CH623254A5

CH623254A5 - Apparatus for an electrical discharge machining unit with a main electrode movement for superimposing a rotary parallel movement with variable eccentricity on this main electrode movement

Info

Publication number: CH623254A5
Application number: CH929777A
Authority: CH
Inventors: Paul Fricker; Gottfried Vogler; Hans-Rudolf Knecht; Giampaolo Pierobon; Bernd Dr Schumacher; Arnold Zimmermann
Original assignee: Agie Ag Ind Elektronik
Priority date: 1977-07-27
Filing date: 1977-07-27
Publication date: 1981-05-29
Also published as: DE2831562A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Funkenerodiermaschine mit einer Erodier-Hauptbewegung der Elektrode, zum Überlagern einer kreisenden Parallelbewegung mit veränderlicher Exzentrizität auf diese Elektrode, wobei die überlagerte Elektrodenbewegung prozessgeregelt ist. The invention relates to a device for a spark erosion machine with a main eroding movement of the electrode, for superimposing a circular parallel movement with variable eccentricity on this electrode, the superimposed electrode movement being process-controlled.

Da der Erodierprozess charakteristisch in alle räumlichen Richtungen wirksam werden kann, wo sich die Werkzeugelektrode und das Werkstück auf einen genügend engen Bearbeitungsspalt annähern, ist bereits sehr frühzeitig daran gedacht worden, zwischen Werkzeug und Werkstück eine komplizierte Relativbewegung durch Überlagerung verschiedener Einfachbewegungen zu erzeugen. Das Ziel der Erfindung ist, diese Arbeitsweise mit einer geeigneten Vorrichtung noch so zu verbessern, dass mit einer oder wenigen Elektroden Bearbeitungen durchgeführt werden können, für die sonst auf verschiedene Untermasse abgestimmte, grössere Anzahlen von Elektroden notwendig gewesen wären. Darüber hinaus wird es ermöglicht, mit einfach geformten Elektroden kompliziertere Bearbeitungsgeometrien, z. B. eine Konizitäts- oder ein Hinterschnitt zu erzeugen, indem diese Vorrichtung im Sinne einer Kopier-Einrichtung eingesetzt wird. Since the eroding process can be effective in all spatial directions, where the tool electrode and the workpiece approach a sufficiently narrow machining gap, it was thought very early on to create a complicated relative movement between the tool and the workpiece by superimposing various simple movements. The aim of the invention is to improve this method of operation with a suitable device in such a way that processing can be carried out with one or a few electrodes, for which larger numbers of electrodes which would otherwise have had to be matched to different sub-masses would have been necessary. In addition, it is possible to make more complicated machining geometries, e.g. B. to produce a taper or an undercut by using this device in the sense of a copying device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte und einfache Vorrichtung zu schaffen, die an Erosionsmaschinen auch nachrüstbar ist sowie wahlweise je nach vorliegenden The invention has for its object to provide a compact and simple device that can also be retrofitted to erosion machines and optionally depending on the present

Arbeitsproblemen benutzt oder demontiert werden kann. Work problems can be used or dismantled.

Diese Vorrichtung soll hierbei eine planetäre Bewegung während des Arbeitsprozesses in Abhängigkeit der Haupterodierbewegung durchführen. This device is intended to carry out a planetary movement during the working process depending on the main eroding movement.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein das Mass der Exzentrizität veränderndes Mittel durch seine relative Verschiebung zu einer Kopiereinrichtung den Radius der kreisenden Parallelbewegung kontinuierlich verändert. This object is achieved in that a means which changes the measure of the eccentricity continuously changes the radius of the circular parallel movement due to its relative displacement to a copying device.

Durch Variationen im Kopiersystem und im Betrieb der verschiedenen Bewegungsfunktionen können in der Praxis vielfältige Bearbeitungsaufgaben gelöst und meistens ein erheblicher Anteil an Elektrodenkosten eingespart werden. Dadurch, dass die Zusatzbewegung ihren Antrieb indirekt von der geregelten Hauptbewegung der Anlage bezieht, entsteht ausserdem ein Gerät, das wie ein Zubehör leicht anbaubar und demontierbar ist und damit auf mehreren Anlagen im Wechsel eingesetzt werden kann. Variations in the copying system and in the operation of the various movement functions can be used to solve a wide range of machining tasks in practice and usually save a considerable amount of electrode costs. The fact that the additional movement draws its drive indirectly from the regulated main movement of the system also creates a device that can be easily attached and removed like an accessory and can therefore be used alternately on several systems.

