DE2413627A1

DE2413627A1 - Maschine zum konischen schneiden von metallwerkstuecken durch elektroerosion mit bahnabhaengig ausgelenkter drahtelektrode

Info

Publication number: DE2413627A1
Application number: DE19742413627
Authority: DE
Inventors: Werner Filsinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-21
Filing date: 1974-03-21
Publication date: 1975-10-02
Also published as: FR2264626A1; FR2264626B1; GB1495577A; CH592493A5

Description

Patentanwälte ._m

ZELLENTfN 74 I

67 Luehvigshafen/Rfw
RubenssSraSe 30

Herrn wfn 1756

Werner Filsinger Y/M

OQ ^ 1Q74 69ol Nußloch b. Hdlbg. ^J "

Bäumeisgewann 3

!faschine zum konischen Schneiden von Metallwerkstücken durch Elektroerosion mit bahnabhängig ausgelenkter Drahtelektrode»

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum konischen Schneiden von Metallwerkstücken durch Elektroerosion mit bahnabhängig ausgelenkter Drahtelektrode, Zustellvorrichtungen zur Erzeugung einer vorgegebenen Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück und je einem über und unter dem Werkstück angeordneten Drahtführungselement, von denen eines durch einen Exzenter bewegbar und mit einer Steuervorrichtung verbunden ist.

Bei der bekannten Maschine ist das andere Drahtführungselement feststehend angeordnet, wodurch sich beim» Erodieren, ein Fehler ergibt, auch wenn das Drahtführungselement nahe an die betreffende Werkstücksoberfläche herangeführt ist.

Es ist ferner eine Drahterodiermaschine bekannt, bei der sowohl das obere, als auch das untere Drahtführungselement auf einer Kreisbahn bewegbar sind, jedoch ist hier keine bahnabhängige Auslenkung der Drahtelektrode, sondern deren ständige Bewegung auf einem Doppelkegelmantel vorgesehen.

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Außerdem ist eine genaue Einstellung der Neigung der Drahtelektrode so, daß die Spitze dieses Doppelkegels in einer genau definierten waagrechten Ebene liegt, bei dem üblicherweise sehr kleinen Konizitätswinkel äußerst schwierig. Schon ein kleiner Einstellungsfehler führt zu einer verhältnismäßig großen Verschiebung der Kegelspitze.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Maschine, deren Elektrode bahnabhängig ausgelenkt ist, die jedoch nicht die Nachteile der bekannten Haschinen aufweist.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die beiden Drahtführungselemente an einem gemeinsamen Halter angeordnet sind und letzterer um zwei waagrechte Achsen in einer Ebene zwischen den Drahtführungselementen schwenkbar kardanisch aufgehängt ist, und daß der Exzenter durch ein aus dem Zustellsignal der Zustel!vorrichtung ableitbares Auslenkrichtungssignal steuerbar ist.

Der Exzenter kann durch eine direkte Ankopplung mit einer Ablesevorrichtung der Zustel!vorrichtung des Spanntisches verbunden sein.

Im Falle einer Programmsteuerung des Spanntisches ist ein Funktionsbildner vorgesehen , an dessen Eingängen die Signale von Heßwertgebern für"X-, Y- Koordinaten der Soll-Bahn liegen, und dessen Ausgang zur Übermittlung des Auslenkungsrichtungssignals an den Exzenter mittelbar oder unmittelbar angeschloßen ist.

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1. Die Aufhängung der Drahtführungselemente; Fig. 2. Die Exzenteranordnung für die Auslenkung

der Drahtelektrode; Fig. 3. Ein Blockschaltbild der Steuervorrichtung

für Spanntisch und Elektrode.

