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Dokumentenidentifikation DE69507250T2 19.08.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0709160
Titel Verfahren zur Herstellung von Nuten auf einer Funkenerosionsmaschine
Anmelder Corning Inc., Corning, N.Y., US
Erfinder LaRue Seely, Richard, Corning, NY 14831, US
Vertreter PAe Reinhard, Skuhra, Weise & Partner, 80801 München
DE-Aktenzeichen 69507250
Vertragsstaaten BE, DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 13.10.1995
EP-Aktenzeichen 951161611
EP-Offenlegungsdatum 01.05.1996
EP date of grant 13.01.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.08.1999
IPC-Hauptklasse B23H 9/00
IPC-Nebenklasse B28B 3/20   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Übliche elektro-erosive Bearbeitungsvorrichtungen (EDM) enthalten eine Kopfanordnung, welche an einem Maschinenwerkzeugkörper angebracht ist, sowie einen numerisch gesteuerten Positioniertisch. Die Drahtausrüstung enthält eine Spulenanordnung, auf der ein feiner Draht zwischen zwei Spulen gespannt gehalten wird. Die Antriebsspule bewegt den Draht mit einer festen Geschwindigkeit von einer Spule zur anderen, wobei die benutzbare Arbeitslänge zwischen den zwei Spulen zwischen etwa 10,16 cm und 20,32 cm (4" bis 8") liegt, und zwar abhängig von der zu schneidenden Arbeitshöhe. Die Schneidrate hängt ab von der Drahtgröße und dem von dem Draht geführten Strom plus der Zuführungsrate, welche für die Tiefe des Schnitts eingestellt ist. Deionisiertes Wasser wird nicht nur normalerweise als das Dielektrikum verwendet, sondern dient ebenfalls zum Ausspülen erodierter Partikel, welche während des Schneidebetriebs erzeugt werden, jedoch können Kohlenwasserstofföle ebenfalls verwendet werden. Wie es bei allen EDM-Operationen typisch ist, kann die Drahtelektrode einen gleichförmigen Überschnitt oder Überbrand von etwa 0,051 mm bis 0,076 mm (0,002" bis 0,003") über den Durchmesser der Drahtelektrode erzeugen.

Beim Extrusionsformen von keramischen Wabenstrukturen, welche bei katalytischen Wandlern für Brennkraftmaschinen verwendet werden, ist es notwendig, Extrusionsformen mit im wesentlichen langen, dünnen Schlitzen zu bilden, welche nicht nur geradlinig sind und über die Fläche der Form verlaufen, sondern welche ebenfalls parallele Seitenwände aufweisen, rißfrei sind und eine konsistente Oberflächen-Endbehandlung aufweisen. Zusätzlichermaßen haben solche langen dünnen Schlitze eine Länge von mehr als etwa 8,89 cm (3 1/2"), eine Tiefe oberhalb von etwa 2,54 mm (0,1") und eine Breite, welche nicht größer ist als etwa 0,305 mm (0,012").

Bekannte EDM-Drahtverfahren, wie z. B. offenbart in den US-Patenten Nr. 2,526,423; 4,205,213; 4,233,486; 4,403,131; sowie 4,527,035 sind alle in der Lage, solche Schlitze zu erzeugen, jedoch werden solche Verfahren von dem Problem der Bildung nicht gleichmäßiger Schlitzbreiten entlang der Länge der gebildeten Schlitze geplagt, wobei dieses Problem virtuellermaßen inhärent bei diesem Prozeß ist. D. h., Messungen haben gezeigt, daß ein EDM-Drahtschnittschlitz in der Breite vom Punkt des Drahteintritts zum Punkt des Drahtaustritts variiert, wobei die Breite des Eintrittspunkts stets größer ist als die Breite des Austrittspunkts. Da die Drahtlitze durch den Schlitz bewegt wird, wird er konstantermaßen erodiert, und wird somit schmaler im Querschnittsbereich, wenn er sich dem Ausgangspunkt des Werkstücks nähert. Zusätzlichermaßen tendiert der Draht zur Vibration ähnlich wie eine Gitarrensaite, wobei die höchste Amplitude nahe dem Längszentrum des Schlitzes liegt, welcher innerhalb eines Werkstückes gebildet wird, was einen breiten zentralen Bereich bildet.

Somit wird ein abgeschrägtes Muster entlang der Längserstrekung jedes Schlitzes gebildet, wobei eine mittlere Schlitzbreite neben dem Drahteintrittspunkt des Werkstückes gebildet wird, ein größter Schlitzbereich zentral vom Längsausmaß des gebildeten Schlitzes gebildet wird und eine geringe Schlitzbreite neben dem Drahtaustrittspunkt des Werkstückes gebildet wird. Dieses abgeschrägte Breitenmuster wiederholt sich jedesmal, wenn ein Schlitz über einem Werkstück von Seite zu Seite gebildet wird, und von Ende zu Ende, wenn Kreuzschlitze gebildet werden. In dem Fall von Reihen von Schlitzen, welche in der Entladefläche einer Extrusionsform zum Bilden zellulärer Strukturen gebildet werden, schafft der Effekt dieser Variation der Schlitzbreite über jeden einzelnen der Schlitze eine abgestufte Bedingung über die Form, welche sehr eng mit einem Problem eines Bogens in dem Extrudat korreliert. Die Formation des Bogens, was die Tendenz für das Extrudat ist, beim Verlassen des Extruders eine Kurve zu bilden, ist ein unerwünschter Zustand und erzeugt detrimentale Effekte bei der Bildung von zellulären oder wabenartigen Strukturen.

Die Bildung des Bogens ist nicht eine selbstkorrigierende Störung während des Extrudierungsprozesses. D. h., die schneller fließenden Bereiche der Form werden fortfahren, schneller zu schließen, falls nicht eine Form von korrigierender Hardware verwendet wird. Ein Bogendeflektor wird üblicherweise im Stand der. Technik als Gegenstand zur Korrektur des Bogens verwendet, aber wie die meisten anderen korrigierenden Hardware-Vorrichtungen ist er nur für sehr geringe Bogengrade verwendbar. Am besten repräsentieren solche korrigierenden Artikel Formen, welche einfach einen entgegengesetzten Unausgleichseffekt anlegen, um die ursprüngliche unausgeglichene Bedingung zu versetzen sowie bei einigen anderen Fließproblemen, und zwar alles in der Hoffnung der Kombination zweier asynimetrischer Bedingungen in eine akzeptierbare.

Die vorliegende Erfindung überwindet die Probleme der Schlitzbreitenvariation, welchen man bei den bekannten EDM-Drahtprozessen begegnet durch Korrektur oder starke Verbesserung des Bogenproblems innerhalb einer EDM-geschlitzten Form, und somit durch virtuelle Eliminierung der Notwendigkeit für zusätzliche Hilfs-Hardware, welche früher zur Korrektur solch eines Problems notwendig war.

In ihrer einfachsten Form betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Neutralisieren des den Gradienten bewirkenden Effekts der traditionellen Schlitzschneidesequenz durch EDM-Drahtschneiden einer Vielzahl von Schlitzen innerhalb einer Oberfläche eines Werkstücks und Programmieren der Schneidesequenz derart, daß der Eintrittspunkt der EDM-Drahtbildung von jedem einzelnen Schlitz über dem Werkstück alterniert wird von Seite zu Seite an jedem Schlitz. Durch Alternieren des Eintrittspunkts des EDM-Drahts werden die Eintrittsbreite und Austrittsbreite jedes einzelnen Schlitzes nebeneinander alterniert, was das Stattfinden jeglicher kumulativer Gradienteneffekte über der Fläche des Werkstückes verhindert. Daraus resultierend wird, wenn das Werkstück in der Form einer Extrudierform vorliegt, die Bildung eines Bogens während dem Extrudieren in großem Umfang reduziert oder virtuell eliminiert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine stark vergrößerte schematische Ansicht zum Illustrieren eines Schlitzbreitenmusters von seinem Eintrittspunkt zu seinem Austrittspunkt;

Fig. 2 eine schematische ebene Ansicht einer Form zum Illustrieren der abgestuften Bedingungen, welche über eine Formoberfläche durch eine übliche EDM-Drahtschlitzbildung gebildet werden und welche durch die vorliegende Erfindung virtuell eliminiert werden; und

Fig. 3 eine stark vergrößerte schematische Teilansicht eines Abschnitts einer Form zum Illustrieren der Positionierung benachbarter Schlitze, welche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gebildet werden.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die geringe Differenz in einer Schlitzbreite, welche durch ein EDM-Drahtschneiden gebildet wird, und zwar von seinem Eintrittspunkt auf ein Werkstück bis zu seinem Austrittspunkt davon, welche so gering sein kann wie 0,0001", ist eine inhärente Eigenschaft des EDM-Drahtprozesses. D. h., wenn die Drahtlitze von der Abgabespule zur Aufnahmespule durch den Schlitz läuft, wird sie konstantermaßen erodiert und wird somit geringer im Querschnittsbereich, wenn sie sich dem Austrittspunkt des Schlitzes nähert. Zusätzlichermaßen in Anbetracht der Tatsache, daß der Draht an seinen gegenüberliegenden Enden durch die zwei Spulen gehaltert wird, neigt der Draht zum Vibrieren, wobei die höchste Amplitude nahe dem Zentrum des Werkstücks ist, um somit eine Verbreiterung des Schlitzes im zentralen Bereich zu bewirken. Dementsprechend hat ein langer Draht eine größere Empfindlichkeit gegenüber solchen Harmonischen. Da dieses Phänomen die intrinsische Natur des EDM-Drahtverhaltens ergibt, wurde es als eine Vorgabe akzeptiert beim Versuch der Lösung des Problems des Bogens in einer extrudierten Form einer Form, welche durch den EDM- Drahtprozeß gebildet wurde.

Somit wäre es angesichts der Tatsache, daß es unmöglich erschien, die Variation in der Schlitzbreite über einen Formkörper zu eliminieren, eine Lösung für das Problem, den gesamten abgestuften Effekt der abgeschrägten Schlitze zu wandeln, welche sich über den gesamten Durchmesser der Form erstrecken, nämlich in mehrere kleine lokale Störungen gut innerhalb dem mittleren Vermögen der Form, damit sie einander auslöschen.

Eine Bildanalyse von Draht-EDM-gebildeten Schlitzen zeigte eine Variation in der Schlitzbreite, wie durch den stark vergrößerten Schlitz 10 in Fig. 1 gezeigt. Obwohl die Variation der Anschrägung sehr subtil ist, erzeugt die Konzentration und Wiederholung solch einer Anschrägung einen Bogen in einem Extrudat. Der Pfeil A zeigt die horizontale Schneiderichtung des EDM-Drahts, welche in dem Fall von Fig. 1 von links nach rechts verläuft. Eine mittlere Schlitzbreite 12 ist neben dem Drahteintrittspunkt 20 gebildet, wohingegen die engste Schlitzbreite 16 neben dem Drahtaustrittspunkt 18 gebildet ist. Wenn der EDM-Draht durch den Formrohling in der Richtung des Pfeils A läuft, bewirkt die Erosion, daß der Draht dünner wird, wenn er über den Formrohling fortläuft, was in einer geringeren Schlitzbreite neben dem Ausgangsende 18 des Schlitzes 10 resultiert. Draht-Harmonische verursachen eine größere Schlitzbreite im Mittelbereich 14 der Form aufgrund der Drahtvibration. Die Schlitzbreitenvariation ist so subtil, daß übliche Bearbeitungs- und Meßtechniken dieses Problem nicht erfassen würden. Jedoch führt die Verwendung fortschrittlicher Meßsysteme, wie z. B. einer Bildanalyse, zur Entdeckung des Schlitzabschrägungsproblems. Dieses Muster wiederholt sich selbst über die Form, wenn sukzessive Schlitze entlang der Länge der Form gebildet werden und wenn zusätzliche Schlitze 90º zu den anfänglichen Schlitzen gebildet werden, was in Bereichen in der Formoberfläche mit engeren Schlitzen und in Bereichen mit breiteren Schlitzen resultiert.

Jetzt mit Bezug auf Fig. 2 ist eine Form 22 schematisch gezeigt zum Illustrieren der verschiedenen Bereiche, welche über der Oberfläche der Form gebildet werden, wenn eine Vielzahl von Schlitzen 10 darin gebildet werden. Beim Bilden einer Form 22 zum Extrudieren zellulärer oder wabenartiger Strukturen ist es notwendig, eine Vielzahl von parallelen beabstandeten Schlitzen zu bilden, welche über die Oberfläche der Form verlaufen, aber welche zwischen den Enden der Form beabstandet sind. Zusätzlichermaßen ist eine Vielzahl von parallelen beabstandeten Schlitzen unter 90º zu den Schlitzen gebildet, welche über die Oberfläche der Form verlaufen und von Seite zu Seite der Formoberfläche beabstandet sind.

In Fig. 2 illustriert ein Pfeil A die Richtung des Schneidens von Reihen von Schlitzen über der Entladeoberfläche eines Formkörpers, so daß der EDM-Draht die Oberfläche der Form von der linken Seite von Fig. 2 betritt und von der rechten Seite von Fig. 2 verläßt. Auf gleiche Art und Weise illustriert der Pfeil B die End-End-Schneiderichtung des EDM-Drahts, gebildet unter 90º zu den horizontalen Schlitzen, zum Illustrieren der Tatsache, daß der EDM-Draht die Form 22 an der Oberseite von Fig. 2 betritt und die Fläche der Form an der Unterseite von Fig. 2 verläßt.

In Anbetracht der Tatsache, daß die horizontalen Schlitze, welche durch den EDM-Draht gebildet werden, welcher in der Richtung des Pfeils A läuft, ein Eingangsende 20 auf der linken Seite 24 der Form 22 haben, und ein Ausgangsende 18 auf der rechten Seite 26 der Form 22 und die End-End- oder vertikalen Schlitze, welche unter 90º zu den horizontalen Schlitzen in der Richtung des Pfeils B gebildet sind, ein Eingangsende 20 an dem oberen Ende 28 der Form 22 haben und ein Ausgangsende 18 an dem unteren Ende 30 der Form 22, hat die Formoberfläche 9 ungleiche Bereiche.

Ein erster Bereich 31 in der oberen linken Ecke der Form 22 läßt sich betrachten als ein Mittel-Mittelbereich angesichts der Tatsache, daß beide Schlitze, welche entlang des Pfeiles A und des Pfeiles B gebildet sind, in ihn an solch einem Bereich eindringen. Ein zweiter Bereich 32 in der oberen Mitte der Form 22 wird betrachtet als ein Drahtmediumbereich angesichts der Tatsache, daß die Schlitze, welche entlang der Richtung des Pfeiles A geschnitten sind, an ihrem breitesten Punkt aufgrund der Vibration des Drahtes liegen, wohingegen die Schlitze, welche entlang der Richtung des Pfeiles B gelegen sind, an ihrem mittleren Eintrittspunkt liegen. Ein dritter Bereich 33 in der oberen rechten Ecke der Form 22 wird betrachtet als enger Mittelbereich angesichts der Tatsache, daß die in der Richtung des Pfeiles A gebildeten Schlitze an ihrer Verengungsauslaufweite liegen, wohingegen die Schlitze, welche entlang des Pfeiles B gebildet sind, an ihrer Entrittsmittelbreite liegen.

Ein vierter Bereich 34, welcher neben der linken Mitte der Form 22 gebildet ist, wird betrachtet als ein Mittelbreitenbereich angesichts der Tatsache, daß die Schlitze, welche entlang der Richtung des Pfeils A gebildet sind, an ihrer Eintrittsmittelbreite liegen, wohingegen die Schlitze, welche entlang der Richtung des Pfeils B gebildet sind, an ihrer breitesten Breite aufgrund der Vibration des Drahts gebildet sind. Ein fünfter Bereich 35 ist im Zentrum der Form 22 gebildet und repräsentiert den breitesten Bereich beider Schlitze, welche in der Richtung des Pfeils A und des Pfeils B gebildet sind, und zwar aufgrund der Vibration des bildenden EDM-Drahtes. Ein sechster Bereich 36 ist am rechten zentralen Teil der Form 22 gebildet und wird als ein Schmalbreitenbereich betrachtet aufgrund der Tatsache, daß die entlang der Richtung des Pfeiles A gebildeten Schlitze an ihrem engsten Auslaufpunkt sind, wohingegen die entlang des Pfeiles B gebildeten Schlitze an ihrem breitesten zentralen Teil des Bildungsprozesses sind.

Ein siebenter Bereich 37 ist an der unteren linken Ecke der Form 22 gebildet und wird betrachtet als Mittel-Engbereich aufgrund der Tatsache, daß die Schlitze, welche entlang des Pfeils A gebildet sind, an ihrer Mitteleingangsbreite liegen, wohingegen die Schlitze, welche entlang des Pfeils B gebildet sind, an ihrer engsten Ausgangsweite liegen. Ein achter Bereich 38, welcher neben der zentralen Unterseite der Form 22 gebildet ist, wird betrachtet als Breit-Engbereich aufgrund der Tatsache, daß die Schlitze, welche entlang des Pfeils A gebildet sind, an ihrem breitesten zentralen Punkt liegen, wohingegen die Schlitze, welche entlang des Pfeils B gebildet sind, an ihrer engsten Ausgangsweite liegen. Letztlich ist ein neunter Bereich 39 an der unteren rechten Ecke der Form 22 gebildet und wird betrachtet als Eng-Engbereich angesichts der Tatsache, daß beide Schlitze, welche entlang der Richtung des Pfeils A und entlang der Richtung des Pfeils B gebildet sind, an ihrer engsten Auslaufbreite liegen.

Als eine Illustration der Variation der Breite eines typischen, durch einen EDM-Draht gebildeten Schlitz 10 kann die mittlere Schlitzbreite neben dem Drahteinlaufende 20 des Schlitzes 10 0,187 mm (7,35 mil) mit einer Standardabweichung von 1,194 um (0,047) sein, wobei der breiteste Schlitzbereich 14 in der Mitte des Längsausmaßes des Schlitzes 20 eine Breite von 0,192 mm (7,56 mil) haben kann mit einer Standardabweichung von 1,702 um (0,067), und der engste Schlitzbreitenbereich 16 neben dem Auslaufende 18 des Schlitzes 10 kann eine Breite von 0,181 mm (7,14 mil) mit einer Standardabweichung von 1,676 um (0,066) aufweisen.

Das Schlitzbreitenmuster, welches sich über die Formfläche, wie in Fig. 2 gezeigt, entwickelte, wurde bestimmt als Hauptbeitrag zu dem Bogen, welcher in dem Extrudat resultierte, das durch solche Formen extrudiert wird. Zum Neutralisieren des den Gradienten verursachenden Effekts der traditionellen Schlitzschneidesequenz und zum Überwinden des Problems eines Bogens wurde ein neues und neuartiges Verfahren entwickelt, bei dem der Eintrittspunkt des EDM-Drahtes an jedem weiteren Schlitz alterniert wurde. Durch solches Alternieren der Schlitze wurde es unmöglich gemacht, daß irgendwelche kumulativen Gradienteneffekte stattfinden. Obwohl irgendwelche individuellen Schlitze noch ihre typische angeschrägte Gestalt zeigten, wie in Fig. 1 gezeigt, wurde die mittlere Breite einer Reihe von Schlitzen 10 an einem beliebigen Punkt über der Form bemerkenswerterweise konstant.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine Reihe von stark vergrößerten, im wesentlichen parallelen alternativen Schlitzen 10 schematisch in einem fragmentalen Stück einer Form 22 gezeigt, und zwar derart, daß der erste Schlitz ein Eingangsende 20 neben der linken Seite 24 der Form 22 hat und ein Ausgangsende 18 an der rechten Seite 26 der Form. Jedoch hat der nächstbenachbar te Schlitz 2 sein Eingangsende 20 neben der rechten Seite 26 der Form 22 und sein Ausgangsende 18 neben der linken Seite 24 der Form. Ebenso haben die nächstbenachbarten Schlitze 3 und 4 auch ein Alternieren eines Einlauf- und Auslaufendes bezüglich der gegenüberliegenden Seiten der Form. Die Schlitze 10, wie in Fig. 3 gezeigt, verlaufen über die Breite der Form 22 von Seite zu Seite und werden wiederholt entlang der Länge der Form von nahe dem oberen Ende 28 bis nahe dem unteren Ende 30. Auf gleiche Art und Weise würden, obwohl in Fig. 3 nicht gezeigt, die entlang der Richtung des Pfeils B von Fig. 2 gebildeten Schlitze zwischen dem oberen Ende 28 und dem unteren Ende 30 von Fig. 3 verlaufen und beabstandet sein entlang der Breite der Form 22 zwischen der linken Seite 24 und der rechten Seite 26.

Da die mittlere Schlitzbreite 12 neben dem Drahteinlaufende 20 und der enge Schlitzbreitenbereich 16 neben dem Auslaßende 18 der Schlitze 10 nicht in dieselbe Richtung zeigen, ist es jetzt unmöglich, daß sich ein Richtungsgradient entwickelt. Weiterhin ist es, da die sehr kleine Differenz in der Breite, welche zwischen irgendwelchen zwei benachbarten Schlitzen existiert, kontinuierlich geändert wird, eine einfache Angelegenheit, diese lokalisierten Unterschiede auszumitteln. Insbesondere ist das Muster der Schlitze, wie in Fig. 3 offenbart, selbstkompensierend.

In einem bevorzugten Verfahren des EDM-Drahtschneidens einer Form, wie in Fig. 3 gezeigt, wird die alternierende Schneidesequenz erzielt durch Schneiden jedes weiteren Schlitzes über die Form von Ende zu Ende und dann Drehen der Form um 180º und Wiederholen der Sequenz zum Beenden des Schlitzens der Form entlang der gewünschten Achse, wie z. B. der A-Achse. Somit werden nach dem Drehen der Form um 180º die restlichen Schlitze neben und im wesentlichen parallel zu den Schlitzen gebildet, welche vor der Drehung der Form um 180º gebildet wurden. In dem Fall einer Form zum Bilden zellulärer Substrate ist es dann notwendig, die Form um 90º zu rotieren, um eine Vielzahl von Schlitzen entlang der B-Achse zu bilden. Hier wiederum alterniert die verwendete Sequenz den Punkt des Eintritts des EDM-Drahts auf jedem weiteren Schlitz durch erneutes Schneiden jedes weiteren Schlitzes und darauffolgendes Rotieren der Form um 180º und Wiederholen der Sequenz zum Beenden des Schlitzes entlang der Achse in einer parallelen, aber entgegengesetzten Richtung, so daß die nach dem Drehen um 180º gebildeten Schlitze zwischen den Schlitzen gebildet werden, welche vor dem Drehen um 180º gebildet wurden. Diese Technik resultiert in einem Muster, welches über die Form selbstkompensierend ist und virtuell das Problem des Bogens beim Extrudieren eines Extrudats durch die Form eliminiert.

Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung das Schneiden jedes weiteren Schlitzes entlang einer Achse und darauffolgendes Drehen der Form um 180º und Wiederholen der Sequenz zum Beenden des Schlitzens entlang solcher Achse und darauffolgendes Drehen der Form um 90º und Wiederholen der Sequenz, falls erforderlich, enthält, können die Schlitze entlang einer Achse zufallsmäßig gebildet werden, wie z. B. alle geradzahligen oder ungeradzahligen Schlitze, und dann kann die Form um 180º gedreht werden, um die restlichen Schlitze zwischen denen zu bilden, welche vor der Drehung der Form um 180º gebildet wurden. Die Reihenfolge des Bildens der Schlitze ist nicht so wichtig wie die spezifische Orientierung der benachbarten Schlitze, wobei das Einlaßende eines Schlitzes neben dem Auslaßende des nächstbenachbarten Schlitzes liegt. Es ist dieses resultierende Muster, welches effektiv den schädlichen Effekt der abgeschrägten Schlitze auslöscht.

Als ein spezifisches Beispiel wurde ein Formrohling aus rostfreiem Stahlmaterial mit einer Breite von 20,32 cm (8") ent lang der A-Achse und mit einer Länge von Ende zu Ende von 17,145 cm (6 3/4") entlang der B-Achse mit einem Messing-EDM- Draht mit einem Durchmesser von 0,152 mm (6 mil) geschlitzt. Von den 20,32 cm · 17,145 cm (8" · 6 3/4") großen Formrohling wurde eine verwendbare Formfläche von etwa 10,16 cm · 19,685 cm (4" x etwa 7 3/4") entlang sowohl der A- als auch der B- Achse geschlitzt. 76 Schlitze wurden entlang der A-Achse geschlitzt, und 145 Schlitze wurden entlang der B-Achse geschlitzt. Die Schlitzbreite betrug 0,183 mm (7,2 mil) mit einer Standardabweichung von 2,4587 um (0,0000968"). Diese kleine Abweichung illustriert den Genauigkeitsgrad, welcher mit dem offenbarten Prozeß erzielt worden ist. Deionisiertes Wasser wurde als das Dielektrikum verwendet, um eine Schlitztiefe von 3,81 mm (0,150") herzustellen. Anfänglichermaßen wurden 38 der insgesamt 76 zu bildenden Schlitze entlang der A-Achse in jeder weiteren Schlitzposition gebildet, und der Formrohling wurde dann um 180º gedreht, und die restlichen 38 Schlitze wurden dann entlang der A-Achse zwischen den Schlitzen gebildet, welche anfänglich vor dem Drehen der Form um 180º gebildet wurden. Dann wurde die Form um 90º gedreht und etwa 1/2 der 145 Schlitze wurde entlang der B-Achse in alternierenden Schlitzpositionen gebildet, die Form wurde dann um 180º gedreht, und der Rest der 145 Schlitze wurde dann neben und zwischen den Schlitzen gebildet, welche vor dem Drehen der Form um 180º gebildet worden waren.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Bilden von Schlitzen in einem Werkstück unter Verwendung eines elektro-erosiven Drahtschneide-Bearbeitungsverfahrens, bestehend aus:

Vorsehen eines Werkstückes mit einer Oberfläche zur Bildung von Schlitzen in dieser;

Schneiden zahlreicher beabstandeter Schlitze längs einer Richtung über wenigstens einen Abschnitt der Oberfläche des Werkstücks mittels elektro-erosiver Drahtbearbeitung;

Drehen des Werkstücks um 180º;

Anschließendes Schneiden zahlreicher Schlitze über wenigstens einem Abschnitt der Fläche längs einer Richtung parallel zu der einen Richtung mittels elektro-erosiver Drahtbearbeitung; und

Schneiden der nach dem Drehen des Werkzeugs um 180º gebildeten Schlitze in voneinander beabstandeten Abschnitten des Werkstücks zwischen den vor dem Drehen des Werkstücks geschnittenen Schlitzen.

2. Verfahren zum Bilden von Schlitzen in einem Werkstück nach Anspruch 1 mit den Verfahrensschritten, daß die voneinander beabstandeten Schlitze durch Einführen des elektrischen Bearbeitungsdrahts an einer Seite des Werkstücks und zahlreiche parallel gerichteten Schlitze durch Einführen des elektrischen Bearbeitungsdrahtes an einer gegenüberliegenden Seite des Werkstücks geschnitten werden.

3. Verfahren zum Bilden von Schlitzen in einem Werkstück nach Anspruch 2, bei dem jeder beabstandete Schlitz neben wenigstens einem der parallel gerichteten Schlitze mit einer solchen Orientierung verläuft, daß ein Eintrittsende eines Schlitzes neben einem Austrittsende eines benachbarten Schlitzes liegt.

4. Verfahren zur Bildung von Schlitzen in einem Werkstück nach Anspruch 1, bei dem jede der Vielzahl der beabstandete Schlitze neben wenigstens einem der Vielzahl der parallel gerichteten Schlitze liegt.

5. Verfahren zur Bildung von Schlitzen in einem Werkstück nach Anspruch 1 mit den Verfahrensschritten, daß die beabstandeten Schlitze so geschnitten werden, daß jede andere gewünschte Schlitzreihe gebildet wird, und daß nach Drehen des Werkstücks um 180º die parallel gerichteten Schlitze so geschnitten werden, daß sie jede andere Schlitzreihe zwischen den beabstandeten Schlitzreihen bilden.

6. Verfahren zur Bildung von Schlitzen in einem Werkstück nach Anspruch 1 mit dem Verfahrensschritt des Änderns des Eintritts des Punktes des elektro-erosiven Bearbeitungsdrahtes zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Oberfläche bezüglich nebeneinander liegender Schlitze.

7. Verfahren zur Bildung von Schlitzen in einem Werkstück nach Anspruch 1 mit den Verfahrensschritten:

Drehen des Werkstücks um 90º;

Schneiden zahlreicher Abschnitte längs einer zweiten Richtung über wenigstens einen Abschnitt der Fläche mittels elektro-erosiver Drahtbearbeitung;

Drehen des Werkstücks um 180º;

anschließendes Schneiden zahlreicher Schlitze über wenigstens einen Abschnitt der Fläche längs einer Richtung parallel zu der zweiten Richtung mittels elektro-erosiver Drahtbearbeitung; und

Schneiden der zweiten parallel gerichteten Schlitze zwischen den längs der zweiten Richtung gebildeten beabstande ten Schlitze.

8. Verfahren zur Bildung von Schlitzen in einem Werkstück gemäß Anspruch 1, bei dem das Werkstück ein Rohling für eine Extrusionsziehdüse zum Extrudieren von Wabenstrukturen im wesentlichen ohne zerstörerische Biegeeffekte ist.

9. Ziehdüse zum Extrudieren von zellaren Material, bestehend aus:

einem Ziehdüsenkörper mit einer Abgabefläche;

Zahlreiche Reihen von Schlitzen, die in der Abgabefläche gebildet sind;

wechselnden Reihen der Vielzahl von Schlitzen, die eine vorgegebene Schlitzweite neben einer Seite der Abgabefläche aufweisen; und

Schlitzreihen zwischen den abwechselnden Reihen mit einer engeren Schlitzbreite als die gegebene Schlitzbreite neben der einen Seite der Abgabefläche.

10. Ziehdüse nach Anspruch 9, bei der die abwechselnden Schlitzreihen eine Schlitzbreite neben einer Seite gegenüber der einen Seite der Abgabefläche aufweisen, die enger ist als die vorgegebene Schlitzbreite.







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