DE8612663U1

DE8612663U1 - Halte- und Referenzteil für eine Draht-Funkenerosionsmaschine

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Publication number: DE8612663U1
Application number: DE8612663U
Authority: DE
Original assignee: 3R MANAGEMENT VAELLINGBY SE AB
Current assignee: 3R MANAGEMENT VAELLINGBY SE AB
Priority date: 1985-05-21
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1986-08-21
Also published as: US4786776A; JP2566922B2; JPS624522A

Description

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BESCHREIBUNG

Halte- und Refererizteil für eine Draht-Funkenefosionsliiaschine

Die Erfindung betrifft ein Referenzteil zum exakten Positionieren eines Werkstückes in einer vorgegebenen Sollage innerhalb des Arbeitsbereichs einer | Draht-Funkenerosionmaschine relativ zum Schneidedraht ^J der Maschine, an deren Aufspanntisch außerhalb des ,„ Arbeitsbereichs wenigstens eine ebene, sich in eine x- | Richtung und eine dazu senkrechte y-Richtung erstreckende Grundbezugsfläche in Höhe der unteren Grenze (Nullinie) des Arbeitsbereichs in einer zur x- und zur y-Richtung senkrechten z-Richtung ausgebildet ist.

Draht-Funkenerosionsmaschinen besitzen eine meist obere Draht-Zuführvorrichtung und eine meist untere Draht- |

Ableitvorrichtung, zwischen denen sich der Schneidedraht durch den Arbeitsbereich gewöhnlich in z-Richtung erstreckt.

Zur exakten Positionierung eines vom Schneidedraht zu bearbeitenden Werkstückes innerhalb des Arbeitsbereiches ist bei den für die Erfindung in Betracht kommenden Draht-Funkenerosionsmaschinen außerhalb des Arbeitsbereichs eine Grundbezugsfläche am Aufspanntisch vorhanden, die eine Referenz in z—Richtung für die Positionierung des Werkstückes darstellt. Die Grundbezugsfläche ist gewöhnlich die plan geschliffene Oberfläche eines sich aus dem Aufspanntisch in z-Richtung erhebenden Trägers, der parallel zu einer seitlichen Begrenzung des Arbeitsbereichs sich erstreckt. Der Träger erhebt sich soweit über den Aufspanntisch, daß die Grundbezugsfläche in der Nullinie

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des Arbeitsbereichs liegt, welche dessen untere, dem Aufspanntisch nächstliegende Grenze in z-RichtUng ist. Es gibt Draht-Fünkenerosionsmaschinen, bei denen sich je ein Träger mit je einer Grundbezugsflache längs der gegenüberliegenden seitlichen Begrenzungen des Arbeitsbereichs erstreckt, und es gibt andere Draht-Funkenerosionsmaschinen, bei denen der Träger als Winkel ausgebildet ist, so daß sich die Grundbezugsflache in der Nullinie längs zweier benachbarter seitlichen Begrenzungen des Arbeitsbereichs erstreckt.

·* Durch die funkenerosive Bearbeitung eines Werkstückes

mittels Schneidedraht lassen sich aus Werkstücken Formen mit extrem hoher Genauigkeit und Oberflächengüte herstellen. Da das draht-funkenerosive Bearbeiten eines Werkstückes relativ lange Bearbeitungszeiten erfordert, ist es besonders wichtig, die durch Umrüsten und Einrichten eines zu bearbeitenden Werkstückes bedingten Stillstandzeiten einer Draht-Funkenerosionsmaschine möglichst klein zu halten. Für Senk-Funkenerosions- · maschinen sind mit.Referenzflachen versehene Vor-

richtungen bekannt, die ein Einrichten eines zu bearbeitenden Werkstückes außerhalb der Maschine an mit Gegen-Referenzflächen versehenen Haltern ermöglichen. Zum Einbau eines neuen Werkstückes in die Senk-Funkenerosionsmaschine braucht dann lediglich der Halter mit eingerichtetem Werkstück an der Maschine befestigt zu werden, wobei durch Zusammenwirken seiner Gegen-Referenzflächen mit den Referenzflächen der an der Maschine verbleibenden Vorrichtungen die genaue Postionierung des Werkstückes automatisch erreicht ist (DE-PS 26 46 951).

Das Draht-FE-Verfahren hat eine sehr positive Entwicklung &if dem Markt erfahren, obwohl es sowohl langsam ist als auch Kapitalaufwand erfordert.

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i Die schnelle Einbürgerung als akzeptiertes

I BearbeitungsVeffahren ist vöi allem einer Anzahl

I positiver Eigenschaften zuzuschreiben, die neue Wege für

I He Herstellung komplizierter Teile mit hohen

1 Anforderungen an Maßtoleranzen und Oberflächengüte

i Eröffnet haben.

I Durch elektroerosive Bearbeitung mit Hilfe eines dünnen

I Drahtes, der durch ein CNC-Steuerungssystem relativ zum

I Arbeitsbereich gesteuert wird, können sehr komplizierte

I Formen in zwei Dimensionen hergestellt werden. Die

fj . Bearbeitung erfolgt außerdem ohne eigentliche spanabhe-

I bende Kräfte auf allen elektrisch leitenden Werkstoffen,

I ohne Begrenzung der Härte des Werkstückes.