Die Aufhängung 1 der Drahtführungselemente 2 und 3 besteht aus einem fest am Maschinengestell befestigten F-förmigen Winkelarm 4, dessen Doppelarm 5,6 an seinem unterem Teil eine Achse 7 trägt, die zur schwenkbaren Befestigung eines L-förmigen Kardanbügels 8 dient. Am anderen Ende des Kardanbügels 8 ist auf einer Achse 9 ein E-förmiger Halter Io schwenkbar angeordnet, an dessen mittlerem Querarm 11 das Drahtführungselement 2 und an dessen unterem Querarm 12 das Drahtführungselement 3 fest angeordnet sind. Der durch eine Öffnung 13 im Halter Io zugeführte Draht 14 geht zwischen den Drahtführungselementen 2 und 3 durch den Schnittpunkt der verlängerten Achsen 7 und 9.

Der obere Querarm 15 des Halters Io ist über einen Exzenter 16 mit dem Vinkelarm 4 verbunden. Der Exzenter 16 trägt am Ende seiner den Bügel 4 durchsetzenden Achse 17 ein Ritzel 18. Durch die Aufhängung 1 sind die Drahtführungselemente 2 und 3 so gelagert, daß sich das zwischen diesen befindliche Stück des Drahtes 14 beim Drehen des Ritzels 18 den Mantel eines Doppelkegels beschreibt, dessen Spitze stets genau mit dem Schnittpunkt der verlängerten Achsen 7 und 9 zusammenfällt, auch wenn die Exzentrizität des Exzenters ver-tän^ert wird.

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Der Exzenter 16 besteht aus einem oberen Teil 19 mit angeformter Achse 17. Er weist eine an einem Ende offene Nut 2o auf, an deren Boden ein Schvalbenschwanzsteg 21 vorgesehen ist. Auf dem Schwalbenschwanzsteg 21 ist ein Gleitstein 22 mit angeformter Achse 23 vorgesehen, der den unteren Teil des Exzenters bildet. Die Mittellängsachse der Achse 23 fluchtet.genau mit dem Draht 14 zwischen den Drahtführungselementen 2 und 3. Eine Schraube 24 ist in den Gleitstein 22 eingeschraubt. Ihr Kopf ist in einer entsprechenden Bohrung des oberen Teils 19 des Exzenters drehbar gelagert und durch einen Gewindering 25 in seiner Lage festgehalten. Die Achse 17 sitzt im Winkelarm 4 in oberen und unteren Kugellagern 26 und 27. Die Achse 23 ist im Arm 15 des Halters Io in einem unteren Pendelkugellager 28 angeordnet. Die Abstützung an ihrem oberen Ende besteht aus einander entsprechenden Kugelflächen 29 an der oberen Fläche des Bügels 15 und der unteren Fläche des Gleitsteins 22. Zur Ermöglichung einer Relativbewegung zwischen Bügel 15, Gleitstein 22 mit Achse 23 und oberem

ist Teil 19 des Exzenters um die Achse 23 ein Ringspalt 3o und zwischen Bügel 15 und den unteren Flächen des oberen Exzenterteils 19 und des Gleitsteins 22 ein Spalt 31 vorgesehen. Der Mittelpunkt des Krümmungsradius* der Flächen 29 liegt auf der Mittellängsachse der Achse 23 in Höhe der Stützebene des Pendelkugellagers 28. Zur Vermeidung eines Axialspiels des Exzenters ist die Achse 17 mit einem Ring 32 und die Achse 23 mit einem Ring 33 versehen, wobei die Ringe durch je einen Splint oder eine Madenschraube 34 bzw. 35 gesichert sind. Eine Änderung der Exzentrizität erfolgt durch Drehen der Schraube 24.

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Ein lateral verschiebbarer, aber nicht drehbarer Spanntisch 36 ist in einer Ebene zwischen den Drahtführungselementen 2 und 3 so einstellbar vorgesehen, daß sich die Spitze des Taumelkegels des Drahtes 14 in einer bestimmten Ebene des Werkstückes, in der Regel, in Höhe von dessen oberer und unterer Oberfläche befindet.

Die Auslenkung des Drahtes 14 steht in engem Zusammenhang mit der Steuerung des Spanntisches 36. Geht man von einer der anfänglichen Zustellrichtung des Spanntisches entsprechenden Neigung des Drahtes 14 aus, die ja stets mit der Zustellrichtung einen Winkel von 9o° bilden soll, so wird bei Jeder Änderung der Zustellrichtung des Spanntisches 36 eine gleiche Änderung der Auslenkungsrichtung des Drahtes 14 notwendig.

