DE69936655T2 - Vorrichtung zum funkenerosiven bearbeiten - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten, um unterschiedlich geformte Löcher in einem Werkstück zu erzeugen, indem eine elektrische Entladung zwischen einer Werkzeugelektrode und dem Werkstück herbeigeführt wird und die Werkzeugelektrode in Richtung des Werkstücks bewegt wird.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Vorrichtungen zum funkenerosiven Bearbeiten werden verbreitet eingesetzt, um ein leitfähiges Massivwerkstück präzise in eine Matrize oder ein Gesenk zu bearbeiten. Das Werkstück wird an einem Tisch befestigt, der in einem Arbeitsbehälter angeordnet ist, und eine Werkzeugelektrode aus Kupfer oder Graphit wird mittels eines Werkzeughalters an einem vertikal beweglichen Verfahrkopf oder Schieber befestigt. Der Arbeitsbehälter ist mit einem flüssigen Dielektrikum gefüllt, zum Beispiel Kerosin, und die Werkzeugelektrode wird äußerst nahe dem Werkstück positioniert. Ein Raum zwischen dem Werkstück und der Werkzeugelektrode wird Spalt genannt, und die Breite dieses Spalts reicht von einigen μm bis zu einigen Vielfachen von 10 μm. Wenn während der Impulsdauer ein Stromimpuls über das Werkstück und die Werkzeugelektrode angelegt wird, versagen die Isolationseigenschaften des flüssigen Dielektrikums im Spalt, und es kommt zu einer elektrischen Entladung. Aufgrund der bei dieser elektrischen Entladung entstehenden Wärme verdampfen oder schmelzen mikroskopisch kleine Mengen des Werkstückmaterials und fließen in das flüssige Dielektrikum. Unmittelbar nach dem Ende der Impulsdauer werden die Isolationseigenschaften des flüssigen Dielektrikums im Spalt wieder hergestellt, und somit wird das Anlegen eines Stromimpulses während der Impulspause unterbrochen. Infolge der elektrischen Entladung bleiben mikroskopisch kleine, kraterförmige Löcher in der Oberfläche des Werkstücks zurück. Eine Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten steuert im Normalfall die Impulsdauer und die Impulspause zwischen 1 μsek und einigen 10 msek, um immer wieder einen Stromimpuls an den Spalt anzulegen. Die Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten bewegt die Werkzeugelektrode in Richtung des Werkstücks und senkt sie entlang der X-Achse und hält die Breite des Spalts konstant. Da mikroskopisch kleine Mengen des Materials vom Werkstück abgetragen werden können, ohne dass die Werkzeugelektrode mit dem Werkstück in Berührung kommt, wird im Werkstück präzise ein Hohlraum mit guter Oberflächenrauheit und in seiner Form komplementär zur Werkzeugelektrode gebildet. Diese Art der Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten unterscheidet sich von einer Drahterosionsmaschine, die mit einer wandernden Drahtelektrode arbeit, und wird Senkerosionsmaschine genannt.
