DE3935905C2 - Ein Verfahren zum Elektroerosiven Bearbeiten eines Werkstückes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektroerosiven Bearbeiten eines Werkstückes, das zwei gegenüberliegende Seiten aufweist, mit einer drahtförmigen Elektrode, die zwischen den zwei Seiten des Werkstückes verläuft und deren Neigungswinkel einstellbar ist.

Ein derartiges Verfahren ist aus der EP 01 48 958 A1 bekannt. Eine drahtförmige Elektrode wird entlang zweier Bearbeitungskurven auf den zwei Seiten des Werkstückes bis zu zwei Anfangspunkten eines Bogenabschnitts geführt. Danach wird die Elektrode entlang des Bogenabschnitts geführt, wonach sie wiederum entlang eines geraden Bearbeitungsabschnitts geführt wird. Für die Führung der drahtförmigen Elektrode wird eine polygonale Approximation der Bearbeitungskurven durchgeführt. Insbesondere der bogenförmige Abschnitt zwischen den beiden geraden Abschnitten wird durch Polygone approximiert. Für die Führung der Elektrode werden ferner Offset-Vektoren berechnet, die von der Dicke des Werkstückes und der gewünschten Verjüngung in jedem geraden Bearbeitungsabschnitt abhängen. Die Offset-Vektoren werden sukzessive aktualisiert, um die allmähliche Neigung der Elektrode zu bewirken. Die Bearbeitungskurve in den beiden Werkstückseiten in dem Bogenabschnitt werden bestimmt, indem die jeweiligen geraden Bearbeitungskurven in dem ersten und zweiten Bearbeitungsabschnitten jeweils um den gewünschten Radius auf der ersten und zweiten Werkstückseite parallelverschoben werden. Eine derartige Berechnung von Anfangs- und Endpunkten, sowie der Bearbeitungskurven in den ersten und zweiten Bearbeitungsabschnitten und dem Bogenabschnitt ist speziell für sanfte, d. h. tangentiale Übergänge zwischen dem Bogenabschnitt und den Bearbeitungsabschnitten vorgesehen. Mit einem derartigen Berechnungsverfahren sind jedoch viele Berechnungsschritte zur Bestimmung der bogenförmigen Bearbeitungskurven in dem Bogenabschnitt erforderlich, und kann insbesondere nicht zur Berechnung von Anfangs- und Endpunkten sowie Bearbeitungskurven verwendet werden, wenn es sich bei dem Bogenabschnitt um einen nach innen oder nach außen gewölbten Bogenabschnitt handelt, der nicht tangential in den ersten und zweiten Bearbeitungsabschnitt übergeht.

Die JP 59-161 236 A beschreibt ein Verfahren zum elektroerosiven Bearbeiten eines Werkstückes, bei dem ebenfalls ein erster Bearbeitungsabschnitt, ein sich an den ersten Bearbeitungsabschnitt anschließender Bogenabschnitt und ein sich an den Bogenabschnitt anschließender Bearbeitungsabschnitt gebildet wird. Der Bogenabschnitt geht dabei tangential in den ersten und zweiten Bearbeitungsabschnitt über. Die Berechnungsverfahren für die bogenförmigen Bearbeitungskurven im Bogenabschnitt beziehen sich jedoch speziell auf die Ausbildung eines inneren Bogens auf einer Werkstückseite und eines äußeren Bogens auf der gegenüberliegenden zweiten Werkstückseite. Nach außen oder nach innen gewölbte Bearbeitungskurven auf beiden Seiten des Werkstücks im Bogenabschnitt sind damit nicht möglich.

Die JP 55-120 930 A beschreibt ein Verfahren zum elektroerosiven Bearbeiten eines Werkstückes, bei dem ebenfalls ein Bogenabschnitt zwischen zwei geraden Bearbeitungsabschnitten gebildet werden soll. Auch hier gibt der Bogenabschnitt, der in der oberen Werkstückseite und der unteren Werkstückseite den gleichen Radius aufweist, tangential in die beiden Bearbeitungsabschnitte über. Zum Erreichen der Anfangspunkte des Bogenabschnittes wird die Elektrode allmählich geneigt. Der erste und der zweite Bearbeitungsabschnitt, der sich tangential an den Bogenabschnitt anschließt, weisen dabei die gleiche Abschrägungsversetzung auf.