Die Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand einiger Figuren in ihrem wirkungsmässigen Zusammenhang beschrieben, wobei die gestalterischen Elemente nur beispielhaft gelten. Diese Figuren zeigen im einzelnen The details of the invention are described below with reference to a few figures in their operational context, the design elements only being exemplary. These figures show in detail

Fig. 1 eine Übersicht über den kinematischen Gesamtzusammenhang der Vorrichtung und ihre Wirkverbindung mit der Erodieranlage, 1 is an overview of the overall kinematic context of the device and its operative connection with the eroding system,

Fig. 2 Detail für die Verknüpfung der Kopierbewegung zur Hauptbewegung der Erodieranlage, 2 detail for linking the copying movement to the main movement of the eroding system,

Fig. 3 schematische Skizze über eine Relativbewegung zwischen der Werkzeugelektrode und dem Werkstück in einem horizontalen Schnitt, 3 shows a schematic sketch of a relative movement between the tool electrode and the workpiece in a horizontal section,

Fig. 4 Ausführungsbeispiel für eine betätigbare Klemmeinrichtung für eine prozessabhängig verstellbare Schablone, 4 embodiment for an actuatable clamping device for a process-dependent adjustable template,

Fig. 5 Übersicht über den kinematischen Aufbau bei umgekehrtem Antrieb, 5 overview of the kinematic structure with reversed drive,

Fig. 6 Übersicht über den kinematischen Gesamtzusammenhang einer alternativen Vorrichtung wie Fig. 1 unter Benutzung eines Differential-Schneckengetriebes, 6 overview of the overall kinematic context of an alternative device like FIG. 1 using a differential worm gear,

Fig. 7 Übersicht über den kinematischen Gesamtzusammenhang einer alternativen Vorrichtung wie Fig. 1 unter Ausnutzung einer Gestängeübertragung mit Entkopplungslagerung. Fig. 7 overview of the overall kinematic context of an alternative device like Fig. 1 using a linkage transmission with decoupling bearing.

Der allgemeine Aufbau einer Funkenerodier-Anlage kann als bekannt vorausgesetzt werden und ist in Fig. 1 darum nur andeutungsweise enthalten. Im Arbeitskopf 1 einer solchen Anlage wird eine Pinole 2 verschiebbar, jedoch nicht drehbar, geführt, die die prozessgeregelte Erodierhauptbewegung ausführt. Beim Erodiervorgang wird die Elektrode 6 in das Werkstück 7 eingesenkt, das auf dem Aufspanntisch 8 der Maschine in der notwendigen, ausgerichteten Lage befestigt wird. An die Frontfläche der Pinole 2 wird nun ein kleiner Koordinatenschlitten 4 befestigt, der an seinem Unterschlitten 3 eine seitliche Auslenkung 5 besitzt, die für den Antrieb der Zusatzbewegung benutzt wird. Der wesentlichste Vorrichtungsteil 100 wird mit seinem Gehäuse 101 ebenfalls an der Pinole 2 befestigt, und wird von dieser mitbewegt. Innerhalb dieses Gehäuses 101 ist eine Hohlspindel 102 gelagert, deren eines Ende mit einem Flansch aus dem Gehäuse herausragt und dort eine Gradteilung zur Anzeige ihres Verdrehwinkels besitzt. An demselben Ende der Spindel ist ein Verstellschlitten 103 befestigt, der selbst mit einem Nocken in den Auslenker 5 zum Bewegungsantrieb über ein Lager eingreift. In Fig. 2 ist näher zu erkennen, wie der Schlitten 103 einachsig bewegbar in der Spinde] 102 angeordnet ist, die selbst wieder im tragenden Gehäuseteil 101 gelagert wird. Der Schlitten 103 kann während des Betriebes der Vorrichtung mit Hilfe einer im Zentrum der Spindel durchgeführten Welle 104 verstellt werden, z.B. über ein Zahnrad 105 und eine Zahnstange 106 gemäss der Zeichnung oder aber auch mit anderen Mitteln, wie einem The general structure of a spark erosion system can be assumed to be known and is therefore only hinted at in FIG. 1. In the working head 1 of such a system, a quill 2 is displaceable, but not rotatable, which executes the main process-controlled eroding movement. During the eroding process, the electrode 6 is sunk into the workpiece 7, which is fastened on the clamping table 8 of the machine in the necessary, aligned position. A small coordinate slide 4 is now attached to the front surface of the sleeve 2 and has a lateral deflection 5 on its lower slide 3, which is used to drive the additional movement. The most essential device part 100 is also attached to the sleeve 2 with its housing 101, and is moved by it. A hollow spindle 102 is mounted within this housing 101, one end of which projects with a flange out of the housing and there has a graduation to indicate its angle of rotation. At the same end of the spindle, an adjustment slide 103 is fastened, which engages itself with a cam in the deflector 5 for the movement drive via a bearing. In FIG. 2 it can be seen in more detail how the carriage 103 is arranged so as to be uniaxially movable in the locker] 102, which is itself mounted in the supporting housing part 101. The carriage 103 can be adjusted during operation of the device by means of a shaft 104 passed through the center of the spindle, e.g. via a gear 105 and a rack 106 according to the drawing or else by other means such as one

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

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50 50

55 55

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65 65

3 3rd

623 254 623 254

Verstellnocken gegen Feder oder einem Umschlingungsband, das mechanisch gespannt wird. Adjusting cams against spring or a belt that is mechanically tensioned.

