CH686347A5

CH686347A5 - Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung.

Info

Publication number: CH686347A5
Application number: CH369992A
Authority: CH
Inventors: Hisashi Yamada; Takuji Magara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1996-03-15
Also published as: DE4240726C2; US5315088A; JP2688136B2; JPH05154718A; DE4240726A1

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung. In derartigen Einrichtungen tritt zwischen einem Werkstück und einer Bearbeitungselektrode eine elektrische Entladung auf, die zugeführt wird, während ein vorbestimmter Spalt zwischen dem Werkstück und der Bearbeitungselektrode aufrecht erhalten wird, um das Werkstück durch eine Energie der elektrischen Entladung zu erodieren, und die sich insbesondere auf eine Einrichtung zur Funkenerosion bezieht, in welcher eine normale oder gewöhnliche Bearbeitung und eine Endbearbeitung automatisch ausgeführt werden kann.

Im allgemeinen wird in einer Einrichtung für die Drahtschneidefunkenerodierung eine elektrische Entladungsenergie auf die auszuführende Bearbeitung reduziert, um eine höhere Oberflächenfeinheit zu erreichen. Hier steht die elektrische Entladungsenergie in Proportion zu einem Produkt zwischen einem elektrischen Entladungsstrom Ip und einer Einschaltzeit rp der elektrischen Entladung. Der elektrische Entladungsstrom Ip und die Einschaltzeit tp der elektrischen Entladung im Falle einer elektrischen Entladung eines Kondensators kann durch die folgende Beziehung gefunden werden:

Ip = (EO - Ea) V(C/L) ...(1)

xp = iiVlc" ... (2)

wobei Eo eine elektrische Entladungsspannung ist; Ea eine Bogenspannung ist; C eine elektrostatische Kapazität ist; und L eine Induktion ist.

Wie oben beschrieben wurde, weist die Bearbeitungseinrichtung mit Drahtschneidfunkenerosion das folgende Problem auf. Dies besteht darin, dass die Entladungsenergie nicht auf einen Wert gesteuert werden kann, der kleiner als ein bestimmter Wert ist, weil der Bearbeitungskörper eine elektrostatische Streukapazität aufweist, wodurch eine Grenze zur Verbesserung der Oberflächenfeinheit einer bearbeiteten Oberfläche gegeben ist.

In einer konventionellen Einrichtung, zur Lösung des obengenannten Problems, ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. SHO 61-197 128 und der japanischen Patentveröffentlichung Nr. SHO 61-270 022 eine Einrichtung vorgeschlagen worden, in welcher, um die Oberflächenfeinheit in der Endbearbeitung zu verbessern, ein Maschinenkörper und ein Werkstück voneinander elektrisch isoliert sind. In der allgemeinen Bearbeitung jedoch, welche eine Vorbearbeitung und halbfeine Bearbeitungen ein-schliesst, die bis zur Endbearbeitung führen, sind der Maschinenkörper und das Werkstück gegenseitig kurz geschlossen. Diese zwei Bedingungen werden automatisch durch die Verwendung eines elektromagnetischen Schalters ausgeführt.

Fig. 12 der beigefügten Zeichnungen zeigt eine Ansicht einer konventionellen Einrichtung zum Drahtschneiden mittels Funkenerosion. In Fig. 12 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Maschinenkörper; 1a einen Ständer; 1b ein Bett; 2 und 3 Kreuztische, die entsprechend in einer X-Richtung und in einer Y-Richtung bewegbar sind, welche auf dem Bett 1b angeordnet sind; 4 eine Metalloberflächenplatte oder einen Metallschemel, welcher auf dem Kreuztisch 3 befestigt ist; 5 eine Drahtelektrode; 6 eine Versorgungsspule zur Zulieferung der Drahtelektrode 5; 7 einen Bremskraftverstärker zur Aufbringung einer Spannung auf die Drahtelektrode 5; 8a eine obere Führung zur Führung der Drahtelektrode 5 in eine Lage zwischen einem Polpaar; 8b eine untere Führung; 9 ein Paar von Wickelrollen zur Aufwicklung der gebrauchten Drahtelektrode 5; 10 die gebrauchte Drahtelektrode; 11 eine elektrische Bearbeitungsstromquelle; 12 eine Steuereinheit; 13 ein Werkstück; 14a eine Drahtzuführung, durch welche eine Energie zur Drahtelektrode 5 von der elektrischen Bearbeitungsstromquelle 11 zugeführt wird; und 14b eine Drahtzuführung, durch welche die Energie zum Werkstück zugeführt wird.