Zur weiteren Erläuterung zeigt Fig. 1 eine mit Drahtschnitt arbeitende elektroerosive Bearbeitungsvorrichtung angibt. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine drahtförmige Elektrode; 2 eine obere Drahtführung zur Führung der drahtförmigen Elektrode 1; 3 und 4, Antriebseinheiten zum Antrieb der Drahtführung 2, jeweils in einer U-Achse-Richtung und in einer V-Achse-Richtung; 5 eine untere Drahtführung; 6 eine Drahtvorratsrolle; 8 eine Drahtaufwickelrolle; 9 eine Drahtaufwicklungsführungsrolle; 10 ein Werkstück, das durch einen bewegbaren Tisch 10 zwischen der oberen und der unteren Drahtführung 2 und 5 gehalten wird; und 12 und 13 Antriebseinheiten zum Antrieb des bewegbaren Tisches 11, jeweils in einer X-Achsen-Richtung und in einer Y-Achsen- Richtung.

Die Fig. 2(a) bis 3(c) zeigen Ausführungsbeispiele eines Werkstücks, das mit der vorausbeschriebenen, mit Drahtschnitt arbeitenden, elektroerosiven Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet worden ist. Insbesondere zeigen die Fig. 2(a) bis 2(c) ein Ausführungsbeispiel eines Werkstücks, das unter Erzielung einer Verjüngung in einen im wesentlichen kreisförmigen Kegelstumpf bearbeitet wurde (was anschließend als "ein erstes Verjüngungsbearbeitungsverfahren" bezeichnet wird). Im Gegensatz hierzu zeigen die Fig. 3(a) bis 3(c) ein Ausführungsbeispiel eines Werkstücks, das gemäß einem Verfahren zur Verjüngungsbearbeitung eines Werkstücks in solcher Weise einer Verjüngungsbearbeitung unterzogen worden ist, daß es den gleichen Radius an den Ecken seiner Oberseite und seiner Unterseite aufweist (was nachfolgende als "ein zweites Verjüngungsbearbeitungsverfahren" bezeichnet wird). In diesen Figuren sind die Darstellungen (a), (b) und (c) eine Draufsicht, eine Vorderansicht, und eine Unteransicht, die jeweils das verjüngungsbearbeitete Werkstück darstellen.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, die eine Schnittansicht des verjüngungsbearbeiteten Werkstücks wiedergibt. In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen t die Dicke eines Werkstücks 10; Θi bezeichnet den Neigungswinkel der drahtförmigen Elektrode 1 gegenüber der vertikalen (was anschließend, wo erforderlich, als "ein Drahtneigungswinkel" bezeichnet wird); und ti bezeichnet den horizontalen Abstand zwischen der Bearbeitungskurve der Oberseite 10a des Werkstücks 10 und der Bearbeitungskurve der Unterseite 10b. Der Horizontalabstand, entsprechend dem Drahtneigungswinkel Θi und der Dicke t des Werkstücks 10, stellt die Abschrägungsversetzung dar.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die Bearbeitungskurve beim vorstehend aufgeführten zweiten Verjüngungsbearbeitungsverfahren angibt. In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 20 einen ersten geradlinigen Abschnitt; 21, einen Bogenabschnitt, der in den ersten geradlinigen Abschnitt übergeht; und 22 einen zweiten geradlinigen Abschnitt, der in den Bogenabschnitt 21 übergeht. Ferner bezeichnen in Fig. 5 die Bezugszeichen l1, c1 und l2 jeweils eine erste geradlinige Bearbeitungskurve, eine Bogenbearbeitungskurve, und eine zweite geradlinige Bearbeitungskurve, die die Unterseite 10b des Werkstücks bilden; und l3, c2 und l4 bezeichnen jeweils eine erste geradlinige Bearbeitungskurve, eine Bogenbearbeitungskurve, und eine zweite geradlinige Bearbeitungskurve, die die Oberseite 10a des Werkstücks bilden. Ferner bezeichnen in Fig. 5 Bezugszeichen O1 und O2 jeweils die Mitten der Bogenbearbeitungskurven c1 und c2; r bezeichnet den Radius der Bogenbearbeitungskurven c1 und c2; und t1 und t2 bezeichnen jeweils die Abschrägungsversetzungen des ersten und zweiten geradlinigen Abschnitts 20 und 22, die durch folgende Gleichungen dargestellt werden:
t1 = t × tan Θ1,
t2 = t × tan Θ2,
wobei t die Dicke eines Werkstücks ist, und Θ1 und Θ2 jeweils die Drahtneigungswinkel des ersten und zweiten geradlinigen Abschnitts darstellen.

Ferner bezeichnen in Fig. 5 die Bezugszeichen g1 und g2 Schneidspalte, die in der Oberseite und Unterseite des Werkstücks gebildet werden, wenn die drahtförmige Elektrode 1 bewegt wird.