  • In einer Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten ist es wichtig, dass ein Spülvorgang stattfindet, bei dem eine Strömung des flüssigen Dielektrikums durch den Spalt herbeigeführt wird mit dem Ziel, vom Werkstück abgetragene Teilchen vom Spalt fortzuspülen. Der Spülvorgang dient dazu, eine unerwünschte sekundäre Entladung zwischen der Werkzeugelektrode und den vom Werkstück abgetragenen Teilchen zu verhindern und während der Impulspause wieder eine zuverlässige Isolierung herzustellen. Ein erfahrener Bediener wird an geeigneten Stellen in der Werkzeugelektrode und im Werkstück Löcher zum Absaugen von verunreinigtem Dielektrikum aus dem Spalt und zum Zuführen von frischem Dielektrikum in den Spalt herstellen. Wenn die Herstellung der Löcher etwa wegen der Größe oder der Form der Werkzeugelektrode eingeschränkt ist, wird der Bediener an einer geeigneten Stelle eine Einspritzvorrichtung anbringen, die das flüssige Dielektrikum in Richtung des Spalts einspritzt. Das Spülen ist von entscheidender Bedeutung, wenn es darum geht, die sachgerechte Bearbeitung schneller und präziser auszuführen, aber eine gleichmäßige Strömung durch den gesamten Spalt herbeizuführen verlangt Können. In einem als Springen bekannten Vorgang wird die Werkzeugelektrode regelmäßig und schnell entlang der Z-Achse auf und ab bewegt, um das verunreinigte flüssige Dielektrikum im Spalt aus dem Hohlraum im Werkstück fast vollständig auszustoßen. Während des Springens bewegt sich die Werkzeugelektrode konventionell mit einer Geschwindigkeit von einigen hundert Millimetern pro Minute. Ist die Distanz der Hin- und Herbewegung der Werkzeugelektrode groß, so strömt mehr frisches Dielektrikum zum Spalt, und mehr verunreinigtes Dielektrikum wird aus dem Spalt ausgestoßen. Die Werkzeugelektrode ist vorzugsweise so ausgeführt, dass sie sich um mindestens die Tiefe eines Lochs, das in das Werkstück gearbeitet wird, hebt. Da allerdings während des Springens kein Material vom Werkstück abgetragen wird, führt zu häufiges Springen zu einer Verringerung der Abtragsrate.
  • Die japanischen Patentzusammenfassungen, Band 17, Nr. 449 (M-1465) vom 18. August 1993, JP 05104332M und JP 05104332A offenbaren eine Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten mit einem vertikal beweglichen und von Linearmotoren angetriebenen Verfahrkopf.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten vorzusehen, die von einem Werkstück abgetragene Teilchen von einem Spalt wirksam fortspülen kann, ohne eine Verringerung der Abtragsrate zu verursachen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten vorzusehen, die von einem Werkstück abgetragene Teilchen von einem Spalt wirksam fortspülen kann, ohne dass ein hohes Maß an Können erforderlich ist.
  • Weitere Ziele, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung vorgestellt und werden Fachleuten beim Lesen dieser Beschreibung oder Umsetzen der Erfindung in der Praxis offenkundig werden. Die Ziele und Vorteile der Erfindung können durch die praktische Umsetzung der Erfindung gemäß den angefügten Ansprüchen verwirklicht und erzielt werden.
  • Um die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, besitzt eine Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Aufgabe, ein Werkstück dadurch zu bearbeiten, dass sie eine Werkzeugelektrode vertikal in Richtung des Werkstücks bewegt und gleichzeitig eine elektrische Entladung zwischen dem Werkstück und der Werkzeugelektrode herbeiführt, einen vertikal beweglichen Verfahrkopf, eine Elektrodenbefestigung, die an einem unteren Ende des Verfahrkopfes koaxial mit diesem angebracht ist, zum Befestigen der Werkzeugelektrode, mindestens eine Gruppe von Linearmotorläufern, die am Verfahrkopf befestigt und symmetrisch um die Mittenachse des Verfahrkopfes angeordnet sind, und eine Gruppe von Linearmotorstatoren, die jeweils den Gruppen der Läufer zugewandt sind.
  • Vorzugsweise besitzt die Gruppe der Läufer magnetische Platten, die am Verfahrkopf befestigt sind, und eine Reihe von Dauermagneten, die auf den magnetischen Platten befestigt sind, und die Gruppe von Statoren besitzt ein Joch und eine um das Joch gewickelte Spule.
