DE3535546C2

DE3535546C2 -

Info

Publication number: DE3535546C2
Application number: DE19853535546
Authority: DE
Inventors: Yozo Nagoya Aichi Jp Sakai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-10-04
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1991-02-07
Also published as: CH664106A5; DE3535546A1; JPS6186130A

Description

Die Erfindung betrifft eine funkenerosive Bearbeitungs maschine mit einer Bearbeitungseinrichtung, in der elek trische Entladungen erzeugt werden zwischen einer Arbeits elektrode und einem Werkstück, die getrennt voneinander in einer dielektrischen Flüssigkeit angeordnet sind, mit einem Temperaturfühler zur Messung der Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit, mit einer Steuereinrichtung, um die der Bearbeitungseinrichtung zuzuführende dielek trische Flüssigkeit auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen, und mit einer Speisevorrichtung, um die dielek trische Flüssigkeit der Bearbeitungseinrichtung zuzuführen.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer üblichen mit Drahtelektrode arbeitenden funkenerosiven Bearbeitungs maschine dargestellt, die eine Bearbeitungseinrichtung 1, eine Steuereinrichtung 2 mit einer numerischen Steuer einheit und einer Stromversorgung, eine Speisevorrich tung 3 für die dielektrische Flüssigkeit, ein Kabel 4 zur Verbindung der Steuereinrichtung 2 mit der Bearbeitungs einrichtung 1, ein Kabel 5 zur Verbindung der Steuerein richtung 2 mit der Speisevorrichtung 3, eine Rohrleitung 6 für das Abführen gebrauchter dielektrischer Flüssigkeit von der Bearbeitungseinrichtung 1 zur Speisevorrichtung 3, und eine Rohrleitung 7 umfaßt, über welche frische dielek trische Flüssigkeit von der Speisevorrichtung 3 zur Bear beitungseinrichtung 1 geführt wird.

Einzelheiten der Speisevorrichtung 3 sind in Fig. 2 darge stellt, gemäß welcher ein Behälter 8 für zeitweilige Spei cherung der gebrauchten dielektrischen Flüssigkeit vorgese hen ist, die von der Bearbeitungseinrichtung 1 über eine Rohrleitung 6 abgegeben wird. Weiterhin sind eine Filter anordnung 9 zum Filtern der vom Behälter 8 kommenden di elektrischen Flüssigkeit, eine Filterpumpe 10, welche di elektrische Flüssigkeit vom Behälter 8 zu der Filteran ordnung 9 fördert, ein Behälter 11 zur zeitweiligen Spei cherung der durch die Filteranordnung 9 geförderten dielek trischen Flüssigkeit, eine Pumpe 12 zum Fördern der gefil terten dielektrischen Flüssigkeit vom Behälter 11 zur Be arbeitungseinrichtung 1, sowie eine Kühleranordnung 13 vorgesehen, die dazu dient, die Temperatur der dielektri schen Flüssigkeit auf einem konstanten Wert zu halten.

Bei einer üblichen mit Drahtelektrode arbeitenden funken erosiven Bearbeitungsmaschine der vorausgehend angegebenen Art (US-PS 44 73 733) gelangt die dielektrische Flüssigkeit, welche Abfallmetallteilchen enthält, durch die Rohrleitung 6 für zeitweilige Speicherung in den Behälter 8 und wird dann mittels der Pumpe 10 zu der Filteranordnung 9 gefördert. Die gefilterte Flüssigkeit wird im Behälter 11 gespeichert, während ein Teil von ihr durch die Kühleranordnung 13 umge wälzt wird. Die Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit, die als Folge der Funkenentladungen zwischen der Drahtelek trode und dem Werkstück und als Folge des Betriebes der Pumpen 10 und 12 angestiegen ist, wird auf einen vorgegebe nen Wert verringert, und die auf diese Weise erhaltene kühle und gefilterte dielektrische Flüssigkeit wird mittels der Pumpe 12 über die Rohrleitung 7 der Bearbeitungseinrichtung 1 zugeführt.