I Diese Eigenschaften haben wiederum die Möglichkeit

;: geboten, Werkstücke mit hohen Anforderungen an Maßtole-

1 ranz:en und Oberflächengüte mit der gleichen

Maschineneinrichtung wie bei der Schlichtbearbeitung herzustellen. Eine Härtung des Werkstückes läßt sich vorteilhaft vor der FE-Bearbeitung vornehmen. Da die FE-Bearbeitung ein CNC-gesteurtes Verfahren ist, das sich sehr gut für unbemannten Dauerbetrieb eignet, können die Nachteile der langsamen Bearbeitungsgeschwindigkeit und der hohen Maschinenkosten durch hohe Ausnutzung der

Maschinen minimiert werden.

Einige der Voraussetzungen für eine solche hohe

Raschinenausnutzung sind, daß der Belegungsgrad der Maschine durch einen breiten Anwendungsbereich hoch gehalten werden kann, wobei die ganze geometrische und belastungsmäßige Kapazität der Maschine ohne reitraubende Umrüstarbeiten ausgenutzt werden kann.

Da sich das Draht-FE-Verfahren vor allem für Stückherstellung von beispielsweise Werkzeug- und Prototypenteilen eignet, können speziell angefertigte

Spannvorrichtungen, die jede Form von Werkstück auf der Maschine eindeutig lokalisieren, aus wirtschaftlichen Gründen nicht hergestellt werden.

Die Abmessungen, das Gewicht und das Volumen der Werkstücke variieren vielmehr innerhalb eines großen Bereiches. Es ist daher für die Leistungsfähigkeit der Maschine von größter Bedeutung, daß Einspannen und Einstellen einzelner Werkstücke von unterschiedlicher Form und Größe mit einem Minimum an Stillstandszeit erfolgen können.

Durch die Anwendung eines generellen, flexiblen Bezugssystems ist es möglich, solche Einstellarbeiten außerhalb der Maschine vorzunehmen, während diese eine andere Aufgabe ausführt. Dabei muß ein festes, im Verhältnis zum arbeitenden Draht der Maschine fixiertes Grundbezugssystem auf der Maschine vorhanden sein. Sekundäre Bezugsniveaus, die neue Werkstücke eindeutig innerhalb des Arbeitsbereichs der Maschine orientieren, könnten anhand dieses Grundbezugssystems auf einer Planscheibe o.a. gemessen werden, um danach unter Angabe der vom Grundbezugssystem abweichenden Werte ("Offset-Werte") auf die Draht-FE-Maschine übertragen zu werden. Die Anforderungen an ein solches generelles Bezugssystem sind jedoch äußerst hoch.

Damit die Flexibilität und damit der hohe Nutzungsgrad der Draht-FE-Maschine aufrecherhalten werden kann, muß die erste Anforderung an ein Bezugssystem sein, daß mit einer begrenzten Anzahl allgemein verwendbarer Elemente Werkstücke von sehr unterschiedlicher Form und von sehr unterschiedlichem Gewicht innerhalb des Arbeitsbereiches der Maschine gehalten und eindeutig positioniert Werden können*

Jede geometrische ödei gewichtsmäßige Begrenzung der

ursprünglichen Kapazität der Maschine reduziert den Nutzungsgrad.

Da die Draht-FE-Maschine komplizierte Geometrien mit hohen Anforderungen an Maßtoleranz und Oberflächengüte bearbeiten kann, kann die Nachbearbeitung des Werkstücks minimiert werden oder ganz wegfallen. Daher kann trotz des langsamen Bearbeitungsverfahrens die Durchlaufzeit eines Werkstücks durch längeren unbemannten Betrieb kurz gehalten werden. Eine Voraussetzung für eine solche Bearbeitung auf fertige Abmessungen - mit hohen Anforderungen an das Toleranzniveau - ist jedoch, daß Einspannen und Fixieren des Werkstücks in einem Bezugssystem möglich sind, das hohe Anforderungen an Wiederholbarkeit und Maßtoleranzen erfüllt: in diesem Zusammenhang muß auch die Tragfähigkeit des Bezugssystems beachtet werden, da die elastischen Lagenfehler oft größer sein können als die angestrebten Maßtoleranzen.

Mit der immer häufiger vorkommenden Bearbeitung konischer Flächen mit großem Winkel erhalten die Bezugsmaße in der z-Richtung (vertikalen Richtung) der Maschine zunehmende Bedeutung für die Bearbeitungstoleranz. Ein Lagenfehler von 0,02 mm in der z-Richtung ergibt beispielsweise bei 30° Konuswinkel einen x-Achsenfehler vor. 0,01 mm.

Ferner müssen bei einem generellen Bezugssystem auch wirtschaftliche Aspekte beachtet werden. Für eine rationelle Draht-FE-Bearbeitung muß der ganze Anwendungsbereich der Maschine durch die Benutzung einer möglichst kleinen Anzahl von Bezugselementen ausgenutzt Werden können, die beim Fixieren des Werkstücks ausreichende GeriaUigket gewährleisten. Modulaufbauj Symmetrie bei der Ausführung und Vielfältige Anwendung der Vorhandenen Bezugselemente erleichtern eine solche

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rationelle FE-Bearbeitung. Da die Elektrodenherstellung für Senk-FE-Bearbeitung vorteilhaft auf einer Draht-FE-Maschine erfolgen kann, bedeutet Kompatibilität bei der Ausrüstung zwischen diesen Maschinen eine wirksamere Ausnutzung der vorhandenen Bezugselemente.

