CH637863A5

CH637863A5 - Electrical discharge machine tool with an apparatus for automatically changing its machining electrode

Info

Publication number: CH637863A5
Application number: CH568679A
Authority: CH
Inventors: Friedhelm Reinke; Paul Schadach; Edgar Stengel
Original assignee: Aeg Elotherm Gmbh
Priority date: 1978-08-30
Filing date: 1979-06-18
Publication date: 1983-08-31
Also published as: DE2837719C2; IT1162381B; IT7950112A0; DE2837719A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkenerosions-Werkzeug-maschine mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Wechsel der Bearbeitungselektrode, bestehend aus einem Sockel zur Lagerung eines das zu bearbeitende Werkstück aufnehmenden, auf einem verstellbaren Kreuztisch angeordneten Dielektrikumsbehälters, einem Ständer mit einem den Dielektrikumsbehälter übergreifenden Ausleger zur Lagerung einer entlang einem Verstellweg gegen das Werkstück verstellbaren Elektrodenaufnahme zur lösbaren Befestigung einer Bearbeitungselektrode, einem Magazin mit mehreren Lager-5 plätzen zur Lagerung von Bearbeitungselektroden, einer Transportvorrichtung zum Hin- und Rücktransport einer Bearbeitungselektrode zwischen einem Lagerplatz des Magazins und der Elektrodenaufnahme und einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Elektrodentransports und des io Bearbeitungsvorgangs.

Zur funkenerosiven Bearbeitung eines Werkstücks mittels mehrere Bearbeitungselektroden, die an das Werkstück zeitlich nacheinander am gleichen Bearbeitungsort anzustellen sind, ist zur Beschleunigung des Bearbeitungsvorgangs 15 bereits vorgeschlagen worden, die einzelnen Elektroden in einem Werkzeugmagazin unterzubringen und die Maschine so auszugestalten, dass über die vorgesehene Steuerungsvorrichtung der Elektrodenwechsel selbsttätig von Hand gesteuert vorgenommen werden kann.

20 Die Erfindung befasst sich mit der Ausbildung einer Funkenerosions-Werkzeugmaschine der bezeichneten Art mit dem Ziel, eine einfache Maschinenkonstruktion anzugeben, die den schnellen automatischen Austausch von Bearbeitungselektroden gestattet. Ferner soll die Konstruktion ohne we-25 sentliche Änderungen des üblichen Maschinenaufbaus die Vollautomatisierung des gesamten Bearbeitungsvorgangs zulassen.

Erfindungsgemäss wird dazu eine Funkenerosions-Werk-zeugmaschine der eingangs näher bezeichneten Art vorge-30 schlagen, die sich dadurch kennzeichnet, dass das entlang einem Transportweg verstellbare Magazin auf dem Transportweg mit seinen Lagerplätzen an den Verstellweg der Elektrodenaufnahme anstellbar gelagert ist und dass eine Schubvorrichtung mit einem Antriebsmotor zum Quertrans-35 port einer Elektrode zwischen einem Lagerplatz des Magazins und der daneben angeordneten Elektrodenaufnahme vorgesehen ist.

Diese Ausbildung stellt durch Verstellung des Magazins derart, dass entweder ein leerer oder ein besetzter Maga-40 zinlagerplatz an die Elektrodenaufnahme angestellt wird, den Elektrodenaustausch an der Elektrodenaufnahme auf einfache Art und Weise sicher.

Um mit der Maschine ohne Inaspruchnahme eines Bedienungsmannes — gegebenenfalls im Nachtbetrieb — voll-45 automatisch Bearbeitungsvorgänge ausführen zu können,

wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Ausbildung derart zu treffen, dass die Steuerungsvorrichtung durch eine Programmsteuerungsvorrichtung abrufbare Befehlsspeichermittel, z.B. in Form eines Lochstreifens, zur 50 Programmsteuerung des Maschinenarbeitsablaufs aufweist.

Dabei kann die Ausbildung derart getroffen sein, dass der Kreuztisch mittels Stellmotoren durch die Steuerungsvorrichtung in vorgebbare Positionen selbsttätig gesteuert verstellbar gelagert ist.

55 Durch diese Ausbildung kann das zu bearbeitende Werkstück zwischen zwei Bearbeitungsvorgängen in unterschiedliche Positionen verstellt werden, so dass mittels einer oder mehrerer Bearbeitungselektroden das Werkstück an einer oder mehreren Bearbeitungsstellen bearbeitet werden kann. 60 In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Ausbildung derart zu treffen, dass der Kreuztisch mittels Stellmotoren durch die Steuerungsvorrichtung entlang einer vorgegebenen Bahn selbsttätig gesteuert verstellbar gelagert ist.