Es ist ersichtlich daß die bekannte funkenerosive Bearbei tungsmaschine eine teure Kühleranordnung 13 zur Kühlung der dielektrischen Flüssigkeit erfordert, um Änderungen der Genauigkeit der Bearbeitung zu vermeiden, die sich sonst als Folge des Anstieges der Temperatur der dielek trischen Flüssigkeit während der Bearbeitung ergeben würden. Es ist zwar auch möglich, die Bearbeitungseinrichtung wäh rend einer vorgegebenen Zeitspanne stillzusetzen, so daß sich die Temperatur der Bearbeitungseinrichtung 1 und der dielektrischen Flüssigkeit vor dem Beginn eines Bearbei tungsvorganges stabilisieren kann. Diese Arbeitsweise ist jedoch zeitaufwendig.

Aus der FR-PS 13 26 482 ist es für eine funkenerosive Be arbeitungsmaschine bekannt, daß die Genauigkeit der Bear beitung groß ist, wenn die Temperatur der Bearbeitungsein richtung gleich der Temperatur der dielektrischen Flüssig keit ist. Um diese beiden Temperaturen auf dem gleichen Wert zu halten, wird bei dieser bekannten funkenerosiven Bear beitungsmaschine die umgewälzte dielektrische Flüssigkeit nach dem Austritt aus der Bearbeitungseinrichtung in einer Kühleranordnung gekühlt, wobei das Ausmaß der Kühlung be stimmt wird in Abhängigkeit von der Temperatur der dielek trischen Flüssigkeit in der Bearbeitungseinrichtung und durch die Temperatur der Bearbeitungseinrichtung selbst. Hierfür sind Temperaturfühler vorgesehen. Für den beson deren Fall, daß die Bearbeitungseinrichtung in einem klima tisierten Raum konstanter Temperatur angeordnet ist, kann bei dieser bekannten Bearbeitungsmaschine auf die Messung der Temperatur der Bearbeitungseinrichtung verzichtet werden und stattdessen der konstante Umgebungstemperatur wert verwendet werden.

Auch bei dieser bekannten funkenerosiven Bearbeitungsma schine ist eine Kühleranordnung erforderlich, so daß insoweit grundsätzlich die gleichen Nachteile bestehen wie bei der Bearbeitungsmaschine nach der US-PS 44 73 733.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine funkenerosive Bearbei tungsmaschine derart auszuführen, daß der Einfluß des Anstieges der Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit während der Bearbeitung auf die Genauigkeit der Bearbeitung ausgeschlossen wird.

Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einer funkenerosi ven Bearbeitungsmaschine der einleitend genannten Art, gemäß der Erfindung dadurch, daß ein Fühler zur Messung der Tempe ratur der Umgebungsluft vorgesehen ist, daß mittels der Steuereinrichtung die der Bearbeitungseinrichtung zuzufüh rende dielektrische Flüssigkeit auf eine Temperatur vorge wärmt wird, die in Abhängigkeit von einer während der Bear beitung zu erwartenden Temperaturerhöhung der dielektrischen Flüssigkeit und von der erfaßten Umgebungstemperatur be simmt ist, und daß die Speisevorrichtung die vorgewärmte dielektrische Flüssigkeit vor Beginn der Bearbeitung zwecks Vorwärmung der Bearbeitungseinrichtung auf eine Temperatur, die gleich der Temperatur während der Bearbeitung ist, durch die Bearbeitungseinrichtung umwälzt.

Bei einer funkenerosiven Bearbeitungsmaschine gemäß der Erfindung wird gleiche Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit und der Bearbeitungseinrichtung erreicht ohne Verwendung einer teuren Kühleranordnung, so daß das gewünschte Ergebnis mit einer einfachen Ausführung erhalten wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer üblichen funkenerosiven Bearbeitungsmaschine,

Fig. 2 eine vereinfachte schematische Darstellung einer üblichen funkenerosiven Bearbeitungsmaschine, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer funkenerosiven Bearbeitungsmaschine gemäß der Erfindung.