Schließlich sind Draht-FE-Bearbeitung und Senk-FE-Bearbeitung oft Teil eines Bearbeitungsprozesses, bei dem mehrere andere Maschinen in Anspruch genommen werden. Dadurch, daß die Bezugselelemente so ausgeführt werden, daß sie den Anforderungen mehrerer Bearbeitungsverfahren, wie Schleifen, Fräsen, Drehen, Draht-FS-Bearbeitung und Senk-FE-Bearbeitung, entsprechen und sich leicht auf einer gewöhnlichen Planscheibe messen lassen, wird ein hoher Nutzungsgrad der vorhandenen Bezugselemente erzielt. Außerdem können mit der heutigen CNC-Technik die Nullpunktbezüge verschiedener Bearbeitungsmaschinen koordiniert werden, was die Programmierarbeit auf eine entscheidene positive Weise beeinflußt.

Beispiele eines solchen generellen Rüstsystems mit festen oder außerhalb der Maschine einstellbaren Bezugsniveaus, die den Anwendungsereich der Draht-FE-Maschine nicht begrenzen, sind in der schwedischen Patentanmeldung 8401635-1 angegeben.

Es gibt jedoch auf dem Markt Maschinen, die mit festen Grundbezugspunkten auf der z-Achse sowie beim A- und B-Winkel versehen sind, bei denen generelle Rüstsysteme nicht direkt anwendbar sind. Der Α-Winkel ist der Winkel in einer zur x-Achse rechtwinkeligen Ebene, und der B-Winkel ist der Winkel in einer zur y-Achse rechtwinkeligen Ebene. Diese Maschinen sind in der Regel mit einem Bezügstisch in Form einer Rahmenkonstruktion, einem Winkeltisch oder nur Stützschienen, die rund um den horizontalen Arbeitsbereich der Maschine und

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außerhalb desselben liegen, ausgerüstet; in diesem Zusammenhang wird auf Abb. 1 und 2 verwiesen.

Durch ihre obere Begrenzungsfläche definieren diese Konstruktionen einen eindeutigen Grundbezug in der Vertikalrichtung der z-Achse, sowie beim A- und B-Winkel. Der Grundbezug in der z-Achse fällt ausnahmslos mit der unteren Grenze des vertikalen Arbeitsbereiches der Maschine zusammen, der sog. Nullinie. Diese Grundbezugsfläche stellt daher auch direkt eine Stützfläche für größere Werkstücke und eine Befestigungsfläche bei ihrem Einspannen dar.

Kennzeichnend für diese Maschinen ist außerdem, daß kein verwendbarer Grundbezug in der x-Achse und y-Achse vorhanden ist und daß der C-Winkel fehlt. Der C-Winkel ist der Winkel in einer zur z-Achse rechtwinkeligen Ebene.

Auf diesen Maschinen soll der Bediener bei jedem Einspannen eines Werkstücks mit Hilfe der auf der Maschine zur Verfugung stehenden elektrischen Meßvorrichtngen die Bezugspunkte des Werkstücks in der x-Achse, y-Achse und im C-Winkel finden und feststellen. Diese Einstellarbeit ist manuell und zeitraubend und verursacht daher einen Verlust an Bearbeitungszeit auf der Maschine.

Außerdem entstehen ausgesprochene Probleme beim Einspannen kleinerer und mittelgroßer Werkstücke, die eich nicht direkt auf dem Bezugstisch der Maschine in der z-Achse fixieren lassen. Wenn solche Werkstücke innerhalb des horizontalen Arbeitsbereiches der Maschine fixiert werden sollen, entstehen oft Fehlpositionierungen in der z-Achse sowie im A- und B-Winkel. Besonders in der z-Achse sinil· solche Fehlpösitionierungen mit den auf der Maschine

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vorhandenen Meßvorrichtüngen nur schwer und zeitraubend festzustellen. Die Folge sind Toleranzfehler, wenn die Ü-ünd V-Achse der Maschine für Konusbearbeitung benutzt werden.

Um die Flexibilität dieser Maschinen vor allem bei der Bearbeitung kleiner und mittelgroßer Werkstücke zu erhöhen und die Möglichkeiten der CNC-Technik mit fest bezogenen Bezugspunkten für das Werkstück, von welchen Bezugspunkten aus die Maschinenprogrammierung dann direkt ausgeführt werden kann,auszunutzen, soll dieser Maschinentyp mit einem Haltersystem ausgerüstet werden, das mit flexibler Anwendung große, aber auch kleine und mittelgroße Werkstücke eindeutig fixieren kann. Das Haltersystem soll auch mindestens ein Bezugssystem in der x-, y- und z-Achse sowie im A-, B- und C-Winkel definieren, welches System fest auf das Steuerungssystem der Maschine bezogen sein und deren Grundbezugssystem angeben kann.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, auf eine wirtschaftlich optimierte Weise die fehlenden Grundbezugspunkte in der x- und y-Achse sowie im C-Winkel hinzuzufügen und zur Erhaltung der Grundgenauigkeit die Bezugspunkte der Maschine in der z-Richtung sowie im A- und B-Winkel zu behalten. Die gemäß der Erfindung hinzugefügten Spann- und Bezugselemente sollen so gestaltet sein, daß sie auch Spannelemente mit ausreichender Stabilität darstellen, damit mit Hilfe ausgewählter Bezugselemente eindeutig sekundäre Bezugssysteme innerhalb des horizontalen Arbeitsbereiches der Maschine definiert werden können.

Die Spann- und Bezugselemente vor allem in der x-Achse sowie im C-Winkel sollen außerhalb des horizontalen Arbeitsbereiches der Maschine angeordnet sein, damit eine maximale Anwendungsfreiheit der Maschine gewährleistet ist.

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Bei der Einrichtung dieses Hältefsystems mit Spann- Und Bezügselementen in der X- und y-Achse sowie im OWinkel ist eine Voraussetzung maßgebend gewesen. Die hinzugefügten Bezugspunkte in der X^ und y-Achse müssen mit den vorhandenen, Bezugspunkten zusammenwirken, damit vor allem der Grundbezug in der z-Richtung eindeutig bleibt für die Erzielung einer maximalen Bearbeitungsgenauigket auf der Maschine.

