in Form zu bringen; hierbei zeigt
Fig. 6(A) ein Beispiel, bei welchem beide Seiten von der Rückwand zum entfernten Ende bewegt werden, und Fig. 6(B) zeigt ein Beispiel, bei welchem beide Seiten von dem entfernten Ende zur Rückwand bewegt werden. Pfeile geben die Bewegungsrichtungen während der einzelnen Formgebungsschritte an, und die durch gestrichelte Linien angedeuteten Formen stellen die Ortskurven dar.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung des Verhinderns einer Einfressung, welche einen Bearbeitungsfehler darstellt. Fig. 7 zeigt die Relativbewegung der Ortskurven für die Scheibe 6 mit Metallbindung und der Drahtelektrode 1. Fig. 7(A) zeigt eine Ortskurve, die Bögen an einem Startpunkt und einem Endpunkt erzeugt; Fig. 7(B) zeigt eine beispielhafte Ortskurve, welche eine gerade Linie an einem Startpunkt und einem Endpunkt ausbildet. Pfeile geben die Bewegungsrichtungen während der einzelnen Formgebungsvorgänge an, und die durch gestrichelte Linien dargestellten Formen bezeichnen die Ortskurven.
Fig. 8(A) zeigt die Beziehung zwischen der Scheibenumdrehungsgeschwindigkeit und dem Bearbeitungsgeschwindigkeitsverhältnis, für jede Drehrichtung, die erhalten wird, wenn gemäß Fig. 8(B) eine elektrische Entladung für die Formgebung an dem Spalt zwischen der sich drehenden Scheibe 6 mit Metallbindung und der Drahtelektrode 1 erzeugt wird, während die Scheibe 6 mit Metallbindung, die sich zusammen mit der Welle 38 dreht, und die Drahtelektrode in Bezug aufeinander bewegt werden. In dem Diagramm von Fig. 8(A) stellt die durchgezogene Linie einen Fall dar, in welchem die Scheibe in der Richtung Sd gedreht wird, also derselben Richtung, in welcher die Drahtelektrode 1 bewegt wird, und eine gestrichelte Linie bezeichnet einen Fall, in welchem die Scheibe in der Richtung Rd gedreht wird, also entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Drahtelektrode 1. Der schraffierte Abschnitt in der Figur zeigt den sich ergebenden Zustand, also einem Bereich, in welchem die Formgebung beendet wurde; der Formgebungsvorgang wird durch eine Relativbewegung in der Richtung Md durchgeführt, die durch den Pfeil angezeigt ist. Das Bearbeitungsgeschwindigkeitsverhältnis ist ein Geschwindigkeitsverhältnis der einzelnen Parameter, wenn die Maximalgeschwindigkeit gleich 1,0 ist.
Fig. 9 erläutert eine Nutbearbeitung, wobei die Formgebung der Scheibe 6 mit Metallbindung dargestellt ist, wenn die Drahtelektrode 1 geneigt ist. Der schraffierte Abschnitt ist der Bereich, in welchem eine Gleichspannungsentladung erzeugt wird.
Das Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 9 beschrieben.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird die Drahtelektrode 1, die einen Draht darstellt, der als Elektrode eingesetzt wird, entlang der oberen Drahtführung 2 und der unteren Drahtführung 3 geführt, und bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit in der Drahtbewegungsrichtung Wn, während an sie eine mechanische Spannung durch die Spannungsanlegungsvorrichtung 4 angelegt wird, die durch die Spannungsanlegungssteuervorrichtung 5 gesteuert wird.
Die Scheibe 6 mit Metallbindung wird durch die Drehvorrichtung 10 gedreht. Ihre Drehzahl wird durch die Drehgeschwindigkeitssteuervorrichtung 11 gesteuert, und die Scheibendrehrichtung Tm wird durch die Drehrichtungsänderungsvorrichtung 12 geändert.
Der X-Achsenmotor 14 und der Y-Achsenmotor 15 treiben die Drehvorrichtung 10 an, die an dem Tisch 13 befestigt ist, so daß die Scheibe 6 mit Metallbindung in Bezug auf die Drahtelektrode 1 bewegt wird. Die NC-Vorrichtung 16 berechnet eine Ortskurve für die Relativbewegung unter Verwendung von Programmdaten, die über die Programmeingabevorrichtung 21 eingegeben und in der Programmspeichervorrichtung 22 gespeichert werden, und steuert den X-Achsenmotor 14 und den Y-Achsenmotor 15. Die NC-Vorrichtung 16 steuert die Geschwindigkeit für die Relativbewegung unter Verwendung des Ausgangssignals der Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung 17, und die UV-Achsensteuervorrichtung 20 treibt den U-Achsenmotor 18 und den V-Achsenmotor 19 so, daß die Drahtelektrode 1 geneigt wird.
Eine elektrische Entladung wird an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung dadurch erzeugt, daß eine Impulsspannung an die Drahtelektrode 1 und die Scheibe 6 mit Metallbindung über ein Bearbeitungsfluid angelegt wird. Die Arbeitsflüssigkeit oder das Bearbeitungsfluid wird durch die Arbeitsflüssigkeitszufuhrdüse 7 zugeführt. Die Schalter der Bearbeitungsenergieversorgungsquelle 8 werden durch die Energiesteuervorrichtung 9 gesteuert.
In Reaktion auf eine gewünschte Form, die während der Bearbeitung zu entfernende Materialmenge, und die Oberflächenbearbeitungsgenauigkeit steuert die Feinbearbeitungssteuervorrichtung 23 die Energiesteuervorrichtung 9, die Spannungsanlegungssteuervorrichtung 5, die Umdrehungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung 11 und die Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung 17. Auf diese Weise steuert die Feinbearbeitungssteuervorrichtung 23 die Leistung bei einer optimalen Feinbearbeitung. Wenn die Formgebung der Scheibe 6 mit Metallbindung durchgeführt wird, wird eine konstante mechanische Spannung auf die Drahtelektrode 1 ausgeübt, die einen geringen Durchmesser aufweist. Während sich die Drahtelektrode 1 bewegt, liefert die Bearbeitungsenergieversorgungsquelle 8 eine Spannung an den Spalt zwischen der Scheibe 6 mit Metallbindung und der Drahtelektrode 1. Über eine Arbeitsflüssigkeit wird hierdurch eine elektrische Entladung erzeugt.
Hierbei wird die Drehvorrichtung 10 durch die NC-Vorrichtung 16 gesteuert, und bewegt den festen Tisch 13 in Bezug auf die Drahtelektrode 1. Auf diese Weise kann die Ortskurve der Relativbewegung freiwählbar dadurch festgelegt werden, daß ein Steuerprogramm vorbereitet wird, und kann dieselbe Ortskurve mehrfach zur Verfügung gestellt werden, durch Ausführung eines gespeicherten Steuerprogramms. Da die NC-Vorrichtung 16 die Ortskurve der Relativbewegung berechnet, und der X-Achsenmotor 14 und der Y-Achsenmotor 15 in Reaktion auf die erhaltenen Werte gesteuert werden, ist die Bewegung besonders exakt. Da die Drahtelektrode 1 einen sehr geringen Durchmesser aufweist, ist darüber hinaus der Entladungsspalt eng, und gleichförmig, was zu einer verbesserten Genauigkeit des Formgebungsvorgangs führt.
Ein Formgebungsverfahren zur Erzeugung einer elektrischen Entladung an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung ist in zwei Vorgänge unterteilt. Ein Vorgang betrifft die Grobbearbeitung W1, bei welcher die Drahtelektrode 1 parallel und vertikal zur Scheibe 6 mit Metallbindung für die Formgebung bewegt wird. Der andere Vorgang betrifft die Feinbearbeitung Wn, in welcher die schrägen und gebogenen Abschnitte ausgebildet werden.
Für die Grobbearbeitung W1, welche einen Grobbearbeitungsvorgang darstellt, muß ein großes Ausmaß an Formgebung in einem so kurzen Zeitraum wie möglich durchgeführt werden. Während des Vorgangs der Grobbearbeitung W1 werden die Entladungsenergie, die Umdrehungsgeschwindigkeit, und die mechanische Drahtspannung auf die höchste Bearbeitungsgeschwindigkeit eingestellt. Genauigkeit und Geschwindigkeit sind gegensätzliche Bedingungen für die Grobbearbeitung W1, da die zu entfernende Menge groß ist, und die Geschwindigkeit drastisch verringert werden müßte, um die Genauigkeit zu verbessern. Um beispielsweise die Genauigkeit um 30% zu erhöhen, muß die Geschwindigkeit um 60% verringert werden. Daher ist es wirksamer, daß die Formgebung während der Grobbearbeitung so durchgeführt wird, daß das Augenmerk nur auf die Geschwindigkeit gelegt wird.
Zur Bearbeitung der schrägen Abschnitte und der gebogenen Abschnitte der Schleifscheibe 6 ist es ausreichend, daß die Drahtelektrode 1 parallel oder senkrecht bewegt wird, um Randbereiche wie die schraffierten Abschnitte in Fig. 2 zu entfernen, wobei die Formgebung in einem späteren Vorgang fertiggestellt wird. Während der Feinbearbeitung Wn, der Endbearbeitung, ist eine präzise Formgebung erforderlich. Während der Feinbearbeitung Wn werden die Entladungsenergie, die Umdrehungsgeschwindigkeit und die mechanische Drahtspannung so eingestellt, daß der Zustand zur Verfügung gestellt wird, bei welchem die Bedingungen für die größtmögliche Genauigkeit erzielt werden. Da die während der Feinbearbeitung Wn zu bearbeitende Materialmenge klein ist, wird die Formgebungsgenauigkeit nicht beeinträchtigt, selbst bei hoher Geschwindigkeit, und kann die Genauigkeit dadurch verbessert werden, daß die Feinbearbeitung mehrfach wiederholt wird.