Bei der in Fig. 3 dargestellten bevorzugten Ausführungs form einer funkenerosiven Bearbeitungsmaschine sind mit den Bezugszeichen 1 bis 12 die gleichen Bauelemente bezeichnet wie bei den bekannten funkenerosiven Bearbeitungsmaschinen gemäß den Fig. 1 und 2.

Die in Fig. 3 dargestellte Bearbeitungsmaschine weist zu sätzlich einen Fühler 21, der die Temperatur der Umgebungs luft im Bereich der Bearbeitungseinrichtung 1 mißt, einen Temperaturfühler 22, der die Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit in dem Behälter 11 für gefilterte bzw. frische dielektrische Flüssigkeit mißt, und einen Vorwärmer 23 auf, der die dielektrische Flüssigkeit im Behälter 11 auf eine von der Steuereinrichtung 2 vorgegebene Temperatur erwärmt. Kabel 24, 25 und 26 verbinden die Steuereinrichtung 2 mit den Temperaturfühlern 21 und 22 und mit dem Vorwärmer 23, während Kabel 27 und 28 die Steuereinrichtung 2 mit der Filterpumpe 10 und der Förderpumpe 12 verbinden.

Die Bearbeitungsmaschine gemäß Fig. 3 ist derart ausge bildet, daß die Steuereinrichtung 2 einen Steuerbefehl zur Betätigung des Vorwärmers 23 gibt, abhängig von der Temperatur der Umgebungsluft, wie sie durch den Temperatur fühler 21 gemessen wird, sowie der Temperatur der dielek trischen Flüssigkeit, wie sie vor Beginn des Bearbeitungs vorganges durch den Temperaturfühler 22 gemessen wird, und von dem im voraus berechneten Anstieg der Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit während des Bearbeitungsvor ganges. Die Bedingung, welche für die Betätigung des Vor wärmers 23 vor dem Bearbeitungsvorgang erfüllt sein muß, lautet:
T₁<T₀+ΔT,
wobei T₀ die Temperatur der Umgebungsluft, T₁ die Tempera tur der dielektrischen Flüssigkeit, und ΔT der Anstieg der Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit während des Bear beitungsvorganges ist.

Die Steuereinrichtung 2, welche diesen Vorwärmbefehl dem Vorwärmer 23 über das Kabel 26 zuführt, liefert ferner einen Steuerbefehl für die Filterpumpe 10 und die Förderpumpe 12 über die Kabel 27 und 28, um eine Förderung der vorgewärmten dielektrischen Flüssigkeit zur Bearbeitungs einrichtung 1 zu veranlassen, wodurch die Bearbeitungsein richtung 1 auf eine Temperatur vorgewärmt wird, die gleich T₀+ΔT ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Temperatur, auf welche die dielektrische Flüssigkeit vorgewärmt wird, aufgrund der Meßergebnisse der Temperaturfühler 21 und 22 bestimmt. Gegebenenfalls kann ein ähnlicher Temperatur fühler entweder innerhalb des Behälters 8 für die gebrauch te dielektrische Flüssigkeit oder an der Bearbeitungsein richtung 1 vorgesehen sein. Ebenfalls liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, einen weiteren Vorwärmer 23 innerhalb des Behälters 8 anzuordnen. Schließlich betrifft die dargestellte Ausführungsform eine Bearbeitungsmaschine, bei welcher ein Draht als Arbeitselektrode verwendet wird, jedoch kann das Grundprinzip der Erfindung mit gleichen Ergebnissen auch bei anderen funkenerosiven Bearbeitungs maschinen verwendet werden, die beispielsweise mit einer Matrize arbeiten (Profilbildung).