Das hinzugefügte Haltersystem - das Spann- und *?

Bezugselement- soll daher auf eine optimale Weise die |

Stabilität in der vorhandenen z-Richtung - dem Grundbe- |

zug - ausnutzen. «*

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die erwähnte Draht-Funkenerosionsmaschine ein Bezugssystem j§

zu schaffen, das eine exakte und wiederholbare Positionierung eines Werkstückes im Arbeitsbereich erlaubt und für die elektronische Steuerung der Maschine als fester Bezugswert für die automatische Steuerung des Bearbeitungsvorgangs geeignet ist.

Dazu sieht die Erfindung ein Referenzteil vor, das eine plane Unterfläche besitzt und mit Befestigungsmitteln zur eindeutigen Fixierung mit der Unterfläche auf der

Grundbezugsfläche ausgerüstet ist und wenigstens eine I

plane, sich senkrecht zur Unterfläche erstreckende |

Seitenfläche als Bezugsfläche in x—Richtung aufweist.

1 Damit ist in der Nähe des Arbeitsbereiches eine x- \

Referenz geschaffen, die entweder eine Einrichtung eines \ zu bearbeitenden Werkstückes in einem Halter außerhalb der Maschine ermäglicht oder unmittelbar als direkte Bezugs—Anlagefläche für das Werkstück in der Maschine dienen kann.

Zweckmäßig sind die Befestigungsmittel parallele Durchgangslöcher, wobei in die Grundbezugsfläche als

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Befestigungseinrichtungen Bohrungen eingebracht sind j von denen jede mit je einem der Durchgangslöcher fluchtet. Dadurch kann das Referenzteil mittels Bolzen auf der Grundbeugsflache exakt fixiert werden. Wenn die üurchgangslöcher in fluchtender Reihe ausgebildet sind »nd benachbarte Durchgangslöcher gegebenenfalls jeweils gleichen Abstand voneinnander haben, können standardisierte, für Draht-Funkenerosionsmaschinen Unterschiedlicher Typen verwendbare Zusatzteile Verwendet werden.

Ifenn in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung die Ausdehnung des Referenzteils in x-Richtung wesentlich kleiner ist als die Breite der Grundbezugsfläche in xftichtung und die Befestigungsmittel sowie mit diesen fcusammenwirkende Befestigungseinrichtungen an der Crundbezugsfläche derart angeordnet sind, daß bei auf fler Grundbezugsfläche fixiertem Referenzteil in schichtung vor der Unterfläche ein sich in y-Richtung ferstreckender Grundbezugsflächenabschnitt frei bleibt, kann für das Einrichten beispielsweise großer Werkstücke der frei bleibende Grundbezugsflächenab-Bchnitt als z-Referenz ausgenutzt werden.

Wenn hierbei in der x-Richtung vor und hinter der Ünterflache je ein sich in y-Richtung erstreckender Grundbezugsflächenabschnitt frei bleibt, können die beiden Grundbezugsflächenabschnitte als z-Referenz für das Referenzteil umgreifende Werkstückhalter dienen, wobei die in x-Richtung relativ weit auseinanderliegenden Grundbezugsflächenabschnitte die Kippfestigkeit des Halters in z-Richtung wesentlich sichern.

Wenn in weiterhin bevorzugter Fortbildung der Erfindung der Querschnitt des Referenzteils im wesentlichen Schwalbenschwanzprofil hat, wobei an der relativ zur

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Unterfläche breiteren Oberfläche die Seitenfläche ausgebildet ist j können mit entsprechenden Schwalbenschwanznuten ausgerüstete sekundäre Referenz- oder Halteteile für das Werkstück benutzt werden, welche bei anderen Funkenerosionsmaschinen eingesetzt werden. Dabei

ί* kann wenigstens eine äer Schrägflächen des

Schwalbenschwanzprofils als Referenz für das sekundäre

: Halteteil plan gearbeitet sein.

Als y-Referenz ist in erfindungsgemäßer Weiterbildung wenigstens eine plane Stirnfläche am Referenzteil vorgesehen, die sich senkrecht zu der Seitenfläche und zu der Grundbezugsfläche erstreckt. Alternativ kann ein Ansatz vorgesehen sein, welcher eine über die Oberfläche Und/oder die Seitenfläche vorstehende, zur Seitenfläche und zur Grundbezugsfläche senkrechte Anschlagfläche als y-Referenz aufweist. Zweckmäßig ist der Ansatz an der Stirnfläche befestigt und erhebt sich über die Oberfläche.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

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Die Erfindung wird nachstehend an dem in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausfiihrungsbeispiel im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Vorderansicht einer schematisch dargestellten Draht-Funkenerosionsmaschine;

Figur 2 eine Draufsicht auf die Maschine nach Figur 1;

Figur 3 eine Draufsicht auf ein Referenzteil zur Verwendung in der Draht-Funkenerosionsmaschine nach Figuren 1 und 2;

Figur 4 eine Seitenansicht des Referenzteils nach Figur 3;

Figur 5 eine Stirnansicht des Referenzteils nach Figur 3;

Figur 6 einen Ausschnitt aus Figur 1 mit eingerichtetem Referenzteil;

Figur 7 einen Ausschnitt aus Figur 2 mit eingerichtetem Referenzteil j

Figur 8 einen schematischen Ausschnitt aus Figur mit Referenzteil und sekundären Werkstück-Halteteilen;