65 Mit einer derartigen Bahnsteuerung, kann das Werkstück entlang einer Bahn in einer Ebene quer zur Achse des Ständers verstellt werden, so dass sich das Werkstück — abweichend von der Verstellung der Bearbeitungselektrode in

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Richtung der Ständerachse, insbesondere in vertikaler Richtung, — auch entlang einer Bahn quer dazu insbesondere in horizontaler Richtung bearbeiten lässt.

In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Ausbildung an Maschinen mit einem C-förmig gestalteten Gestell derart zu treffen, dass das Magazin auf einem quer zur Ständerachse zwischen dem Ausleger und dem Dielektrikumsbehälter verlaufenden Transportweg verstellbar gelagert ist.

Das Magazin kann dabei — mit relativ wenigen Lagerplätzen — entlang einem geraden Transportweg verstellbar gelagert sein.

Nach einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann die Ausbildung — bei einer relativ grossen Anzahl von Lagerplätzen — derart getroffen sein, dass der Transportweg die Achse des Ständers in einer quer zur Achse des Ständers liegenden Ebene ringförmig umfasst.

Nach einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird eine Funkenerosions-Werkzeugmaschine der eingangs näher bezeichneten Art mit einem C-förmigen Gestell vorgeschlagen, die sich dadurch kennzeichnet, dass das Magazin in einer parallel zur die Ständerachse einschliessenden Gestellebene verlaufenden Ebene neben dem Gestell verstellbar gelagert ist.

Bei derartigen Ausbildungen ist es möglich, die übliche Maschinenkonstruktion beizubehalten und lediglich ein zusätzliches Magazin an die Maschine anzustellen.

Dabei ist es vorteilhaft, die Ausbildung derart zu treffen, dass das Magazin aus um eine Drehachse drehbar gelagerten Magazinplätzen besteht.

Die anliegenden Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine der Erfindung entsprechende Maschine in Ansicht.

Fig. 2 zeigt die Maschine nach Fig. 1 in einer Seitenansicht, teilweise geschnitten.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Maschine nach der Erfindung in einer Seitenansicht.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Ansicht.

Fig. 5 zeigt die Maschine nach Fig. 4 in einer Seitenansicht.

In Fig. 1 und Fig. 2 bezeichnen 1 ein Fundament, 2 den Sockel, 3 den Ständer und 4 den Ausleger eines C-förmigen Maschinengestells einer Funkenerosions-Werkzeugmaschine, unter deren Ausleger 4 ein Kreuztisch 5 auf dem Sockel 2 gelagert ist.

Der Kreuztisch 5 ist in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen in der quer zur Achse des Ständers liegenden Ebene mittels elektrischer Stellmotoren 7 und 8 über zugehörige Getriebe verstellbar und dient zur Lagerung eines Dielektrikumsbehälters 9, der zur Aufnahme eines flüssigen Dielektrikums und eines darin zu lagernden Werkstücks oder mehrerer Werkstücke, die zu bearbeiten sind, dient.

Der den Dielektrikumsbehälter 9 überragende Ausleger 4 dient zur höhenverstellbaren Lagerung einer Elektrodenaufnahme 10, die mittels eines elektrischen Stellmotors 11 gegen das in der Werkstückaufnahme in dem Dielektrikumsbehälter 9 gelagerte Werkstück geregelt verstellbar ist.

Die Elektrodenaufnahme dient über (nicht dargestellte) Spannmittel zur Lagerung einer Bearbeitungselektrode 12, deren Oberfläche mit der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks den Bearbeitungsspalt der Maschine einschliesst, der an den Impulsgenerator der Maschine angeschlossen ist.

Mit 13 ist ein zwischen dem Ausleger 4 und dem Dielektrikumsbehälter 9 in einer Horizontalebene quer zur aufrecht stehenden Ständerachse 3 verstellbarer Magazinkörper bezeichnet, der mit vier Lagerplätzen 14, 15, 16 und 17 ausgestattet ist.

Der Magazinkörper 13 ist entlang seiner Längserstrek-kung in einem Rollenlager 18 mittels einer Steuervorrichtung 23 und eines Motors am Verstellweg der Elektrodenaufnahme 10 derart verstellbar gelagert, dass sich der Verstellweg der Elektrodenaufnahme 10 und der Verstellweg des Magazins 13 unter einem rechten Winkel in der höchsten Endlage der Elektrodenaufnahme 10 kreuzen.