Es wird nunmehr der Betrieb der mit Drahtschnitt arbeitenden, elektroerosiven Bearbeitungsvorrichtung beschrieben.

Bei einem mit Drahtschnitt arbeitenden, elektroerosiven Bearbeitungsvorgang werden zunächst in sehr bekannter Weise die Antriebseinheiten 12 und 13 betätigt, um den beweglichen Tisch 11 anzutreiben, damit das Werkstück 10 gegenüber der drahtförmigen Elektrode 1 bewegt wird, um es in der erforderlichen Weise zu bearbeiten. Andererseits kann durch Betätigung der Antriebseinheiten 3 und 4 der oberen Drahtführung 2 synchron mit den Antriebseinheiten 12 und 13 des beweglichen Tisches 11 am Werkstück eine Schrägfläche gebildet werden; d.h. das Werkstück wird verjüngungsbearbeitet. Dieses Verjüngungsbearbeitungsverfahren wird als das vorstehend aufgeführte erste Verjüngungsbearbeitungsverfahren durchgeführt, bei welchem ein Werkstück einer Verjüngungsbearbeitung in einen im wesentlichen kreisförmigen Kegelstumpf unterzogen wird, oder als das vorstehend aufgeführte zweite Verjüngungsverarbeitungsverfahren, bei welchem das Werkstück derart einer Verjüngungsbearbeitung unterzogen wird, daß es den gleichen Radius an den Ecken der Oberseite und der Unterseite aufweist. Beim zweiten Verjüngungsbearbeitungsverfahren sind die Schneidspalte in der Oberseite und der Unterseite des Werkstücks 10 konstant (da die Ecken der Oberseite und der Unterseite mit gleicher Geschwindigkeit bearbeitet werden, und entsprechend in einer gegebenen Zeitspanne die Bearbeitungsgröße der Oberseite gleich der Bearbeitungsgröße der Unterseite ist). Somit ist das zweite Verjüngungsbearbeitungsverfahren wesentlich, um Abschrägungswinkel von hoher Genauigkeit zu liefern.

Das zweite Verjüngungsbearbeitungsverfahren wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher erläutert.

Wie beispielsweise die JP 61-49 053 B angegeben wird, werden beim zweiten Verjüngungsbearbeitungsverfahren, damit der Bogen der Werkstückoberseite erhalten wird, der dem Bogenabschnitt 21 entspricht, der in den ersten und zweiten geradlinigen Abschnitt 20 und 22 der Werkstückoberseite übergeht, zunächst die erste und zweite geradlinige Bearbeitungskurve l3 und l4 der Werkstückoberseite erhalten, die jeweils gegenüber der ersten und zweiten geradlinigen Bearbeitungskurve l1 und l2 im Abstand entsprechend den Abschrägungsversetzungen t1 und t2 angeordnet sind, und anschließend wird der Bogenbearbeitungskurve c2 der Werkstückoberseite erhalten, die tangential zu den Bearbeitungskurven l3 und l4 verläuft. Daher wird in der Bogenbearbeitungskurve c1 und c2 der Werkstückoberseite und der Werkstückunterseite, mit den einander zugehörigen Bogenanfangsstartpunkten A1 und A2, und mit dem einander zugehörigen Bogenanfangspunkten B1 und B2, der erste geradlinige Abschnitt 20 bearbeitet. Das heißt, der Drahtneigungswinkel wird allmählich geändert, bis die drahtförmige Elektrode 1 den Bogenanfangspunkt A1 und A2 der Bogenbearbeitungskurven c1 und c2 gleichzeitig erreicht. Nachdem die drahtförmige Elektrode 1 die Bogenanfangspunkte A1 und A2 erreicht hat, wobei der Drahtneigungswinkel unverändert aufrecht erhalten bleibt, wird der Verjüngungsbearbeitungsvorgang zur Ausbildung des Bogenabschnitts 21 fortgesetzt, bis die drahtförmige Elektrode 1, die sich längs der Bogenbearbeitungskurven c1 und c2 bewegt (die den gleichen Radius haben), deren Bogenendpunkte B1 und B2 erreicht. Anschließend wird für den zweiten geradlinigen Abschnitt 22 der Verjüngungsbearbeitungsvorgang ausgehend von den Bogenendpunkten B1 und B2 begonnen, während der Drahtneigungswinkel allmählich geändert wird. Somit sind im Werkstück die Bogenbearbeitungskurven der Oberseite und Unterseite einander in der Größe gleich, und entsprechend sind die Bearbeitungsgeschwindigkeiten für die Oberseite und Unterseite gleich groß, und die Schneidspalte haben konstante Breite.