Figur 9 einen Ausschnitt aus Figur 1 mit Referenzteil und sektiftiifäi'Sn Halteteilen;

Figur lO eine Draufsicht auf einen Ausschnitt auf eine Draht-Funkenerosionsmaschine in änderer Ausführung;

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Figur 11 die Ansicht eines Schnittes A-A aus Figur 10;

Figur 12 eine der Figur 10 ähnliche Darstellung mit einem weiteren Referenzteil; und

Figur 13 die Ansicht eines Schnittes längs der Linie IA-Al aus Figur 12;

In den Figuren 1 und 2 ist eine Draht-Funkenerosionsmaschine schematisch rait I bezeichnet. Sie weist einen Aufspanntisch 2 sowie ein rückwärtiges Oberteil 3 auf. Aus dem Oberteil 3 stehen nach vorne über den Aufspanntisch 2 zwei parallele Arme 4, 5 vor, die mit Abstand übereinander angeordnet sind. Am vorderen Ende des oberen Armes 4 befindet sich eine Drahtzuführvorrichtung 6 und am vorderen Ende des unteren Armes 5 befindet sich gegenüber der Drahtzuführvorrichtung 6 eine Drahtableitvorrichtung 7. Zwischen der Drahtzuführvorrichtung 6 und der Drahtableitvorrichtung 7 ist der Schneidedraht 8 der Maschine ausgespannt, der sich im dargestellten Beispiel in der Z-Richtung von oben nach unten bewegt. j

Nicht dargestellt und beispielsweise im Oberteil 3 beherbergt ist die CNC-Steuerung der Maschine sowie die Antriebsvorrichtungen für den kontinuierlichen Vorschub „

des Schneidedrahtes 6 aus der Drahtzuführvorrichtung 6 ■

in die Drahtableitvorrichtung 7. Fernei¹ gehört zu der Maschine eine elektrische Ausrüstung, die für ein funkenerosives Bearbeiten eines Werkstückes mittels des Schneidedrahts 8 in bekannter Weise erforderlich ist. Ferner sind nicht dargestellt Einrichtungen zur seitlichen Führung oder Verschwenkung des Schneidedrahtes 8 nach Befehlen aus der CNC-Steuerung, welche nach einem in die Steuerung eingegebenen Programm aus einem Wer'k-

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stück ein oder mehrere Teile vorgegebener geometrischer Gestalt herauszuschneiden gestatten. Der Arbeitsbereich' 10, der in den Figuren 1, 2 sowie 6, 7 schraffiert dargestellt ist, gibt jenen dreidimensionalen Raumbereich an, innerhalb dessen eine funkenerosive Bearbeitung eines Werkstückes mittels des Schneidedrahts 8 durch entsprechende Relativebewegungen zwischen dem

eingespannten Werkstück und dem Schneidedraht 8 möglich ist. Die in Z-Richtung untere Grenze des Arbeitsbereichs 10 ist als Nullinie 9 punktiert angegeben.

Aus dem Aufspanntisch 2 erheben sich zwei Träger 11, 12, von denen j sder sich längs einer der beiden gegenüberliegenden Längsseiten des Arbeitsbereichs 10 erstreckt. In Figur 1 eingetragen sind die X-Richtung, die vom Träger 11 zum Schneidedraht parallel zur Nullinie weist, ferner die Y-Richtung, die in die Ansichtsebene der Figur 1 hintinweist, und die Z-Richtung, die senkrecht zur Nullinie 9 sich parallel zum Schneidedraht 8 erstreckt .

Die Oberfläche des Trägers 11 ist in der X-Y-Ebene in solcher Höhe plangeschliffen, daß sie eine Grundbezugsfläche 20 bildet, welche in Höhe der Nullinie 9 und außerhalb des Arbeitsbereichs 10, jedoch neben diesem liegt. Die Oberfläche des zum Träger 11 parallelel Trägers 12 ist ebenfalls in der X-Y-Ebene plangeschliffen, sodaß sich eine Grundbezugsfläche 22 ergibt, die in Höhe der Nullinie 9 sowie außerhalb des Arbeitsbereichs 10, jedoch neben diesem liegt* Eine oder beide der Grundbezugsflächen 20, 22 dienen als Z-Referenz für die Einrichtung eines Werkstückes im Arbeitsbereich 10.

Auf jeder der beiden Grundbezugsflächen 20, 22 ist je ein Referenzteil 30 gemäß Figuren 3 bis 5 mittels Bolzen

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befestigt. Das Referenzteil ist ein flacher plattenför iniger Streifen aus gehärtetem Werkzeugstahl, dessen quer zur Unterfläche 32 gemessene Stärke wesentlich geringer ist als seine Breite oder seine Länge. Die Unterfläche 32 ist plan und dazu bestimmt, bei Befestigung des Referenzteiles 30 auf der Grundbezugsfläche 20 aufzuliegen. Die Oberfläche 34 erstreckt sich parallel zur Unterfläche 32. Die Stirnfläche 35 erstreckt sich im rechten Winkel zur Unterfläche 32. Der Querschnitt entsprechend der Stirnansicht gemäß Figur 5 hat im wesentlichen ein Schwalbenschwanzprofil, wobei die Oberfläche 34 sine größere Breite hat als die Unterfläche 32. Das Referenzteil 30 weist eine an die Oberfläche 34 angrenzende Seitenfläche 36 auf, die mit der Unterfläche 32 sowie der Stirnfläche 35 je einen rechten Winkel einschließt und sich daher in Y-Richtung erstreckt, wenn das Referenzteil 30 auf der Grundbezugsflache 20 befestigt ist. · Zur Unterfläche 32 geht die Seitenfläche 36 in eine nach innen geneigte Schrägfläche 37 über. An der der Seitenfläche 36 gegenüberliegenden Seite besitzt das Referenzteil 30 eine weitere Schrägfläche 39, die in noch zuerwähnender Weise als Referenzfläche plangeschliffen ist und sich nach innen und unten zur Unterfläche 32 hin erstreckt.