In vielen Fällen bildet der Abschnitt der Scheibe 6 mit Metallbindung, bei welchem eine Formgebung mit hoher Genauigkeit erforderlich ist, nur einen Teil der Scheibe; da die Feinbearbeitung nur für einen derartigen Abschnitt erforderlich ist und durchgeführt wird, kann der erforderliche Zeitraum für die Formgebung verkürzt werden. Ein alternatives Formgebungsverfahren kann die Feinbearbeitung W1 ersetzen, und das erfindungsgemäße Verfahren kann nur für die Feinbearbeitung Wn eingesetzt werden, um einen hohen Wirkungsgrad zur Verfügung zu stellen.
Infolge der mehrfachen Durchführung der Feinbearbeitung wird die Formgebung durchgeführt, während die Entladungsenergie schrittweise verringert wird, und die Geschwindigkeit der Relativbewegung schrittweise geändert wird. Da die verwendete Drahtelektrode 1 einen sehr geringen Durchmesser aufweist, ist der Entladungsspalt vergleichsweise eng und gleichmäßig, und wird die Formgebungsgenauigkeit verbessert. Um die Genauigkeit noch weiter zu erhöhen, ist ein engerer Entladungsspalt erforderlich. Die verwendete Entladungsenergie muß jedoch klein sein, damit der Entladungsspalt enger ausgebildet wird, und dies ist im ersten Schritt der Feinbearbeitung nicht effizient.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird bei der in Fig. 3 gezeigten Feinbearbeitung Wn1 bis Wn3 in drei Schritten in dem ersten Schritt Wn1 der Rand der Scheibe 6 mit Metallbindung unter Einsatz eines verhältnismäßig großen Wertes für die Entladungsenergie entfernt. Gemäß Fig. 4 wird im zweiten Schritt Wn2 die Scheibe 6 mit Metallbindung fertig bearbeitet, und ihr wird eine gewünschte Form unter Verwendung eines mittleren Entladungsenergiebetrages gegeben. Während des dritten Schrittes Wn3 wird die Feinbearbeitung der Winkel der schrägen Abschnitte und von kleinen Bögen fertiggestellt, unter Verwendung eines kleinen Wertes für die Entladungsenergie bei einem engen Entladungsspalt. Darüber hinaus wird die Geschwindigkeit der Relativbewegung optimiert in Reaktion auf die Größe der Entladungsenergie, wodurch eine Formgebung mit höherer Genauigkeit erzielt wird.
Die Abschnitte, die eine Feinbearbeitung erfordern, können getrennt behandelt werden. In vielen Fällen bestehen die Abschnitte der Scheibe 6 mit Metallbindung, welche eine hohe Genauigkeit erfordern, nur aus einem Teil. Dies führt dazu, daß der Zeitaufwand für die Formgebung dadurch verringert werden kann, daß eine Feinbearbeitung nur auf diesen Abschnitten durchgeführt wird. Eine unabhängige Relativbewegungsortskurve wird für jeden Abschnitt vorgesehen. Bei einem in Fig. 5 gezeigten Beispiel wird die Feinbearbeitung in der Reihenfolge von (a) bis (e) durchgeführt. Die Bewegung von einem Abschnitt, der eine Feinbearbeitung erfordert, zu einem anderen Abschnitt, der eine Feinbearbeitung erfordert, ist schnell. Darüber hinaus kann die Anzahl der Male, in welchen die Feinbearbeitung durchgeführt wird, in Reaktion auf den zu entfernenden Materialabtrag und die erforderliche Genauigkeit modifiziert werden. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel ist der Feinbearbeitungsschritt jeweils zweimal für (a) und (b) erforderlich, und jeweils dreimal für (d) und (e)
Eine Form mit einem scharfen entfernten Ende wird durch eine Bewegungsortskurve ausgebildet, die von der Rückwand bis zum entfernten Ende auf beiden Seiten des scharfen entfernten Endes reicht, wie in Fig. 6(A) gezeigt ist. Fig. 6(B) erläutert die Verwendung einer Bewegungsortskurve, entlang derer eine Formgebung von dem entfernten Ende aus durchgeführt wird. Diese Vorgehensweise führt zu Vibrationen mit größerer Amplitude, welche die Drahtelektrode 1 an dem entfernten Ende beeinflussen können, an welchem die Entladung begonnen hat. Dieses Verfahren neigt dazu, eine Abrundung des scharfkantigen, entfernten Endes hervorzurufen. Durch Verwendung einer Bewegungsortskurve, die bis zum entfernten Ende geht, wie in Fig. 6(A), werden sowohl die Konzentration der Entladung als auch Schwingungen der Drahtelektrode verringert, so daß ein scharfkantiges entferntes Ende exakt ausgebildet werden kann.
Fig. 7 zeigt eine Ortskurve für einen Bogen, der am Startpunkt und am Endpunkt des Formgebungsvorgangs vorhanden ist. Wenn eine geradlinige Ortskurve für die Startlinie und den Endpunkt vorgesehen wird, wie in Fig. 7(B) gezeigt, so gibt es eine Tendenz, daß die Entladung mehr im Zentrum auftritt. Dies führt zu einer Erhöhung der Schwingungsamplitude der Drahtelektrode 1, wodurch Einfressungen 1d hervorgerufen werden. Wenn jedoch gemäß Fig. 7(A) eine bogenförmige Ortskurve am Startpunkt und am Endpunkt vorgesehen wird, um die Änderung des Entladungszustands abzumildern, können eine Konzentration der Entladung und Schwingungen der Drahtelektrode verhindert werden, und kann eine Form ohne Einfressungen 1d erzeugt werden.
Die Bearbeitungsgeschwindigkeit, mit welcher die elektrische Entladung zur Formgebung an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung erzeugt wird, wird durch die Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe 6 mit Metallbindung beeinflußt. Mit wachsender Umdrehungsgeschwindigkeit nimmt die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu. Eine Darstellung dieser Beziehung ist in Fig. 8 gezeigt, wobei der Durchmesser der Drahtelektrode 0,2 mm beträgt, und die Drehrichtung der Scheibe 6 mit Metallbindung in derselben Richtung verläuft wie die Bewegungsrichtung der Drahtelektrode 1. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit wird durch die Erhöhung der Drehzahl der Scheibe 6 mit Metallbindung beeinflußt, bis die Drehzahl annähernd 100 Umdrehungen pro Minute beträgt. Derselbe Effekt tritt auf, wenn die Drehrichtung der Scheibe 6 mit Metallbindung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Drahtelektrode 1 verläuft, allerdings erreicht die Bearbeitungsgeschwindigkeit ein Maximum, wenn die Drehzahl etwa 70 Umdrehungen pro Minute beträgt. Eine höhere Umdrehungsgeschwindigkeit führt dazu, daß die Drahtelektrode 1 bricht. Daher kann eine stabile Formgebung bei hoher Geschwindigkeit und ohne Bruch der Drahtelektrode 1 durchgeführt werden, solange die Drehrichtung der Scheibe 6 mit Metallbindung zur Bewegungsrichtung der Drahtelektrode 1 paßt.
Ein entsprechendes Beispiel für eine Nutbearbeitung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird die Scheibe 6 mit Metallbindung dadurch bearbeitet, daß die Drahtelektrode 1 geneigt wird. Da eine Entladung erzeugt wird, die infolge der Neigung der Drahtelektrode 1 eine große Breite aufweist, kann die Drahtelektrode 1 in Richtung auf das Zentrum der Scheibe bewegt werden, um eine breite Nut in der Scheibe 6 mit Metallbindung zu erzeugen. Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß durch Auswahl eines bestimmten Winkels für die Drahtelektrode 1 eine Nut mit einer gewünschten Breite ausgebildet werden kann.
Spezifische Beispiele für die einzelnen, in Fig. 1 dargestellten Vorrichtungen werden nachstehend erläutert.
Vorzugsweise ist die Spannungsanlegungsvorrichtung 4 eine Magnetspulenbremse, die elektrisch gesteuert oder geregelt werden kann, und welche die angelegte mechanische Spannung in Reaktion auf den Durchmesser der Drahtelektrode 1 und die Anzahl an Bearbeitungsvorgängen ändern kann. Die Spannungsanlegungssteuervorrichtung 5 ist die Bremssteuervorrichtung zur elektrischen Steuerung der Magnetspulenbremse 4. Die Spannungsanlegungssteuervorrichtung steuert die Magnetspulenbremse 4 in Reaktion auf das Ausgangssignal der Feinbearbeitungssteuervorrichtung 23. Die Energiesteuervorrichtung 9 ist eine Bearbeitungsenergiequellensteuervorrichtung zum Steuern des Stromspitzenwertes und der Einschaltzeit, der Ausschaltzeit, und der Spannungen im unbelasteten Zustand der Bearbeitungsenergiequelle. Die Energiesteuervorrichtung 9 stellt weiterhin eine hohe Energiezufuhr während des Grobbearbeitungsvorgangs und eine geringe Energiezufuhr während des Endbearbeitungsvorgangs zur Verfügung, in Reaktion auf das Ausgangssignal von der Feinbearbeitungssteuervorrichtung 23.