Des weiteren bezeichnet Bezugszeichen 15 eine elektrische Endbearbeitungsstromquelle; 16a und 16b Drahtzuführungen, durch welche eine Energie von der elektrischen Endbearbeitungsstromquelle 15 zugeführt wird; und 17 einen elektromagnetischen Schalter. Fig. 13 zeigt eine vergrösserte Ansicht des den elektromagnetischen Schalter 17 umgebenden Bereiches. Bezugszeichen 18 bezeichnet ein Gehäuse, mit welchem der elektromagnetische Schalter 17 von einer Bearbeitungsflüssigkeit wasserdicht abgeschlossen ist; 19a und 19b Kurzschlussdrähte zum gegenseitigen Kurzschliessen des Schemels 4 und des Werkstücks 13; 20 eine Signallinie von der Steuereinheit 12, welche das Ein- und Ausschalten des elektromagnetischen Schalters 17 steuert; und 21 eine isolierte Spanneinrichtung, welche aus elektrisch isolierendem Material besteht. Die Anordnung ist so, dass die isolierte Spanneinrichtung 21 fest auf dem Schemel 4 durch Schrauben oder ähnlichem befestigt ist, das Werkstück 13 wird auf der isolierten Spanneinrichtung 21 gehalten, und der Zuführdraht 16a von der elektrischen Endbearbeitungsstromquelle 15 ist mit dem Werkstück 13 verbunden, während die elektrische Endbearbeitungsstromquelle 15 vom Schemel 4 elektrisch isoliert ist, was heisst, vom Maschinenkörper 1. Ferner werden, wenn der elektromagnetische Schalter 17 durch die Steuereinheit 12 eingeschaltet wird, der Schemel 4

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und das Werkstück 13 in eine leitende Bedingung gebracht, und zwar durch die Kurzschaltungsdrähte 19a und 19b.

Die konventionelle Maschine ist wie oben beschrieben aufgebaut. Folglich wird in der normalen Bearbeitung, einschliesslich der Vorbearbeitung und der halbfertigen Bearbeitung, der elektromagnetische Schalter 17 auf die Ein-Stellung gebracht. Insbesondere wird ein Paar von Polen der elektrischen Bearbeitungsstromquelle 11 durch den Zuführdraht 14a mit der Drahtelektrode 5 verbunden, und der andere Pol wird durch die Drahtzuführung 14b, den Kurzschlussdraht 19a, den elektromagnetischen Schalter 17 und den Kurzschlussdraht 19b mit dem Werkstück 13 verbunden, so dass eine Bearbeitungsenergie zugeführt wird, um die Bearbeitung auszuführen. Überdies wird in der Endbearbeitung der elektromagnetische Schalter in eine elektrisch isolierte Bedingung gebracht. Insbesondere wird einer von einem Paar von Polen der elektrischen Endbearbeitungsstromquelle 15 durch die Drahtzuführung 16a mit der Drahtelektrode 5 verbunden, und der andere Pol wird durch die Drahtzuführung 16b mit dem Werkstück 13 verbunden. Ferner werden, weil die Kurzschlussdrähte 19a und 19b voneinander isoliert sind, eine Streukapazität der Drahtelektrode 5 und eine Streukapazität des Schemels 4, d.h. des Maschinenkörpers 1, voneinander getrennt. So wird eine Bearbeitung, in welcher die Streukapazität sehr klein ist, möglich gemacht. Wie oben beschrieben ist, falls die Maschine so ausgeführt ist, dass der elektromagnetische Schalter 17 automatisch ein- und ausgeschaltet wird, abhängig von der Wahl der elektrischen Bearbeitungsstromquelle 11 oder elektrischen Endbearbeitungsstromquelle 15, die Oberflächenfeinheit bei der Endbearbeitung verbessert, und die Bereitstellung der elektrischen Bearbeitungsstromquelle eliminiert die Notwendigkeit, dass die Zuführungsdrähte in Verbindung mit dem Bearbeitungsweg umgeschaltet werden müssen.

Die oben beschriebene Drahterodiereinrichtung ist in dem Fall vorteilhaft, in welchem die Bearbeitungsenergie von der elektrischen Endbearbeitungsstromquelle 15 zugeführt wird, zur Vornahme der Bearbeitung, welche die Oberflächenfeinheit verbessert. Dagegen wird in dem Fall, wo die Bearbeitungsenergie von der Bearbeitungsstromquelle 11 zugeführt wird, um eine normale oder gewöhnliche Bearbeitung auszuführen, die Verbindung von der elektrischen Bearbeitungsstromquelle zum Werkstück 13 über einen Pfad von der Drahtzuführung 14b zum Schemel 4, dem Kurzschlussdraht 19, dem elektromagnetischen Schalter 17, dem Kurzschlussdraht 19b zum Werkstück 13 gebracht. Im allgemeinen ist der Querschnittbereich des Schemels 4 wesentlich grösser als die Drahtzuführungen, und es muss in Erwägung gezogen werden, dass ein Wert einer Induktion von der befestigten Position der Drahtzuführung 14b auf dem Schemel 4 zu einer befestigten Position des Werkstücks 13 im wesentlichen auf dem Schemel 4 konstant ist. Folglich wird, im Falle, wo die isolierte Spanneinrichtung 21 verwendet wird, während die Drahtzuführung der elektrischen Endbearbeitungsstromquelle 15 zum Werkstück 13 durch den elektromagnetischen Schalter 17 verläuft, die Induktion wesentlich anwachsen, wegen eines Anwachsens in der Drahtzuführung und der Tatsache, dass eine Schaltung in eine Schleifenkonfiguration gebracht wird.

Als technische Referenzliteratur bezüglich dieser Erfindung wird «Drahterodiermaschine» angegeben, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. SHO 62 188 625 dargelegt ist.