Das zweite Verjüngungsbearbeitungsverfahren, das durch die JP 61-49 053 angegeben wird, ist nur für den Bogen des Eckabschnitts zwischen zwei geradlinigen Abschnitten vorgesehen, der die beiden geraden Linien tangiert (und der anschließend , wo erforderlich, als "ein tangierender Kreisbogen" bezeichnet wird); d.h. das Verfahren kann nicht verwendet werden, ohne die Punkte der geraden Linien zu erhalten, an welche der Bogen tangiert, und die Mittelpunktposition, sowie den Radius des Bogens. In der Praxis ist es manchmal erforderlich, ein Werkstück zu bearbeiten, um eine Ausbildung zu erreichen, wie beispielsweise eine einwärts oder auswärts gewölbte Kurve, die sich von dem tangierenden Kreisbogen unterscheidet (und die anschließend, wo erforderlich, als "ein nicht-tangierender Kreisbogen" bezeichnet wird).

In diesem Falle ist es für das vorstehend beschriebene Bearbeitungsverfahren unmöglich, eindeutig die Verbindungspunkte des Bogens und der geraden Linie zu definieren, und die Mittelpunktposition und den Radius des Bogens. Daher müssen bei der Bearbeitung eines Werkstücks zur Bildung eines nicht-tangierenden Kreisbogens mittels des zweiten Verjüngungsbearbeitungsverfahrens andere knifflige Verjüngungsbearbeitungsverfahren verwendet werden, bei denen die Oberseite und Unterseite beliebige Formgebung haben.

In einem erfindungsgemäßen, mit Drahtschnitt arbeitenden elektroerosiven Bearbeitungsverfahren wird, um beispielsweise die Bearbeitungskurven l3, c2 und l4 der Oberseite eines Werkstücks zu erhalten, der Schnittpunkt P1 der Bearbeitungskurven l1 und l2, die die Unterseite bestimmen, errechnet, und die Bearbeitungskurve l3 der Oberseite wird an der Position erhalten, die um eine Abschrägungsversetzung t1 von der Bearbeitungskurve der Unterseite im Abstand liegt, und in ähnlicher Weise wird der Bearbeitungskurve l4 an der Position erhalten, die um die Abschrägungsversetzung t2 im Abstand von der Bearbeitungskurve l2 liegt. Anschließend wird der Schnittpunkt P2 der Bearbeitungskurven l3 und l4, die die Oberseite bestimmen, erhalten, und es wird ein Vektor P1P2, der vom Schnittpunkt P1 zum Schnittpunkt P2 gerichtet ist, bestimmt. Durch Verwendung des so bestimmten Vektors werden der Endpunkt der Bearbeitungskurve l3 der Oberseite (oder der Anfangspunkt der Bogenbearbeitungskurve c2) und der Anfangspunkt der Bearbeitungskurve l4 (oder der Endpunkt der Bogenbearbeitungskurve c2) erhalten. Anders ausgedrückt, der Punkt A2 befindet sich an der Position, die vom Punkt A1 der Bearbeitungskurve der Unterseite des Werkstücks (oder dem Endpunkt der Bearbeitungskurve l1 oder dem Anfangspunkt der Bogenbearbeitungskurve c1) um die skalare Größe des parallel dazu liegenden Vektors P1P2 entfernt ist, und in ähnlicher Weise befindet sich der Punkt B2 an der Position, die vom Punkt B1 (oder dem Endpunkt der Bogenbearbeitungskurve c1 oder dem Anfangspunkt der Bearbeitungskurve l2) im Abstand liegt.