Besteht der Signalgeber 37 beispielsweise aus einer optischen Ablesevorrichtung einer Zeichnung, so muß dessen Richtungsänderungssignals zum Zwecke der Zustellung des Spanntisches 36 in Signale für X-, Y- Koordinaten der Sollbahn, z.B. mit Hilfe eines Sinus-Cosinus-Potentiometers umgewandelt werden. Das Signal ist jedoch direkt als Auslenkungsrichtungssignal des Drahtes 14 verwendbar.

Schematisch dargestellt gibt der Signalgeber 37 ein Auslenkungsrichtungssignal an einen Funktionsbildner 38, der dann einerseits die Signale X-u.Y- an Stellmotoren 39 und 4o der Zustellvorrichtung des Spanntisches 36 und ein integriertes Auslenkungsrichtungssignal A an einen mit dem Ritzel 18 in Wirkverbindung stehenden Stellmotor 41 gibt.

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Enthält der Signalgeber 37 bereits selbst Meßwertgeber für X-, Y-, Koordinaten der Sollbahn, so können umgekehrt die entsprechenden Signale den Stellmotoren 39 und 4o zugeleitet werden, während das Auslenkungsrichtungssignal A aus dem X- und Y-Signal vom Funktionsbildner 38 zu bilden und an den Stellmotor 41 weiterzuleiten ist.

Vom Spanntisch 36 kann eine Rückmeldung über den tatsächlichen Ort des Drahtes 14 an den Signalgeber 37 vorgesehen sein, um dessen Signale an den Funktionsbildner 38 zum Zwecke einer Korrektur zu modifizieren.

Die Maschine hat den Vorteil, daß die Spitze des Taamelkegels des Drahtes 14 stets in der gleichen Ebene liegt, die Größe der Drahtneigung durch entsprechende Einstellung eines einzigen Exzenters erfolgt und seine weitere Auslenkung während der Arbeit über ein einziges Ritzel erfolgen kann. Exzenter und Ritzel bleiben dabei außerhalb des Einwirkungsbereichs des Elektrolyts. Außerdem ergibt sich eine denkbar einfache Steuerung der Drahtauslenkung.

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Claims

Patentanwälte Z Γ L LCNT'I N *? Λ I^ R 9 7 j Herrn vfn 1756 Werner Filsinger y/M· 69ol Nußloch b. HdIbg.3 ^ Bäumeisgewann 3 Patentansprüche

1. Maschine zum konischen Schneiden von Metallwerkstücken durch Elektroerosion mit bahnabhängig ausgelenkter Drahtelektrode, Zustellvorrichtungen zur Erzeugung einer vorgegebenen Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück und je einem über und unter dem Werkstück angeordneten Drahtführungselement, von denen einer durch einen Exzenter ^: bewegbar und mit einer Steuervorrichtung verbunden ist, : dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drahtführungsele- i mente ( 2,3 ) an einem gemeinsamen Halter ( Io ) angeordnet sind und letzterer um zwei waagrechte Achsen ( 7,9) in einer Ebene zwischen den DrahtfUhrungselementen ( 2,3 ) ' schwenkbar kardanisch aufgehängt ist, und daß der Exzenter ^: ( 16 ) durch ein aus dem Zustellsignal der Zustellvor- < richtung des Spanntisches ( 36 ) ableitbares Auslenkungsrichtungssignal (A) steuerbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine direkte¹ Ankopplung des Exzenters ( 16 ) an eine Ablesevorrichtung ( 37 ) der Zustellvorrichtung ( 38, 39, 4o ) des Spanntisches ( 36 ).

509840/013 8.

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3. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Funktionsbildner ( 38 ), an dessen Eingängen die Signale von Meßwertgebern für die X-, Y- Koordinaten der Soll-Bahn liegen und dessen Ausgang zur Übermittlung des Auslenkungsrichtungssignales ( A ) an den Exzenter ( 16 ) mittelbar oder unmittelbar angeschlossen ist.

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