  • Mehr vorzuziehen ist, dass der Verfahrkopf in seiner Mitte ein senkrecht verlaufendes Loch besitzt und ein Luftzylinder zum Herstellen eines Lastgleichgewichts am Verfahrkopf in diesem Loch angeordnet ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein horizontaler Querschnitt des Verfahrkopfantriebs entlang der Linie A-A in 1;
  • 3 ist ein vertikaler Querschnitt des Verfahrkopfantriebs entlang der Linie B-B in 1;
  • 4 ist ein vertikaler Querschnitt des Verfahrkopfantriebs entlang der Linie C-C in 1;
  • 5 ist ein horizontaler Querschnitt eines weiteren Beispiels für eine Verfahrkopfführung entlang der Linie A-A in 1;
  • 6 ist ein vertikaler Querschnitt eines weiteren Beispiels für einen Verfahrkopfantrieb entlang der Linie A-A in 1;
  • 7 ist ein vertikaler Querschnitt eines weiteren Beispiels für einen Verfahrkopfantrieb entlang der Linie C-C in 1;
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 9 ist ein horizontaler Querschnitt des Verfahrkopfantriebs entlang der Linie A-A in 8;
  • 10 ist ein vertikaler Querschnitt des Verfahrkopfantriebs entlang der Linie B-B in 8;
  • 11 ist eine perspektivische Ansicht des Verfahrkopfantriebs in 8;
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht des auf den Verfahrkopf in 8 wirkenden Schubes;
  • 13 ist ein horizontaler Querschnitt durch ein weiteres Beispiel für einen Verfahrkopfantrieb der Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten.
  • Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf die 1, 2, 3 und 4 beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, befindet sich ein Ständer 2 auf der Rückseite eines Bettes 1, und ein beweglicher Körper 3 ist auf dem Bett 1 entlang der Y-Achse beweglich angeordnet. Ein Sattel 4 ist auf dem beweglichen Körper 3 entlang der X-Achse, die rechtwinklig zur Y-Achse ist, gleitfähig angeordnet. Auf dem Sattel 4 befindet sich ein mit flüssigem Dielektrikum gefüllter Arbeitsbehälter 5. Ein Werkstück (auf der Zeichnung nicht gezeigt) ist auf einem Tisch (auf der Zeichnung nicht gezeigt), der im Arbeitsbehälter 5 angeordnet ist, fixiert. Eine nahe dem Werkstück positionierte Werkzeugelektrode 6 ist an einer Elektrodenbefestigung 9 fixiert. Die Elektrodenbefestigung 9 ist an einem unteren Ende eines hohlen Verfahrkopfes 8, der entlang der Z-Achse beweglich ist, fixiert. Um ein Springen mit viel Bewegung durchzuführen, ohne die Abtragsrate zu verringern, kann die Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten mit mehr als 1 g beschleunigen und verzögern und die Werkzeugelektrode 6 mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min. oder schneller präzise bewegen. Wie in 2 gezeigt, hat der Verfahrkopf 8 einen quadratischen Querschnitt. Wie in den 3 und 4 gezeigt, sind die Elektrodenbefestigung 9 und die Werkzeugelektrode 6 koaxial mit der Mittenachse QC des Verfahrkopfes 8 angeordnet, was bedeutet, dass die Werkzeugelektrode 6 mit hoher Präzision bewegt werden kann. Eine Reihe von Dauermagneten ist auf beiden Seitenwänden des quadratischen, säulenförmigen Verfahrkopfes 8 symmetrisch um die Mittenachse QC angeordnet. Um eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen, muss dafür gesorgt werden, dass eine hohe Steifigkeit beibehalten wird und der Verfahrkopf 8 mit geringem Gewicht ausgeführt wird. Der Verfahrkopf 8 besitzt in seiner Mitte ein zylindrisches, vertikal verlaufendes Loch 8a und hat eine Dichte von 4 g/cm3 oder weniger. Der Verfahrkopf ist vorzugsweise