Die konventionelle Drahterodiereinrichtung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, weist die folgenden Probleme auf. Das heisst, dass das Anwachsen der Induktion den Bearbeitungsstromwert reduziert, wodurch die Bearbeitungsgeschwindigkeit oder Rate reduziert werden. Des weiteren wächst das Hängenbleiben des Elektrodenmaterials der Drahtelektrode am Werkstück ebenfalls an. Somit wird der Bearbeitungsvorgang behindert. Ferner besteht, weil der Wert des Bearbeitungsstromes von der Länge der Drahtzuführung abhängt, eine Grenze oder Einschränkung oder ein Problem, dass die Länge der Drahtzuführung nicht konstant gehalten werden kann, um eine konstante Bearbeitungsgenauigkeit zu bewirken.

Im Hinblick auf das obengenannte sind für die konventionellen Funkenerodiermaschinen Gegenmass-nahmen erforderlich, indem die Befestigungsposition des elektromagnetischen Schalters und die Befestigungsposition der isolierten Spanneinrichtung soweit als möglich gegeneinander angenähert werden, damit die Induktion der Drahtzuführung reduziert und die Drahtzuführung verkürzt wird. In der Befestigungsposition des elektromagnetischen Schalters ist es jedoch nicht praktisch, dass der elektromagnetische Schalter 17 innerhalb einer Bearbeitungsflüssigkeit angeordnet ist, insbesondere in einer Drahterodiermaschine des Typs, in welchem ein bearbeiteter Bereich oder Bearbeitungsbereich in die Bearbeitungsflüssigkeit eingetaucht ist. Folglich ist es erforderlich, dass der elektromagnetische Schalter 17 an einem Ort angebracht ist, welcher vom Schemel beabstandet ist. Ferner kann die Befestigungsposition der isolierten Spanneinrichtung, d.h. der Halteposition des Werkstückes, nicht in einer Position sein, in welche die Drahtzuführung hinreicht. Somit besteht ein Problem, dass die Befestigungsposition begrenzt oder eingeschränkt ist.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung zu schaffen, in welcher eine Kapazitätsstreuung zwischen einer Drahtelektrode und einem Werkstück automatisch bei der Endbearbeitung reduziert werden kann, eine Induktion zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück bei Normalbearbeitung reduziert werden kann, und wo es keinen Wechsel der Induktion hinsichtlich der Befestigungsposition des Werkstückes auf dem Schemel gibt, und wo es keine Grenze oder Einschränkung der Befestigungsposition des Werkstückes gibt.

Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

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Dies bewirkt die nachfolgend beschriebenen Vorteile. Die Schaltung wird auf dem Schemel oder dem Werkstück gemacht. Folglich kann die Kapazitätsstreuung zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück automatisch auf Endbearbeitung reduziert werden, während die Induktion zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück auf normale oder gewöhnliche Bearbeitung reduziert wird. Ein Wechsel der Induktion hinsichtlich der Befestigungsposition des Werkstückes auf dem Schemel kann eliminiert werden. Somit ergibt sich keine Grenze oder Begrenzung der Befestigungsposition des Werkstückes.

Des weiteren umfasst die Einrichtung für Funkenerosionsbearbeitung vorzugsweise einen Magnet, worin die Schaltmittel durch den Magneten fest auf dem Schemel befestigt werden. Mit der obigen Einrichtung, weil die Schaltmittel auf dem Schemel durch den Magneten befestigt sind, wird ein Vorteil erreicht, wodurch es möglich wird, die Schaltmittel in irgendeiner optimalen Position auf dem Schemel zu befestigen.

In der vorliegenden Erfindung sind Isoliermittel für eine gegenseitige elektrische Isolierung des Werkstückes und des Schemels und der Schaltmittel für die wahlweise Offenschaltung/Kurzschaltung zwischen dem Körper und dem Werkstück vorgesehen, und das Werkstück oder der Schemel und die Schaltmittel sind gegenseitig durch ein Koaxialkabel miteinander verbunden. Mit der Einrichtung werden folgende Vorteile erreicht. Eine Kapazitätsstreuung zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück kann automatisch bei der Endbearbeitung reduziert werden, während eine Induktion zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück bei normaler oder gewöhnlicher Bearbeitung reduziert wird. Überdies kann ein Wechsel der Induktion bezüglich der Befestigungsposition des Werkstückes und des Schemels eliminiert werden. Somit wird durch die Befestigungsposition des Werkstückes keine Grenze oder Einschränkung gegeben.

Weitere Zwecke und Eigenschaften dieser Erfindung werden durch die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verständlicher.