Mit 19 ist ein am Ständer 3 befestigter Stellmotor bezeichnet, über den ein stangenförmiges Stellelement 20 eine in einem Lagerplatz 14, 15, 16 oder 17 angeordnete, an den Verstellweg der Elektrodenaufnahme 10 angestellte Bearbeitungselektrode aus dem Lagerplatz des Magazins 13 in die Elektrodenaufnahme 10 durch Betätigung der Schubstange 20 quer zur Transportrichtung 13 und quer zur Verstellrichtung der Elektrodenaufnahme 10 transportierbar ist. Umgekehrt lässt sich durch Rückhub der Stange 20 eine in der Elektrodenaufnahme 10 angeordnete Bearbeitungselektrode in einen leeren Magazinlagerplatz überführen.

Ferner ist die Ausbildung derart getroffen, dass die Verstellachsen des Kreuztisches 5 mit Positionsmessvorrichtungen gekuppelt sind, die über Messleitungen 21 und 22 mit der Steuerungsvorrichtung 23 verbunden sind. In der Steuerungsvorrichtung 23 wird die Stellung des Kreuztisches 5 jeweils in Digitalform angezeigt und ausgewertet.

Die Steuervorrichtung 23 dient zur Betätigung der Stellmotoren 7 und 8, des Stellmotors 19, eines das Magazin 13 in dem Rollenlager 18 verstellenden (nicht dargestellten) Transportmotors und zur Betätigung von mit der Elektrodenaufnahme 10 verbundenen hydraulischen Spannmitteln, die der Einspannung einer in die Elektrodenaufnahme überführten Bearbeitungselektrode dienen.

Ferner enthält die Steuerungsvorrichtung 23 einen Programmsteuerungsteil, der unter Verwendung eines Lochstreifens 24 als Befehlsspeicher die Betätigung der Maschinenfunktionen nach einem vorgegebenen Programm gestattet.

Mit der beschriebenen Maschine ist es möglich, an einem in der Werkstückaufnahme des Dielektrikumsbehälters 9 angeordneten Werkstück Bearbeitungsvorgänge beliebiger Art vollautomatisch auszuführen. Dazu wird über den Lochstreifen 24 gesteuert zum Austausch einer Bearbeitungselektrode 12, die in die Elektrodenaufnahme 10 eingespannt ist, der Magazinträger 13 mit einem leeren Magazinplatz 14, 15, 16 oder 17 an den Verstellweg der Bearbeitungselektrode 10 angestellt, der Motor 19 betätigt, die Stellstange 20 durch das Magazin 13 hindurch an die Bearbeitungselektrode 12 angefahren, dort mit der Bearbeitungselektrode 12 selbsttätig gekuppelt, und es wird darauffolgend die Bearbeitungselektrode 12 —nach Entkupplung aus den Spannmitteln — in den zugehörigen leeren Magazinplatz des Magazins 13 überführt. Danach wird das Magazin 13 verstellt, so dass ein anderer mit der passenden Bearbeitungselektrode belegter Magazinplatz in die Tauschposition überführt wird. Darauffolgend wird der beschriebene Wechselvorgang in umgekehrter Transportrichtung ausgeführt, so dass die ursprüngliche Bearbeitungselektrode durch eine neue Elektrode ersetzt worden ist.

Nach vollzogenem Elektrodenaustausch wird über den Lochstreifengeber 24 das Werkstück durch Betätigung der Stellmotoren 7 und 8 in die erforderliche Position verstellt, worauffolgend die ausgewechselte Elektrode auf das Werkzeug abgesenkt und der Bearbeitungsvorgang eingeleitet wird. Nach Ausführung des Bearbeitungsvorgangs wird die Elektrode durch Betätigung des Motors 11 von dem Werkstück abgehoben und die Elektrodenaufnahme 10 in ihre obere

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Endlage überführt, worauf eine neue Elektrode in die Elektrodenaufnahme 10 überführbar ist.

Der Arbeitsablauf kann auch derart ausgeführt werden, dass über den Lochstreifen 24 während des Bearbeitungsvorgangs am Werkstück fortlaufend eine selbsttätige Verstellung des Werkstücks entlang einer in der quer zur Achse des Ständers liegenden Ebene verlaufenden Bahn vorgenommen wird.

In Fig. 3 ist mit dem Bezugszeichen der Fig. 1 und 2 ein den aufrechtstehenden Teil 3 des Ständers 2, 3, 4 umfassender ringförmiger Magazinträger 13A bezeichnet, der in einem Rollenlager 18 um den Ständerteil 3 herum mittels eines Stellmotors 13A verstellbar gelagert ist. Er dient zur Aufnahme einer grösseren Anzahl von Magazinplätzen 30, 31, 32 die um die quer zur Achse des Ständers liegende Ebene herum verteilt angeordnet sind.