aus Keramik mit einem niedrigen Wärmedehnungskoeffizienten und einem hohen Elastizitätsmodul hergestellt. Genau gesagt wird Keramik aus Siliziumnitrid (Si3N4) mit einer Dichte von 3,2 g/cm3, einem Elastizitätsmodul von 3,0 – 3,1 × 106 kgf/cm2 und einer Bruchzähigkeit von 4,5 – 5,0 MPa·m½ gewählt. Ein Verfahren zur Herstellung der Keramik wird grob beschrieben. Zunächst wird Partikeln aus Siliziumnitrid (Si3N4) ein Sintermittel aus Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumdioxid (SiO2) oder Aluminiumnitrid (AlN) zugesetzt. Dieses Gemisch wird zum Beispiel mit einem isostatischen Pressverfahren in einer hohlen, quadratischen Säule geformt. Dieser verdichtete Körper wird dann mit einem Sinterverfahren bei Atmosphärendruck oder bei Überdruck gesintert. Der Verfahrkopf 8 wird vorzugsweise aus einem Verbundwerkstoff aus einem Leichtmetall und mindestens 40 Volumenprozent Keramik gebildet. Das Leichtmetall enthält Aluminium und Magnesium oder Legierungen aus ihnen. Die Keramik enthält Keramik aus Siliziumkarbid (SiC), Keramik aus Aluminiumoxid (Al2O3) und Keramik aus Siliziumnitrid (Si3N4). Ein Verbundwerkstoff aus einer Aluminiumlegierung und 55 Volumenprozent Aluminiumoxidkeramik hat eine Dichte von 2,95 g/cm3, einen Elastizitätsmodul von 2,0 × 106 kgf/cm2 und eine Bruchzähigkeit von 10,5 MPa·m½. Ein Verbundwerkstoff aus einer Aluminiumlegierung und 55 Volumenprozent Aluminiumoxidkeramik hat eine Dichte von 3,00 g/cm3, einen Elastizitätsmodul von 2,65 × 106 kgf/cm2 und eine Bruchzähigkeit von 10,0 MPa·m½. Diese Verbundwerkstoffe werden zum Beispiel hergestellt, indem man ein geschmolzenes Leichtmetall unter einer Stickstoffatmosphäre bei 700 bis 800°C in einen gesinterten keramischen Körper diffundieren lässt. Die Dauermagnete sind auf einer möglichst dünnen, aus einem weichen magnetischen Material wie etwa Eisen gebildeten Magnetplatte platziert, um einen guten magnetischen Kreis zwischen den Dauermagneten herzustellen. Ein Element beliebiger Art befindet sich auch zwischen dem Verfahrkopf 8 und der Magnetplatte. In der illustrierten Ausführungsform ist eine Magnetplatte 12 mit zwei darauf angeordneten Reihen von Dauermagneten 11 an einer Wandoberfläche des Verfahrkopfes 8 befestigt, und eine Magnetplatte 14 mit zwei darauf angeordneten Reihen von Dauermagneten 13 ist auf der anderen Seitenwand des Verfahrkopfes 8 befestigt. Um die vertikale Bewegung des Verfahrkopfes 8 zu führen, sind zwei Schienen 21 mit Kugellagern für die lineare Bewegung an der vorderen Oberfläche 2a des Ständers 2 parallel zueinander angebracht. Obere und untere Lagerböcke 22 und 23, die in die Schienen 21 greifen, sind an der hinteren Oberfläche des Verfahrkopfes 8 angebracht. Ein Rahmen 7, der den Dauermagneten 11 und 13 zugewandte, unbewegliche Endstücke trägt, ist an der vorderen Oberfläche 2a des Ständers 2 angebracht. Wie in den 2 und 4 gezeigt, sind unbewegliche Endstücke, die eine Erregerspule und ein Joch aufweisen, an den entsprechenden vertikalen Oberflächen der Platten 7d und 7e symmetrisch um die Mittenachse des Verfahrkopfes 8 angebracht. Die Platten 7d und 7e sind in Fenstern 7a und 7b, die in beiden Seitenwänden des Rahmens 7 gebildet werden, fixiert. Joche 31 und 41, die aus schichtweise gelegten Siliziumstahlblechen gebildet werden, sind an der Platte 7d bzw. 7e angebracht, und Ankerspulen 32 und 42 sind um das Joch 31 bzw. 42 gewickelt. Ein Spalt zwischen dem Joch 31 und dem Dauermagneten 11 