Die Drehvorrichtung 10 ist ein wechselrichtergetriebener Wechselstrommotor, der die Drehgeschwindigkeit und die Drehrichtung der Scheibe 6 mit Metallbindung ändern kann, um die Leistung in Reaktion auf den Durchmesser der Drahtelektrode 1 und die Art der durchgeführten Bearbeitung zu optimieren. Die Drehgeschwindigkeitssteuervorrichtung 11 steuert die Frequenz des Wechselstrommotors 10, so daß die Umdrehungsgeschwindigkeit elektrisch gesteuert oder geregelt wird. Hierdurch wird die Geschwindigkeit des Wechselstrommotors 10 gesteuert. Die Drehrichtungssteuervorrichtung 12 steuert elektrisch die Drehrichtung, und ändert die Drehrichtung in Reaktion auf die Richtung, in welcher die Drahtelektrode 1 bewegt wird. Die NC-Vorrichtung 16 steht in Verbindung mit einem Computer, und steuert daher die Position und Geschwindigkeit der Drehvorrichtung 10 entsprechend den Befehlen vom Computer nach einem Geschwindigkeitssteuerprogramm. Die Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung 17 steht mit einem Computer in Verbindung, um die Vorschubgeschwindigkeit für die Drehvorrichtung 10 zu steuern. Der Computer erzeugt die Befehle in Reaktion auf das Ausgangssignal der Feinbearbeitungsvorrichtung 23 für den Geschwindigkeitssteuervorgang. Die UV-Achsensteuervorrichtung 20 steht mit einem Computer in Verbindung und treibt die UV-Achsenmotoren so an, daß die Neigung der Drahtelektrode 1 gesteuert wird, wobei der UV-Achsensteuervorgang auf der Grundlage von Computersoftware erfolgt. Vorzugsweise ist die Programmeingabevorrichtung 21 eine Fabrikautomatisierungsvorrichtung, eine Tastatur, oder eine Eingabevorrichtung, die einen Papierstreifen (Lochstreifen) verwendet, und wird zur Eingabe eines numerischen Steuerprogramms verwendet. Vorzugsweise ist die Programmspeichervorrichtung 22 ein Halbleiterspeicher, und wird zur Speicherung eines numerischen Steuerprogramms verwendet, das eingegeben wird.
Ausführungsform 2
Fig. 10 zeigt schematisch die Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung. Die Bezugszeichen und Symbole, die denen entsprechen, die in Fig. 1 verwendet wurden, bezeichnen identische oder entsprechende Bauteile.
Gemäß Fig. 10 weist die Ausführungsform 2 der Schleifscheibenformgebungsvorrichtung zusätzlich eine Spannungserfassungsvorrichtung 24 zur Erfassung der Spannung an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung während der Formgebung auf; eine Stromerfassungsvorrichtung 25 zur Erfassung des Stroms an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung während der Formgebung; eine Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 26 zur Berechnung der Bewegungsgeschwindigkeit für den Tisch 13, unter Verwendung der Spannung und des Stroms, die von der Spannungserfassungsvorrichtung 23 bzw. der Stromerfassungsvorrichtung 25 erfaßt werden; eine Auslenkungserfassungsvorrichtung 27 zur Erfassung der Auslenkung der Drahtelektrode 1 während der Formgebung; und eine Korrekturortskurvenberechnungsvorrichtung 28 zur Berechnung einer korrigierten Ortskurve der Relativbewegung, unter Verwendung der Auslenkung, die von der Auslenkungserfassungsvorrichtung 27 erfaßt wird.
Die Fig. 11(A) und 11(B) zeigen schematisch den Formgebungsvorgang, der durchgeführt wird, während die sich drehende Scheibe 6 mit Metallbindung und die Drahtelektrode 1 in Bezug aufeinander und mit konstanter Geschwindigkeit bewegt werden. Gepunktete Abschnitte bezeichnen jene Bereiche, in denen eine Formgebung erfolgt, während eine Bewegung in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung erfolgt. Fig. 12 ist ein Diagramm, welches die mittlere Bearbeitungsspannung den mittleren Bearbeitungsstrom als Funktion der Entfernung von der äußeren Endoberfläche Scheibe während der in Fig. 11 gezeigten Formgebung zeigt.
Fig. 13 ist ein Flußdiagramm der Berechnung der Bewegungsgeschwindigkeit.
Fig. 14 zeigt schematisch den Formgebungsvorgang, der durchgeführt wird, während die sich drehende Scheibe 6 mit Metallbindung und die Drahtelektrode 1 in Bezug aufeinander und bei konstanter Geschwindigkeit bewegt werden. Gepunktete Abschnitte sind jene, bei denen momentan eine Formgebung erfolgt, während eine Bewegung in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung erfolgt. Fig. 15 ist ein Diagramm, welches die Auslenkung der Drahtelektrode 1 als Funktion der Tiefe einer Schneidbearbeitung von der äußeren Oberfläche der Scheibe in Richtung auf das Zentrum während der Formgebung zeigt.
Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht, welche die Ausbildung einer gewünschten Form durch Bewegung der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung in Bezug aufeinander zeigt, während eine Korrektur der Auslenkung des Drahts erfolgt. Fig. 16(A) zeigt die Auslenkung der Drahtelektrode 1, die bei geradliniger Formgebung nicht korrigiert ist. Die Auslenkung ist nahe der Außenoberfläche verringert, wobei die Wand schräg verläuft, in Richtung nach außen. Fig. 16(B) zeigt die Auslenkung, die um die Entfernung h bei geradliniger Formgebung korrigiert ist; der schraffierte Abschnitt ist jener, der korrigiert wird, während die Wand senkrecht zur Außenoberfläche verläuft. Fig. 16(C) zeigt einen verschobenen Bogen, so daß eine Bewegung weg von der Drahtelektrode 1 erfolgt, wenn keine Korrektur für die Bogenform durchgeführt wird, und die Auslenkung der Drahtelektrode 1 verringert ist, wenn sie sich der Außenoberfläche nähert. In Fig. 16(D) ist ein Bogen nicht verschoben, sondern um die Entfernung h korrigiert; der schraffierte Abschnitt stellt die Korrektur dar. Gestrichelte Linien in der Figur geben Bewegungsortskurven an, und die Formgebung erfolgt so, wie dies durch die Pfeile dargestellt ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 16 wird nachstehend der Betriebsablauf bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung erläutert, also bei der in Fig. 10 gezeigten Vorrichtung.
In Fig. 10 erfaßt die Spannungserfassungsvorrichtung 24 die Spannung an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung, während die Stromerfassungsvorrichtung 25 den Strom an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung erfaßt. Die Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 25 verwendet die erfaßten Werte für die Spannung und den Strom zur Berechnung einer Bewegungsgeschwindigkeit; die Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung 17 bzw. die NC-Vorrichtung 16 steuern die Bewegungsgeschwindigkeit bzw. die Bewegungsortskurve
Wenn eine Formgebung der Scheibe 6 mit Metallbindung von der Außenoberfläche in Richtung auf das Zentrum bei konstanter Bewegungsgeschwindigkeit erfolgt, wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt, nimmt die zu bearbeitende Materialmenge zu, entsprechend der Abnahme der Entfernung zum Zentrum. Mit abnehmender Entfernung zum Zentrum wird die Spannung an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung verringert, und steigt der Strom an dem Spalt an. Wenn die Formgebung mit konstanter Bewegungsgeschwindigkeit durchgeführt wird, ist außen am Eingang die Spannung hoch und der Strom niedrig; daher ist die zu bearbeitende Materialmenge in Bezug auf die Entladungsenergie gering, und wird die Bearbeitung weniger effizient durchgeführt. Da die zu bearbeitende Materialmenge in Bezug auf die Entladungsenergie größer ist, wenn die Spannung an dem am weitesten hinten gelegenen Ort unzureichend ist, tritt ein Kurzschluß auf, und daher eine Unterbrechung der Formgebung. Daher wird die Bewegungsgeschwindigkeit am Eingang auf der äußeren Oberfläche erhöht, und wird verringert, wenn eine Formgebung eines tieferen Abschnitts erfolgt. Dies stellt sicher, daß eine konstante Spannung und ein konstanter Strom an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode 1 und der Scheibe 6 mit Metallbindung aufrechterhalten werden. Daher kann eine äußerst effiziente, konstante Formgebung durchgeführt werden, eine Änderung des Entladungsspalts verringert werden, und die Genauigkeit der Formgebung verbessert werden.
Eine Erläuterung der Verarbeitung, die durch die Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 26 zur Berechnung der Bewegungsgeschwindigkeit unter Verwendung der erfaßten Spannung des erfaßten Stroms durchgeführt wird, erfolgt unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 13. Zuerst werden im Schritt S0 eine Bezugsspannung und eine Bezugsgeschwindigkeit in die Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 26 eingegeben. In dem Schritt S1 wird die Spannung durch die Spannungserfassungsvorrichtung 24 erfaßt. In dem Entscheidungsschritt S2 wird die erfaßte Spannung mit der Bezugsspannung verglichen. Wenn die erfaßte Spannung um 10 Volt oder mehr kleiner ist als die Bezugsspannung, wird das Ergebnis als positiv beurteilt. Infolge dieses Ergebnisses erfaßt im Schritt S3 die Stromerfassungsvorrichtung 25 einen Strom, der zu einer Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit führt, im Schritt S4. Wenn jedoch die erfaßte Spannung im Schritt S1 als größer oder gleich (Bezugsspannung -10 Volt) [*] beurteilt wird, so wird das Ergebnis im Schritt S3 als negativ beurteilt, und wird im Schritt S5 die Geschwindigkeit so berechnet, daß die Differenz zwischen der Bezugsspannung und der erfaßten Spannung verwendet wird. Im Schritt S6 erfolgt eine Überprüfung, um zu bestimmen, ob die Geschwindigkeit doppelt so groß ist wie die Bezugsgeschwindigkeit oder nicht. Ist die Geschwindigkeit kleiner oder gleich dem Doppelten der Bezugsgeschwindigkeit, so wird die Formgebung bei der berechneten Geschwindigkeit durchgeführt. Ist die Geschwindigkeit größer oder gleich der Bezugsgeschwindigkeit, so wird die Entscheidung als negativ beurteilt. Diese negative Beurteilung führt zu einer Erfassung des Stroms im Schritt S7, und zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit im Schritt S8 in Reaktion auf den erfaßten Strom. Im Schritt S9 wird die Geschwindigkeit, die auf diese Weise durch die Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 25 erhalten wird, als Geschwindigkeitsausgangssignal für die Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung 17 ausgegeben.