Im übrigen ist die Ausbildung wie bei der Maschine nach den Fig. 1 und 2 getroffen.

In den Fig. 4 und 5 bezeichnen die Bezugszeichen der Fig. 1 und 2 die bereits anhand der Fig. 1 und 2 erläuterten

Bauteile. Bei dieser Ausbildung ist an den C-förmigen Ständer der Maschine parallel zu der quer zur Achse des Ständers liegenden Ebene ein um eine Drehachse 40 drehbar gelagertes radförmiges Magazin 41 bezeichnet, das mit meh-5 reren Lagerplätzen 42, 43, 44 ... ausgestattet ist. Die Lagerplätze 42, 43, 44... sind um die Achse 40 in. einer Ebene, die parallel zur Ebene des Ständers der Maschine gelegen ist, mittels eines Stellmotors 45 drehbar gelagert. Der jeweils in der untersten Position des Magazins 41 gelegene Lager-lo platz 46 ist an den Verstellweg der Elektrodenaufnahme 10 in der höchsten Position der Elektrodenaufnahme angestellt, so dass mittels der Stellstange 20 über den Motor 19 der beabsichtigte Elektrodentausch ausführbar ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, in den Magazinlager-15 plätzen nicht nur Bearbeitungselektroden sondern auch Vorrichtungen zur Verstellung der Bearbeitungselektroden gegen die zugehörige Elektrodenaufnahme anzuordnen. Solche Vorrichtungen dienen beispielsweise zum Gewindeschneiden an einem Werkstück, zum Erodieren konisch 20 verlaufender Flächen und zu anderen Zwecken.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Funkenerosions-Werkzeugmaschine mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Wechsel der Bearbeitungselektrode, bestehend aus einem Sockel zur Lagerung eines das zu bearbeitende Werkstück aufnehmenden, auf einem verstellbaren. Kreuztisch angeordneten Dielektrikumsbehälters, einem Ständer mit einem den Dielektrikumsbehälter übergreifenden Ausleger zur Lagerung einer entlang einem Verstellweg gegen das Werkstück verstellbaren Elektrodenaufnahme zur lösbaren Befestigung einer Bearbeitungselektrode, einem Magazin mit mehreren Lagerplätzen zur Lagerung von Bearbeitungselektroden, einer Transportvorrichtung zum Hin-und Rücktransport einer Bearbeitungselektrode zwischen einem Lagerplatz des Magazins und der Elektrodenaufnahme und einer Steuerungsvorrichtung zur Steuerung des Elektrodentransports und des Bearbeitungsvorgangs, dadurch gekennzeichnet, dass das entlang einem Transportweg verstellbare Magazin (13) auf dem Transportweg mit seinen Lagerplätzen (14, 15, 16, 17) an den Verstellweg der Elektrodenaufnahme (10) anstellbar gelagert ist und dass eine Schubvorrichtung (20) mit einem Antriebsmotor (19) zum Quertransport einer Elektrode zwischen einem Lagerplatz im Magazin und der daneben angeordneten Elektrodenaufnahme vorgesehen ist.

2. Funkenerosions-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (23), Befehlsspeichermittel (24) z.B. in Form eines Lochstreifens, zur Programmsteuerung des Maschinenarbeitsablaufs aufweist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Funkenerosions-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuztisch (5) mittels Stellmotoren (7, 8) durch die Steuerungsvorrichtung in vorgebbare Positionen, selbsttätig gesteuert verstellbar gelagert ist.

4. Funkenerosions-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuztisch (5) mittels Stellmotoren (7, 8) durch die Steuerungsvorrichtung entlang einer vorgegebenen Bahn selbsttätig gesteuert verstellbar gelagert ist.

5. Funkenerosions-Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-4, bei der das den Ständer umfassende Maschinengestell C-förmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (13, 41) auf einem quer zur Achse des Ständers (3) zwischen dem Ausleger (4) und dem Dielektrikumsbehälter (9) verlaufenden Transportweg verstellbar gelagert ist.

6. Funkenerosions-Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportweg des Magazins (13) die Achse des Ständers (3) in einer quer zur Ständerachse liegenden Ebene ringförmig umfasst.

7. Funkenerosions-Werkzeug nach einem der Ansprüche 1-4, mit einem C-förmigen Maschinengestell, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (41) in einer parallel zur die Ständerachse umschliessenden Ebene verlaufenden Ebene neben dem Gestell (2, 3, 4) verstellbar gelagert ist.

8. Funkenerosions-Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (41) aus um eine Drehachse (40) drehbar gelagerten Magazinplätzen (42, 43, 44) besteht.