DE3023436C2

DE3023436C2 - Drahterodierverfahren

Info

Publication number: DE3023436C2
Application number: DE3023436A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Nagoya Kobayashi; Yoshifumi Nanasawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1979-06-26
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1984-05-30
Also published as: CH646357A5; US4324970A; DE3023436A1

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. 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

Patentansprüche:

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.