Ferner ist in der Werkstückoberseite der Mittelpunkt O2 der Bogenbearbeitungskurve c2 an der Position angeordnet, die vom Mittelpunkt O1 der Bogenbearbeitungskurve c1 in einem Abstand liegt, der gleich der skalaren Größe des parallel dazu verlaufenden Vektors P1P2 ist. Somit wird der erste Bearbeitungsabschnitt mit dem allmählich geneigten Draht gebildet, bis die drahtförmige Elektrode die Anfangspunkte A1 und A2 zum gleichen Zeitpunkt erreicht. Bei der Bildung des Bogenabschnitts wird die drahtförmige Elektrode derart bewegt, daß sie sowohl in der Oberseite als auch in der Unterseite des Werkstücks die gleiche Bearbeitungskurve beschreibt. Anschließend wird der zweite Bearbeitungsabschnitt mit sich allmählich änderndem Neigungswinkel gebildet.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Schnittpunkte P1 und P2 der Bearbeitungskurven l1 bis l4, die die Oberseite und die Unterseite des Werkstücks bestimmen, erhalten, und die Bogenbearbeitungskurve c2 der Oberseite ist gegenüber der Bearbeitungskurve c1 der Unterseite um die skalare Größe des Vektors P1P2 in Richtung des letzteren verschoben, so daß die Bogenbearbeitungskurven c1 und c2 der Unterseite und der Oberseite bezüglich des Bogenöffnungswinkels und des Bogenstartwinkels gleich sind. Somit kann das Verfahren der Verjüngungsbearbeitung eines Werkstücks in solcher Weise, daß es den gleichen Radius an den Ecken seiner Oberseite und seiner Unterseite aufweist, nicht nur in dem Fall ausgeführt werden, wo ein Bogen zwischen zwei geraden Linien ein tangierender Kreisbogen ist, sondern auch in dem Fall, wo er ein nicht-tangierender Kreisbogen ist.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Im folgenden wird die Erfindung anhand ihrer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

In den anliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die knapp eine bekannte, mit Drahtschnitt arbeitende elektroerosive Bearbeitungsvorrichtung darstellt,

Fig. 2(a) bis 2(c) schematische Ansichten, die jeweils eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine perspektivische Ansicht eines Werkstücks darstellen, das entsprechend einem bekannten Verjüngungsbearbeitungsverfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks in eine im wesentlichen kreisförmige Kegelstumpfform bearbeitet wurde;

Fig. 3(a) bis 3(c) jeweils schematische Darstellungen einer Draufsicht, einer Seitenansicht und einer perspektivischen Ansicht eines Werkstücks, das gemäß einem bekannten Verjüngungsbearbeitungsverfahren zur Bearbeitung eines Werkstückes derart bearbeitet wurde, daß es den gleichen Radius an den Ecken seiner Oberseite und Unterseite aufweist,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Schnittansicht eines Werkstücks, das einer Verjüngungsbearbeitung unterzogen wird,

Fig. 5 eine erläuternde Darstellung, die die Bearbeitungskurven angibt, die derart bei dem vorausgehend beschriebenen bekannten Verjüngungsbearbeitungsverfahren eines Werkstücks vorgesehen sind, daß es den gleichen Radius an den Ecken seiner Ober- und Unterseite hat,

Fig. 6 eine erläuternde Darstellung von erfindungsgemäßen Bearbeitungskurven,

Fig. 7 eine erläuternde Darstellung von aus Fig. 6 entnommenen Ausbildungselementen, und

Fig. 8(a) bis 8(c) schematische Ansichten, die jeweils eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine perspektivische Ansicht eines Werkstücks angeben, das entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführungsform bearbeitet wurde, bei welcher ein Verjüngungsbearbeitungsverfahren eines Werkstücks in solcher Weise verwendet wird, daß es an den Ecken der Oberseite und der Unterseite den gleichen Radius hat.

Fig. 6 ist eine Darstellung von Bearbeitungskurven entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführungsform. In Fig. 6 angegeben ist, ein Bogenabschnitt zwischen zwei geradlinigen Abschnitten ein nicht-tangierender Kreisbogen, der die beiden geraden Linien nicht tangiert. In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 20 einen ersten geradlinigen Abschnitt; 21, einen Bogenabschnitt; 22, einen zweiten geradlinigen Abschnitt; und die Bezugszeichen l1 bis l4, c1, c2, g1, g2, O1, O2, r, t1 und t2 bezeichnen die gleichen Teile wie in Fig. 5.

Ferner bezeichnet in Fig. 6 das Bezugszeichen A1 den Endpunkt der ersten geradlinigen Bearbeitungskurve l1 (oder des Anfangspunkts der Bogenbearbeitungskurve c1); B1 bezeichnet den Endpunkt der Bogenbearbeitungskurve c1 in der Unterseite des Werkstücks (oder den Anfangspunkt (zweiten geraden Linie l2); A2 bezeichnet den Endpunkt der ersten geraden Linie in der Oberseite des Werkstücks (oder den Anfangspunkt der Bogenbearbeitungskurve c2); und B2 bezeichnet den Endpunkt der Bogenbearbeitungskurve c2 (oder den Anfangspunkt der zweiten geradlinigen Bearbeitungskurve (l4).

