CH680503A5 - - Google Patents

Description

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CH 680 503 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren an einer Schneiddrahtfunkenerosions-maschine zum Positionieren einer Drahtelektrode und eines Werkstückes relativ zueinander.

Eine konventionelle Schneiddrahtfunkenero-sionsmaschine, wie sie in der Fig. 2 gezeigt ist, um-fasst: Eine Drahtspule 1; eine von der Drahtspule 1 gelieferte Drahtelektrode 2; eine Bremsrolle 3; eine direkt mit der Bremsrolle 3 gekoppelte Pulverbremse 4; eine Hilfsrolle 5; eine obere Rolle 6; eine untere Rolle 7; eine Spannrolle 8; einen Elektromotor 9 zum Antreiben der Spannrolle 8; einen Tachogenerator 10 zum Feststellen der Drehzahl des Motors 9; eine Quetschrolle 11, die zum Festklemmen der Drahtelektrode 2 mit der Spannrolle 8 zusammenarbeitet; eine Feder 12 zum Andrücken der Quetschrolle 11 gegen die Spannrolle; ein Werkstück 13; eine Platte 14 mit einer ebenen Fläche zum Befestigen des Werkstückes 13; einen Tisch 15 zum Befestigen und Bewegen der Platte 14; eine Kugelspindel 16 zum Bewegen des Tisches 15; eine Nuss 17, um die Drehbewegung der Kugelspindel in ein geradliniges Verschieben des Tisches 15 umzuwandeln; einen Elektromotor 18 zum Antreiben der Kugelspindel 16; und eine Codiereinrichtung 19 zum Feststellen des Drehwinkels des Elektromotors 18.

Die Funkenerosionsmaschine umfasst im weiteren ein oberes Drahtführungsmittel 20, um die Drahtelektrode 2 über dem Werkstück 13 zu stützen; ein unteres Drahtführungsmittel 21 zum Stützen der Drahtelektrode 2 unterhalb des Werkstückes 13; ein Stromzuführelement 22, welches mit der Drahtelektrode 2 in Kontakt gebracht ist, um einen elektrischen Strom an die letztere zuzuführen; einen Kontaktdetektor 23, um festzustellen, ob die Drahtelektrode 2 und das Werkstück 13 zusammen in Berührung sind; und eine numerische Steuereinheit 25 zum Liefern von Instruktionen an die Bremse 4, den Motor 9 und den Motor 18. Die Bremsrolle 3, die Pulverbremse 4 und die Hilfsriemenscheibe 5 bilden zusammen eine Drahtelektrodenspanneinheit 40b. Die Spannrolle 8, der Motor 9, der Tachogenerator 10, die Quetschrolle 11 und die Feder 12 bilden zusammen eine Drahtelektrodenantriebseinheit 50. Der Tisch 15, die Kugelspindel 16, die Nuss 17, der Motor 18 und die Codiereinrichtung 19 bilden eine relative Bewegungseinheit 60, um die Drahtelektrode 2 und das Werkstück 13 relativ zueinander zu bewegen.

Die so aufgebaute Funkenerosionsmaschine arbeitet wie folgt:

Die Drahtelektrode 2 wird von der Drahtspule 1 geliefert und, angepasst an ihren Durchmesser, gespannt, indem sie um die Bremsrolle 3 gewickelt ist. Um im Betrieb den Schlupf der Drahtelektrode 2 zu verhindern und sie dabei passend zu spannen, ist die letztere mit einem Umgang um die Hilfsrolle und dann um die Bremsrolle 3 gewickelt. Die Drahtelektrode 2 ist über die obere Rolle 6 gelegt und wird durch das obere und untere Drahtführungsmittel 20, 21 an der richtigen Stelle positioniert und ist dann über die untere Rolle 7 gelegt. Die so eingelegte Drahtelektrode wird gespannt, indem sie durch die Spannrolle 8 und die Quetschrolle 11 festgeklemmt wird. Während des Betriebes ist die Quetschrolle 11 durch die Feder 12 gegen die Spannrolle 8 gedrückt, wobei die Quetschrolle 11 und die Spannrolle 8 zusammen ohne Schlupf rotieren. Dadurch wird die Drahtelektrode 2 entlang ihres Bewegungsweges unter Spannung gehalten.