Die Korrektur der Auslenkung der Drahtelektrode 1 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 16 erläutert. Die Auslenkungsvorrichtung 27 in Fig. 10 erfaßt die Auslenkung der Drahtelektrode 1 während der Formgebung. Die Korrekturortskurvenberechnungsvorrichtung 28 berechnet eine korrigierte Ortskurve für die Relativbewegung unter Verwendung der Auslenkung, die von der Auslenkungserfassungsvorrichtung 27 festgestellt wird. Die NC-Steuervorrichtung 16 steuert die Bewegungsortskurve zur Formgebung der Scheibe 6 mit Metallbindung.
Wenn die Scheibe 6 mit Metallbindung von der Außenoberfläche in Richtung auf das Zentrum hin bearbeitet wird, nimmt das Ausmaß der Bearbeitung in Richtung zum Zentrum hin zu. Daher steigt eine Entladungsreaktionskraft an, die auf die Drahtelektrode 1 einwirkt, wie in Fig. 14 gezeigt ist. Die Drahtelektrode 1 wird in der Richtung entgegengesetzt zu der Seite ausgelenkt, an welcher die Entladung erzeugt wird. Die Beziehung zwischen dem Ausmaß der Auslenkung des Drahts und der Tiefe des bearbeiteten Materials ist in Fig. 1r dargestellt. Mit fortschreitender Bearbeitung, wenn ein tieferer Abschnitt erreicht wird, wirkt die Kraft in bezug auf die Bewegungsortskurve in der Richtung entgegengesetzt jener Seite ein, an welcher die Entladung hervorgerufen wird. In Reaktion auf die Auslenkung, die von der Auslenkungserfassungsvorrichtung 27 festgestellt wird, werden die Neigung und die Verschiebung des Endpunktes an einem Bogenabschnitt zu jener Seite hin, in Bezug auf die Bewegungsortskurve, korrigiert, an welcher die Entladung erzeugt wird. Als Beispiel zeigt Fig. 16(A) den Fall, in welchem keine Korrektur erfolgt; die bearbeitete Materialmenge der Scheibe 6 mit Metallbindung steigt auf der hinteren (oberen) Seite an. Fig. 16(B) zeigt eine Korrektur in Bezug auf die Entfernung h; die bearbeitete Materialmenge der Scheibe 6 mit Metallbindung ist konstant. Entsprechend ist in Fig. 16(C) die bearbeitete Materialmenge an dem linken oberen Bogen erhöht, da keine Korrektur erfolgt; Fig. 16(D) zeigt eine Korrektur bezüglich der Entfernung h, so daß sich eine konstante bearbeitete Materialmenge ergibt.
Bestimmte Beispiele für die einzelnen Vorrichtungen in Fig. 10 werden nachstehend erläutert.
Die Spannungserfassungsvorrichtung 24 erfaßt die mittlere Spannung an der Ausgangsseite der Bearbeitungsenergieversorgungsquelle und verwendet die mittlere Spannung zum Steuern der Vorschubgeschwindigkeit Die Stromerfassungsvorrichtung 25 erfaßt den mittleren Strom an der Ausgangsseite der Bearbeitungsenergieversorgungsquelle und verwendet den mittleren Strom zum Steuern der Vorschubgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 26 steht in Verbindung mit einem Computer und berechnet die Vorschubgeschwindigkeit unter Verwendung der mittleren Spannung und des mittleren Stroms. Die Auslenkungserfassungsvorrichtung 27 steht in Verbindung mit einem Computer und berechnet die Auslenkung der Drahtelektrode 1 unter Verwendung der erfaßten Werte für die mechanische Drahtspannung in dem Auslenkungserfassungsvorgang. Die Korrekturortskurvenberechnungsvorrichtung 28 steht in Verbindung mit einem Computer und berechnet eine Bewegungsortskurve unter Verwendung der Auslenkung der Drahtelektrode 1 in dem Berechnungsvorgang für die korrigierte Ortskurve. Die Geschwindigkeitsberechnungsvorrichtung, die Auslenkungserfassungsvorrichtung und die Korrekturortskurvenberechnungsvorrichtung werden jeweils durch Computersoftware betrieben.
Ausführungsform 3
Fig. 17 zeigt schematisch die Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung. Jene Bezugszeichen und Symbole, welche den in Fig. 1 verwendeten entsprechen, bezeichnen identische oder entsprechende Bauteile.
Die Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 weist weiterhin einen ersten Drahtzufuhrspulenkörper 29 auf; einen zweiten Drahtzufuhrspulenkörper 30; eine Befestigungsvorrichtung 31 zwischen dem ersten Drahtzufuhrspulenkörper 29 und dem zweiten Drahtzufuhrspulenkörper 30; eine Drahtelektrodenänderungsvorrichtung 32 zur Änderung der Drahtelektrode 1 zwischen dem ersten Drahtzufuhrspulenkörper 29 und dem zweiten Drahtzufuhrspulenkörper 30; eine mit einer V-Nut versehene Drahtführung 33 zum Führen der Drahtelektrode entlang einer V-förmigen Nut, die sich in Richtung auf das Zentrum der Scheibe hin öffnet; und eine Umdrehungsgeschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 34 zur automatischen Einstellung der Umdrehungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung 10 so, daß sich deren Einstellung in Reaktion auf die mechanische Spannung ändert, die an die Drahtelektrode 1 angelegt ist.
Fig. 18(A) ist ein Diagramm, welches das Bearbeitungsgeschwindigkeitsverhältnis als Funktion der Scheibenumdrehungsgeschwindigkeit für jeden Durchmesser der Drahtelektrode 1 zeigt. Während eine Entladung an dem Spalt zwischen der sich drehenden Scheibe 6 mit Metallbindung und der Drahtelektrode 1 erzeugt wird, werden die Scheibe 6 mit Metallbindung und die Drahtelektrode 1 relativ zueinander bewegt. Die durchgezogene Linie bezeichnet eine Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,2 mm; die gepunktete Linie bezeichnet eine Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,15 mm; und die gestrichelte Linie bezeichnet eine Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,1 mm.
Der schraffierte Abschnitt in Fig. 18(B), der den Formgebungszustand bezeichnet, gibt den Bereich an, dessen Formgebung fertig ist. Die Formgebung wird durchgeführt, während die Scheibe 6 mit Metallbindung und die Drahtelektrode 1 relativ zueinander und in der durch den Pfeil Md angezeigten Richtung bewegt werden. Das Bearbeitungsgeschwindigkeitsverhältnis ist das Geschwindigkeitsverhältnis für die einzelnen Parameter, wenn die maximale Geschwindigkeit auf 1,0 gesetzt ist. Diese maximale Geschwindigkeit betrifft einen Fall, in welchem die Drahtelektrode 1 einen Durchmesser von 0,2 mm hat.
Fig. 19(A) ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Scheibenumdrehungsgeschwindigkeit und dem Bearbeitungsexaktheitsverhältnis zeigt. Diese Beziehung ist graphisch für jeden Durchmesser der Drahtelektrode 1 dargestellt. Die durchgezogene Linie bezeichnet die Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,2 mm, die gepunktete Linie bezeichnet die Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,15 mm, und die gestrichelte Linie bezeichnet die Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,1 mm. Die Formgebung wird so durchgeführt, daß die Scheibe 6 mit Metallbindung und die Drahtelektrode 1 in Bezug aufeinander in der durch den Pfeil angegebenen Richtung bewegt werden, um die in Fig. 19(B) dargestellte Form zu erzielen. Das Bearbeitungsexaktheitsverhältnis ist das Verhältnis der Genauigkeit für die einzelnen Parameter, wenn die höchste Genauigkeit auf 1,0 gesetzt ist. Dieses Bearbeitungsexaktheitsmaximum ist für den Fall dargestellt, in welchem die Drahtelektrode 1 einen Durchmesser von 0,2 mm aufweist.
Fig. 20 ist eine Querschnittsansicht von Grobbearbeitungs- und Feinbearbeitungsprogrammen mit Drahtelektroden 1 mit unterschiedlichen Durchmesser entsprechend der Art der Bearbeitung. Fig. 20(A) bezeichnet einen Grobbearbeitungsvorgang, und Fig. 20(B) zeigt einen Feinbearbeitungsvorgang. Die schraffierten Abschnitte sind jene, die entfernt werden, durch den jeweiligen Vorgang, und die Pfeile geben die Bewegungsrichtung des jeweiligen Vorgangs an.
Nachstehend wird der Betriebsablauf der dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
In Fig. 17 wird die Drahtelektrode 1 entlang dem Drahtelektrodenweg von dem ersten Drahtzufuhrspulenkörper 29 zugeführt; eine mechanische Spannung wird an die Drahtelektrode 1 durch die Drahtspannungsanlegungsvorrichtung 4 angelegt. Die Drahtelektrode 1 wird durch die mit einer V-Nut versehenen Drahtführungen 33 geführt, die sich vor und hinter der Scheibe 6 mit Metallbindung befinden, und sich in Richtung auf das Zentrum der Scheibe 6 mit Metallbindung öffnen. Um die erste Drahtelektrode durch die zweite Drahtelektrode auszutauschen, zieht die Änderungsvorrichtung 32 die Drahtelektrode 1 von dem zweiten Drahtelektrodenzufuhrspulenkörper 30 ab, und zieht die Drahtelektrode entlang dem voranstehend geschilderten Drahtelektrodenweg. Diese Drahtführungen 33 mit der sich zum Zentrum hin öffnenden V-Nut können trotz der Tatsache verwendet werden, daß die Drahtelektrode durch eine andere Drahtelektrode mit einem unterschiedlichen Durchmesser ersetzt wird. Die Führungen reichen zum Führen der Drahtelektrode 1 deswegen aus, da die Entladungsreaktionskraft einer Drahtelektrode 1 nicht in Richtung auf das Zentrum der Scheibe 6 mit Metallbindung wirkt, obwohl die Drahtelektrode 1 gegen die Führungen angedrückt wird.