Fig. 1 ist eine Ansicht, die eine schematische Einrichtung einer Funkenerosionsbearbeitungsmaschine gemäss der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche Isolierung/Kurzschlussschaltmittel der Funkenerosions-bearbeitungsmaschine gemäss der Erfindung zeigt;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Umriss oder äussere Erscheinung eines Schalters zeigt, der in Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 4a und 4b sind Querschnittansichten, welche Anordnung/Funktion des Schalters gemäss Fig. 3 zeigen;

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Umriss einer anderen Ausführungsform des Schalters gemäss Fig. 1 zeigt;

Fig. 6 ist eine Querschnittdarstellung, welche eine Anordnung des Schalters gemäss Fig. 5 zeigt;

Fig. 7a und 7b sind Querschnittansichten, welche die Anordnung und die Funktion einer anderen Ausführungsform des Schalters, dargestellt in Fig. 1, zeigen;

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Umriss einer anderen Ausführungsart des Schalters, dargestellt in Fig. 1, zeigt;

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht als Ganzes, in welcher eine andere Befestigungsanordnung des Schalters gemäss Fig. 8 gezeigt ist;

Fig. 10 ist eine Ansicht zur Erläuterung, in welcher ein Beispiel gezeigt ist, für den Fall, wo eine Mehrzahl von erfindungsgemässen Schaltern verwendet werden;

Fig. 11 ist eine Ansicht, in welcher Isolierung/Kurzschlussschaltmittel gezeigt sind, die zu einer anderen Ausführungsart der Erfindung gehören;

Fig. 12 ist eine Ansicht zur Erklärung, in welcher eine ganze Einrichtung einer konventionellen Fun-kenerosionsbearbeitungsmaschine gezeigt wird; und

Fig. 13 ist eine Ansicht zur Erklärung, in welcher die Isolation/Kurzschlussschaltmittel der konventionellen Funkenerosionsbearbeitungsmaschine, dargestellt in Fig. 12, gezeigt sind.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemässe Ausführungsart einer Einrichtung zum Drahterodieren dargestellt. In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 1 bis 16 und 21 Teile und Elemente, die gleich oder äquivalent zu denjenigen des vorhergenannten konventionellen Ausführungsbeispiels sind, welche durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Schalter, der durch einen pneumatischen Druck oder ähnlichem betätigt wird; und 23 eine Drahtzuführung, durch welche der Schalter 22 mit dem Werkstück 13 verbunden ist. Des weiteren zeigt Fig. 2 im Detail feste oder stationäre Teile des entsprechenden Werkstückes 13 und Schalters 22. Das Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Schlauch, durch welchen der pneumatische Druck oder ähnliches, welcher den Schalter 22 betätigt, geführt wird. Der Schalter 22 ist fest direkt auf dem Schemel 4 durch Schrauben oder ähnliches befestigt. In Fig. 2 bezeichnet Bezugszeichen 25 mit Gewinde versehene Löcher; und 27 eine Kupplung für den Schlauch 24.

Fig. 3 ist ein Umriss des Schalters 22, dargestellt in Fig. 1, während Fig. 4a und 4b Querschnittansichten des Schalters 22 sind. Wie in Fig. 4a dargestellt ist, bezeichnet Bezugszeichen 31 einen metallischen Faltenbalg; und 32 eine metallische Abdeckung. Die metallische Abdeckung 32 ist fest mit dem oberen Ende des metallischen Faltenbalgs 31 durch Schweissung oder ähnlichem verbunden, welcher

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so angeordnet ist, dass er durch einen pneumatischen Druck vom unteren Ende des metallischen Faltenbalgs 31 ausgedehnt und zusammengezogen werden kann. Das Bezugszeichen 35 bezeichnet eine Metallplatte, die ein Paar von Kontakten 33 und 34 aufweist. Die Metallplatte 35 ist fest auf der Abdek-kung 32 durch Schweissung oder ähnlichem befestigt. Das Bezugszeichen 36 bezeichnet eine Anschlussklemme, welche einen Kontakt 37 aufweist. Die Anschlussklemme 36 ist fest direkt auf dem Schemel 4 durch Bolzen oder ähnlichem befestigt. Das Bezugszeichen 38 bezeichnet eine Anschlussklemme, welche einen Kontakt 39 aufweist, und welcher durch die Drahtzuführung 23 mit dem Werkstück 13 verbunden ist.

Ferner bezeichnet Bezugszeichen 40 eine Spiralfeder, die eine Federkraft aufweist, die grösser ist als diejenige des metallischen Faltenbalgs 31. Das Bezugszeichen 41 und 42 bezeichnen Gehäuse. Die Spiralfeder 40 wird ausgedehnt und zusammengedrückt, während sie durch eine innere Oberfläche des Gehäuses 41 geführt ist. Die Spiralfeder 40 hat ein unteres Ende, welches in Kontakt mit der Abdek-kung 32 ist. Die Gehäuse 41 und 42 werden durch ein elektrisch isolierendes Material wie Kunstharz oder ähnliches gebildet. Die Anschlussklemmen 36 und 38 sind fest auf den Gehäusen 41 und 42 unter einer elektrisch isolierenden Bedingung fest angebracht. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet einen Flansch, welcher mit dem unteren Ende des metallischen Faltenbalgs 31 durch Schweissung oder ähnlichem verbunden ist. Der Flansch 43 ist fest auf dem Gehäuse 42 durch Bolzen oder ähnlichem angebracht, und ist von den Klemmen 36 und 38 elektrisch isoliert.