und ein Spalt zwischen dem Joch 41 und dem Dauermagneten 13 sind auf dieselbe Breite eingestellt. Diese zwei Spalte sind zum Beispiel unter Verwendung einer Vielheit von Schrauben in den Platten 7d und 7e auf dieselbe Breite eingestellt. Dadurch wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen den sich bewegenden und den unbeweglichen Endstücken eines Linearmotors aufgehoben. Mehrere Rohre 33 und 43, durch die ein Kühlmittel fließt, sind in Löchern im Inneren der Joche 31 und 41 befestigt. Eine lineare Skala 51 ist an einer Seitenwand des Verfahrkopfes 8 angebracht, und ein Sensor 52 zum Erkennen der Stellung des Verfahrkopfes ist auf einer Innenseite der vorderen Wand 7c des Rahmens 7 vorgesehen. Ein Treiber des Linearmotors (nicht gezeigt) empfängt Erfassungssignale vom Sensor 52 und liefert Steuersignale zu den Ankerspulen 32 und 42. Ein Zylinder 61 ist zum Ausgleichen der Last vorgesehen, die auf den beweglichen Verfahrkopf 8, der sich mit einer Gravitationsbeschleunigung von mehr als 1 g bewegt, ausgeübt wird. Damit die Maschine kompakt wird, ist der Zylinder 61 im Inneren eines Loches 8a koaxial mit der Mittenachse QC angeordnet, und ein oberes Ende des Zylinders 61 ist mittels eines Flansches am Verfahrkopf 8 fixiert. Da der Zylinder 61 unmittelbar neben dem Verfahrkopf 8 angeordnet ist, ist eine hohe Ansprechempfindlichkeit sichergestellt. Eine Kolbenstange 63 ist an einem Ende mit einem Kolben 62 und am anderen Ende mit einer Verbindungsplatte 65 verbunden. Die Verbindungsplatte 65 ist am Ständer 2 fixiert. Der Luftdruck in einer oberen Kammer 66 im Inneren eines Zylinders 61 über dem Kolben 62 wird von Präzisionsluftreglern auf einem festen Wert gehalten. Aufgrund des Zylinders 61 wird den Spulen 32 und 42 gelieferter Strom gespart, während der Verfahrkopf sich nicht bewegt. Um das Eindringen von Staub zu verhindern, sind mehrere Bälge in den Spalten zwischen dem Verfahrkopf 8 und dem Rahmen 7 vorgesehen.
  • Die Vorrichtung zum Führen des Verfahrkopfes 8 und der Ort, an dem sich die lineare Skala 51 usw. befinden, sind nict auf die in den 2, 3 und 4 gezeigte Ausführungsform beschränkt. Es ist zum Beispiel auch möglich, wie in 5 gezeigt, zusätzlich ein Schrägrollenlager zum vertikalen Führen des Verfahrkopfes 8 zwischen der vorderen Wand des Verfahrkopfes 8 und der vorderen Wand 7c des Rahmens 7 vorzusehen. Es ist auch möglich, die lineare Skala 51 auf der Rückwand des Verfahrkopfes 8 vorzusehen und den Sensor 52 zum Erfassen der Stellung des Verfahrkopfes auf der vorderen Oberfläche 2a des Ständers 2 vorzusehen.
  • Wie in den 6 und 7 gezeigt, können die Joche 31 und 41 mittels der Platten 8b und 8c an beiden Wänden des Verfahrkopfes 8 angebracht werden. In diesem Fall wird die Magnetplatte 12, an welcher der Dauermagnet 11 gegenüber dem Joch 31 angebracht ist, mittels der Platte 7d am Rahmen 7 gehalten. Die Magnetplatte 14, an welcher der Dauermagnet 13 gegenüber dem Joch 41 angebracht ist, wird mittels der Platte 7e am Rahmen 7 gehalten. Ein von den Kühlmittelrohren 33 und 43 verlaufender flexibler Schlauch und eine von den Spulen 32 und 42 verlaufende Stromversorgungsleitung sind an die Endstücke 71 und 72 angeschlossen. Eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf die 8, 9, 10, 11 und 12 beschrieben. Elemente, die mit denjenigen in den 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 identisch sind, haben dieselben Kennnummern, und eine Erläuterung entfällt.