Gemäß Figur 3 weist das Referenzteil 30 mehrere Durchgangslöcher auf, von denen wenigstens parallel einige längs einer fluchtenden Reihe angeordnet sind und von denen jeweils benachbart?. Löcher, beispielsweise die Löcher 42, 44, 46, gleichen Abstand voneinander haben. Jedes der Durchgangslöcher ist von der Oberfläche 34 her zur Aufnahme des Kopfes eines nicht dargestellten BoI-zens 31 (Fig. 13) aufgeweitet.

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Nicht dargestellt ist in Figur 2, daß die Grundbezugs-* fläche 20 und die Grundbezugsfläche 22 jeweils mit Befestigüngseinrichtungen in Form von Gewindebohrungen, versehen sind, die entsprechend den Dürchgangslöchern des Referenzteüs in den Träger 11 bzw. 12 eingebracht sind, wobei je eine Gewindebohrung mit einem zugehörigen Durchgangsloch des Referenzteüs 30 fluchtet. Auf diese '*

Weise kann das Referenzteil 30 mittels Bolzen 31 auf der .' Grundbezugsfläche 20 oder der Grundbezugsfläche 22 genau positioniert und fixiert werden. In die Figuren 3 bis 5 ist jeweils die X-Richtung eingetragen, die für die Orientierung des Referenzteüs 30 bei der Positionierung auf der Grundbezugsfläche 20 maßgebend ist.

Das Referenzteil 30 wird, wenn es zweckmäßig mit einer längs seiner Mittellinie verlaufenden Reihe von Durchgangslöchern versehen ist, gemäß Figur 6 mittig auf der Grundbezugsfläche 20 des Trägers 11 in der erwähnten Weise fixiert, sodaß seine Längs-Mittellinie mit der Längs-Mittellinie der Grundbezugsfläche 20 zusammenfällt. Man erkennt aus Figur 6, daß die Breite des Referenzteüs 30 quer zur Seitenfläche 36 „ also in X-Richtung, wesentlich kleiner ist als die Breite der Grundbezugsfläche 20. Bei mittiger Montage des Referenzteüs 30 auf der Grundbezugsfläche 20 bleibt, daher beiderseits des Referenzteüs 30, das heißt in X-Richtung vor und hinter dem Referenzteil 30, je ein Grundbezugsflächenabschnitt 25, 27 frei, von denen sich jeder demzufolge in Y-Richtung erstreckt. Bei aufmontiertem Referenzteil 30 ist somit eine X-Referenz in Form der Seitenfläche 36 sowie eine Z-Referenz in !Form der Grundbezugsflächenabschnitte 25 und 27 gegeben.

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Um auch eine Y-Referenz zu schaffen ist das Referenzteil |

30 gemäß Figuren 6 Und 7 mit einem blockförmigen Ansatz 50 an seiner Stirnflache 35 verbunden, der über das Profil des Referenzteils 30 seitlich und nach oben vorsteht. Der Ansatz 50 weist eine Anschlagfläche 52 auf, welche sich rechtwinkling zur Seitenfläche 36 sowie zur Grundbezugsfläche 20 erstreckt und an der Stirnfläche 35 anliegt. Diese Anschlagfläche 52 bildet die Y-Referenz, wie Figur 7 zeigt. Der Ansatz kann die Form einer kleinen Lasche haben, welche an die Stirnfläche 35 angeschraubt ist und sich mit einer Anschlagfläche über die Oberfläche 34 erhebt. Alternativ kann der Ansatz ein Reiter 64 (Fig. 12, 13) sein, auf den noch eingegangen wird.

Der Grundbezugsflächenabschnitt 27 kann zur Auflage eines relativ großen rechtwinkligen Werkstückblocks 80 dienen, wie Figuren 11 und 12 zeigen. Dabei ist der Block durch Auflage auf den Grundbezugsflächenabschnitt 27 in Z-Richtung und durch Anlage seiner Seitenfläche 82 an der Seitenfläche 36 in X-Richtung in der Maschine eingerichtet. In der eingerichteten Stellung kann der Werkstückblock 80 durch mehrere Klammern festgehalten werden, von denen in Figur 11· eine Klammer 90 im Schnitt dargestellt ist. Die Klammer 90 besitzt dazu einen Längsschlitz 92, durch den sich ein Langbolzen 94 erstreckt. Der Langbolzen 94 durchdringt eines der Löcher im Referenzteil 30 und ist mit seinem Gewindeabschnitt in der zugehörigen Bohrung im Träger 11 verschraubt. Ein Stützelement 96 hält das vom Werkstückblock 80 wegwei- I

sende Ende der Klammer 90 gegenüber dem Grundbezugsflächenabschnitt 25 auf dem nötigen Abstand, und der vordere Finger 98 der Klammer 90 übergreift den Werkstückblock 80.

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Bei dieser Einrichtung des Werkstückblocks 80 ist er in Unmittelbarer Nachbarschaft des Arbeitsbereichs 10 (in Figur 10 gestrichelt angedeutet) gehalten, ohne daß die dazu erforderlichen Teile in den Arbeitsbereich einbringen und diesen einengen.