Die Funktion des Schalters 22, dargestellt in Fig. 4a und 4b wird nun beschrieben. Fig. 4a zeigt den Schalter 22 in einer ausgeschalteten Bedingung, während Fig. 4b den Schalter 22 in einer eingeschalteten Bedingung zeigt. Wie in Fig. 4a dargestellt ist, ist der metallische Faltenbalg 31 durch eine Federkraft der Spiralfeder 40 unter der Bedingung, dass kein pneumatischer Druck auf den metallischen Faltenbalg 31 ausgeübt wird, zusammengedrückt, so dass die Kontakte 33 und 34 in einer solchen Bedingung sind, dass sie von den entsprechenden Kontakten 37 und 39 getrennt sind. Die Anschlussklemmen 36 und 38 sind in eine isolierte Bedingung gebracht worden. Dadurch sind das Werkstück 13 und der Schemel 4 in eine isolierte Bedingung gebracht worden. Ferner wächst, wie in Fig. 4b dargestellt ist, wenn der pneumatische Druck auf den Raum innerhalb des metallischen Faltenbalgs 31 durch den Schlauch 24 ausgeübt wird, der Druck im metallischen Faltenbalg 31 an. Die ganze Länge des metallischen Faltenbalgs 31 wird ausgedehnt, während die Spiralfeder 40 zusammengepresst wird. Schliesslich sind die Kontakte 33 und 34 mit den entsprechenden Kontakten 37 und 39 im Kontakt und werden stationär. Unter dieser Bedingung werden die Anschlussklemmen 36 und 38 in einen leitenden Zustand gebracht, was bedeutet, dass das Werkstück 13 und der Schemel 4 in eine leitende Bedingung gebracht wird.

Die Funktion wird nachfolgend beschrieben. Normalerweise wird in einer Drahterodierbearbeitung, nach der Vorbearbeitung und der halbfertigen Bearbeitung, in welcher eine Energie gross ist, schliesslich eine Bearbeitung ausgeführt, in welcher die Energie extrem klein ist, zur Beendigung der Bearbeitung einer bearbeiteten Oberfläche eines Werkstückes 13 mit einer feinen Oberfläche. Während der normalen Bearbeitung, einschliesslich der Vorbearbeitung und der halbfertigen Bearbeitung, wird ein Befehl an die Steuereinheit 12 durch einen externen Input, einem NC-Programm oder ähnlichem abgegeben, um die Bearbeitungsstromquelle 11 auszuwählen. Ferner wird ein Befehl ausgegeben, damit komprimierte Luft zum Schlauch 24 geführt wird, wodurch der Schalter 22 in eine leitende Bedingung gebracht wird. Unter den oben beschriebenen Bedingungen beginnt die Bearbeitung. Dann wird ein Pol des Polpaares der elektrischen Bearbeitungsstromquelle 11 mit der Drahtelektrode 5 verbunden, und zwar durch den Zuführdraht 14a, während der andere Pol mit dem Werkstück 13 verbunden wird, und zwar durch den Zuführdraht 14b, den Schemel 4, den Schalter 22 und den Zuführdraht 23. Eine Bearbeitungsenergie wird an den Zuführkreis von der elektrischen Bearbeitungsstromquelle 11 zugeführt. Die elektrische Entladung, welche zwischen dem Werkstück 13 und der Drahtelektrode 5 erzeugt wird, führt den Bearbeitungsvorgang aus.

Hier wird der Zuführdraht 23 so kurz als möglich gemacht, um den Effekt der Induktion zu reduzieren, da die Drahtinduktion ansteigt, wenn der Draht lang wird, es verbleibt jedoch eine gewisse Drahtinduktion. Dennoch wird die Induktion des Schemels 4 im vorgenannten Zuführkreis im Vergleich mit der Drahtzuführung extrem kleiner. Folglich wird die Induktion im wesentlichen als konstant betrachtet, unabhängig von der Distanz zwischen dem Schalter 22 und der Befestigungslage der Drahtzuführung 14b zum Schemel 4. Deshalb wird eine Bearbeitung mit einer äquivalenten Bearbeitungsenergie bei einer optimalen Position der befestigten Lage des Schalters 22 auf dem Schemel 4 möglich gemacht. Daraufhin wählt die Steuereinheit 12 in der Endbearbeitung die elektrische Bearbeitungsstromquelle 15, und die komprimierte Luft, welche in den Schlauch 24 geführt worden ist, wird abgelassen, wodurch der Schalter 22 in eine solche Bedingung gebracht wird, in welcher er elektrisch isoliert ist. Wenn die Bearbeitung unter der oben beschriebenen Bedingung startet, wird ein Pol des Polpaares der elektrischen Bearbeitungsstromquelle 15 mit der Drahtelektrode 5 durch die Drahtzuführung 16a verbunden, während der andere Pol mit dem Werkstück 13 durch die Drahtzuführung 16b verbunden wird. Ferner wird, weil die Drahtzuführung 23 und der Schemel 4 gegenseitig isoliert sind, eine Bearbeitung möglich gemacht, in welcher die Streukapazität extrem klein ist.