Fig. 7 ist eine erläuternde Darstellung von Ausführungselementen, die zur Berechnung der Bearbeitungskurven aus der Fig. 6 entnommen wurden. In Fig. 7 bezeichnet das Bezugszeichen α den Anfangswinkel der Bogenbearbeitungskurven c1 und c2 der Oberseite und der Unterseite des Werkstücks; β bezeichnet den Öffnungswinkel der Bogenbearbeitungskurven c1 und c2; und x1 und x2 geben eine X-Achsenrichtung an, die vorhanden ist, wenn Fig. 7 als X-Y-Ebene betrachtet wird, bei der die Bogenbearbeitungskurven c1 und c2 den Anfangswinkel α bilden. Die übrigen Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Teile wie in Fig. 6.

Die Betriebsweise der mit Drahtschnitt arbeitenden elektroerosiven Bearbeitungsvorrichtung wird nunmehr beschrieben.

Bei der Verjüngungsbearbeitung des Werkstücks zur Bildung des ersten geradlinigen Abschnitts 20 wird der geneigte Draht längs des ersten geradlinigen Orts l1 und l3 bewegt. Insbesondere wird die drahtförmige Elektrode 1, während der Drahtneigungswinkel allmählich geändert wird, derart bewegt, daß sie den Endpunkt A1 der ersten geraden Linie l1 der Werkstückunterseite und den Endpunkt A2 der ersten geraden Linie l3 der Werkstückoberseite gleichzeitig erreicht. Nachdem der Draht die Endpunkte A1 und A2 erreicht hat, wird die drahtförmige Elektrode 1 bei unverändert gehaltenem Drahtneigungswinkel bewegt, damit sie die Endpunkte B1 und B2 der Bogenbearbeitungskurven c1 und c2 erreicht. Das heißt, bei diesen Betrieb wird die drahtförmige Elektrode 1 nur durch die X-Achse-Antriebseinheit 12 und die Y-Achse-Antriebseinheit 13 angetrieben, anstatt durch die U-Achse-Antriebseinheit 3 und die V-Achse-Antriebseinheit 4. Somit ist der Verjüngungsbearbeitungsvorgang für den Bogenabschnitt 21 durchgeführt. Anschließend wird, während der Drahtneigungswinkel allmählich geändert wird, die drahtförmige Elektrode 1 längs der Bearbeitungskurven l2 und l4 des zweiten geradlinigen Abschnitts 22 bewegt. Somit ist der zweite geradlinige Abschnitt 22 ausgebildet worden.

Um die Verjüngungsbearbeitung des Werkstücks in der vorausgehend beschriebenen Weise durchzuführen, ist es erforderlich, die Position der Punkte A2 und B2 der Bearbeitungskurven und des Mittelpunkts O2 in der Werkstückoberseite zu bestimmen.

Dies wird näher erläutert.

Die Bearbeitungskurven l3 und l4 der Werkstückoberseite sind an den Positionen angeordnet, die gegenüber den Bearbeitungskurven l1 und l2 in einem Abstand entsprechend jeweils den Abschrägungsversetzungen t1 und t2 angeordnet sind. Es wird der Schnittpunkt P1 der Verlängerungen der geraden Linien l1 und l2 erhalten und in ähnlicher Weise wird der Schnittpunkt P2 der Verlängerungen der geraden Linien l3 und l4 erhalten. Mit einem Vektor P1P2, der von P1 nach P2 gerichtet ist, können die Punkte A2, B2 und O2 an den Positionen erhalten werden, die um die skalare Größe des Vektors P1P2 von den Punkten A1, B1 und O1 parallel zum Vektor P1P2 im Abstand liegen. Werden die Punkte A2, B2 und O2 der Werkstückoberseite auf diese Weise ermittelt, so haben damit die Bogenbearbeitungskurven c1 und c2 der Unterseite und Oberseite des Werkstücks den gleichen Radius r, und desgleichen den gleichen Bogenanfangswinkel α und den gleichen Bogenöffnungswinkel β. Dies wird näher erläutert.

In Fig. 7 sind ein Vektor A1A2 und ein Vektor O1O2 gleich dem Vektor P1P2, und die Punkte A1A2O2O1 bilden somit ein Parallelogramm. Entsprechend ist ein Vektor O1A1 gleich einem Vektor O2A2. In ähnlicher Weise bilden die Punkte B1B2O2O1 ein Parallelogramm, und somit ist ein Vektor O1B1 gleich einem Vektor O2B2. Das heißt, die Bogenbearbeitungskurve c1 der Unterseite des Werkstücks ist gleich der Bogenbearbeitungskurve c2 der Oberseite des Werkstücks sowohl beim Bogenanfangswinkel α und beim Bogenöffnungswinkel β. Ferner sind die Bogenbearbeitungskurven der oberen und unteren Drahtführung 2 und 5 völlig gleich den vorstehend beschriebenen Bogenbearbeitungskurven c1 und c2.