Wenn der Durchmesser der Drahtelektrode 1 geändert wird, ändert sich auch die mechanische Spannung, die an die Drahtelektrode 1 angelegt ist. Die Umdrehungsgeschwindigkeit wird von der Drehgeschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 34 berechnet, und die Umdrehungsgeschwindigkeit wird von der Drehgeschwindigkeitssteuervorrichtung 11 in Reaktion auf das Ausgangssignal der Spannungssteuervorrichtung 5 geändert.
Die Beziehung zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe 6 mit Metallbindung und der Bearbeitungsgeschwindigkeit für jeden Drahtelektrodendurchmesser ist in Fig. 18 gezeigt. Für die Drahtelektrode 1 mit dem Durchmesser von 0,2 mm nimmt die Bearbeitungsgeschwindigkeit in Beziehung zur Umdrehungsgeschwindigkeit zu, bis die Umdrehungsgeschwindigkeit 120 Umdrehungen pro Minute erreicht; daraufhin bleibt die Bearbeitungsgeschwindigkeit bei größeren Umdrehungsgeschwindigkeiten konstant. Für die Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,15 mm nimmt die Bearbeitungsgeschwindigkeit in Beziehung zur Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe 6 mit Metallbindung zu, bis die Umdrehungsgeschwindigkeit 100 Umdrehungen pro Minute erreicht, und bleibt bei größeren Drehzahlen konstant. Für die Drahtelektrode mit einem Durchmesser von 01, mm nimmt die Geschwindigkeit in Beziehung zur Umdrehungsgeschwindigkeit zu, bis die Umdrehungsgeschwindigkeit 65 Umdrehungen pro Minute erreicht, und ist danach bei größeren Umdrehungsgeschwindigkeiten konstant.
Die Beziehung zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe 6 mit Metallbindung und der Bearbeitungsgenauigkeit für jeden Drahtelektrodendurchmesser ist in Fig. 19 gezeigt. Bei der Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,2 mm ist eine hohe Genauigkeit zwischen 80 und 450 Umdrehungen pro Minute erhältlich. Für die Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,15 mm ist eine hohe Genauigkeit zwischen 80 und 200 Umdrehungen pro Minute erhältlich. Für die Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,1 mm ist eine hohe Genauigkeit zwischen 70 und 100 Umdrehungen pro Minute erhältlich. Wie voranstehend erläutert ändert sich die geeignete Umdrehungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Durchmesser der in der Vorrichtung eingesetzten Drahtelektrode 1. Wenn der Durchmesser der Drahtelektrode 1 geändert wird, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit entsprechend geändert. Auf diese Weise kann eine Formgebung mit höherer Bearbeitungsgeschwindigkeit und exakter durchgeführt werden.
Wie in Fig. 20(A) gezeigt ist, wird eine Drahtelektrode 1 mit einem großen Durchmesser in dem Grobbearbeitungszeitraum eingesetzt. Fig. 20(B) zeigt eine Drahtelektrode 1 mit kleinem Durchmesser, die während der Feinbearbeitung verwendet wird, um eine kompliziertere Form auszubilden. Wie voranstehend erläutert ist der Zeitraum zur Ausbildung einer komplizierteren Form unter Verwendung einer Elektrode mit kleinerem Durchmesser länger als jener, der zur Formgebung einer Schleifscheibe mit einer größeren Drahtelektrode 1 erforderlich ist. Der Zeitraum zur Ausbildung einer komplizierten Form, die beispielsweise die Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,1 mm erfordert, kann dadurch verkürzt werden, daß die Grobbearbeitung am Anfang unter Verwendung der Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,2 mm durchgeführt wird. Darüber hinaus muß die Drahtelektrode 1 mit einem Durchmesser von 0,1 mm nur auf dem erforderlichen Abschnitt der Feinbearbeitung verwendet werden, wodurch die Bearbeitungszeit weiter verringert werden kann.
Ausführungsform 4
Fig. 21 zeigt schematisch die Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 der Erfindung. Jene Bezugszeichen und Symbole, die denen entsprechen, die in Fig. 1 verwendet wurden, bezeichnen identische oder entsprechende Bauteile.
Die Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 weist weiterhin eine Verwendungszustandseingabevorrichtung 35 zur Eingabe von Verwendungszuständen auf, beispielsweise eines Schleifzeitraums, des Materials der Schleifscheibe, und bestimmte Ereignisse, die während des Schleifvorgangs erforderlich sind; eine Antriebsumfangsberechnungsvorrichtung 36 zur Berechnung des Umfangs des Antriebs, der für den Nachrichtvorgang in Reaktion auf die voranstehend genannten Verwendungszustände erforderlich ist; und eine Nachrichtausführungsvorrichtung 37 zur Verwendung eines Computerprogramms, das in der Programmspeichervorrichtung 22 gespeichert ist, um eine gewünschte Form zum Nachrichten einer Schleifscheibe 6 zur Verfügung zu stellen.
Die Fig. 22(A) und (B) sind Querschnittsansichten, welche einen Nachrichtvorgang zeigen, der unter Verwendung eines Programms durchgeführt wird, welches vorher erzeugt und gespeichert wird. Die gestrichelten Linien bezeichnen Ortskurven MT für die Relativbewegungen der sich drehenden Scheibe 6 mit Metallbindung und der Drahtelektrode 1; d bezeichnet das Ausmaß des Antriebs, und der schraffierte Abschnitt ist der Bereich, der durch Bearbeitung der Entfernung entsprechend dem Antriebsausmaß d nachgerichtet wird.
Nachstehend wird der Betriebsablauf bei der vierten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Einsatzbedingungen, beispielsweise der Schleifzeitraum für die Verwendung der Scheibe 6 mit Metallbindung, das Werkstückmaterial, und die Vorgänge, die während des Schleifvorgangs erforderlich sind, werden in die Einsatzbedingungseingabevorrichtung 35 eingegeben. Die Antriebsausmaßberechnungsvorrichtung 36 berechnet dann das Ausmaß des Antriebs, das zum Nachrichten der Scheibe erforderlich ist, aus den eingegebenen Einsatzbedingungen. Dieses Originalprogramm für die Formgebung wird in der Programmspeichervorrichtung 22 gespeichert, und wird dann durch das Ausmaß des Antriebs korrigiert. Die Nachrichtausführungsvorrichtung 37 steuert dann die NC-Vorrichtung 16 mit dem korrigierten Programm. Auf diese Weise werden die Scheibe 6 mit Metallbindung und die Drahtelektrode 1 in Bezug aufeinander bewegt, um ein Nachrichten der Schleifscheibe 6 durchzuführen. Daher muß kein neues Programm für den Nachrichtvorgang vorbereitet werden.
Das ursprüngliche Programm kann dazu verwendet werden, die Formgebung mehrere Male zu wiederholen, während die Programmortskurven um das Ausmaß d des Antriebs versetzt werden. Beispielsweise kann für die in Fig. 22(B) gezeigte Form die Scheibe 6 mit Metallbindung dadurch ausgeformt werden, daß das Ausmaß d des Antriebs gemäß Fig. 22(B) verwendet wird, und daher kann das Nachrichten durch dasselbe Programm durchgeführt werden, welches ursprünglich eingesetzt wurde.
Ausführungsform 5
Fig. 23 zeigt schematisch die Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 der Erfindung. Jene Bezugszeichen und Symbole, welche denen entsprechen, die in Fig. 1 verwendet wurden, bezeichnen identische oder entsprechende Bauteile.
Die Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 weist weiterhin eine Drehachsenvorrichtung 38 auf; eine Temperaturmeßvorrichtung 39 zur Messung der Temperatur der Welle 38; eine Zimmertemperaturmeßvorrichtung 40 zur Messung der Zimmertemperatur; eine Verschiebungsspeichervorrichtung 41 zum Speichern einer Verschiebungsentfernung für jede Temperatur der Achse 38; und eine Wellenkorrekturberechnungsvorrichtung 42 zur Berechnung einer Korrektur der Verschiebungsentfernung, die durch eine Änderung der Temperatur der Achse 38 hervorgerufen wird.
Fig. 24 zeigt schematisch die Positionsverschiebung in der Scheibe 6 mit Metallbindung infolge einer Änderung der Temperatur der Welle 38. Die Entfernung gegenüber einem Bezugspunkt Z0, wenn die Scheibe 6 mit Metallbindung für einen signifikanten Zeitraum ortsfest ist, beträgt 1, und die Entfernung gegenüber dem Bezugspunkt Z0, wenn die Scheibe 6 mit Metallbindung gedreht wird, beträgt l′, und die Verschiebung beträgt Δl. Die gestrichelte Linie gibt die Position der Scheibe 6 mit Metallbindung an, nachdem sie gedreht wurde.
Nachstehend wird der Betriebsablauf der fünften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die Temperatur der Welle 38 wird durch die Temperaturmeßvorrichtung 39 gemessen; die Zimmertemperatur wird von der Zimmertemperaturmeßvorrichtung 40 gemessen. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Drehvorrichtung 10 geändert wird, ändert sich die infolge der Umdrehung erzeugte Wärme, und gibt es eine entsprechende Temperaturänderung bei der Welle 38. Dies führt zu einer entsprechenden Verschiebung der Position der Schleifscheibe 6.
Auf der Grundlage der Daten in der Verschiebungsspeichervorrichtung 41 berechnet die Wellenkorrekturberechnungsvorrichtung 42 die Korrektur der Verschiebung, und führt eine Korrektur unter Verwendung der NC-Vorrichtung 16 so durch, daß die Relativbewegung und die Differenz zwischen der Temperatur der Achse 38 und der Zimmertemperatur gesteuert wird. Dies führt dazu, daß das Einlaufen mit der sich drehenden, vorgeformten Scheibe und eine Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit über einen weiten Bereich durchgeführt werden können.