Fig. 5 zeigt den Umriss einer anderen Ausführung eines Schalters 22, dargestellt in Fig. 1, während Fig. 6 einen Querschnitt des Schalters 22 zeigt. In Fig. 6 weist das Gehäuse 42, welches in der Aus5

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führungsform in Fig. 4 dargestellt ist, einen Teil auf, der aus einem leitenden Material wie Metall oder ähnlichem besteht, während diese Ausführungsform ein leitendes Gehäuse 44 aufweist, das aus einem leitenden Material wie Metall oder ähnlichem gebildet ist. Der Flansch 43 ist fest auf dem leitenden Gehäuse angebracht. Ferner ist das leitende Gehäuse 44 fest auf dem Schemel 4 befestigt. Somit wird der metallische Faltenbalg 31 für sich auf ein elektrisches Potential gebracht, das gleich ist, wie dasjenige des Schemels 4. Folglich werden, wenn der metallische Faltenbalg 31 durch den pneumatischen Druck ausgedehnt wird, so dass die Kontakte 34 und 39 gegenseitig in Kontakt gebracht werden, das Werkstück 13 und der Schemel 4 in eine leitende Bedingung gebracht, und zwar durch den metallischen Faltenbalg 31.

Fig. 7a und 7b zeigen noch Querschnittansichten einer anderen Ausführung des Schalters 22, wie er in Fig. 1 dargestellt ist. In Fig. 7 sind Teile, die gleich oder ähnlich zu denjenigen der vorhergehenden Ausführung sind, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung der gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen wird weggelassen. Das Bezugszeichen 45 bezeichnet einen einfach wirkenden Zylinder mit einer Feder; 46 eine Kolbenstange, die entlang des Zylinders und innerhalb desselben bewegbar ist; und 47 eine Feder. Die Kolbenstange 46 weist ein oberes Ende auf, an welchem die Metallplatte 35 fest angebracht ist. Die Kolbenstange 46 kann durch einen pneumatischen Druck und eine Federkraft vertikal bewegt werden. Die Bezugszeichen 41 und 42 bezeichnen Gehäuse, welche aus einem isolierenden Material wie Kunstharz oder ähnlichem gebildet sind. Die Gehäuse 41 und 42 halten die Anschlussklemmen 36 und 38 und den Zylinder 45 in einer elektrisch isolierten Bedingung.

Die Funktion wird nachfolgend beschrieben. Fig. 7a zeigt den Schalter 22 in einer ausgeschalteten Bedingung, während Fig. 7b den Schalter 22 in einer eingeschalteten Bedingung zeigt. Wie aus Fig. 7a ersichtlich ist, wird die Kolbenstange 46 unter einer Bedingung, dass kein pneumatischer Druck anliegt, durch die Feder 47 nach unten gedrückt, und die Kontakte 33 und 34 sind von den entsprechenden Kontakten 37 und 39 getrennt. Somit sind die Anschlussklemmen 36 und 38 isoliert. Wie in Fig. 7b gezeigt wird, wird die Kolbenstange 46, wenn ein pneumatischer Druck im Raum innerhalb des Zylinders 45 aufgebracht wird, nach oben bewegt, und die Kontakte 33 und 34 sind in Kontakt mit den entsprechenden Kontakten 37 und 39. Somit wird die Anschlussklemme 36 und die Anschlussklemme 38 in eine leitende Bedingung gebracht. In Verbindung mit dem obigen ist in den obengenannten Ausführungsformen der Körper des Schalters 22 fest auf dem Schemel 4 durch Schrauben oder ähnlichem befestigt. Wie in Fig. 8 dargestellt ist, wird der Körper des Schalters 22 jedoch fest auf einen Magneten

48 montiert. Es können ähnliche oder gleiche Vorteile erreicht werden wie in dem Fall, wo der Körper des Schalters fest und direkt auf dem Schemel 4 durch Bolzen oder ähnlichem angebracht ist, weil der Magnet 48 leitend ist. Ferner wird ein Vorteil erreicht, da es möglich ist, den Schalter 22 in einer optimalen oder irgendeiner wünschbaren Lage auf dem Schemel 4 fest zu montieren.

Ferner kann die Anordnung so sein, wie in Fig. 9 dargestellt ist, dass eines des Paars von Anschlussklemmen des Schalters 22 direkt und fest auf dem Werkstück 13 durch den Magneten 48 gehalten ist, während die andere Anschlussklemme durch den Zuführungsdraht 23 mit dem Schemel 4 verbunden ist. Mit dieser Anordnung ist es möglich, Vorteile zu erreichen, die mit ähnlichem Vorgang gleich zu denjenigen der vorgenannten Ausführungsformen sind. Als Folge der Ausführungsart, die in Fig. 9 dargestellt ist, kann ein Vorteil erreicht werden, der darin besteht, dass in dem Fall, wo das Werkstück 13 relativ gross ist, der Schalter 22 in einer Lage festgehalten werden kann, die den zu bearbeitenden oder bearbeiteten Teil benachbart ist.

Des weiteren sind, wie in Fig. 10 ersichtlich ist, eine Mehrzahl von Kupplungen vorgesehen, die entsprechend in optimalen Lagen auf dem Schemel 4 angebracht sind, wodurch es möglich ist, eine oder mehrere der Kupplungen 27 auszuwählen, welche benachbart zu der Halteposition des Schalters 22 angeordnet ist oder sind. In dem Falle, wo die Position des Schalters 22 mit einem grossen Abstand von der Position der Kupplung 27 angeordnet ist, ist es nicht erforderlich, den Schlauch 24 zu verlängern, um es möglich zu machen, dass eine Störung mit dem Bearbeitungsvorgang eliminiert wird. Ferner ist es möglich, wenn eine Mehrzahl von Werkstücken 13 auf einmal aufgespannt werden, eine Mehrzahl von Schaltern 22 zu verwenden. Somit kann eine Bearbeitungscharakteristik erreicht werden, die vollständig gleich ist zum Fall eines einzigen Schalters.