Für die Schneiddrahtfunkenerosionsmaschine ist es notwendig, die relative Stellung der Drahtelektrode 2 zum Werkstück 13 vor dem Betrieb festzustellen. Dieser Vorgang ist nachfolgend genauer beschrieben:

Die Drahtelektrode 2 wird durch das Einstellen ihrer Geschwindigkeit und Spannung in Stellung gebracht. Der Motor 9, der mit der Spannrolle 8 gekoppelt ist, wird gesteuert durch die numerische Steuereinheit 24 angetrieben, um die Drahtelektrode 2 zu bewegen. Letztere wird, gesteuert durch ein Rückkopplungssignal, vom Tachogenerator 10 mit einer konstanten Geschwindigkeit vorwärtsbewegt.

Die Spannung der Drahteiektrode 2 wird durch die die Pulverbremse 4 steuernde numerische Steuereinheit 24 eingestellt. Die Pulverbremse 4 erzeugt eine Bremskraft, die proportional zu dem an sie gelieferten Strom ist, was bewirkt, dass die an die Drahtelektrode 2 angelegte mechanische Spannung proportional zu dem an die Pulverbremse gelieferten Strom ist. Letztere arbeitet nur, wenn die Drahtelektrode 2 in Bewegung ist. Demzufolge wird die Stellung der Drahtelektrode festgelegt, währenddem sie sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit und unter einer vorbestimmten Zugspannung bewegt. Wenn durch die numerische Steuereinheit ein Drehbefehl an den Motor 18 gegeben wird, wird der Tisch 15 langsam nach links bewegt, bis die Drahtelektrode 2 mit dem Werkstück 13 in Berührung gebracht ist. Daraufhin liefert der Kontaktdetektor 23 ein Detektionssignal an die numerische Steuereinheit 24, worauf die Stellung des Tisches 15 anhand des Ausgangssignales der Codiereinrichtung 19 festgestellt und in der numerischen Steuereinheit 24 gespeichert wird. Dadurch ist die relative Stellung der Drahtelektrode zur linken Endfläche des Werkstückes erkannt worden.

Das konventionelle Verfahren zum Positionieren einer Drahtelektrode relativ zu einem Werkstück an einer Schneiddrahtfunkenerosionsmaschine ist so wie oben beschrieben. Demzufolge kann die Positionierung nicht ohne das Vorwärtsbewegen der Drahtelektrode erhalten werden. Bei diesem Betrieb ist die Drahtelektrode leicht in Schwingungen versetzt, was die Genauigkeit und die Reproduzierbarkeit der Positionierung der Drahtelektrode relativ zum Werkstück vermindert.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obgenannten Schwierigkeiten, die beim konventionellen Verfahren zum Positionieren einer Drahtelektrode relativ zu einem Werkstück an einer Schneiddrahtfunkenerosionsmaschine vorhanden sind, zu eliminieren.

Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren in einer Schneiddrahtfunkenero-sionsmaschine zum Positionieren einer Drahtelektrode und eines Werkstückes relativ zueinander bereitzustellen, bei dem die Drahtelektrode und das

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Werkstück mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit relativ zueinander positioniert werden können.

Diese vorgenannte und andere Aufgaben der Erfindung sind anhand der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst worden.

Im erfindungsgemässen Verfahren wird die Drahtelektrode unter einer geeigneten Zugspannung gestoppt und das Werkstück wird, um die relative Stellung der Drahtelektrode und des Werkstückes festzustellen, mit ihr in Berührung gebracht.