Ausführungsform 6
Fig. 25 zeigt schematisch die Anordnung einer Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 der Erfindung. Jene Bezugszeichen und Symbole, die denen entsprechen, die in den Fig. 1 und 10 verwendet wurden, bezeichnen identische oder entsprechende Bauteile.
Die Schleifscheibenformgebungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 weist weiterhin eine Parametereingabevorrichtung 43 auf, um Formparameter einzugeben, beispielsweise die Entladungsenergie, die mechanische Drahtspannung, die Scheibenumdrehungsgeschwindigkeit, die Bezugsgeschwindigkeit, die Bezugsspannung, und einen Korrekturwert; eine Formzustandsspeichervorrichtung 44 zur Markierung einer Kombination der Parameter als Formgebungszuständen, und zum Speichern der Zustände; und eine Formgebungszustandseinstellvorrichtung 45 zur Einstellung der gespeicherten Formgebungszustände. Fig. 26 zeigt schematisch einen Eingabebildschirm für die Parametereingabevorrichtung 43, auf welchem in der am weitesten links gelegenen Spalte Parameterauswahlschalter gezeigt sind, und in der obersten Zeile die Markierungscodes für die Formgebungszustände gezeigt sind. Die Werte werden in der Matrix der Schalter eingestellt, und die Zahlen sind Daten.
Die Eingabeformparameter werden in die Parametereingabevorrichtung 43 unter Verwendung bestimmter Markierungscodes eingegeben. Diese Information wird in der Formgebungszustandsspeichervorrichtung 44 gespeichert. Die Formgebungszustandseinstellvorrichtung 45 kann direkt auf die sich ergebenden, gespeicherten Formgebungszustände zugreifen, unter Verwendung des zugehörigen Markierungscodes. Alternativ hierzu ist die Formgebungszustandseinstellvorrichtung 45 dazu fähig, auf die sich ergebenden, gespeicherten Formgebungszustände durch Bezugnahme auf einen Markierungscode in einem Softwarecode zuzugreifen. Beispielsweise könnte die Formgebungszustandseinstellvorrichtung 45 auf den sich ergebenden, gespeicherten Formgebungszustand mit der Markierung E100 zugreifen, indem E100 in einem Softwareprogramm aufgerufen wird. Der Formgebungszustand wurde daher nur durch Einstellung der Formgebungszustandsnummer bestimmt.
Die einzelnen Anordnungen der jeweiligen Vorrichtungen, die voranstehend anhand der Ausführungsformen 3 bis 6 erläutert wurden, werden nunmehr anhand der Kombinationen der Ausführungsformen 3 bis 6 unter Bezugnahme auf Fig. 17, 21, 23 und 25 erläutert. In Fig. 17 besteht die Befestigungsvorrichtung 31 aus Wellen, auf welche zwei Drahtzufuhrspulenkörper 29 und 30 aufgepaßt sind, und aus einer Platte, an welcher die Wellen befestigt sind. Vorzugsweise wird die Drahtelektrodenaustauschvorrichtung 32 durch eine Vorrichtung mit einem Greifmechanismus ersetzt, welche eine Drahtelektrode mit einem kleinen Durchmesser (annähernd 0,2 mm Durchmesser) haltern kann. Ein Draht mit einem größeren Durchmesser wird vorzugsweise für die Grobbearbeitung oder Anfangsbearbeitung verwendet, wogegen ein Draht mit einem kleinen Durchmesser zur Fertigstellung komplizierter Formen verwendet wird.
Die Umdrehungsgeschwindigkeitsberechnungsvorrichtung 34 steht in Verbindung mit einem Computer und bestimmt die Umdrehungsgeschwindigkeit in Reaktion auf Daten bezüglich der mechanischen Drahtspannung, die während des Umdrehungsgeschwindigkeitsberechnungsvorgangs ermittelt werden.
Bei der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wie in Fig. 21 gezeigt, die Einsatzbedingungseingabevorrichtung 35 vorgesehen, die eine Kathodenstrahlröhre, eine Tastatur, und eine Anzeigevorrichtung zur Kommunikation mit einem Computer aufweist. Während des Einsatzbedingungseingabevorgangs, der von der Computersoftware durchgeführt wird, wird der Einsatzzustand eingegeben. Die Antriebsausmaßberechnungsvorrichtung 36 steht mit einem Computer in Verbindung, bestimmt das Ausmaß des Abriebes, und legt das Ausmaß des Antriebs unter Verwendung der Computersoftware fest. Die Nachrichtausführungsvorrichtung 37 kommuniziert mit dem Computer und korrigiert eine programmierte Ortskurve unter Verwendung des erhaltenen Ausmaßes des Antriebs, wobei der Nachrichtausführungsvorgang durch die Software durchgeführt wird.
Fig. 23 erläutert die fünfte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Temperaturmeßvorrichtung 39 zur Erfassung der Temperatur unter Verwendung eines Temperatursensors vorgesehen ist, der an der Achse angebracht ist. Die Zimmertemperaturmeßvorrichtung 40 erfaßt die Zimmertemperatur unter Verwendung eines äußeren Temperatursensors. Die Verschiebungsspeichervorrichtung 41 speichert bestimmte Verschiebungsspeicherwerte in Bezug auf eine Temperaturdifferenz zwischen der Achse und dem Zimmer. Die Wellenkorrekturberechnungsvorrichtung 42 steht in Verbindung mit einem Computer und berechnet das erforderliche Korrekturausmaß unter Verwendung der Wellenkorrekturberechnungscomputersoftware, um die Differenz zwischen der Zimmertemperatur und der Temperatur der Welle zu untersuchen.
Weiterhin weist, wie in Fig. 25 bezüglich der Ausführungsform 6 gezeigt ist, die Parametereingabevorrichtung 43 eine Kathodenstrahlröhre und eine Tastatur auf. Die Parametereingabevorrichtung steht in Verbindung mit einem Computer und gibt verschiedene Formgebungsbedingungen in die Parametereingabevorgangssoftware ein. Die Formgebungszustandsspeichervorrichtung 44 speichert Formgebungsbedingungen in Reaktion auf die einzelnen Formgebungsparameter. Die Formgebungszustandseinstellvorrichtung 45 weist eine Kathodenstrahlröhre und eine Tastatur auf. Die Formgebungszustandseinstellvorrichtung 45 steht mit dem Computer in Verbindung, um verschiedene Zustände einzustellen, einschließlich der Geschwindigkeit, in dem Formgebungszustandseinstellvorgang, der von der Software gesteuert wird. Der voranstehend geschilderte Computer kann ein Mikroprozessor mit integrierten Halbleiterschaltungen sein; bei der Vorrichtung können ein Computer oder mehrere eingesetzt werden.
Die voranstehend geschilderten Ausführungsformen der Erfindung weisen folgende Vorteile auf: eine einfache Verringerung der Schleifscheibenbearbeitungszeit; eine Verbesserung der Genauigkeit der Formgebung der Schleifscheibe; das Verhindern von Einfressungen durch Verringerung der Entladungskonzentration und der Drahtelektrodenschwingungen; Verhindern des Brechens der Drahtelektrode, wodurch eine stabile Formgebung erzielt wird; eine einfache Bereitstellung eines Nachrichtens einer Schleifscheibe; eine Verbesserung der Genauigkeit beim Nachrichten; eine Erhöhung der potentiellen Drehgeschwindigkeitsänderungen unter Verwendung einer Verschiebungsspeichervorrichtung; und die Durchführung einer automatischen Formgebung durch Laden von Kombinationen von Parametern für Formgebungszustände, die gespeichert werden können, und auf die zugegriffen werden kann.
Die Erfindung wurde in Bezug auf bestimmte, bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Fachleuten auf diesem Gebiet werden verschiedene Abänderungen und Hinzufügungen innerhalb des Wesens der Erfindung auffallen. Der Umfang der Erfindung ist nur durch die Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen beschränkt, und soll von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein.

Claims (22)

1. Schleifscheibenformgebungsvorrichtung zur Ausformung einer Schleifscheibe mit Hilfe einer elektrischen Entladung, die neben einer Drahtelektrode erzeugt wird, mit:
einer Drahtelektrode für eine Bearbeitung mit elektrischer Entladung;
einer Drehvorrichtung zum Drehen der Schleifscheibe;
einer Umdrehungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung zum Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleifscheibe;
einer Energiesteuervorrichtung zum Steuern der Entladungsenergie, welche einem Spalt zwischen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe zugeführt wird;
einer Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung zum Steuern einer Relativbewegungsgeschwindigkeit zwischen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe; und
einer Bearbeitungssteuervorrichtung zum Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung, der Energiesteuervorrichtung, und der Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung auf solche Weise, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit für die Schleifscheibe und die Entladungsenergie entsprechend für eine Feinbearbeitung eingestellt werden, und die Bewegungsgeschwindigkeit für die Drahtelektrode oder die Schleifscheibe so eingestellt wird, daß eine Formgebung mit hoher Geschwindigkeit während der Feinbearbeitung ermöglicht wird.
2. Schleifscheibenformgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen sind:
eine Spannungserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Spannung an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe; und
eine Stromerfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Stroms an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe;
wobei die Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung Relativbewegungsgeschwindigkeiten für die Drahtelektrode und die Schleifscheibe unter Verwendung der erfaßten Spannung und des erfaßten Stroms berechnet.
3. Schleifscheibenformgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen sind:
eine Auslenkungserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Auslenkung der Drahtelektrode an der Schleifscheibe; und
eine Korrekturortskurvensteuervorrichtung zur Berechnung einer Relativbewegungsortskurve für die Drahtelektrode und die Schleifscheibe.
4. Schleifscheibenformgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen sind:
mehrere Drahtzufuhrspulenkörper, auf welche Drahtelektroden mit unterschiedlichen Durchmessern aufgewickelt sind; und
eine Drahtelektrodenänderungsvorrichtung zur Auswahl einer der Drahtelektroden, damit diese von einer der mehreren Drahtzufuhrspulenkörper zur Schleifscheibe läuft;
wobei die Umdrehungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung die Drehzahl der Schleifscheibe in Reaktion auf den Durchmesser einer ausgewählten Drahtelektrode berechnet.
5. Schleifscheibenformgebungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen sind:
eine Nut, die sich im wesentlichen V-förmig in Richtung auf die Schleifscheibe hin öffnet; und
mehrere Drahtführungen zum Führen der Drahtelektrode.
6. Schleifscheibenformgebungsvorrichtung nach Anspruch 4,. dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Anlegungssteuervorrichtung für die mechanische Spannung vorgesehen ist, um das Anlegen einer mechanischen Spannung an die Drahtelektrode zu steuern, wobei die Drehzahl der Schleifscheibe in Reaktion auf die mechanische Spannung der Drahtelektrode geändert wird.
7. Schleifscheibenformgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen sind:
eine Einsatzbedingungseingabevorrichtung zur Eingabe von Einsatzbedingungen;
eine Antriebsentfernungsberechnungsvorrichtung zur Berechnung einer Antriebsentfernung während eines Nachrichtvorgangs in Reaktion auf die Einsatzbedingungen; und
eine Nachrichtausführungsvorrichtung zur Verwendung eines Programms zur Bereitstellung einer gewünschten
Form zum Nachrichten der Schleifscheibe entsprechend der Antriebsentfernung, welche von der Antriebsentfernungsberechnungsvorrichtung berechnet wird.
8. Schleifscheibenformgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen sind:
eine Temperaturmeßvorrichtung zur Messung der Temperatur einer Welle der Drehvorrichtung; und
eine Zimmertemperaturmeßvorrichtung zur Messung der Zimmertemperatur;
eine Verschiebungsspeichervorrichtung zum Speichern einer Verschiebungsentfernung für jede Temperatur der Welle; und
eine Wellenkorrekturberechnungsvorrichtung zur Korrektur der Relativpositionen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe in Reaktion auf die Verschiebungsentfernungen, welche infolge einer Änderung der Wellentemperatur auftreten.
9. Schleifscheibenformgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin vorgesehen sind:
eine Parametereingabevorrichtung zur Eingabe von Formgebungsparametern;
eine Formgebungszustandsspeichervorrichtung zum Numerieren von Kombinationen der Formgebungsparameter als Formgebungszustände und zum Speichern dieser Kombinationen; und
eine Formgebungszustandseinstellvorrichtung zum Einstellen der gespeicherten Formgebungszustände.
10. Schleifscheibenformgebungsverfahren mit folgenden Schritten:
Drehen einer Schleifscheibe; und
Bewegen einer Drahtelektrode über die Schleifscheibe;
Bewegen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe relativ zueinander;
Steuern der Relativbewegungsgeschwindigkeit zwischen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe unter Verwendung einer Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung;
Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleifscheibe unter Verwendung einer Umdrehungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung; und
Erzeugung einer Entladung über eine Arbeitsflüssigkeit an einem Spalt zwischen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe;
Entladen von Energie von der Drahtelektrode an den Spalt zur Ausformung der Schleifscheibe;
Steuern der Energieentladung unter Verwendung einer Energiesteuervorrichtung; und
Steuern der Relativgeschwindigkeitssteuervorrichtung, der Umdrehungsgeschwindigkeitssteuervorrichtung und der Energiesteuervorrichtung, während die Schleifscheibe gedreht wird, um so die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleifscheibe und die Entladungsenergie für eine Feinbearbeitung einzustellen, und die Bewegungsgeschwindigkeit für die Drahtelektrode oder die Schleifscheibe so einzustellen, daß eine Formgebung mit hoher Geschwindigkeit während der Feinbearbeitung ermöglicht wird.
11. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch weitere folgende Schritte:
Ausformen der Schleifscheibe durch eine Grobbearbeitung, unabhängig von einem Feinbearbeitungsschritt, wobei eine Formgebung durchgeführt wird, während ein konstanter Endbearbeitungsrest für eine gewünschte Form übriggelassen wird; und
Ausformen der Schleifscheibe durch eine nachfolgende Feinbearbeitung, in welcher der Endbearbeitungsrest entfernt wird, um die gewünschte Form zu erzielen.
12. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
mehrfache Durchführung der Feinbearbeitung, mit schrittweiser Verringerung der Entladungsenergie, die dem Spalt zwischen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe zugeführt wird; und
schrittweise Änderung der Geschwindigkeit, mit welcher sich die Drahtelektrode und die Schleifscheibe relativ zueinander bewegen,. in Reaktion auf die schrittweise Verringerung der Entladungsenergie, um so eine gewünschte Form für die Schleifscheibe zu erzielen.
13. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
Abtrennen von Abschnitten der Schleifscheibe, welche eine exaktere Endbearbeitung während der Feinbearbeitung erfordern; und
Durchführung der Feinbearbeitung nur für diese Abschnitte, um eine gewünschte Form zu erzielen.
14. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinbearbeitung einer gewünschten Form die Ausbildung eines scharfkantigen, entfernten Endes erfordert, wobei weiterhin der Schritt vorgesehen ist, die Drahtelektrode und die Schleifscheibe relativ zueinander so zu bewegen, daß sich die Drahtelektrode von der Rückseite der gewünschten Form in Richtung zu dem entfernten Ende bewegt, wodurch die gewünschte Form entlang einer Bearbeitungsortskurve ausgebildet wird, die sich zum entfernten Ende erstreckt.
15. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
kurvenförmige Ausbildung einer Ortskurve für Relativbewegungen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe vor einem Formgebungsstartpunkt und nahe an einer Solloberfläche, die unmittelbar vor dem Startpunkt liegt; und
Krümmung der Ortskurve unmittelbar vor einem Formgebungsendpunkt.
16. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt der Bewegung der Drahtelektrode in Laufrichtung in derselben Richtung wie der Drehrichtung der Schleifscheibe.
17. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt der Bewegung der Drahtelektrode in geneigter Anordnung zur Achse der Schleifscheibe.
18. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch:
die Erfassung einer Spannung und eines Stroms an dem Spalt zwischen der Drahtelektrode und der Schleifscheibe; und
Steuern der Relativbewegung der Drahtelektrode und der Schleifscheibe in Reaktion auf die erfaßte Spannung und den erfaßten Strom.
19. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
Erfassung einer Auslenkung der Drahtelektrode an der Schleifscheibe; und
Steuern einer Relativbewegungsortskurve für die Drahtelektrode und die Schleifscheibe, um so eine Verschiebung für eine Endbearbeitungsform zu korrigieren, die von der erfaßten Auslenkung herrührt.
20. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt des Steuerns der Drehzahl der Schleifscheibe in Reaktion auf den Durchmesser der Drahtelektrode.
21. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt der Änderung des Durchmessers der Drahtelektrode in Reaktion auf einen der folgenden Bearbeitungsschritte:
eine Grobbearbeitung, die senkrecht zur Schleifscheibe durchgeführt wird;
eine Grobbearbeitung, die parallel zur Schleifscheibe durchgeführt wird;
eine Feinbearbeitung, die einen schrägen Abschnitt ausbildet; und
eine Feinbearbeitung, die einen bogenförmigen Abschnitt ausbildet.
22. Schleifscheibenformgebungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt des Nachrichtens einer verschlissenen Schleifscheibe durch Einstellung einer Bewegungsortskurve der Drahtelektrode und der Schleifscheibe in Richtung nach innen zum Zentrum der Schleifscheibe hin um eine bestimmte Entfernung in Bezug auf eine Bewegungsortskurve für einen ursprünglichen Formgebungsvorgang für die Schleifscheibe.