Fig. 11 zeigt eine andere erfindungsgemässe Ausführungsform. In Fig. 11 bezeichnet Bezugszeichen

49 ein koaxiales Kabel. Die Anordnung ist so, dass ein zentraler Leiter und ein äusserer Leiter des Koaxialkabels entsprechende Ende haben, wovon eines auf dem Werkstück 13 fest montiert ist, während das andere entsprechende Ende fest auf dem Schemel 4 angebracht ist. Ferner sind die anderen Enden des entsprechenden zentralen und äusseren Leiters des Koaxialkabels 49 mit den Anschlussklemmen des elektromagnetischen Schalters 17 verbunden. Die Funktionsweise wird nachfolgend beschrieben. In der normalen oder gewöhnlichen Bearbeitung einschliesslich Vorbearbeitung und halbfertige Bearbeitung, ist einer des Polpaares der elektrischen Bearbeitungsstromquelle 11 mit der Drahtelektrode durch den Zuführungsdraht 14a verbunden, während der andere Pol mit dem Zuführdraht 14b verbunden ist. Ferner wird der elektromagnetische Schalter 17 in eine leitende Bedingung gebracht, und die elektrische Bearbeitungsstromquelle 11 wird mit dem elektromagnetischen Schalter 17 über das Koaxialkabel 49 verbunden, während die elektrische Bearbeitungsstromquelle 11 mit dem Werkstück 13 durch das Koaxialkabel 49 verbunden ist. Eine Bearbeitungsenergie wird zu der Drahtelektrode 5 und dem Werkstück 13 zugeführt. Dadurch wird die Bearbeitung ausgeführt.

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Ferner wird in der Endbearbeitung der elektromagnetische Schalter in eine elektrisch isolierte Bedingung gebracht. Einer des Polpaares der elektrischen Bearbeitungsstromquelle 15 wird mit der Drahtelektrode 5 durch den Zuführdraht 16a verbunden, während der andere Pol mit dem Werkstück 13 durch den Zuführdraht 16b verbunden wird. Da die Ausführung, wie sie in Fig. 11 dargestellt ist, wie oben beschrieben funktioniert, wird im Koaxialkabel 49 im Zuführweg zum Werkstück 13 während der normalen oder gewöhnlichen Bearbeitung die Induktion ausgeschaltet, so dass die Induktion des ganzen Zuführweges reduziert wird. Da ferner die Induktion auf eine konstante Induktion gebracht wird, ungeachtet der Länge des Koaxialkabels 49, wird durch die Halteposition des elektromagnetischen Schalters und der Halteposition des Werkstücks 13 keine Grenze oder Einschränkung gegeben. In Verbindung mit dem obigen, benützt die Ausführung den elektromagnetischen Schalter 17 zum Schalten zwischen Offenschaltung/Kurzschaltung des Werkstückes 13 und des Schemels 4. Die Vorteile sind ähnlich oder gleich zu den anderen, die durch die Verwendung eines Schalters 22, der durch pneumatischen Druck oder ähnliches betätigt wird, erreichbar sind, die in den weiteren Ausführungsbeispielen dargestellt sind.

In Verbindung mit dem obigen wird der pneumatische Druck zur Betätigung des Schalters 22 in den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet. Es können jedoch ähnliche Vorteile erreicht werden, wenn andere Fluide, wie hydraulischer Druck, verwendet werden.

Obgleich die Erfindung in bezug auf spezifische Ausführungsformen für eine komplette und klare Offenlegung beschrieben worden ist, sollen die beigefügten Ansprüche nicht darauf begrenzt werden, sondern sollen als Darstellung aller Modifikationen und alternativen Konstruktionen gedeutet werden, die von einem Fachmann aufgrund seines Fachwissens aufgefunden werden können.

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung, enthaltend: eine Bearbeitungselektrode, die zuführbar ist, während ein vorbestimmter Spalt bezüglich eines Werkstückes aufrechthaltbar ist; Mittel zur Veranlassung einer elektrischen Entladung, die zwischen einem Werkstück und der genannten Bearbeitungselektrode auftritt, zur Funkenerodierbearbeitung des genannten Werkstücks durch die Energie der genannten elektrischen Entladung; Haltemittel zum Festhalten des genannten Werkstücks; Isoliermittel für eine gegenseitige elektrische Isolierung des genannten Werkstücks von den genannten Haltemitteln; und schaltbare Verbindungsmittel zur wahlweisen Schaltung zwischen einer Offenschaltungs-/Kurzschal-tungs-Verbindung zwischen den genannten Haltemitteln und dem genannten Werkstück, worin eine elektrische Offenschaltung/Kurzschaltung zwischen dem genannten Werkstück und den genannten Haltemitteln gegenseitig auf den genannten Haltemitteln durch Schaltmittel schaltbar sind.

2. Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung nach Anspruch 1, die des weiteren einen Magnet enthält, worin die genannten Schaltmittel an den genannten Haltemittel durch den genannten Magneten gehalten sind.

3. Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung nach Anspruch 1, worin die genannten Schaltmittel direkt auf dem genannten Haltemittel fix gehalten sind.

4. Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung nach Anspruch 1, worin die genannten schaltbaren Verbindungsmittel enthalten: Gehäusemittel; erste Anschlussklemmenmittel, die mit den genannten Haltemittel verbunden sind und Kontaktmittel aufweisen, welche ersten Anschlussklemmenmittel auf dem genannten Gehäusemittel angebracht sind; zweite Anschlussklemmenmittel, die mit dem genannten Werkstück verbunden sind und von den genannten ersten Anschlussklemmenmittel beabstandet sind, welche genannten zweiten Anschlussklemmenmittel Kontaktmittel aufweisen und an den genannten Gehäusemitteln befestigt sind; ausdehnbare und zusammenziehbare Mittel, die innerhalb der genannten Gehäusemittel angeordnet sind, welche ausdehnbaren und zusammenziehbaren Mittel ein Ende aufweisen, auf welchem ein Paar von Kontaktmitteln befestigt sind, welches Paar von Kontaktmitteln in Kontakt mit den entsprechenden genannten Kontaktmittel der ersten Anschlussklemmenmittel und den genannten Kontaktmittel mit den genannten zweiten Anschlussklemmenmittel bringbar ist; eine Druckquelle, die mit dem anderen Ende der genannten ausdehnbaren und zusammenziehbaren Mittel verbunden ist; und federnde Mittel, die innerhalb der genannten Gehäusemittel angeordnet sind, zur Vorspannung der genannten ausdehnbaren und zusammenziehbaren Mittel gegen den Druck, der in die genannten ausdehnbaren und zusammendrückbaren Mittel zuführbar ist, worin das Eindringen des Drucks in die genannten ausdehnbaren und zusammendrückbaren Mittel bewirken, dass die genannten ausdehnbaren und zusammendrückbaren Mittel gegen eine Federkraft der genannten Federmittel bewegbar sind, so dass die genannten Kontaktpaarmittel in Kontakt sind mit den entsprechenden genannten Kontakten der ersten Anschlussklemmenmittel und den genannten Kontaktmittel der zweiten Anschlussklemmenmittel, und worin ein Ablassen des hydraulischen Drucks aus dem genannten ausdehnbaren und zusammendrückbaren Mittel bewirkt, dass die genannten ausdehnbaren und zusammendrückbaren Mittel durch die Federkraft der genannten Federmittel bewegbar sind, so dass die genannten Kontaktpaarmittel von den entsprechenden genannten Kontaktmittel der genannten ersten Anschlussklemmenmittel und dem genannten Kontaktmittel der genannten zweiten Anschlussklemmenmittel entfernbar sind.

5. Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung nach Anspruch 4, worin die genannten Schaltmittel direkt fest auf dem genannten Gehäusemittel befestigt sind.

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CH 686 347 A5

6. Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung nach Anspruch 1, enthaltend: Zuführmittel für eine Bearbeitungsflüssigkeit zur Zuführung von Bearbeitungsflüssigkeit zum Werkstück und zur wirksamen Unterbringung des genannten Werkstücks und der Haltemittel in einer Bearbeitungsflüssigkeitsumgebung, während das genannte Werkstück durch die genannte Bearbeitungselektrode bearbeitbar ist; worin die Schaltmittel erste und zweite Kontakte und ein Verbindungsstück zur wahlweisen Verbindung der genannten Kontakte aufweist, wobei die genannten Schaltmittel lösbar mit den genannten Haltemittel verbunden ist und darin mit einer elektrischen Verbindung von den genannten Haltemittel zu einem der genannten ersten und zweiten Kontakte versehen ist; und elektrische Verbindungsmittel zur Verbindung der anderen ersten und zweiten Kontakte mit dem genannten Werkstück, wobei die genannten Schaltmittel in einer Position auf dem genannten Haltemittel angebracht sind, so dass die Länge der genannten Verbindungsmittel im wesentlichen minimalisiert sind, wobei die genannten Schaltmittel derart ausgerüstet sind, dass eine elektrische Kurzschlussverbindung zwischen dem genannten Werkstück und den genannten Haltemittel für eine erste Bearbeitung und eine isolierende geöffnete Schaltung des genannten Werkstücks von den genannten Haltemittel für eine zweite Bearbeitung erreichbar sind.

7. Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung zur Bearbeitung eines Werkstücks nach Anspruch 6, worin die genannte Offenschaltung zwischen dem genannten Werkstück und Haltemittel bewirkt, dass der genannte Schalter elektrisch isoliert ist und dass der Effekt einer Streukapazitanz in der genannten Einrichtung beim genannten zweiten Bearbeitungsvorgang reduziert wird.

8. Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung zur Bearbeitung eines Werkstücks nach Anspruch 6, worin die genannten Schaltmittel einen pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Schaltmechanismus umfassen.

9. Einrichtung zur Funkenerosionsbearbeitung zur Bearbeitung eines Werkstücks nach Anspruch 6, worin die genannte Verbindung zwischen dem genannten Werkstück und Haltemittel so kurz als möglich ausgeführt ist, zur Reduzierung der Induktion.

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