Die Art, das Prinzip und die Nützlichkeit der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung sichtbar, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in welchen gleiche Teile mit gleichen Referenznummern oder Zeichen versehen sind.

Fig. 1 ist eine erklärende Darstellung teils als Blockdiagramm gezeichnet und zeigt eine Schneid-drahtfunkenerosionsmaschine, die nach einem erfindungsgemässen Verfahren zum Positionieren einer Drahtelektrode und eines Werkstückes relativ zueinander arbeitet und

Fig. 2 ist eine erklärende Darstellung teils als Blockdiagramm gezeichnet und zeigt ein Beispiel einer konventionellen Schneiddrahtfunkenerosions-maschine.

Ein Beispiel eines Verfahrens zum Positionieren einer Drahtelektrode und eines Werkstückes relativ zueinander an einer Schneiddrahtfunkenero-sionsmaschine ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Fig. 1 beschrieben.

In der Fig. 1 sind solche Bauteile, welche bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben worden sind, durch die gleichen Referenznummern oder Zeichen bezeichnet. Im weiteren sind in der Fig. 2 mit den Bezugszeichen 30 ein Gleichstrommotor; und mit 40a eine Drahtelektrodenspanneinheit, welche die Bremsrolle 3, die Hilfsrolle 5 und den Gleichstrommotor 30 umfasst, bezeichnet.

Die so aufgebaute Schneiddrahtfunkenerosions-maschine arbeitet wie folgt: Der Drahtelektrodenbe-wegungsweg ist der gleiche wie derjenige bei der konventionellen Schneiddrahtfunkenerosionsma-schine, welche vorstehend beschrieben worden ist. Die Drahtelektrode 2 wird gespannt durch Anwendung der Tatsache, dass ein Gleichstrommotor ein Drehmoment erzeugt, welches proportional zu einem an ihn angelegten Strom ist. D.h., die Drahtelektrode 2 wird gespannt durch Steuerung des Stromes des Gleichstrommotors 30 durch die numerische Steuereinheit 24. Weil ein Gleichstrommotor zum Spannen der Drahtelektrode 2 verwendet wird, kann diese auch gespannt werden, wenn ihre Bewegungsgeschwindigkeit auf Null reduziert wird. Demzufolge kann die Drahtelektrode in der gleichen Weise wie bei der konventionellen, vorgängig beschriebenen Schneiddrahtfunkenerosionsmaschine mit auf Null gesetzter Bewegungsgeschwindigkeit relativ zum Werkstück 13 positioniert werden. Wie oben beschrieben worden ist, wird beim erfindungsgemässen Verfahren die Drahtelektrode relativ zum Werkstück positioniert, nachdem sie gestoppt und gespannt worden ist. Dadurch ist die Drahtelektrode während dem Positioniervorgang nicht in Schwingungen versetzt, wodurch die Drahtelektrode relativ zum Werkstück mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit positioniert werden kann.

Indem hier ein Beispiel mit Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann naheliegend, dass verschiedenartige Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen und es wird demzufolge anvisiert, mit den beigefügten Ansprüchen alle solchen Änderungen und Modifikationen als innerhalb des wahren Geistes und Bereiches der Erfindung zu betrachten.

Claims (2)

Patentansprüche

1. Verfahren an einer Schneiddrahtfunkenero-sionsmaschine zum Positionieren einer Drahtelektrode und eines Werkstückes relativ zueinander mit folgenden Verfahrensschritten:

Stoppen der unter einer Zugspannung stehenden Drahtelektrode;

Bewegen der Drahtelektrode und des Werkstückes relativ zueinander; und

Unterbrechen der relativen Bewegung der Drahtelektrode und des Werkstückes sobald die Drahtelektrode und das Werkstück miteinander in Berührung gebracht worden sind, um eine relative Stellung der Drahtelektrode und des Werkstückes festzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtelektrode durch Steuerung des Stromes eines Gleichstrommotors mit einer numerischen Steuereinheit gespannt wird.

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