  • Magnetplatten 12 und 14 mit daran befestigten Reihen von Dauermagneten 15 bzw. 16 sind an der vorderen Wand bzw. hinteren Wand eines quadratischen, säulenförmigen Verfahrkopfes 8 angebracht. Wie in 11 gezeigt, sind die einzelnen Dauermagnete mit einer leichten Neigung in Bezug auf die Horizontale an der Magnetplatte befestigt, um eine Welligkeit des Drehmoments zu reduzieren. Der Verfahrkopf 8 besitzt zur Reduzierung seines Gewichts ein mit der Mittenachse QC koaxiales, quadratisches Loch 8a. Zum Führen des Verfahrkopfes 8 sind zwischen den beiden Seitenflächen des Verfahrkopfes und des Rahmens 7 lineare Schrägrollenführungen 24 und 25 vorgesehen. Wie in 10 deutlich gezeigt, befindet sich zwischen einer Platte 7e, die an das Joch 41 angebaut ist, und dem Ständer 2 ein Zylinder 61 zum Herstellen eines Lastgleichgewichts am Verfahrkopf 8. Eine Kolbenstange 63 ist mittels einer Verbindungsplatte 65 mit dem Verfahrkopf 8 verbunden. Auf die Kraft zum Antreiben des Verfahrkopfes 8 wird unter Bezug auf 12 detailliert eingegangen. Das Kennsymbol GCL auf der Zeichnung stellt eine Mittellinie dar, zu der die Reihen der Dauermagnete 15 und 16 symmetrisch angeordnet sind. Eine resultierende Kraft FA des Schubes FA, der zwischen der Reihe der Dauermagnete 15 und dem Joch 31 entwickelt wird, und des Schubes FB, der zwischen der Reihe der Dauermagnete 16 und dem Joch 41 entwickelt wird, tritt auf der Mittellinie GCL des Verfahrkopfes auf. Die linearen Schrägrollenführungen 24 und 25 sind so angeordnet, dass die entsprechenden Führungsflächen eine Führungskraft auf die Mittellinie GCL aufbringen. Dementsprechend wirkt keine andere als die vertikale Kraft auf die linearen Schrägrollenführungen 24 und 25 zum Führen des Verfahrkopfes 8. Ein Verfahrkopf mit geringem Gewicht kann dann mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision vertikal bewegt werden.
  • 70 mm tiefe Löcher wurden mittels einer rippenförmigen Werkzeugelektrode aus Graphit mit einer Breite von 1,0 mm an der unteren Fläche, einer Länge von 38 mm und einer Neigung von 1o auf jeder Seitenfläche in ein Werkstück gearbeitet. Zu dieser Zeit waren die Impulsdauer auf 100 μsek, die Impulspause auf 140 μsek, der Spitzenstromwert auf 93 A, die mittlere Spaltspannung auf 55 V, die Leerlastspannung auf 120 V, die Springrate auf 30 m/min und die Springzeit für einen Zyklus auf 0,24 Sekunden eingestellt. Die Materialeigenschaften des Werkstücks sind in der japanischen Industrienorm SKD11 definiert. Auch ohne das Spülen der Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten wurde die Bearbeitungsrate nahezu konstant gehalten, und die Bearbeitung war in 135 Minuten abgeschlossen.
