DE3023436C2 - Drahterodierverfahren - Google Patents
DrahterodierverfahrenInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING 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
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
- B23H7/06—Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
- B23H7/065—Electric circuits specially adapted therefor
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Description
Die Erfindung betrifft ein Drahterodierverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, Werkstücke durch Elektroerosion mit Hilfe einer Drahtelektrode zu beliebigen gewünschten
Konfigurationen zu schneiden, indem man das Werkstück relativ zur Drahtelektrode bewegt. Dabei kann
man insbesondere komplizierte Konfigurationen mit hoher Genauigkeit schneiden. Die Relativbewegung
zwischen dem Werkstück und der Drahtelektrode entlang der gewünschten Konfiguration wird durch eine
numerische Steuereinrichtung, eine Kopiersteuerungseinrichtung oder einen Computer gesteuert und zwar
so, daß die Dfahtelektrode um einen bestimmten Versetzungsbetrag relativ zur gewünschten Konfiguration
des Werkstücks versetzt ist. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art mit numerischer Steuerung erfolgt
auch diese Korrektur der Elektrodenbahn durch einen Rechner in Abhängigkeit vom Durchmesser der Drahtelektrode
und der Breite des Arbeitsspaltes, die entweder von Hand eingegeben oder auf dem Informationsträger
zusätzlich gespeichert sind (CH-PS 5 21815). Der Arbeitsspalt variiert aber sehr stark mit dem Spitzenwert
der Gleichspannung, der Impulslänge und der Impulspause, sowie mit den elektrischen Bearbeitungsbedingungen,
z. B. der Spaltspannung im Arbeitsspalt, dem spezifischen Widerstand der Arbeitsflüssigkeit, der Art
und Dicke des Werkstücks und verschiedenem mechanisehen
Bedingungen, z. B. der Vorschubgeschwindigkeit. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes
Drahterodierverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die zur Bestimmung des
Versetzungsbetrags notwendige Ermittlung der Spalt- : 5 weite auf einfache Weise präzise durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Drahterodierverfahren gemäß dem Hauptanspruch gelöst.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert; es zeigt
Fig. 1 Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens;
F i g. 2 eine Stufe der Messung des Entladungsspaltes bei dem Verfahren gemäß F i g. 1;
F i g. 2 eine Stufe der Messung des Entladungsspaltes bei dem Verfahren gemäß F i g. 1;
F i g. 3 und 4 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Werkstücke; und
F i g. 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht der Konfiguration eines Be-.trbeitungsspaltes.
F i g. 1 zeigt verschiedene Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung des Versetzungsgrades
der Drahtelektrode. Gemäß F i g. la wird die Drahtelektrode
12 in die Bohrung 54 des Werkstücks eingeführt, bevor der Zugangsschnitt entlang des mit gestrichelten
Linien angedeuteten Schlitzes 200 ausgeführt wird. Gemäß F i g. Ib wird der Zugangsschnitt gestoppt,
sobald die Drahtelektrode 12 sich um eine ausreichende Strecke des Zugangsschnitts vorwärtsbewegt hat. Während
dieses Zugangsschnittes von der in F i g. la gezeigten Position zu der in F i g. Ib gezeigten Position stellen
sich stabile elektrische EntladunjrAedingungen ein. Die
Drahtelektrode 12 wird nun um einen vorbestimmten Abstand 1 in den Bearbeitungssciilitz rückwärtsbewegt,
wie dies in Fig. Ic gezeigt ist. Die Drahtelektrode entfernt sich dabei von der Stopp-Position des Zugangsschnitts gemäß Fig. 1 b. Nun wird die Drahtelektrode 12
in einer Richtung senkrecht zur Arbeitsrichtung des Zugangsschnitts bewegt, und zwar in der in F i g. Ic gezeigten
Position. Die Verschiebung in der senkrechten Richtung wird fortgesetzt, bis die Drahtelektrode 12 die
Wandung des Werkstücks 10 berührt. Hierdurch wird die Weite des Entladungsspaltes gemessen. Gemäß
Fig. Id wird die Drahtelektrode 12 nach oben verschoben,
bis sie in Kontakt mit der Wandung des Arbeitsschlitzes 52 gelangt. Gemäß F i g. 1 e wird die Drahtelektrode
12 nun abwärts verschoben, bis sie in Kontakt mit der gegenüberliegenden Wand des Arbeitsschlitzes gelangt.
F i g. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Meßbereichs. Das Zentrum der Drahtelektrode 12 wird
gemäß der Pfeillinie Z aufwärts- und abwärtsverschoben und der Verschiebungsabstand tides Zentrums der
Drahtelektrode 12 wird gemessen. Hieraus errechnet sich der Entladungsspalt G gemäß der Formel δΙΊ. Der
Versetzungsbetrag der Drahtelektrode 12 kann aus dem , Enladungsspalt und dem Durchmesser der Drahtelektrode
12 errechnet werden. Die obigen Stufen werden unter automatischer Folgesteuerung gemäß einem in
einem Computer der Steuereinrichtung 28 gespeicherten Programm durchgeführt. Erfindungsgemäß werden
dabei die Unterbrechung des Zugangsschnittes, die
Rückwärtsverschiebung der Drahtelektrode 12 und die Messung des Entladungsspaltes durch Kontaktieren der
Drahtelektrode 12 mit den Wandungen des Werkstükkes 10 sowie die Errechnung des Versetzungsbetrages
automatisch durchgeführt
Nach der Berechnung des Versetzungsbetrages wird die Drahtelektrode 12 gemäß F i g. 1 f wieder zur Mittelposition
zurückbewegt, und sodann wird die Drahtelektrode wiederum im Zugangsschlitz 200 vorwärtsbewegt,
die Bearbeitung wird wiederum gestartet und der Zugangsschnitt weitergeführt, bis die Drahtelektrode einen
Abstand von der gewünschten Werkstückkonfiguration 100 einnimmt welcher dem errechneten Versetzungsbetrag
entspricht
Bei der obigen Ausführungsform wird der Entladungsspalt
nur an einer Stelle des Zugangsschnittes 200 gemessen. Es ist jedoch bevorzugt, die Entladungsspalte
mehrmals in verschiedenen Positionen im Zugangsschnittbereich L zu ermitteln.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit einer numerischen Steuerungseinrichtung durchgeführt werden.