DE19632463A 1995-08-18 1996-08-12 Vorrichtung und Verfahren zur Formgebung von Schleifscheiben Expired - Fee Related DE19632463C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21063895A JP3731224B2 (ja) 1995-08-18 1995-08-18 研削砥石成形装置および方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19632463A1 true DE19632463A1 (de) 1997-02-27
DE19632463C2 DE19632463C2 (de) 2003-03-27

Family

ID=16592630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19632463A Expired - Fee Related DE19632463C2 (de) 1995-08-18 1996-08-12 Vorrichtung und Verfahren zur Formgebung von Schleifscheiben

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5660579A (de)
JP (1) JP3731224B2 (de)
KR (1) KR100197055B1 (de)
CN (1) CN1091674C (de)
CH (1) CH691892A5 (de)
DE (1) DE19632463C2 (de)
TW (1) TW332164B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19756195B4 (de) * 1997-05-21 2006-03-23 Mitsubishi Denki K.K. Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät
EP1834731B1 (de) * 2006-03-15 2010-05-12 J. Schneeberger Holding AG Verfahren zum Schleifen von Zerspanungswerkzeugen
DE102009008811A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-26 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Konditioniervorrichtung zum Konditionieren einer Schleifscheibe und Verfahren zum Konditionieren einer Schleifscheibe
CN114871955A (zh) * 2022-05-25 2022-08-09 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种超硬磨料磨具的精密加工方法及***

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3287981B2 (ja) * 1995-08-15 2002-06-04 理化学研究所 形状制御方法とこの方法によるnc加工装置
JP3244454B2 (ja) * 1997-06-05 2002-01-07 理化学研究所 切削研削両用工具
CA2256140C (en) * 1997-12-16 2003-09-16 Glenn Sakcriska A device for dressing grinding wheels
JP4104199B2 (ja) * 1998-02-26 2008-06-18 独立行政法人理化学研究所 成形鏡面研削装置
US6066030A (en) * 1999-03-04 2000-05-23 International Business Machines Corporation Electroetch and chemical mechanical polishing equipment
JP3422731B2 (ja) * 1999-07-23 2003-06-30 理化学研究所 Elidセンタレス研削装置
EP1208943A1 (de) * 2000-11-22 2002-05-29 Agathon AG Maschinenfabrik Verfahren zum Profilieren und Schärfen einer metallisch gebundenen Schleifscheibe und Vorrichtung zur Durführung des Verfahrens
US7118448B2 (en) * 2001-12-26 2006-10-10 Koyo Machine Industries Co., Ltd. Truing method for grinding wheel, its truing device and grinding machine
JP4730944B2 (ja) * 2004-06-04 2011-07-20 コマツNtc株式会社 多頭研削盤及び多頭研削盤を用いた研削方法
US20070218814A1 (en) * 2006-02-21 2007-09-20 Schwaiger Barry M Variable Speed Wet Sharpener And Methods Relating To Same
JP4256419B2 (ja) * 2006-10-05 2009-04-22 ファナック株式会社 旋削加工用のプログラム作成装置
DE102011055851A1 (de) * 2011-05-21 2012-11-22 Claas Saulgau Gmbh Verfahren zur Erkennung der Schärfe von Schneidkanten von Häckselmessern
JP5722290B2 (ja) * 2012-09-20 2015-05-20 ファナック株式会社 軸送り制御方式判別機能を有するワイヤ放電加工機
DE102013212588B4 (de) * 2013-06-28 2023-10-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Fremdobjekterkennung bei einer Induktionsladevorrichtung
JP5870143B2 (ja) * 2014-04-03 2016-02-24 ファナック株式会社 上下ガイドの熱変位補正機能を有するワイヤ放電加工機
CN104440620B (zh) * 2014-11-24 2017-02-08 华侨大学 一种金刚石超薄切割砂轮的制备方法
CN104493719B (zh) * 2015-01-07 2017-01-18 常州工学院 一种金刚石回转体砂轮线电极放电‑车削复合修整方法及装置
DE102015104405A1 (de) * 2015-03-24 2016-09-29 Fritz Studer Ag Drahtführung zur Führung einer Drahtelektrode beim Drahterodieren
WO2017072976A1 (ja) * 2015-10-30 2017-05-04 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工機、ワイヤ放電加工機の制御装置の制御方法及び位置決め方法
CN105437097B (zh) * 2015-12-15 2018-01-26 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种金属结合剂切割砂轮双面非接触加工装置及加工方法
CN108714854B (zh) * 2018-06-19 2020-09-11 湖南镭盛机电科技有限公司 基于复映法的成形砂轮检测修整装置及砂轮整形方法
CN108818310B (zh) * 2018-06-22 2020-05-22 华南理工大学 一种微尺度磨粒修平参数的在线精准控制方法
CN109623521B (zh) * 2019-01-07 2021-06-08 西安微电子技术研究所 一种滚轮电极打磨装置及其打磨方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4518842A (en) * 1981-12-30 1985-05-21 Fanuc Ltd. Method of controlling wire-cut electric discharge contour machines errors
US4645894A (en) * 1981-09-15 1987-02-24 Charmilles Technologies S.A. Travelling wire EDM apparatus provided with electrode wire changer
US4798929A (en) * 1986-06-03 1989-01-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Wire electric discharge machining apparatus
JPS6440271A (en) * 1987-08-03 1989-02-10 Makino Milling Machine Truing method for grinding wheel and device thereof
US4885449A (en) * 1986-10-24 1989-12-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric discharge machine
DE4222779A1 (de) * 1991-07-12 1993-01-21 Mitsubishi Electric Corp Vorrichtung und verfahren fuer die funkenerosionsbearbeitung
DE4115107C2 (de) * 1991-05-08 1993-07-22 Vollmer Werke Maschinenfabrik Gmbh, 7950 Biberach, De

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58165927A (ja) * 1982-03-25 1983-10-01 Inoue Japax Res Inc ワイヤカツト放電加工用電極線
DE3435424C2 (de) * 1983-09-30 1996-08-22 Inst Tech Precision Eng Verfahren zur Herstellung einer Strangpreßmatrize
CN86207936U (zh) * 1986-10-25 1987-09-23 西安交通大学 一种机控成型砂轮修整装置
DE3706124A1 (de) * 1987-02-25 1988-09-08 Agie Ag Ind Elektronik Verfahren zum elektroerosiven bearbeiten von elektrisch schwach oder nicht leitenden werkstuecken sowie elektroerosionsmaschine zur durchfuehrung des verfahrens
DE3826251A1 (de) * 1987-08-03 1989-02-16 Yamazaki Mazak Corp Werkzeugmaschine mit einer schleiffunktion, umfassend eine elektroerosionsaus-/zurichtvorrichtung und ein schleifwerkzeug
DE4033137C1 (de) * 1990-10-18 1991-11-14 Wendt Gmbh, 4005 Meerbusch, De
JPH0760642A (ja) * 1993-08-30 1995-03-07 Rikagaku Kenkyusho 電解ドレッシング研削方法及び装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4645894A (en) * 1981-09-15 1987-02-24 Charmilles Technologies S.A. Travelling wire EDM apparatus provided with electrode wire changer
US4518842A (en) * 1981-12-30 1985-05-21 Fanuc Ltd. Method of controlling wire-cut electric discharge contour machines errors
US4798929A (en) * 1986-06-03 1989-01-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Wire electric discharge machining apparatus
US4885449A (en) * 1986-10-24 1989-12-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric discharge machine
JPS6440271A (en) * 1987-08-03 1989-02-10 Makino Milling Machine Truing method for grinding wheel and device thereof
DE4115107C2 (de) * 1991-05-08 1993-07-22 Vollmer Werke Maschinenfabrik Gmbh, 7950 Biberach, De
DE4222779A1 (de) * 1991-07-12 1993-01-21 Mitsubishi Electric Corp Vorrichtung und verfahren fuer die funkenerosionsbearbeitung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Patent Abstracts of Japan, M-831, 1989, Vol. 13, No. 225, & JP 01-040271 A *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19756195B4 (de) * 1997-05-21 2006-03-23 Mitsubishi Denki K.K. Drahtelektroden-Entladungsbearbeitungsgerät
EP1834731B1 (de) * 2006-03-15 2010-05-12 J. Schneeberger Holding AG Verfahren zum Schleifen von Zerspanungswerkzeugen
DE102009008811A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-26 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Konditioniervorrichtung zum Konditionieren einer Schleifscheibe und Verfahren zum Konditionieren einer Schleifscheibe
DE102009008811B4 (de) * 2009-02-12 2012-06-06 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Konditioniervorrichtung zum Konditionieren einer Schleifscheibe und Verfahren zum Konditionieren einer Schleifscheibe
CN114871955A (zh) * 2022-05-25 2022-08-09 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种超硬磨料磨具的精密加工方法及***
CN114871955B (zh) * 2022-05-25 2023-05-05 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种超硬磨料磨具的精密加工方法及***

Also Published As

Publication number Publication date
JP3731224B2 (ja) 2006-01-05
KR100197055B1 (ko) 1999-06-15
CN1147991A (zh) 1997-04-23
US5660579A (en) 1997-08-26
TW332164B (en) 1998-05-21
CN1091674C (zh) 2002-10-02
JPH0957623A (ja) 1997-03-04
KR970009990A (ko) 1997-03-27
DE19632463C2 (de) 2003-03-27
CH691892A5 (de) 2001-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19632463C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Formgebung von Schleifscheiben
DE60035129T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur maschinellen simulation für numerisch gesteuerte bearbeitungsweisen
DE19706867C5 (de) Profiliermethoden zur Erzeugung modifizierter Schleifschnecken
EP0076997B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von metallgebundenen nichtleitenden Werkstoffen
DE19710458B4 (de) Verfahren zum funkenerosiven Bearbeiten
DE3790661C2 (de) Vorrichtung zur Steuerung einer funkenerosiven Nachbearbeitung eines grob vorgeschnittenen Werkstücks
DE3736004C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten von Werkstückoberflächen mittels einer Drahtelektrode
EP1441879A1 (de) Maschine mit temperaturkompensierter arbeitsspindel
EP0134910A1 (de) Verfahren zum funkenerosiven Schneiden eines Ausfallstücks ineinem Werkstück mit parallelen Flächen
EP0304907A2 (de) Verfahren zur Steuerung der Zustell- und der Antastbewegung einer Schleifscheibe
CH654509A5 (de) Schleifmaschine zum schleifen von nuten.
CH690569A5 (de) Erosionsmaschine.
DE4335830C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum funkenerosiven Schneiden einer Innenecke in ein Werkstück mittels einer Drahtelektrode
DE10230148A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten von mittels Wälzfräsen hergestellten Zahnrädern
DE102014116481B4 (de) Werkzeugmaschine zum Abkanten und Abkantverfahren
DE69109466T2 (de) Verfahren zum selbsttägigen abruf von bearbeitungsbedingungen für eine elektroerosionsmaschine.
EP1673200A1 (de) Verfahren zum schrupphonen der mantelfl che einer bohrung
DE3814675C2 (de)
DE3705475A1 (de) Elektroden-rueckfuehr-steuerungssystem fuer eine elektrische lichtbogenvorrichtung
DE10302627A1 (de) Schneidwerkzeug und Spanabhebeverfahren unter Verwendung desselben
DE60320031T2 (de) Kontur einstechfräsen
DE3034483C2 (de)
DE602005002993T3 (de) Verbesserungen betreffend das schleifen von zylindrischen flächen und daran angrenzenden seitenflächen
DE2401424A1 (de) Vorrichtung zum funkenerosiven schneiden von sich erweiternden durchbruechen in metallischen werkstuecken
DE10142739B4 (de) Maschine zum Hinterarbeiten eines um eine Drehachse rotierenden Werkstücks

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee