用于电火花丝腐蚀机的电极丝穿丝的装置的制作方法

文档序号:11576206阅读:261来源:国知局

本发明涉及用于在电火花丝腐蚀机的操作空间中的电极丝穿丝装置。



背景技术:

电火花丝腐蚀机通常装备有用于电极丝的自动穿丝的装置。自动穿丝装置能够以无人监督的方式执行完整的加工。此类型装置因此对于电火花丝腐蚀机具有非常重要的意义。

新的电极丝从丝筒抽出并且自动被运送通过操作空间,并且随后从该处被传递到丝处置装置。在操作空间中,电极丝在上部丝导引头和下部丝导引头之间被张紧,并且以高度精确的方式被导引。当引入电极丝时,困难之处在于通常在上部和下部丝导引头之间的区域中必须没有穿丝喷嘴或其他辅助导引器件,这是因为为了工件和电极之间的相对移动,该区域必须是无阻碍的。问题的复杂之处在于:在一些情况中必须跨越200mm及更大的显著高度执行穿丝;采用了具有不同直径的电极丝;电极丝可具有不同的刚度,特别是不同的丝曲率;或者在电极丝直径很小的情况下,电极丝显示类似于线的特性(thread-likebehaviour),其中,丝粘附到导引件面;例如,采用不同的电介质;穿丝有时必须在已有的切割间隙中或起始孔中执行,工件可具有阶梯式区域,等等。

很少在整个应用范围内采用电火花丝腐蚀机。在任何情形中,电火花丝腐蚀机和自动穿丝装置应该满足的要求总体上越来越高。在某些应用领域,要求能够穿丝到越来越小的起始孔中。虽然在标准情形中,在丝导引头中构建的传统的水或另一种流体的穿丝射流仍是优选方案,但这种方案确实达到其极限。所述穿丝射流变得越来越不适合越来越小的起始孔,这是因为丝和起始孔之间的空间越来越少。为了改进这种情况,已经提出了许多方案。

在根据ch650962的一个已知穿丝装置的情形中,上部丝导引头被导引到工件表面上的起始孔,其中,下部区域中的丝导引头被提供以密封件,从而使得丝导引头和工件形成加压腔。在穿丝过程期间,例如,丝将因此被迫采取通过起始孔的路径。此方法确实高度有效,但是仅可在理想条件下应用。例如,当必须在工件的边缘或台阶式区域中执行穿丝时,此类型的穿丝装置会失败。

丝导引头的主要任务在于导引电极丝,将当前脉冲传送到丝,并且确保火花间隙的净化。由此需要的器件应该尽可能靠近工件,以便能够实现最佳的加工结果。所有其他任务,包括丝的穿丝,都是次要的。在此背景下,丝导引头内的改进可能性是有限。

在另一个已知的穿丝装置的情形中,在穿丝之前,丝在上部丝导引头前面被拉伸和割断,从而使得丝被对齐并具有锥形顶端。凭借闭合的管状导引件,丝被导引通过上部丝导引头,到达工件。因此丝不能从中脱离,并且可以被可靠地穿丝。此方案的缺点是,为了应用管状导引件,丝导引件必须分别地打开或移动。这需要丝导引件具有特定构造,这是昂贵且复杂的,因为这对丝导引件的精确性要求很高。

在ep233297所公开的方案的情形中,由两个部分构成的外部喷嘴被导引,从而直接在上部丝导引头上,从而产生细穿丝射流。外部喷嘴在加工期间处于操作区域上方的休止位置,并且当电极丝被安装时移动至穿丝操作位置。但是,可能产生的流体射流仍相对厚并且还相当弱,这是因为仅有很少的可用空间可用于该分割的穿丝喷嘴。

在根据wo2009157205的方案的情形中,被分割成两部分的外部喷嘴同样被导引,从而直接在上部丝导引头上,其中,凭借气动气缸执行定位,并且凭借单独的驱动器使两个喷嘴半部活动,即,打开和闭合。

为了确保喷嘴半部相对于彼此准确地放置和定位,在喷嘴半部上提供以沟槽和突起形式的几何特征部。在根据ep2564967的类似方案中,被分割成两部分的外部喷嘴同样被导引,从而直接在上部丝导引头上,其中,两个半部凭借弹簧被保持在打开位置;通过将外部喷嘴从休止位置移动到操作位置并且到丝导引头上的止动件,外部喷嘴被主动闭合。在最后提及的两种情形中,被分割成两部分的喷嘴被坚实的运动装置承载,用于在远离丝导引头的休止位置至接触丝导引头的操作位置之间移动射流喷嘴。

在根据de3236263a1的方案的情形中,可移动的导引管组件被导引到上部丝导引头并与丝对齐。电极丝被推动进入导引管组件,并且导引管组件本身被导引到起始孔中。电极丝被进一步向前推动并且被导引到下部丝头中。最后,通过横向移动的方式从导引区域移除提供有纵向缝的导引管组件。

在根据ep2839917的方案的情形中,可移动的导引管组件被导引到上部丝导引头。电极丝略微倾斜地离开上部丝导引头,并且被导引到导引管组件和起始孔中。略微倾斜会确保电极丝跟随导引管组件。

除了ch650962之外,所有提及的方案都是外部穿丝装置。在此背景下,外部表示此种装置在正常腐蚀操作期间处于丝导引头外侧,并且仅在穿丝过程期间移动到丝导引头下方的丝导引区域中。这种穿丝装置被设置在外部的原因包括以下方面:

-在高要求的情形中,即,小的起始孔和细的丝,穿丝喷嘴必须被设置以非常靠近工件;但是,在腐蚀操作期间净化喷嘴、丝导引件、电源等也需要这一空间。

-对于在丝的穿丝中的“标准”要求,即,起始孔>1mm,被集成在丝导引头中的传统穿丝喷嘴就足够了;用于进一步要求的特别的穿丝喷嘴因此优选地被视为可选的。

穿丝装置品质的评估具体可凭借电极丝穿丝的可靠性、穿丝过程的持续时间、可以可靠地执行穿丝的最小起始孔直径、以及可以可靠地被穿丝的最小丝直径。

以上提及的设备在一定程度上很复杂并因此是昂贵的。在最小起始孔直径和最小丝直径的情形中,各自的构造限定了其极限。



技术实现要素:

本发明意图通过用于细电极丝的可靠、简单且成本效益高的穿丝装置来缓解以上提及的问题。

此目的由权利要求1所述的穿丝装置实现。根据本发明的构思在于,在电极丝的穿丝过程期间,导引上部丝导引头上的外部穿丝装置,从上部丝导引头,通过操作空间,至电火花丝腐蚀机的下部丝导引头。为此,根据本发明的穿丝装置30包括穿丝喷嘴50,该穿丝喷嘴50包括穿丝喷嘴本体51,该穿丝喷嘴本体51具有用于导引待穿丝的电极丝2的导引孔眼56,以及沿穿丝喷嘴本体51的整个纵向轴线的间隙62,其中,导引孔眼56被间隙62分割成两个部分,并且其中,挠性铰接件60被配置在穿丝喷嘴本体51中(参见图3和4)。挠性铰接件60连接穿丝喷嘴本体51,否则穿丝喷嘴本体51将被间隙62分割成两个部分。挠性铰接件由穿丝本体中的薄材料区产生,例如由穿丝喷嘴本体孔眼产生,该穿丝喷嘴本体孔眼沿穿丝喷嘴本体的纵向轴线延伸通过穿丝喷嘴本体,并且设置为靠近穿丝喷嘴本体的圆柱表面。通过挠性铰接件60的弹性变形(凭借作用在其上的力产生),几乎被分割成两个部分的穿丝喷嘴本体51的两个半部可从打开位置(由间隙62形成)移动到闭合位置。如果去掉作用在其上的所述力,则被一分为二的穿丝喷嘴本体51的两个半部返回所述两个半部的打开位置,就是说返回休止位置。通过闭合穿丝喷嘴50,穿丝喷嘴本体51的两个半部在彼此之上齐平,由此在休止位置被一分为二的导引孔眼56形成闭合的导引孔眼56。根据本发明的穿丝喷嘴非常紧凑、成本效益相对高并且仍然高度精确。

穿丝喷嘴50优选包括细长的圆柱形穿丝喷嘴本体51和被设置在穿丝喷嘴本体51的周缘上的穿丝喷嘴板52构成。优选整体式的穿丝喷嘴50凭借穿丝喷嘴板52被配合至穿丝装置30的穿丝喷嘴支撑33。穿丝喷嘴板52优选是板形的,但也可具有另外的设计。

如以上提及的,根据本发明的穿丝喷嘴50包括导引孔眼56、沿导引孔眼56的间隙62、以及挠性铰接件60,其中,这三个元件延伸跨过穿丝喷嘴本体51的整个长度。

挠性铰接件60优选地被如下地实施(见图):

•穿丝喷嘴本体孔眼59被包含,以便靠近穿丝喷嘴本体51的边缘,并且以便平行于穿丝喷嘴本体51的纵向轴线,并且以便连接到间隙62,由此导引孔眼56被间隙62一分为二,间隙62随后落入该穿丝喷嘴本体孔眼59中;

•分离切口55被包含在穿丝喷嘴板52和穿丝喷嘴本体51之间(见图4、5和6),其中,该分离切口55围绕穿丝喷嘴本体51的一半引导,从间隙62至少直到穿丝喷嘴本体孔眼59的区域。以此方式,穿丝喷嘴51的两个半部仅通过挠性铰接件60连接(见图)。

除了旋转移动自由度之外,挠性铰接件60阻止所有移动自由度。因此,通过相对于另一个挤压穿丝喷嘴本体51的两个半部中的至少一个,可闭合间隙62,其中,产生精确的闭合的导引孔眼56。根据本发明的穿丝装置30不需要任何其他几何特征部以用于精确地匹配穿丝喷嘴本体51的两个半部,这是因为挠性铰接件固有的高度精确。

根据本发明的穿丝装置30是与上部丝导引头和下部丝导引头分离的装置。因此,根据本发明的穿丝装置30被设计成从而是可移动的,也就是说穿丝装置30可以,例如,以受控方式从休止位置枢转到操作位置并返回。休止位置是工件可被根据本发明的穿丝装置加工而不会因上部和下部丝导引头而分别受到限制或需要妥协的位置。

根据本发明的穿丝装置被设计成从而是可移动的,也就是说穿丝装置可以,例如,以受控方式从休止位置枢转到操作位置并返回。休止位置是工件可被根据本发明的穿丝装置加工而不会因穿丝装置而分别受到限制或需要妥协的位置。整个穿丝装置在此优选位于工件平面上方。穿丝装置30特别优选地被配合到轴。操作位置或穿丝操作位置分别是穿丝装置30相对于上部丝导引头的明确位置,所述位置优选由机械止动件限制。穿丝喷嘴50或导引孔眼56分别优选地被设置成从而准确地垂直于工件平面。在休止位置和操作位置之间的移动优选通过简单的单轴移动执行,例如通过枢转移动执行,枢转移动可凭借例如齿轮、曲柄杆或其他传送器件实现。简单的驱动构件,例如具有复位弹簧机构的气动气缸,足够用于激活穿丝装置。

枢转移动优选地设计为穿丝装置30枢转超过枢转移动的反转点的方式,其中,穿丝喷嘴50被导引朝向穿丝操作位置至上部丝导引头上。通过枢转超过反转点,穿丝装置30的枢转移动的最后部分包括向上的移动分量。在此,穿丝装置30移动至直接接近上部丝导引头或至上部丝导引头上。

根据本发明的穿丝装置提供可用于各种丝导引头的通用方案。所述方案也可被改装以用于现有机器。为此,不需要重新设计现有的丝导引头。因此免除了与更通用的穿丝功能相整合有关的复杂性。

附图说明

下面将凭借示意图说明和解释根据本发明的穿丝装置。但是,明确指出的是,本发明或本发明的构思各自均不受限于在这些示例中所示的实施例。在图中:

图1示出在起始孔中穿丝期间的根据本发明的穿丝装置;

图2示出根据本发明的穿丝装置的立体图;

图3示出从上方的穿丝喷嘴的立体图;

图4示出从下方的穿丝喷嘴的立体图;

图5示出从下方看的穿丝喷嘴的视图;

图6示出图5的穿丝喷嘴的细节的视图;

图7示出穿丝喷嘴的侧视图;

图8、9示出穿丝喷嘴的剖视图;

图10示出从下方看的穿丝喷嘴的视图;

图11示出从下方看的另一穿丝喷嘴的视图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的穿丝装置30的变形,该穿丝装置30处于穿丝操作位置,在将电极丝穿丝到工件1中的小的起始孔的过程中。穿丝装置30在此被定位在上部丝导引头10前方;穿丝装置30优选直接支承在所述上部丝导引头10的前侧上。穿丝装置30凭借连接器构件81被配合到枢转设备80。

图2示出图1的整个穿丝装置30(没有枢转设备),从而与电火花丝腐蚀机分开。

图3至7示出穿丝喷嘴50的优选实施例。穿丝装置30包括,除其他之外,用于接收穿丝喷嘴50的穿丝喷嘴支撑33。为此,穿丝喷嘴支撑30包括精密支承面36(见图1),穿丝喷嘴板52配合在该支承面36上。穿丝喷嘴50在穿丝喷嘴支撑33上的位置凭借接合销(未绘出)和螺钉37紧固。接合销固定地配合到穿丝喷嘴支撑33;在穿丝喷嘴板52上提供定位孔眼53,前述接合销插入该定位孔眼53。此外,在穿丝喷嘴板52上提供用于将穿丝喷嘴50紧固到穿丝喷嘴支撑33的螺纹孔眼61,由此在需要时可容易地更换穿丝喷嘴50。穿丝喷嘴支撑33的位置优选是可调整的,由此穿丝喷嘴50可被定位成从而与上部丝导引头准确地对齐。

穿丝装置30还包括压力活塞42(见图1),该压力活塞42相对于丝运行方向沿法向被在穿丝喷嘴支撑33中导引,横向地作用于穿丝喷嘴50。通过压力管道连接器41供应用于激活压力活塞42的压缩空气。当压缩空气被供应时,压力活塞42被挤压到穿丝喷嘴50上,闭合间隙62和导引孔眼56。排放压缩空气以便打开间隙62,从而通过与压缩空气反向地作用的压缩弹簧(未绘出),使得压力活塞42返回休止位置。替代地,可类似地通过第二压力管道气动地执行压力活塞42的返回。

当然也可想到其他移动器件来代替压力活塞42。

穿丝喷嘴支撑33在上侧上具有优选漏斗形的支撑入口34(见图2),通过支撑入口34,电极丝2可进入到处于所述支撑入口34下方的穿丝喷嘴50中。支撑出口35被提供在穿丝喷嘴支撑33的一侧上,从而对应于间隙62,由此在穿丝过程结束时穿丝装置30可枢转离开被夹持的电极丝2。

穿丝喷嘴50(参见图3和4)是根据本发明的穿丝装置30的核心元件。所述穿丝喷嘴30包括穿丝喷嘴板52和细长的穿丝喷嘴本体51。穿丝喷嘴板52主要用于精确地定位和固定穿丝喷嘴本体51,并且用于将穿丝喷嘴50精确地配合到穿丝喷嘴支撑33,并且当然还用于在相应的横向力作用在其上时闭合间隙62。

在图5和6中最佳可见穿丝喷嘴本体51的具体特征。贯穿整个穿丝喷嘴本体51的导引孔眼56被包含在穿丝喷嘴本体51的中心。在穿丝装置30的操作期间,导引孔眼56用于准确地导引电极丝2并且用于形成通常的穿丝射流。穿丝喷嘴本体51经由间隙62几乎被完全分割成两个半部,该间隙62被包含跨过整个高度。导引孔眼56被间隙62一分为二。

穿丝喷嘴本体孔眼59被包含在外部区域,靠近穿丝喷嘴本体51的边缘,从而分别平行于间隙62或纵向轴线,并且同样跨过穿丝喷嘴本体51的整个长度。分离切口55被包含在穿丝喷嘴板52和穿丝喷嘴本体51之间,分离切口55围绕穿丝喷嘴本体51的一半从间隙62直到优选地超过穿丝喷嘴本体孔眼59。由此,除了剩余的薄材料区60之外,穿丝喷嘴本体51的一半与另一半完全分离,并且与穿丝喷嘴板52完全分离。因此,在穿丝喷嘴本体51上在穿丝喷嘴本体孔眼59的区域中产生挠性铰接件60。

如通常已知的,挠性铰接件具有若干非常令人感兴趣的特性;具体地,挠性铰接件没有余隙,并且几乎没有摩擦和磨损。此外,挠性铰接件可以无损地在潮湿的及污染的环境中操作。有限的变形,即可允许的枢转角,是不利的;但是此缺点在此是无关的,这是因为为了使穿丝喷嘴5能够从被穿丝的电极丝中移出仅需要小的移动。挠性铰接件60优选延伸跨过穿丝喷嘴本体51的整个长度,这对挠性铰接件的扭曲刚度有好的影响。根据本发明的穿丝喷嘴可从打开位置移动至闭合位置,这是由于穿丝喷嘴的两个半部51a和51b以围绕挠性铰接件60稍微旋转的方式而聚拢,由此间隙62闭合并且因此形成导引孔眼。电极丝2可在该闭合位置精确地穿丝。

通过分别联接或闭合穿丝喷嘴本体51的两个半部51a和51b产生导引孔眼56。导引孔眼56优选具有圆形剖面。以穿丝喷嘴本体51的两个半部51a和51b的方式的导引孔眼56优选地被分割为使得间隙62的两个切割面将导引孔眼56分割成两个半圆形轮廓56a和56b(见图5和6)。但是,根据本发明的导引孔眼56还可具有另外的设计:例如,在间隙62的面上可包含v形开口,而在相反面上完全不包含相匹配的结构。由此,当两个半部闭合时产生剖面是三角形的导引孔眼。

根据本发明的穿丝喷嘴或导引孔眼56分别优选地适应特定的丝直径或丝直径范围。导引孔眼56的直径在此优选地不比电极丝2的直径大很多(参见图7)。

导引孔眼56的入口57优选被设计成为分别是锥形或漏斗形的,从而有助于将丝2引入穿丝喷嘴本体51中(见图8和9)。相反,导引孔眼的出口优选是边缘锋利的。穿丝喷嘴本体51的下部面优选是平面,但也可被配置成锥形的。替代地,穿丝喷嘴本体51的下部面具有小的栓(未绘出),该栓的直径比工件上的起始孔小。在穿丝过程中,穿丝喷嘴50可朝向工件移动,从而使得穿丝喷嘴本体51的栓可被导引到起始孔中。

导引孔眼56最佳地可包括刚度不同的多个锥形部分。锥形部分(图8)可延伸跨过导引孔眼56的部分长度或整个长度(图9)。

导引孔眼56也可被包含成相对于穿丝喷嘴本体51的中心偏置,例如,诸如在图10中可见的。

图11示出穿丝喷嘴50的另一个实施例,其中,修改了分离切口。在此,如在之前的实施例那样,在穿丝喷嘴本体孔眼59的区域中围绕穿丝喷嘴本体51的穿丝喷嘴板52的一部分被切割,从而产生挠性铰接件60。因此形成的挠性铰接件下方的分离切口现在延伸使得穿丝喷嘴板52的一部分是准切断的。穿丝喷嘴板52的其余部分足以节省空间地将穿丝喷嘴50精确地定位和紧固在穿丝装置30的区域中。

分离切口不再从间隙62发散,而是以相切的方式导向穿丝喷嘴本体51。以此方式,穿丝喷嘴板52的构件的突起杠杆构件82仍被紧固到穿丝喷嘴本体51。由此,板出口54在任一侧上继续存在。杠杆构件82用于以中心或偏心方式传送来自压力活塞42的力;在偏心传送的情形中,杠杆作用放大导引孔眼56的区域中的闭合力。

在特定实施例的情形中,具有不同直径的两个导引孔眼也可存在于一个穿丝喷嘴本体中(未描绘)。两个导引孔眼可被间隙62分割成两部分。在此特定情形中,穿丝装置30设置了额外的移动自由度,以便相对于上部丝导引头10定位期望的导引孔眼。

穿丝喷嘴本体孔眼59可以是圆柱形的、椭圆形的或具有另外的形状。重要的是,挠性铰接件60具有优秀的几何形状并且与导引孔眼56保持合适的间隔。通过穿丝喷嘴本体孔眼59的特定实施例,可实现间隙62的切割面在围绕导引孔眼56的区域中具有受控的弹力,并且因此具有优异的闭合性能。

如已经提及的,间隙62将穿丝喷嘴本体51和导引孔眼56分割成两部分。间隙起始于穿丝喷嘴本体51的边缘处,落入穿丝喷嘴本体孔眼59中。在打开的穿丝喷嘴的情形中,在围绕导引孔眼56的区域中,间隙62的宽度刚好使得电极丝2从间隙62移出,而不受到阻碍。

在准确度方面,重要的是,在闭合的穿丝喷嘴的情形中,间隙62的切割面精确地平行并且干净地支承在彼此上,以便形成完全闭合的导引孔眼56。因此,在打开的穿丝喷嘴的情形中,间隙62的切割面延伸以相对于彼此成稍微楔形的形状。在穿丝喷嘴本体51的外部区域中,可为间隙62额外提供间隙加宽部63(见图5和6)。由此,间隙62的切割面更好地支承在彼此上,并且穿过的电极丝2可更好地被导引离开间隙62。

整个穿丝喷嘴50或至少穿丝喷嘴本体51优选是整体式的,就是说,由单个部分制成。穿丝喷嘴本体51和穿丝喷嘴板52的圆柱形外部面优选地是研磨或车削的。

凭借电火花丝腐蚀有利地执行对功能至关重要的加工操作,特别是就间隙62、导引孔眼56、穿丝喷嘴本体孔眼59、分离切口55和板出口54。在此穿丝喷嘴本体的特征优选地“在打开状态”生产。因此间隙62在休止状态是打开的。导引孔眼56被分割成两个半部;导引孔眼56的一个半部优选被包含在间隙62的任一切割面上。由此,可在一个夹持操作中以最大的准确度执行相关的加工操作。在从预加工的圆柱形喷嘴本体开始的单个步骤中产生整个喷嘴几何形状。观察加工操作的顺序,以便实现最大的制造精度。

如在上一段中已经描述的,电火花丝腐蚀是以简单的方式包含穿丝喷嘴本体的基本特征的优选方法。电火花丝腐蚀的特别之处在于,除其他之外,可以以高精确度产生具有极高纵横比的加工操作。

替代地,穿丝喷嘴50至少部分地可通过沉浸式电火花腐蚀加工或通过叠层制造方法产生。

根据本发明的穿丝装置30被设置在实际丝导引头外,并且被实施为可移动的,优选为可枢转的。在需要时,通常地或仅仅是选择地采用所述穿丝装置30,例如在穿丝条件困难的条下。所述穿丝装置30仅在穿丝过程中移入操作位置,因此其他时候被定位在电火花丝腐蚀机的操作区域外的休止位置。对于穿丝过程,穿丝装置30凭借枢转设备80优选地在上部丝导引头10正前方移动,从而使得穿丝喷嘴的导引孔眼与上部丝导引头中的电极丝的丝运行方向共轴。穿丝装置30在此不向上部丝导引头施加任何力。根据本发明的穿丝装置30因此事实上形成馈入区域中的丝运行系统的临时延伸结构,从而使得来自上部丝导引头的电极丝2的顶端直接运行到根据本发明的导引孔眼56中。电极丝优选被导引通过导引孔眼56并且穿丝进入工件1,而不需要馈入介电液体。

作为以上实施例的替代方案,在以上实施例中,用于穿丝过程的穿丝装置30在没有力的情况下在上部丝导引头10的前方被导引,用于穿丝过程的穿丝装置可以以固定且无间隙的方式连接到丝导引头10,例如,以压配合、形状配合或其组合的方式。在此,当馈入介电液体时,电极丝优选被导引通过导引孔眼56并被穿丝进入工件1。加压的介电液体优选被提供在上部丝导引头中,特别优选地被提供在集成的穿丝喷嘴中。

在将电极丝2穿丝通过工件并通过下部丝导引头时,穿丝喷嘴50再次打开,从而使得穿丝装置30可枢转离开现在被张紧的电极丝2而不受阻碍,并且可移动回到其休止位置。为此,穿丝喷嘴50和穿丝喷嘴支撑33具有相应的设计;穿丝喷嘴本体51包括间隙62并优选包括间隙加宽部63。为了与穿丝喷嘴本体51的间隙62对应,穿丝喷嘴板52包括板出口54;并且为了与间隙62对应,穿丝喷嘴支撑33包括支撑出口35。

下面陈述关于根据本发明的穿丝装置的优选尺寸和优选应用范围的几个说明。不言自明的是,本发明不限于具有这些尺寸的应用。穿丝喷嘴本体51优选约10至25mm,优选约18mm长,具有约4mm的直径。穿丝喷嘴板52的直径约10至15mm,优选约12mm。穿丝喷嘴板52被设置在穿丝喷嘴的上部区域中,优选在穿丝喷嘴本体51的第一个三分之一中。导引孔眼56优选处于穿丝喷嘴本体51的中心,并且也可相对于中心沿间隙62的方向偏置。特别是,在穿丝喷嘴用于相对粗的丝的情形中,导引孔眼56可沿间隙62向外偏置,从而使得所述相对粗的丝可被导引离开间隙而不受阻碍。所述导引孔眼56也可以相对于间隙62以横向的方式偏置,但其总是被间隙62分割。处于闭合状态的导引孔眼56的直径仅略大于待穿丝的电极丝2。直径差小于100μm,优选约20μm。导引孔眼56和/或导引孔眼的入口57优选是锥形的,具有约1°至15°的打开角。

以间隙62的两个切割面在穿丝喷嘴闭合的情形中互相平行的方式制造间隙62的两个切割面。在穿丝喷嘴50的打开状态,间隙62的两个切割面互相成约3°的角度,具有在挠性铰接件60处的交点。在导引孔眼56的区域中的间隙仅略大于待穿丝的电极丝2。挠性铰接件60在最薄点处优选厚度为100μm或更薄。

在穿丝过程期间,用加压介电液体冲击导引孔眼56;液体压力约3巴。

根据本发明的穿丝装置30可与所有电极丝一起使用,电极丝直径优选为200μm或更小。穿丝喷嘴特别适合用于极细的丝,例如直径为70μm及更小的电极丝。

具有相应合适的导引孔眼56直径的特别的穿丝喷嘴50优选被提供用于特别的电极丝直径或特别的直径范围。

由于穿丝喷嘴50的特别配置,在这种情况下,根据本发明的穿丝装置30也可可靠地碰击起始孔。

现在将凭借图1简要地解释丝导引头的总体构造。电火花丝腐蚀机包括上部丝导引头10和下部丝导引头(未示出)。电极丝2通过丝驱动器的馈入部段(未示出)从上方运行到上部丝导引头10,运行经过操作空间(其中,操作空间由上部丝导引头和下部丝导引头界定),到达下部丝导引头,并且从该处被抽出到丝处置装置。在工件1的丝腐蚀加工期间,丝以自由张紧的方式以特定丝张力和丝行进速度在上部丝导引件和下部丝导引件之间运行。分别在丝腐蚀加工开始或重新开始之前,操作空间中的电极丝2被穿丝通过工件或工件之外的其他结构。例如,电极丝2的顶端已经处于上部丝导引头10的区域中。亦即,这是通常容纳用于自动切割电极丝的器件(未示出)的位置。

下面以示例性方式解释,在使用根据本发明的穿丝装置30的情形中,穿丝过程的各个步骤:

机器轴线移动到期望的x和y位置,在所述位置,电极丝将被穿丝;通过z轴的移动以下述方式升起上部丝导引头10,即,使得穿丝喷嘴50可分别被定位或向内枢转在上部丝导引头10前方,而不接触工件1;激活枢转设备80,由此穿丝装置30移动到上部丝导引头10正前方的操作位置;通过在穿丝喷嘴板52上激活压力活塞42,闭合穿丝喷嘴50的导引孔眼56;在压力下将操作液体(电介质)传输到上部丝导引头10;通过激活丝驱动器,电极丝2被从上部丝导引头10向前推动,并且被导引到穿丝喷嘴50中;电极丝2被导引通过穿丝喷嘴50并且穿过工件1,随后被下部丝导引头接收,并且被导引到丝抽出区域;电极丝2因此被穿丝。向压力活塞42的压力介质(例如空气)的馈入被关闭,由此穿丝喷嘴板52和穿丝喷嘴50返回其休止位置,并且穿丝喷嘴本体51上的间隙62因此重新打开;再次激活枢转设备80,从而将穿丝装置30移动到休止位置;由此,打开的穿丝喷嘴50枢转离开被夹持的电极丝2;通过z轴的移动以下述方式向下调整上部丝导引头10,即,上部净化喷嘴11与工件平面6处于相同水平面;现在可以开始腐蚀操作。

不言自明的是,在根据本发明的外部穿丝装置之外,可采用其他常规穿丝装置,例如凭借集成在上部丝导引头中的喷嘴产生穿丝射流的穿丝装置。在某些实施例中,外部穿丝装置分别是附加的或可选的。

在一个具体实施例中,穿丝装置300具有一个或两个旋转移动自由度;由此,穿丝喷嘴50可倾斜,由此电极丝也可穿丝进入偏斜的起始孔。

在本发明的本描述中,已经通过实例的方式说明了穿丝喷嘴50,穿丝喷嘴50包括穿丝喷嘴本体51,穿丝喷嘴本体51具有一个导引孔眼56,其中,导引孔眼56被间隙62分割并且具有挠性铰接件60。

在一个替代性实施例中,根据本发明的穿丝装置包括静止部分和可移动指,可移动指在一端处通过挠性铰接件连结到静止部分,并且所述可移动指的另一端可朝向并远离静止部分移动。导引孔眼包含在该第二端处,从而使得在可移动指撞到静止部分时闭合导引孔眼。

不言自明的是,可存在另外的替代性实施例,例如,具有两个可移动指的实施例,其中每个可移动指具有一个挠性铰接件。在任何情形中,本描述中详细说明的实施例的优异之处在于特别紧凑而简单的形状。

除其他之外,从在开始部分处提及的现有技术中可推导出可与根据本发明的穿丝装置30结合地应用的另外的措施和附加结构。

本发明不受限于明确提及的可能性和实施例。反而,这些变形意图作为给本领域技术人员的建议,示出如何尽可能有利地实现本发明的构思。

附图标记列表

1工件

2电极丝或丝(分别地)

3电极丝顶端

4起始孔

5切割间隙

6工件平面

10上部丝导引头

11净化喷嘴

30穿丝装置

33穿丝喷嘴支撑

34支撑入口

35支撑出口

36用于穿丝喷嘴的支承面

37螺钉

41压力管道连接器

42压力活塞

50穿丝喷嘴

51穿丝喷嘴本体

52穿丝喷嘴板

53定位孔眼

54板出口

55分离切口

56导引孔眼

57导引孔眼入口

58导引孔眼出口

59穿丝喷嘴本体孔眼

60挠性铰接件

61螺纹

62间隙

63间隙加宽部

80枢转设备

81至穿丝喷嘴支撑的连接器构件

82杠杆构件

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