Die den verstellbaren Schlitten 103 tragende Spindel 102 kann in der Vorrichtung 101 angetrieben werden, z.B. mit Hilfe der Zahnräder 107 und 108 von einem Elektromotor 109. Um die Drehgeschwindigkeit der Spindel nach technischem Bedarf leicht einstellen zu können, kommt für den Antrieb 109 bevorzugt ein Gleichstrommotor in Frage, der mit dem Steuergerät (110) betrieben wird. Dieses Steuergerät (110) hat einen Eingang (111), mit dem die Drehgeschwindigkeit vorgewählt werden kann, z. B. über einen Potentiometer und besitzt einen zweiten Eingang (112), durch den die Drehgeschwindigkeit in voreingestellten Grenzen prozessabhängig verändert werden kann. Überschreitet die zwischen der Werkzeugelektrode (6) und dem Werkstück (7) abgefühlte mittlere Spaltspannung einen Schwellwert, dann wird durch den Eingang (112) die Drehbewegung beschleunigt. Dieser Schwellwert ist einstellbar. Eine hohe, mittlere Spannung an der Entladestrecke repräsentiert im allgemeinen einen Leerlaufzustand, bei dem die vom Generator angebotenen Impulse nicht zu Entladungen führen. Entsprechend ist bei einem derartigen Zustand ein schlechtes Leistungsniveau vorhanden. Der Sinn dieser Steuerung ist es deshalb, solche Leistungsverluste zu vermeiden, die charakteristisch in Verbindung mit der Anwendung von überlagerten Bewegungen zu einer Erodierhauptbewegung eintreten. Das wird an der Fig. 3 kurz näher erläutert. Das Bild zeigt einen horizontalen Schnitt durch eine Anordnung einer Elektrode (6) in einer Einsenkung in einem Werkstück (7). Die Elektrode, die durch die Pinole in der Haupteinsenkrichtung senkrecht in die Bildebene bewegt wird, führt in diesem Beispiel eine kreisende Zusatzbewegung aus, die angedeutet ist und die von der angebauten Vorrichtung gesteuert wird. In der gezeichneten Momentanlage befindet sich die Elektrode (6) in einer Auslenkung nach links, so dass sich in der bearbeiteten Gravur der kleinste Bearbeitungsspalt (114) in einer Gegenüberstellung Elektrodenfläche zu Werkstückfläche ausbildet und dass dort momentan die Erosion stattfindet. Wird die Bewegung der Elektrode (6) mit der Rotation gleichmässig weiter fortgeführt, so wird der Bearbeitungsspalt an der Stelle (114) schnell wieder vergrössert. Entladungen können dann momentan nur entlang der Linie der links oben gezeichneten Elektrodenecke stattfinden, solange, bis sich der Bearbeitungsspalt an der Stelle (115) durch Annäherung der Elektrode so verkleinert hat, dass dort wieder flächig Erosion stattfinden kann. Entsprechend wechselt das Spiel weiter auch über die anderen Seitenflächen der Gravur. Nach kurzer Erodierdauer wird sich der Zustand so einstellen, dass in den Ecken bereits das Material voll abgetragen ist, während der grössere Volumenanteil auf den Flächen bei der geringen Verweilzeit nur sehr langsam abtragen lässt. Durch die Zusatzbewegung wird damit ein dauernder Wechsel zwischen Erodierzustand und Leerlaufzustand erzwungen werden. Wird nun entsprechend den beschriebenen Vorgängen mit der elektrischen Steuerung (110) die Drehgeschwindigkeit entsprechend verändert, so kann eine gleichmässigere Erodierleistung verändert, so kann eine gleichmässigere Erodierleistung dadurch erzeugt werden, dass die Verweilzeit der Elektroden vor den Flächen vergrössert wird, während für den Wechsel über die Ecken eine schnellere Bewegung zur Anwendung kommt. The spindle 102 carrying the adjustable carriage 103 can be driven in the device 101, e.g. with the help of the gearwheels 107 and 108 from an electric motor 109. In order to be able to easily adjust the rotational speed of the spindle according to technical requirements, a DC motor is preferably used for the drive 109, which is operated with the control unit (110). This control unit (110) has an input (111) with which the rotational speed can be preselected, for. B. via a potentiometer and has a second input (112) through which the speed of rotation can be changed depending on the process within preset limits. If the average gap voltage sensed between the tool electrode (6) and the workpiece (7) exceeds a threshold value, the rotary movement is accelerated by the input (112). This threshold is adjustable. A high, medium voltage on the discharge path generally represents an idle state in which the pulses offered by the generator do not lead to discharges. Accordingly, there is a poor level of performance in such a condition. The purpose of this control is therefore to avoid those power losses that typically occur in connection with the application of superimposed movements to a main eroding movement. This is briefly explained in more detail in FIG. 3. The picture shows a horizontal section through an arrangement of an electrode (6) in a depression in a workpiece (7). In this example, the electrode, which is moved perpendicularly into the image plane by the quill in the main sinking direction, executes an additional circular movement, which is indicated and which is controlled by the attached device. In the torque system shown, the electrode (6) is deflected to the left, so that the smallest machining gap (114) is formed in a comparison between the electrode surface and the workpiece surface and that erosion is currently taking place there. If the movement of the electrode (6) continues evenly with the rotation, the machining gap at point (114) is quickly enlarged again. Discharges can then currently only take place along the line of the electrode corner shown at the top left, until the machining gap at point (115) has narrowed by approaching the electrode so that surface erosion can again take place there. Accordingly, the game continues to change over the other side surfaces of the engraving. After a short erosion period, the condition will be such that the material in the corners is already fully removed, while the larger volume fraction on the surfaces can only be removed very slowly with the short dwell time. The additional movement will therefore force a permanent change between the erosion state and the idle state. If the rotation speed is changed accordingly with the electrical control (110) as described, a more uniform eroding power can be changed, a more uniform eroding power can be generated by increasing the dwell time of the electrodes in front of the surfaces, while for the change over the corners a faster movement is applied.