  • Die vorausgegangene Vorstellung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung diente der Illustration und Beschreibung. Sie ist nicht als erschöpfend oder als Beschränkung der Erfindung genau auf die offenbarte Form zu verstehen, und natürlich sind vor dem Hintergrund der obigen Lehre diverse Modifikationen und Variationen möglich. Der Umfang der Erfindung soll durch die angefügten Ansprüche definiert werden. Zum Beispiel ist der horizontale Querschnitt des Verfahrkopfes nicht auf eine quadratische Form beschränkt. Der Querschnitt kann zum Beispiel rechtwinklig sein und kann, wie in 13 gezeigt, mit zwei vertikalen, zueinander parallelen Oberflächen gebildet werden.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten für die Bearbeitung eines Werkstücks, indem eine Werkzeugelektrode vertikal in Richtung des Werkstücks bewegt wird und gleichzeitig eine elektrische Entladung zwischen dem Werkstück und der Werkzeugelektrode herbeigeführt wird, aufweisend: – einen senkrecht beweglichen Verfahrkopf (8); eine Elektrodenbefestigung (9), angebracht an einem unteren Ende des Verfahrkopfes koaxial mit dem Verfahrkopf zum Befestigen der Werkzeugelektrode; – mindestens eine Gruppe von Linearmotorläufern (11, 12, 13, 14, 15, 16), angebracht am Verfahrkopf; und – eine Gruppe von Linearmotorstatoren (31, 41, 32, 42) jeweils der Gruppe der Läufer zugewandt; dadurch gekennzeichnet, dass die Linearmotorläufer symmetrisch um die Mittenachse des Verfahrkopfes angeordnet sind.
  2. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 1, bei der die Gruppe der Läufer eine am Verfahrkopf befestigte Magnetplatte (12, 14) und eine auf der Magnetplatte angeordnete Reihe von Dauermagneten (11, 13, 15, 16) aufweist und die Gruppe der Statoren ein Joch (31, 41) und eine um das Joch gewickelte Spule (32, 42) aufweist.
  3. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 1, bei welcher der Verfahrkopf eine quadratische Säulenform besitzt.
  4. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 1, bei der in der Mitte des Verfahrkopfes ein vertikal verlaufendes Loch gebildet wird.
  5. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 3, weiterhin aufweisend eine erste Führungsvorrichtung (21, 22, 23) zum Führen des Verfahrkopfes an einer ersten Seitenfläche des Verfahrkopfes, bei der die Gruppe der Läufer jeweils an den zwei Seitenflächen des Verfahrkopfes nahe der ersten Seitenfläche fixiert ist.
  6. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend einen Luftzylinder (61) zum Herstellen eines Lastgleichgewichts am Verfahrkopf.
  7. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 4, weiterhin aufweisend einen Luftzylinder zum Herstellen eines Lastgleichgewichts am Verfahrkopf.
  8. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 5, weiterhin aufweisend eine zweite Führungsvorrichtung (21, 22, 23) zum Führen des Verfahrkopfes auf einer Seitenfläche des Verfahrkopfes, die der ersten Seitenfläche zugewandt ist.
  9. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 1, bei der die Gruppe der Läufer ein Joch (31, 41) und eine um das Joch gewickelte Spule (32, 42) aufweist und die Gruppe der Statoren eine am Verfahrkopf befestigte Magnetplatte (12) und eine Reihe von auf der Magnetplatte angeordneten Dauermagneten (11) aufweist.
  10. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 1, bei welcher der Verfahrkopf eine Dichte von 4 g/cm3 oder weniger besitzt.
  11. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 10, bei welcher der Verfahrkopf aus Keramik hergestellt ist.
  12. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 11, bei welcher der Verfahrkopf aus Keramik aus Siliziumnitrid (Si3N4) hergestellt ist.
  13. Vorrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten gemäß Anspruch 10, bei welcher der Verfahrkopf aus einem Verbundwerkstoff aus einem Leichtmetall und mindestens 40 Volumenprozent Keramik hergestellt ist.
DE69936655T 1998-11-17 1999-11-17 Vorrichtung zum funkenerosiven bearbeiten Expired - Lifetime DE69936655T2 (de)

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