Im übrigen ist die Erfindung in den Figuren 10 und 11 an einer Draht-Funkenerosionsmaschine erläutert, bei welcher der Träger 13 sich längs,zweier benachbarter seitlicher Begrenzungen des Arbeitsbereichs 10 erstreckt und dazu die Form eines Winkels hat. Demzufolge ist auf •inem Schenkel des Trägers 13 ein erstes Referenzteil 30 ind auf dem anderen Schenkel des Trägers 13 ein zweites leferenzteil 30' befestigt. Das Referenzteil 30' gleicht in allen Einzelheiten dem Referenzteil 30.

l/enn der Werkstückblock 80 in der in den Figuren 10 und il dargestellten Weise mit der Seitenfläche 82 gegen die Seitenfläche 36 des Referenzteils 30 und mit der benachbarten Seitenfläche 84 gegen die Seitenfläche 36' des Referenzteils 30' angelegt wird, ist der Werkstückblock 80 in X-Richtung und in Y-Richtüng in der Maschine ausgerichtet, da in diesem Anwendungsfall die Seitenfläche 36' eine Y-Referenz darstellt.

Aus den Figuren 8, 9 und 12, 13 ergibt sich die Bedeutung der Schrägfläche 39 des Referenzteils 30 als X-Referenz für sekundäre Referenz- oder Halteteile. Auf der Grundbezugsfläche 20 des Trägers 11 ist in beschriebener Weise das Referenzteil 20 befestigt, sodaß beiderseits desselben Grundbezugsflächenabschnitte 25, 27 frei bleiben. Ein sekundäres Referenzteil 13 besteht im wesentlichen aus einem Winkel, dessen einer Schenkel eine plane Unterfläche aufweist, in welche eine Schwalben-

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J schwanznut eingeschnitten ist. Mit der Uriterflache ruht

j das sekundäre Referenzteil 13, das Referenzteil 30 um-.

fassend, auf den Grundbeziigsflachenabschnitten 25 und auf, wobei eine Gegen-Referenzflache in der Schwalbenschwanznut die Schrägfläche 39 unterfasst. Das sekundäre Referenzteil 13 ist damit einerseits in X-Richtung ausgerichtet, und zwar durch Anlage der Gegenreferenzflache

τ in der Schwalbenschwanznut gegen die Schrägfläche 39,

ι und andererseits in Z-Richtung ausgerichtet, und zwar

durch Anlage der Unterfläche des sekundären Referenz- >■' teils 13 auf den GrundbezUgsflachenabschnitten 25, 27.

An den aufrechtstehenden, anderen Schenkel des sekundären Referenzteils 13 ist eine in Z-Richtung verlaufende Schiene ausgebildet, auf welcher ein Halter 14 in Z-Richtung verschiebbar montiert ist. Der Halter 14 kann fin seiner freien Vorderseite beispielsweise hydraulisches Spannfutter enthalten, in das gemäß DE-PS 26 46 951 ein Elektrodenhalter mit zu bearbeitender Rohelektrode eingespannt ist. Das sekundäre Referenzteil 13 besitzt ferner einen Anschlag 16, der die Abwärtsbewegung des Halters 14 begrenzt. Die Anschlagfläche des Stops 16 liegt exakt in der Nullinie und damit in der Ebene der Grundbezugsflächenabschnitte 25 und 27. Man erkennt, daß auf diese Weise mittels des erfindungsgemäßen Referenzsystems das im Halter 14 eingespannte Werkstück durch einfaches Aneinandersetzen des sekundä-

~ ren Referenzteils 13 an das Referenzteil 30 im Arbeits

bereich in Z-Richtung und in X-Richtung exakt positioniert werden kann.

Eine andere Ausführungsform zeigt Figur 8, bei der ein sekundärer Halter 17 in Form einer Brücke mit dem Referenzteil 30 sowie einem gleichartigen weiteren Referenz-

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teil 30', welches auf der Grundbezugsfläche 22 in beschriebener Weise montiert ist, gekoppelt ist. Die Brücke 17 ist an der Unterseite mit Lagerstreifen 18 versehen, auf welche ein kleineres Werkstück im Arbeitsbereich der Maschine exakt positionierbar ist. Auch bei dieser Ausführungsform dienen die Schrägflächen 39 des Referenzteils 30 und 39' des Referenzteils 30' als Bezugsflächen in X-Richtung.

Das im wesentlichen schwalbenschwanzförmige Querschnittsprofile des Referenzteils 30 bringt also den Vorteil, daß sekundäre Referenz- oder Halteteile, die mit einer entsprechenden Schwalbenschwanznut an ihren Gegen-Referenzflachen yersehen sind, ohne weiteres verwendet werden können. Derartige sekundären Referenz- und Halteteile werden gewöhnlich bei anderen Draht-Funkenerosionsmaschinen verwendet, bei denen die Grundbezugsfläche unterhalb der Nullinie liegt.

Figuren 12 und 13 zeigen eine weitere Möglichkeit, eine Y-Referenz an dem Referenzteil 30 zu schaffen. Dazu kann entweder ein fester Anschlag 60 vorgesehen sein, der die Form einer Metallhülse hat. Die Hülse läßt sich in die Erweiterung eines der Durchgangslöcher 42, 44, 46 des Referenzteils 30 spielfrei einfügen. Mit ihrem oberen Mantelabschnitt steht die Hülse über die Oberfläche 34 des Referenzteils nach oben vor. Die Hülse wird durch einen Bolzen 62 gehalten, der in die zugehörige Bohrung im Träger 13 eingreift. Der Außenumfang des oberen Mantelabschnittees der Hülse 60 stellt damit eine Anschlaglinie als Y-Referenz dar.