Somit sind die Bogenbearbeitungskurven c1 und c2 der Werkstückunterseite und -oberseite einander gleich, und entsprechend kann das Werkstück in solcher Weise einer Verjüngungsbearbeitung unterzogen werden, daß die Ecken der Oberseite und Unterseite gemäß Fig. 8 den gleichen Radius R haben.

Die Ausführungsform wurde bezüglich des Falls beschrieben, wo an einer Ecke des Fertigungsteils der Bogenabschnitt nicht tangential zu den beiden geradlinigen Abschnitten verläuft. Die beiden geradlinigen Abschnitte sind nicht immer begrenzend. Das heißt, die beiden Abschnitte an den beiden Seiten des Bogenabschnitts können beliebige Abschnitte sein, deren Verlängerungen Schnittpunkte P1 und P2 liefern: beispielsweise können sie Kurven sein (in diesem Falle können die Schnittpunkte an den Verlängerungen der geraden Linien erhalten werden, die sich an die Enden der Kurven anschließen). Es versteht sich von selbst, daß der Bogenabschnitt ein tangierender Kreisbogen ist. Ferner ist der technische Grundgedanke der Erfindung auf einen Bogen anwendbar, der einwärts gekrümmt ist, sowie auf einen Bogen, der auswärts gekrümmt ist, wie im Fall der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform.

Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform wird der Verjüngungsbearbeitungsvorgang bezüglich der Bearbeitungskurven an der Unterseite des Werkstücks durchgeführt; es versteht sich jedoch, daß er bezüglich der Bearbeitungskurven an der Oberseite des Werkstücks durchgeführt werden kann.

Wie vorausgehend beschrieben wurde, können beim erfindungsgemäßen, mit Drahtschnitt arbeitenden elektroerosiven Bearbeitungsverfahren nicht nur in dem Fall, wo ein Bogenabschnitt zwischen zwei Bearbeitungsabschnitten ein tangierender Kreisbogen ist, sondern auch in dem Fall, wo er ein nicht-tangierender Kreisbogen ist, wobei der Vektor die Schnittpunkte der Verlängerungen der Bearbeitungskurven der Bearbeitungsabschnitte in der Oberseite und der Unterseite des Werkstücks verbindet, die Verbindungspunkte der Bearbeitungskurven und die Bogenbearbeitungskurve der Oberseite (oder Unterseite), und der Mittelpunkt der Bogenbearbeitungskurve definitiv bestimmt werden, indem jene der Unterseite (oder Oberseite) um die Abschrägungsversetzung verschoben werden, und daher kann die drahtförmige Elektrode längs der Bogenbearbeitungskurven der Oberseite und der Unterseite mit der gleichen Bearbeitungsgeschwindigkeit bewegt werden. Somit kann der zweite Verjüngungsbearbeitungsvorgang, bei welchem ein Werkstück sich derart verjüngt, daß es den gleichen Radius an den Ecken an der Oberseite und Unterseite aufweist, mühelos mit hoher Genauigkeit erzielt werden. Infolgedessen kann das mit Drahtschnitt arbeitende elektroerosive Bearbeitungsverfahren gemäß der Erfindung bei der Bearbeitung von Teilen oder dergleichen eine breite Anwendung erfahren.

Claims (9)

1. Verfahren zum elektroerosiven Bearbeiten eines Werkstückes (10), das zwei gegenüberliegende Seiten aufweist, mit einer drahtförmigen Elektrode (1), die zwischen den Seiten des Werkstückes verläuft und deren Neigungswinkel einstellbar ist,
wobei ein erster Bearbeitungsabschnitt (20) gebildet wird, indem die Elektrode (1) von zwei Anfangspunkten bis zu zwei Endpunkten A1, A2) entlang zweier erster Bearbeitungskurven l1, l3) auf den zwei Seiten des Werkstückes (10) geführt wird,
danach ein sich an die beiden Endpunkte des ersten Bearbeitungsabschnittes (20) anschließender Bogenabschnitt (21) gebildet wird, indem die Elektrode (1) bis zu zwei Endpunkten (B1, B2) dieses Bogenabschnittes entlang zweier Bogen-Bearbeituungskurven (c1, c2) auf den zwei Seiten des Werkstückes (10) geführt wird, und
danach, anschließend an die beiden Endpunkte (B1, B2) des Bogenabschnittes (21), ein zweiter Bearbeitungsabschnitt (22) gebildet wird, indem die Elektrode (1) von den beiden Endpunkten (B1, B2) entlang zweier weiterer Bearbeitungskurven (l2, l4) auf den zwei Seiten des Werkstückes (10) geführt wird,
wobei die Bearbeitungskurven auf der zweiten Werkstückseite gegenüber den Bearbeitungskurven auf der ersten Seite um einen vom Drahtneigungswinkel der Elektrode (1) und von der Dicke des Werkstückes abhängenden Betrag versetzt sind;
dadurch gekennzeichnet, daß
die ersten und zweiten Bearbeitungskurven (l1, l2) und die Bogenbearbeitungskurve (c2) auf der zweiten Werkstückseite aus den ersten und zweiten Bearbeitungskurven (l1, l2) und der Bogen-Bearbeitungskurve (c1) auf der ersten Werkstückseite durch die folgenden Schritte erhalten werden:

• - Bestimmen eines ersten Schnittpunktes (P1) aus den geradlinigen Verlängerungen der ersten und zweiten Bearbeitungskurven (l1, l2) auf der ersten Werkstückseite des ersten (20) und zweiten (22) Bearbeitungsabschnittes,
• - Bestimmen der ersten und zweiten Bearbeitungskurven (l3, l4) auf der zweiten Werkstückseite an Positionen, die jeweils von den ersten und zweiten Bearbeitungskurven (l1, l2) auf der ersten Werkstückseite um Versetzungen (t1, t2), entsprechend den Drahtneigungswinkeln und der Dicke des Werkstückes (10), im Abstand zueinander liegen,
• - Bestimmen eines zweiten Schnittpunktes (P2) aus den geradlinigen Verlängerungen der ersten und zweiten Bearbeitungskurven (l3, l4) auf der zweiten Werkstückseite des ersten und zweiten Bearbeitungsabschnittes,
• - Ermitteln einer Bogenbearbeitungskurve (c2) auf der zweiten Werkstückseite in einer Position, die in sich durch Parallelverschiebung Bogenbearbeitungskurve (c1) auf der ersten Werkstückseite in Richtung eines vom ersten Schnittpunkt (P1) zum zweiten Schnittpunkt (P2) gerichteten Vektors (P1P2) um den Abstand seiner skalaren Größe ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Neigungswinkel der Elektrode (1) während der Bearbeitung des ersten Bearbeitungsabschnittes (20) allmählich geändert wird, so daß die Elektrode die Anfangspunkte (A1, A2) der Bogenkurven gleichzeitig und parallel zu dem Vektor (P1P2) durch die beiden Schnittpunkte erreicht,
der Neigungswinkel der Elektrode (1) während der Bearbeitung des Bogenabschnittes (21) unverändert aufrecht erhalten wird, so daß die Elektrode die Endpunkte (B1, B2) der Bogen-Bearbeitungskurven (c1, c2) auf den zwei Seiten des Bogenabschnitts (21) gleichzeitig erreicht, wobei

• - die Elektrode (1) dabei parallel zu dem durch die Schnittpunkte (P1, P2) verlaufenden Vektor (P1P2) geführt wird, und
• - der Neigungswinkel der Elektode (1) zur Bearbeitung der zweiten Versetzung (t2) des zweiten Bearbeitungsabschnittes (22) allmählich geändert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens einer der ersten (20) und zweiten (22) Bearbeitungsabschnitte einen tangentialen Übergang mit dem Bogenabschnitt (21) aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens einer der ersten (20) und zweiten (22) Bearbeitungsabschnitte einen nicht tangentialen Übergang mit dem Bogenabschnitt (21) aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Elektrode (1) stufenweise fortschreitend zur Bildung der ersten (20) und/oder zweiten (22) Bearbeitungsabschnitte geneigt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens einer der ersten (20) und zweiten (22) Bearbeitungsabschnitte geradlinige Bearbeitungskurven (l1, l3 und l2, l4) in den gegenüberliegenden Werkstückseiten aufweisen

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens einer der ersten (20) und zweiten (22) Bearbeitungsabschnitte kurvenförmige Bearbeitungskurven (l1, l3 und l2, l4) in den gegenüberliegenden Werkstückseiten aufweisen

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bogen-Bearbeitungskurven (c1, c2) des Bogenabschnittes (21) nach außen gewölbte Kurven sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bogen-Bearbeitungskurven (c1, c2) des Bogenabschnittes (21) nach innen gewölbte Kurven sind.