Natürlich wird durch den schwankenden Eingriff und das damit schwankende Erodiersignal auch die Haupt-Servoein-richtung, die die Vorschubpinole antreibt, beeinflusst. Es ist deshalb in Verbindung mit diesen Steuerungen notwendig, den vertikalen Hub der eigentlichen Maschinenpinole zu begrenzen, was durch schrittweises Nachstellen des eigentlichen Tiefenendschalters oder aber durch digitale Vorgabe mit üblichen Messgebern erfolgen kann. Of course, the main servo device that drives the feed quill is also influenced by the fluctuating engagement and the resulting eroding signal. In connection with these controls, it is therefore necessary to limit the vertical stroke of the actual machine quill, which can be done by gradually adjusting the actual depth limit switch or by digitally setting it with conventional measuring sensors.

Um der Drehbewegung der Spindel (102) bei der Anwendung des Gerätes einen zusätzlichen Antrieb für den Schlitten An additional drive for the slide is used to rotate the spindle (102) when using the device

(103) durch die Welle (104) überlagern zu können, ist wie in Fig. 1 gezeigt, am anderen Ende der Spindel (102) weiterhin ein Doppel-Differentialgetriebe angeordnet, das aus den Differentialrädern (121, 122, 123, 124, 125, 126 und 107a) besteht. Das Antriebsrad (107a) ist fest mit der Spindel (102) verbunden und dreht mit dieser gemeinsam. Die Planetenräder (122, 123) sind fest im Gehäuse gelagert, während das zweite Planetenradpaar (124, 125) gemeinsam von dem Nabenteil einer Welle (127) getragen wird. Es kann auch jeweils nur ein Planetenrad zur Anwendung kommen oder umgekehrt können auch mehr als zwei Planetenräder benutzt werden. Die beiden Planetenradgruppen sind untereinander über die frei beweglich gelagerten Räder (126) verbunden. Durch Drehen der Welle (127) kann über deren Nabe und die daran getragenen Planetenräder (124, 125) auf das Differentialrad (121) eine Bewegung eingeleitet werden, die die Welle (104) zur Verstellung des Schlittens (103) bewegt. Die so beschriebene Bewegungseinleitung kann dabei erfolgen während der Antriebsmotor (109) über die Räder (108 und 107) die Spindel (102) antreibt oder während deren Stillstand. Die Verdrehung der Welle To be able to superimpose (103) through the shaft (104), as shown in FIG. 1, at the other end of the spindle (102) there is also a double differential gear which consists of the differential wheels (121, 122, 123, 124, 125 , 126 and 107a). The drive wheel (107a) is fixed to the spindle (102) and rotates together with it. The planet gears (122, 123) are fixedly mounted in the housing, while the second pair of planet gears (124, 125) is carried together by the hub part of a shaft (127). It is also possible to use only one planet gear at a time or, conversely, more than two planet gears can be used. The two planetary gear groups are connected to one another via the freely movable wheels (126). By rotating the shaft (127), a movement can be initiated on the differential wheel (121) via its hub and the planet gears (124, 125) carried thereon, which moves the shaft (104) to adjust the slide (103). The movement initiation described in this way can take place while the drive motor (109) drives the spindle (102) via the wheels (108 and 107) or during its standstill. The twist of the shaft

(104) entsprechend der Drehung der Welle (127) verschiebt den Schlitten (103), der in der Spindel (102) gelagert ist und bewirkt damit die Verstellung des Auslenkerteils (5), der selbst wiederum den an der Pinole der Erodieranlage befestigten Kreuzschlitten entsprechend verstellt. (104) in accordance with the rotation of the shaft (127) moves the slide (103), which is mounted in the spindle (102) and thus causes the displacement of the deflector part (5), which in turn corresponds to the cross slide attached to the quill of the eroding system adjusted.

Eine Ruhelage der Spindel (102) kann durch eine Klemmung in beliebiger Drehlage erfolgen und kann mit Hilfe des Dorns (115), der eine Kugelraste (116) besitzt, auch in festen indexierten Stellungen arretiert werden. Eine elektrische Verriegelung mit dem Endschalter (117) schliesst dabei aus, dass der Motor (109) gestartet werden kann, wenn die Spindel (102) durch die Vorrichtung festgestellt ist. The spindle (102) can be in a rest position by clamping in any rotational position and can also be locked in fixed indexed positions with the aid of the mandrel (115), which has a ball catch (116). An electrical interlock with the limit switch (117) precludes the motor (109) from being able to be started when the spindle (102) is locked by the device.

Um während der Bearbeitung mit Hilfe der Vorrichtung zwischen Werkzeugelektrode (6) und Werkstück (7) eine Veränderung der Relativbewegung durchführen zu können, befindet sich auf dem Gehäuse (101) oben noch ein Kopierfühler, der mit Hilfe der Welle (127) durch das Differential die Verstellung des Schlittens (103) in der Spindel (102) bewerkstelligen kann. Dieser Antrieb kann z. B. auch wie gezeichnet, mit einer Zahnstange (131) und einem Zahnrad (132) erfolgen, wobei die Zahnstange (131) auf dem verschieblich gelagerten Fühler (133) befestigt wird. Zur Einstellung der Ausgangslage für eine beabsichtigte Bearbeitung ist der Fühler-Arm (134) mit Hilfe z.B. einer Schraube (135) verstellbar, wobei diese Verstellung z. B. mit einer genauen Messuhr (136) kontrolliert werden kann. In order to be able to change the relative movement between the tool electrode (6) and the workpiece (7) during processing with the aid of the device, there is also a copy sensor on top of the housing (101), which moves through the differential with the aid of the shaft (127) can adjust the carriage (103) in the spindle (102). This drive can, for. B. also as shown, with a rack (131) and a gear (132), wherein the rack (131) on the slidably mounted sensor (133) is attached. To set the starting position for an intended machining, the sensor arm (134) is e.g. a screw (135) adjustable, this adjustment z. B. can be checked with an accurate dial gauge (136).

Die Schablone (202), gegen die der Kopierfühler mit seiner Fühlerrolle (201) arbeitet, befindet sich auf einem Schablonenhalter (200), der am Arbeitskopf (1) der Maschine befestigt wird. Dieser Schablonenhalter (200) ist zunächst gekennzeichnet durch einen Halter (206), auf dem ein verstellbarer Schlitten (205) mit Verstellmitteln (207) z. B. einer Schraube angeordnet ist, so dass die darauf befestigte Schablone (202) entsprechend der Höhenlage der Pinole (2) so verstellt werden kann, dass die Ausgangslage für die Bearbeitung zwischen dem Werkstück (7) und der Werkzeugelektrode (6) mit dem Beginn der Kopierbewegung oder der Einführung der überlagerten Zusatzbewegung abgestimmt werden kann. Die Schablone (202) kann auf dem Schlitten (205) z. B. fest mit einem Dorn (204) angeordnet sein und nach der Art des Sinuslineals durch den Gebrauch von Endmassen (203) in die entsprechenden Schräglagen verstellt werden. Selbstverständlich können dafür auch Schraubmittel Benutzung finden und die Schablone muss nicht immer ein Lineal sein, sondern kann auch eine der herzustellenden Geometrie entsprechende Form haben, wobei die Dimensionen der Fühlerrollen noch zusätzlich berücksichtigt werden müssen. Bei der praktischen Anwendung des Gerätes The template (202) against which the copy sensor works with its sensor roller (201) is located on a template holder (200) which is attached to the working head (1) of the machine. This template holder (200) is initially characterized by a holder (206) on which an adjustable carriage (205) with adjusting means (207) z. B. a screw is arranged so that the template (202) attached to it can be adjusted according to the height of the sleeve (2) so that the starting position for machining between the workpiece (7) and the tool electrode (6) at the beginning the copying movement or the introduction of the superimposed additional movement can be coordinated. The template (202) on the carriage (205) z. B. be fixed with a mandrel (204) and adjusted according to the type of sine ruler by the use of final masses (203) in the corresponding inclined positions. Of course, screwing means can also be used for this and the template does not always have to be a ruler, but can also have a shape corresponding to the geometry to be produced, the dimensions of the sensor rollers also having to be taken into account. In the practical use of the device

5 5

10 10th

15 15

20 20th

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30 30th

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40 40

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4 4th

kann nun die Bearbeitung einer Gravur in dem Werkstück (7) mit Hilfe der Werkzeugelektrode (6) so erfolgen, dass nach einer ersten Schruppbearbeitung weitere Schlichtbearbeitungsoperationen mit zusätzlicher Auslenkung der Elektrode um das Mass der Schlichtzugabe erfolgen. Durch die Einstellbarkeit der Schablone (202) auf beliebige Winkel können dabei die Seitenauslenkungen in beliebigem Übersetzungsverhältnis zum Vorschub in der Haupteinsenkrichtung stehen. Technologisch gewinnt man durch die Möglichkeit, die Elektrode in der eingesenkten, geschruppten Bohrung zu belassen und nur allmählich seitlich zu schlichten, den Vorzug, dass eine bessere Verschleissverteilung entsteht und dass durch die mit der Bewegung verbundene Verstärkung der Spülwirkung unter Umständen der Prozess technologisch günstig beeinflusst wird. The machining of an engraving in the workpiece (7) can now be carried out with the aid of the tool electrode (6) in such a way that after a first roughing operation, further finishing operations are carried out with additional deflection of the electrode by the amount of the finishing addition. Because the template (202) can be adjusted to any angle, the side deflections can be in any gear ratio to the feed in the main sinking direction. Technologically, the ability to leave the electrode in the countersunk, roughed hole and only gradually to finish laterally gives the advantage that a better distribution of wear is created and that the process can be technologically favorably influenced by the increased flushing effect associated with the movement becomes.

In der beschriebenen Art ist der Einsatz des Gerätes jedoch immer schwieriger, je mehr die Betonung auf der Seiten-auslenkung und nicht mehr auf dem Vorschub in der Haupteinsenkrichtung besteht. Durch kinematische Umkehrung in der Anwendung ist es aber möglich wie in Fig. 5 gezeigt, schliesslich mit dem Gerät auch eine rein horizontale Servobe-arbeitung durchzuführen, bei der die ursprüngliche Einsen-kung der Pinole gänzlich unterbleibt. Zu diesem Zweck wird wie in Fig. 5 gezeigt, das Gehäuse (101) am Arbeitskopf anstatt an der Pinole befestigt und der Schablonenschlitten (205) statt dessen über die Verbindung (208) an die Bewegung der Pinole angekuppelt. Die normal senkrecht erfolgende Einsenkbewegung mit Hilfe der Pinole (2) wird durch diese Massnahmen über den Verbindungsteil (208) den Schablonenschlitten (205) die Schablone (202), den Kopierfühler (135) durch das Gerät für die Zusatzbewegung die Werkzeugelektrode (6) schliesslich in eine prozessgeregelte, horizontale Seitenbewegung versetzt. In the described manner, however, the use of the device is more and more difficult the more the emphasis is on the side deflection and no longer on the feed in the main sinking direction. By kinematic reversal in the application, however, it is possible, as shown in FIG. 5, to finally perform a purely horizontal servo processing with the device, in which the original lowering of the sleeve is completely omitted. For this purpose, as shown in FIG. 5, the housing (101) is attached to the working head instead of to the sleeve and the template carriage (205) is instead coupled to the movement of the sleeve via the connection (208). The normal vertical sinking movement with the help of the sleeve (2) finally becomes the template (202) and the copy sensor (135) through the device for the additional movement the tool electrode (6) via the connecting part (208), the template slide (205) set in a process-controlled, horizontal side movement.

Bei der Anwendung des beschriebenen Gerätes bleibt technologisch im Falle von Prozessstörungen ein Nachteil bestehen, der darin zu sehen ist, dass die durch Prozessstörung ausgelegte Rückwärtsbewegung der Elektrode auf der vom Kopiersystem vorgegebenen, vorher abgearbeiteten Strecke erfolgt, d.h. dass der seitlich der Elektrode befindliche Erodierspalt nicht schnell vergrössert wird. Eventuell vorhandene: Lichtbogen können deshalb nicht durch Spaltvergrösserung unterbrochen werden. Mit Hilfe einer Zweitschablone auf der Schablonenhaltevorrichtung (200) kann jedoch erreicht werden, dass bei Prozessstörung und entsprechenden Rückwärtshub der Pinole im Arbeitskopf die Werkzeugelektrode (6) in der Gravur im Werkstück (7) auch bezüglich der überlagerten Zusatzbewegung immer in das Bewegungszentrum zurückgezogen wird. Dazu wird wie in Fig. 1 weiterhin dargestellt, eine zweite Schablone (220) an einem eigenen Führungssystem (221) mit Führungen (225) angebracht, die in einer Ausführungsart Selbsthemmvorrichtungen (226) besitzen, die es erlauben, diese Schablone in eingestellter Lage gegenüber der Hauptkopierschablone (202) durch einen am Gehäuse (101) befestigten Mitnehmernocken (223) mitzuschleppen, so dass dann bei Prozessstörung und Rückwärtsregelung der Pinole mit entsprechender Rückwärtsbewegung des Gehäuses (101) die Rolle (201) des Kopierfühlers für die Rückwärtsbewegung der von der Zweitschablone vorgeschriebenen Bahn folgen muss. Die Zweitschablone kann auch in einer anderen Art gesteuert werden, so dass die Bearbeitung mit der Werkzeugelektrode (6) im Werkstück (7) immer nur seitlich erfolgt, um die in Einsenkrichtung liegenden Kanten und Ecken nicht auf When using the device described, there is a technological disadvantage in the case of process faults, which can be seen in the fact that the backward movement of the electrode, which is designed as a result of the process fault, takes place on the path previously specified by the copying system, i.e. that the eroding gap on the side of the electrode is not quickly enlarged. Possibly existing: Arc can therefore not be interrupted by increasing the gap. With the help of a second template on the template holding device (200), however, it can be achieved that in the event of a process malfunction and a corresponding backward stroke of the sleeve in the working head, the tool electrode (6) in the engraving in the workpiece (7) is always retracted into the center of motion, also with regard to the superimposed additional movement. For this purpose, as shown in FIG. 1, a second template (220) is attached to its own guide system (221) with guides (225) which, in one embodiment, have self-locking devices (226) which allow this template to be positioned opposite one another to drag the main copying template (202) through a driver cam (223) attached to the housing (101), so that in the event of process malfunction and backward regulation of the sleeve with corresponding backward movement of the housing (101), the roller (201) of the copy sensor for the backward movement of the second template must follow the prescribed path. The second template can also be controlled in a different way, so that the machining with the tool electrode (6) in the workpiece (7) is only carried out laterally, so that the edges and corners lying in the sinking direction are not on

Verschleiss beanspruchen zu müssen. Dazu wird dann die Schablone (2) mit Hilfe eines z. B. magnetischen Schrittantriebes (230) über den Anschlagnocken (231) um einstellbare Beträge vorgeschoben, die durch den Hubbegrenzungsanschlag 5 (231) mit der Einstellschraube (233) und Gegenhaltefeder (233) voreingestellt werden kann. To have to claim wear and tear. For this purpose, the template (2) is then z. B. magnetic stepper drive (230) over the stop cam (231) by adjustable amounts, which can be preset by the stroke limit stop 5 (231) with the adjusting screw (233) and counter spring (233).

Die Arbeitsweise des Gerätes erfolgt dann so, dass die Zweitschablone über den zurückgedrängten Kopierfühler zunächst eine kleine Exzentrizität der überlagerten Zusatzbe-lo wegung einstellt und dass dann erodiert wird bis der Kopierfühler die Hauptschablone (202) erreicht. Dieser Moment kann z. B. mit elektrischen Fühlern angezeigt werden und jeweils einen neuen Schritt für die Zweitschablone auslösen, die dann einen entsprechenden neuen Arbeitszyklus bedingt. 15 Natürlich ist es unter diesen Umständen dann notwendig, die Zweitschablone (220) in den Zwischenphasen zu klemmen, was mit einer Vorrichtung gemäss Fig. 4 erfolgen kann. Die Zweitschablone (220) auf der Führungsstange (221) wird von einem Klemmhalter (235) umgeben, der am Schablonenschlit-20 ten (205) befestigt wird. An dem Klemmhalter befindet sich eine Klemmbacke (236), die die Zweitschablone (220) mit Hilfe der Federkraft (231) zwischen Bremsbelägen (237) festklemmt. Bei Bedarf der Verstellung der Zweitschablone wird dann mit Hilfe einer Liftvorrichtung z. B. einem Magnet (234) 25 gegen die Federkraft die Klemmung gelöst. The device then works in such a way that the second template initially sets a small eccentricity of the superimposed additional movement via the pushed-back copy sensor and then is eroded until the copy sensor reaches the main template (202). This moment can e.g. B. are displayed with electrical sensors and each trigger a new step for the second template, which then requires a corresponding new work cycle. 15 Of course, under these circumstances it is then necessary to clamp the second template (220) in the intermediate phases, which can be done with a device according to FIG. 4. The second template (220) on the guide rod (221) is surrounded by a clamp holder (235), which is attached to the template slide (205). There is a clamping jaw (236) on the clamp holder, which clamps the second template (220) between the brake pads (237) with the aid of the spring force (231). If necessary, the adjustment of the second template is then z. B. a magnet (234) 25 against the spring force released the clamping.

Fig. 6 zeigt eine alternative Gestaltung für den Geräteaufbau, wie er anhand von Fig. 1 beschrieben worden ist, unter Benutzung von einem Differential-Schneckengetriebe. Wiederum trägt die Spindel (102) an ihrem Ende ein Zahnrad, in 30 diesem Falle ein Schneckenrad (140), das durch die Schnecke (141) über die Welle (142) vom Motor (109) durch dessen Ritzel (143) und das Zahnrad (144) angetrieben wird. Synchron mit der Schneckenwelle (142) wird ein weiteres Schnek-kenradpaar (145, 146) durch die Welle (147) über das beson-35 ders breite Ritzel (148) angetrieben. Die Antriebswelle für die zweite Schnecke (145) ist in Längslagern (149 und 150) verschieblich gelagert und kann durch den Kopierschieber (134) zur Einleitung einer überlagerten Bewegung auf die Welle (104) verschoben werden. Ein solcher Anlagenaufbau eignet 40 sich besonders dann, wenn statt der Kopiereinrichtung (201, 202, 205) direkt ein Servoantrieb auf die Welle (147) z. B. in Form von einem Servozylinder geschaltet wird. FIG. 6 shows an alternative design for the device structure, as has been described with reference to FIG. 1, using a differential worm gear. Again, the spindle (102) carries a gear at its end, in this case a worm gear (140) which is driven by the worm (141) via the shaft (142) from the motor (109) through its pinion (143) and the gear (144) is driven. Another worm gear pair (145, 146) is driven synchronously with the worm shaft (142) by the shaft (147) via the particularly wide pinion (148). The drive shaft for the second worm (145) is displaceably mounted in longitudinal bearings (149 and 150) and can be moved by means of the copy slide (134) to initiate a superimposed movement on the shaft (104). Such a system structure is particularly suitable if, instead of the copying device (201, 202, 205), a servo drive directly on the shaft (147) z. B. is switched in the form of a servo cylinder.

Fig. 7 gibt ähnlich wie in Fig. 6 eine weitere Alternative zum prinzipiellen Aufbau des gemäss Fig. 1 beschriebenen 45 Gerätes auf. Die Spindel (102) wird wie in Fig. 1 vom Motor (109) über die Räder (108 und 107) angetrieben. Sie trägt ebenfalls den Schlitten (103), der jedoch nunmehr von einem in lagerlängsverschieblichen Gestänge (151) mit Hilfe von z.B. eines Winkelhebels (152) verstellt wird. Das Gestänge (151) so ist durch eine Entkopplungslagerung (155) nur noch axial verknüpft mit einem zweiten Gestänge (153). Dieses zweite Gestänge ist selbst wiederum im Lager längsverschieblich und kann ausgelöst durch den Kopierschlitten (134) wiederum z. B. mit Hilfe eines Winkelhebels (154) die Verstellung des Ko-55 pierschlittens auf eine analoge Verstellung des Schlittens (103) übertragen und das sowohl bei laufendem oder stillstehendem Antrieb (109). Als Übertragungselemente statt des Winkelhebels können auch wiederum Bandumschlingungen oder eine Verzahnung herangezogen werden, bei der ein wählbares oder 60 einstellbares Übersetzungsverhältnis, ähnlich wie beim Winkelhebel konstruktiv vorgesehen werden kann. 7 gives a further alternative to the basic structure of the device described according to FIG. 1, similar to FIG. 6. The spindle (102) is driven as in Fig. 1 by the motor (109) via the wheels (108 and 107). It also carries the carriage (103), which, however, now has a linkage (151) that can be displaced in the longitudinal direction with the help of e.g. an angle lever (152) is adjusted. The linkage (151) is only axially linked to a second linkage (153) by a decoupling bearing (155). This second linkage is itself in turn longitudinally displaceable and can be triggered by the copying slide (134) in turn z. B. with the help of an angle lever (154) the adjustment of the Ko-55 pier slide to an analog adjustment of the slide (103) and that both with the drive running or at a standstill (109). As the transmission elements instead of the angle lever, band wraps or teeth can also be used, in which a selectable or adjustable transmission ratio can be provided, similar to the angle lever.

s s

5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims

623 254

1.Device for a spark eroding machine with a main eroding movement of the electrode, for superimposing a circular parallel movement with variable eccentricity on this electrode, the superimposed electrode movement being process-controlled, characterized in that a means (121, 124, 125 , 126, 127, 131, 132, 201) by its relative displacement to a copying device (202, 220) continuously changes the radius of the circular parallel movement.

2. Device according to claim 1, characterized in that a shaft (104) has at one end a sensor (201) which rests on the copying device (202, 220) and at its other end a toothed gear (105 which changes the radius of the circular parallel movement , 106) and is surrounded by a spindle (102) producing the circular parallel movement, the toothed gear and the spindle working on a common output (103) for the electrode (6) (FIGS. 1, 2, 6).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device according to claim 2, characterized in that the one end of the shaft (104) via a differential gear (121, 124, 125, 126) which can be rotated in the longitudinal axis of the shaft (104) or via a worm gear (145) which can be displaced in longitudinal bearings (149, 150) , 146) is connected to the sensor (201) applied to the copying device (FIGS. 1, 6).

4. The device according to claim 1, characterized in that for controlling the eccentricity of the circular parallel movement, a linkage (151, 153) that can only be displaced in its longitudinal axis with one end via an angle lever (154) on in a force-locking connection to the copying device (202, 220 ) standing sensor (201) and at another end via a further angle lever (152) to the output (103) for the electrode (6), a spindle (102) displacing the output in a circular parallel displacement (Fig. 7).

5. The device according to claim 4, characterized in that the linkage consists of two rods (151, 153) which can only be displaced in the axial direction by means of a decoupling bearing (155).