Wie vorausgehend erläutert wurde, wird erfindungsgemäß die dielektrische Flüssigkeit auf eine Temperatur vorgewärmt, die, ausgehend sowohl vom vorhergehend ermittelten oder berechneten Temperaturanstieg der dielektrischen Flüssig keit während der Bearbeitung als auch von der von einem Umgebungstemperaturfühler gemessenen Umgebungstemperatur bestimmt ist, während gleichzeitig die vorgewärmte dielek trische Flüssigkeit durch die Bearbeitungseinrichtung um gewälzt wird. Infolgedessen weisen die Temperaturen der dielektrischen Flüssigkeit und der Bearbeitungseinrichtung vor dem Bearbeitungsvorgang ein Mindestmaß an Unterschied gegenüber jenen während der Bearbeitung auf und die resultierende Abwesenheit einer jeglichen merkbaren Temperaturerhöhung gewährleistet eine hohe Bearbeitungs präzision. Darüber hinaus werden die Bearbeitungskosten bei verbesserter Qualität der Bearbeitung merklich ver ringert, weil keine Erfordernis für einen teuren Kühler für die dielektrische Flüssigkeit oder für eine Abschalt pause vor der Bearbeitung vorliegt.

Claims

1. Funkenerosive Bearbeitungsmaschine mit einer Bearbei tungseinrichtung (1), in der elektrische Entladungen erzeugt werden zwischen einer Arbeitselektrode und einem Werkstück, die getrennt voneinander in einer dielektri schen Flüssigkeit angeordnet sind, mit einem Temperatur fühler (22) zur Messung der Temperatur der dielektri schen Flüssigkeit, mit einer Steuereinrichtung (2), um die der Bearbeitungseinrichtung (1) zuzuführende di elektrische Flüssigkeit auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen, und mit einer Speisevorrichtung (11, 12), um die dielektrische Flüssigkeit der Bearbeitungsein richtung (1) zuzuführen,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (21) zur Messung der Temperatur der Umge bungsluft vorgesehen ist, daß
mittels der Steuereinrichtung (2) die der Bearbeitungs einrichtung (1) zuzuführende dielektrische Flüssigkeit auf eine Temperatur vorgewärmt wird, die in Abhängig keit von einer während der Bearbeitung zu erwartenden Temperaturerhöhung der dielektrischen Flüssigkeit und von der erfaßten Umgebungstemperatur bestimmt ist, und daß
die Speisevorrichtung (11, 12) die vorgewärmte dielek trische Flüssigkeit vor Beginn der Bearbeitung zwecks Vorwärmung der Bearbeitungseinrichtung (1) auf eine Temperatur, die gleich der Temperatur während der Bearbeitung ist, durch die Bearbeitungseinrichtung (1) umwälzt.

2. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Behälter (11) für die dielektrische Flüssigkeit, der über eine Rohr leitung (7) mit der Bearbeitungseinrichtung (1) ver bunden ist, und eine Umwälzvorrichtung (12), welche die dielektrische Flüssigkeit vom Behälter (11) durch die Bearbeitungseinrichtung (1) umwälzt.

3. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisevorrichtung (11, 12) durch die Steuereinrichtung (2) gesteuert wird.

4. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (11) für die dielektrische Flüssigkeit eine Filteranordnung (9) aufweist, durch welche die dielek trische Flüssigkeit umgewälzt wird, um Verunreinigungen und Metallabfallteilchen aus ihr zu entfernen.

5. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter für die dielektrische Flüssigkeit einen ersten Behälter (8) zur zeitweiligen Speicherung der von der Bearbeitungseinrichtung (1) abgegebenen dielektrischen Flüssigkeit, und einen zweiten Behälter (11) aufweist, der mit dem ersten Behälter (8) durch eine Filteran ordnung (9) verbunden ist, und daß eine Pumpe (12) in der Rohrleitung (7) angeordnet ist, die den zweiten Behälter (11) mit der Bearbeitungseinrichtung (1) ver bindet.

6. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe (10) zwischen dem ersten (8) und dem zweiten (11) Behälter angeordnet ist, um die dielektrische Flüssig keit von dem ersten Behälter (8) zur Filteranordnung (9) zu fördern, und daß die Einrichtung (23) zum Vor wärmen der dielektrischen Flüssigkeit und der Tempera turfühler (22) zur Messung der Temperatur der dielek trischen Flüssigkeit in dem zweiten Behälter (11) ange ordnet sind und die Pumpen (10, 12) durch die Steuer einrichtung (2) gesteuert sind.