Alternativ kann ein auf dem iieierenzteil 30 verschiebbarer Reiter 64 benutzt werden, def durch eine Klemm-

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schraube 66 an beliebiger Stelle an dem Referenzteil 30 festgeklemmt werden kann. Jede der einander !gegenüberliegenden Seitenflächen 67, 68, die sich quer über die Längserstreckung des Referenzteils 30 erstrecken, kann |

als Y-Referenz dienen, etwa wie die Anschlagfläche 52 des Ansatzes 50. Der Reiter 64 ist auf seiner Unterseite, mit einer nicht dargestellten Schwalbenschwanznut versehen und weist Gegenreferenzflachen auf, mit denen einerseits auf den Grundbezugsflächenabschnitten 25 und 27 . aufliegt und andererseits gegen die Schrägfläche 39 nach Anziehen der Klemmschraube 66 anliegt. Eine Stirnfläche 65 des Reiters 64 kann mit der seitlichen Grenze des Arbeitsbereichs zusammenfallen und damit eine X-Referenz bilden.

Die Figuren 11 bis 13 zeigen darüberhinaus, daß das Referenzteil 30 an der der Stirnfläche 36 gegenüberlie-· genden Seite eine zweite Stirnfläche 38 besitzen kann, die parallel zur ersten Stirnfläche 36 verläuft. Das Referenzteil hat damit symmetrischen Querschnitt, sodaß sowohl die erste Seitenfläche 36 wie auch die zweite

Seitenfläche 38 und die erste Schrägfläche 39 sowie die |

zweite Schrägfläche 37 jeweils bei Bedarf als X-Referenz in dem oben beschriebenen Sinne benutzt werden können.

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Claims

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ANSPRÜCHE

1.Referenzteil zum Positionieren eines Werkstückes in einer vorgegebenen Sollage innerhalb des Arbeitsbereichs einer Draht-Funkenerosionsmaschine relativ zum Schneidedraht der Maschine, an deren Aufspanntisch außerhalb des Arbeitsbereichs wenigstens eine ebene, sich in einer x-Richtung und in einer dazu senkrechten y-Richtung erstreckende Grundbezugsflache in Höhe der unteren Grenze (Nullinie) des Arbeitsbereichs in einer zur x- und y-Richtung senkrechten z-Richtung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzteil |. (30) einr plane Unterfläche (32) besitzt und mit Befestigungslöchern (42,44,46) zur eindeutigen Fixierung mit . der Unterfläche auf der Grundbezugsfläche (20,22) ausgerüstet ist und wenigstens eine plane, sich senkrecht zur

s Unterfläche (32) erstreckende Seitenfläche (36)

als Bezugsflache in x-Richtung aufweist.

\ 2. Referenzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Befestigungslöcher parallele Durchgangslöcher sind, und daß in die Grundbezugsfläche (20,22) Bohrungen (24,26) eingebracht sind, von denen jede mit je einem der Durchgangslöcher fluchtet.

3. Referenzteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Durchgangslöcher in fluchtender Reihe ausgebildet sind.

4. Referenzteil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Durchgangslöcher jeweils gleichen Abstand voneinander haben.

5. Referenzteil nach einem der Vorstehenden AnSprUche, dadurch gekennzeichnet, daß seine Ausdehnung in X-

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Richtung wesentlich kleiner ist als die Breite der Grundbezugsfläche (20,22) in x-Richtung, und daß die Bafestigungslöcher sowie die Bohrungen (24,26) an der Grundbezugsfläche derart ausgebildet sind, daß bei auf der Grundbezugsfläche fixiertem Referenzteil in x-Richtung vor der Unterfläche ein sich in y-Richtung erstreckender Grundbezugsflächenabschnitt (25) frei bleibt.

6. Referenzteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in x-Richtung vor und hinter der Unterfläche (32) je ein sich in y-Richtung erstreckender Grundbezugsflächenabschnitt (25,27) frei bleibt.

7. Referenzteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichet, daß an der der Seitenfläche (36) bezüglich der x-Richtung gegenüberliegenden Seite eine zweite Seitenfläche (38) ausgebildet ist, die sich parallel zur ersten Seitenfläche (36) erstreckt.

8. Referenzteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine plane Stirnfläche (35) vorgesehen ist, welche sich als y-Referenz senkrecht zu der ersten Seitenfläche (36) und zu der Grundbezugsfläche (20) erstreckt.

9. Referenzteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Ansatz (50), welcher eine über die Oberfläche (34) und/oder die Seitenfläche vorstehende, zur ersten Seitenfläche (36) und zu der Grundbezugsfläche (20) senkrechte Anschlagfläche (52) als y-Referenz aufweist.

10. Referenzteil nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (50) an der Stirnfläche (35) befestigt ist und sich über die Oberfläche (34) erhebt.

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11i Referenzteil nach einem der vorstehenden Ansprüchej dadurch gekennzeichnet, daß sein Querschnitt im wesentlichen Schwalbenschwanzprofil hat, wobei an der relativ zur Unterfläche (32) breiteren Oberfläche (34) die Seitenfläche(n) ausgebildet ist (sind)*

12. Referenzteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Schrägflächen (39) des Schwalbenprofils als Referenz für ein sekundäres Referenz- oder Halteteil (70,74,76) plan gearbeitet ist.

13. Referenzteil nach einem der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine flache, langgestreckte Form, wobei die quer zur Unterfläche gemessene Stärke des Referenzteils wesentlich kleiner ist als seine Breite oder seine Länge.