Der Versetzungsbetrag kann manuell ermittelt werden. Die Drahtelektrode wird senkrecht zur Bearbcitung»-
richtung verschoben, um die Weite des Entladungsspaltes zu messen. Der Meßwert wird in die numerische
Steuerungseinrichtung eingegeben und die Berechnung des Versetzungsbetrages wird automatisch durchgeführt.
Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren leicht durchgeführt werden, indem man die Folgesteuerung
mit der numerischen Steuerung kombiniert.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch mit Hilfe eines NC-Bandes mit der numerischen Steuerungseinrichtung
durchgeführt werden. Dabei wird der Versetzungsbetrag in dieser Position automatisch gemessen.
Danach wird die Drahterodierbearbeitung in Abhängigkeit von dem ermittelten Versetzungsbetrag
durchgeführt.
Die Ermittlung des Versetzungsbetrages muß nicht unbedingt in einem Zugangsschnitt erfolgen. Vielmehr
kann der Versi. tzungsbetrag in jeder beliebigen Schnitlposition
in einem Abfallbereich des Werkstücks außerhalb der Werkstückskonfiguration erfolgen.
Gemäß den F i g. 3 und 4 können die Schnitte in den Abfallbereichen des Werkstücks jeweils in gewünschten
Positionen außerhalb der Werkstückskonfiguration des Werkstücks 10 erfolgen, derart, daß diskrete, lineare
Schnittbereiche oder gekrümmte Schnittbereiche gebildet werden. Insbesondere kann der Zugangsschnitt aus
mehreren diskreten Schnitten bestehen, und zwar zum Zweck der präzisen Ermii'lung der Versetzungsdaten
für eine zweidimensionale Bearbeitung in zwei Richtungen. Dies ist wichtig im Falle· unterschiedlicher elektrischer
Entladungsspalte zwischen dem Werkstück 10 und der Drahtelektrode 12 in den beiden Richtungen
der X-Achse und der Y-Achse.
Im praktischen Betrieb zeigt der Bearbeitungsschlitz
52 des Werkstücks 10 gemäß Fig.5 unterschiedliche Weiten entlang der axialen Richtung der Drahtelektrode
12. Diese unterschiedlichen Weiten des Schlitzes bleiben während der Bearbeitung im wesentlichen erhalten.
Daher kannn man eine stabile Bearbeitüngskonfiguraiion
mit höchster Genauigkeit erzielen, indem man die Weite des Schlitzes in einer beliebigen Position festlegt
oder ermittelt.
Erfindungsgemäß ist es somit nicht erforderlich, in herkömmlicher Weise eine Testbearbeitung durchzuführen.
Vielmehr kann ώ: Ermittlung der Versetzung
der Drahtelektrode mit höchster Genauigkeit in kürzester Zeit durchgeführt werden. Darüber hinaus eignet
sich das erfindungsgemäße Verfahren hervorragend zur vollautomatischen Drahterodierbearbei tung.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Drahterodierverfahren zur Erzeugung einer gewünschten
Werkstückkonfigui-ation durch Relativbewegung
zwischen dem Werkstück und einer Drahtelektrode unter Ermittlung der erforderlichen
Versetzung der Drahtelektrode relativ zur gewünschten
Werkstückkonfiguration aus dem Drahtdurchmesser und der Arbeitsspaltbreite, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Schnitt in einem Abfallbereich des Wersktücks außerhalb der gewünschten
Werkstückkonfiguration ausgeführt wird, die Erodierbearbeitung unterbrochen und die
Drahtelektrode um einen vorbestimmten Abstand zurückbewegt wird, worauf die Drahtelektrode in
einer Richtung senkrecht zur Bearbeitungsrichtung verschoben wird bis sie die Wandung des Werkstücks
berührt, worauf die so ermittelte Spaltweite bei der Berechnung der Versetzung der Drahtelektrode
in Ansatz gebracht wird.
2. Drahterodierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnitt in einem Abfallbereich
des Werkstücks als Zugangsschnitt von einer Startbohrung bis zur Werkstückkonfiguration
ausgeführt wird.
3. Drahterodierverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung
der Entladungsspaitweite mehrmals in verschiedenen Positionen des Werkstückabfallbereichs
durchgeführt wird.
4. Drahterodierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag
der Versetzung der Brahtelektrode durch automatische
Folgesteuerung nach einem vorbestimmten Programm ermittelt wird.
5. Drahterodierverfahren nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtelektrode zur
Messung der Entladungsspaltweite in einer Richtung senkrecht zur Arbeitsrichtung hin- und herverschoben
wird, bis die Drahtelektrode die beiden Wandungen des Bearbeitungsschlitzes berührt, worauf
der Betrag der Versetzung der Drahtelektrode automatisch aus der ermittelten Entladungsspaltweite
und dem Durchmesser der Drahtelektrode errechnet wird.
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Also Published As
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