CH648229A5

CH648229A5 - METHOD FOR ELECTRONIC SPARKING OF MOLDED SURFACES OF WORKPIECES, ARRANGEMENT AND TOOL ELECTRODE FOR CARRYING OUT THIS METHOD.

Info

Publication number: CH648229A5
Application number: CH5313/80A
Authority: CH
Inventors: Ladislav Senecky; Jozef Kunc; Jan Havalec; Jan Buza
Original assignee: Vyzk Ustav Mech
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1980-07-10
Publication date: 1985-03-15
Also published as: GB2060460B; DE3024023A1; FR2466308A1; FR2466308B1; AT388891B; ATA308780A; CS210083B1; SE451805B; GB2060460A; SE8006763L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Elektrofunkenbearbeiten nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patent-anspruchts 1 sowie eine Werkzeugelektrode zum Ausführen dieses Verfahrens. The invention relates to a method for electrical spark machining according to the preamble of independent patent claim 1 and a tool electrode for carrying out this method.

Das Elektrofunkenbearbeiten technologisch anspruchsvoller Formflächen von Werkstücken, insbesonder mit hohen technisch-physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel deren Festigkeit, Härte, Zähigkeit und nichtorientierte Rauhigkeit, erzielt in der Praxis stets breitere Anwendung. Trotz dessen grossen Vorteilen hat das Elektrofunkenbearbeiten und die derzeit verwendeten Anordnungen manche Nachteile, beziehungsweise beschränkende Faktoren, welche einer Erweiterung der Anwendung entgegenstehen. Einer dieser begrenzenden Faktoren ist die schlechte Spülung des Zwischenelektrodenraumes und eine verschlechterte Stabilität des Bearbeitungsvorganges bei Bearbeiten grösserer Flächen, sowie die niedrige Arbeitsleistung, die durch die geforderte Rauhigkeit der Oberfläche der bearbeiteten Fläche bedingt ist. The electro-spark machining of technologically sophisticated shaped surfaces of workpieces, in particular with high technical-physical properties, such as their strength, hardness, toughness and non-oriented roughness, is becoming more and more common in practice. Despite its great advantages, electro-spark machining and the arrangements currently used have some disadvantages or limiting factors which prevent the application from being expanded. One of these limiting factors is the bad rinsing of the interelectrode space and a deteriorated stability of the machining process when machining larger surfaces, as well as the low work output, which is due to the required roughness of the surface of the machined surface.

Derzeit werden zwecks einem Verbessern der Spülung des Zwischenelektrodenraumes zusätzliche Bewegungen der Elektroden und eine Zwangsspülung über Öffnungen der Spalten der Werkzeugelektrode verwendet und zwecks Erhöhen der Leistung des Bearbeitens unter Beibehaltung der Güte der Oberfläche ein Mehrkanalbearbeiten verwendet. Im ersten Fall muss der auch durch zusätzliche Bewegungen erweiterte Spalt nicht für ein wirkungsvolles Entfernen der Bearbeitungsprodukte genügen, insbesondere beim Bearbeiten mit geringer Energie der einzelnen Entladungen beim Beenden des Arbeitsvorganges, allfällig ist auch ein Nachteil ein mühevolles Beseitigen von Erhebungen nach Spülöffnungen und Spalten. Im zweiten Fall ist ein begrenzender Faktor der Bearbeitungsproduktivität die nichtlineare Abhängigkeit von der steigenden Zahl der Kanäle wegen Schwierigkeiten, die durch ein gleichzeitiges Regeln des Vorschubes mehrerer Elektroden bedingt ist, die in der Regel mit einem einzigen Support fest verbunden sind, so dass bei einem Kurzschluss einer Elektrode alle anderen Elektroden gleichzeitig ausser Betrieb gesetzt werden. Currently, to improve the purging of the interelectrode space, additional movements of the electrodes and a forced purging through openings in the gaps of the tool electrode are used, and multi-channel machining is used to increase the performance of the machining while maintaining the quality of the surface. In the first case, the gap, which is also widened by additional movements, does not have to be sufficient for effective removal of the processing products, in particular when processing with low energy of the individual discharges when the work process is ended. In the second case, a limiting factor in machining productivity is the non-linear dependence on the increasing number of channels due to difficulties, which is caused by simultaneous regulation of the feed of several electrodes, which are usually firmly connected to a single support, so that in the event of a short circuit one electrode, all other electrodes are deactivated at the same time.

Die erwähnten Nachteile bekannter Verfahren und Anordnungen behebt das erfindungsgemässe Verfahren zum Elektrofunkenbearbeiten von Formflächen von Werkstük-ken, eine Anordnung und Werkzeugelektrode zum Ausführen dieses Verfahrens, deren Wesen darin beruht, dass bei gegenseitiger Bewegung des Werkstückes und der Werkzeugelektrode, die Werkzeugelektrode auf das Werkstück in Richtung einer Tangente zur zu bearbeitenden Fläche des Werkstückes und in einer, zur zu bearbeitenden Fläche des Werkstückes im wesentlichen senkrechten Richtung einwirkt, wobei die Geschwindigkeit des gegenseitigen Vorschubes des Werkstückes und der Werkzeugelektrode grösser ist als 0,2 msec. ~1. The mentioned disadvantages of known methods and arrangements are remedied by the method according to the invention for electro-spark machining of shaped surfaces of workpieces, an arrangement and tool electrode for carrying out this method, the essence of which is that when the workpiece and the tool electrode move in mutual motion, the tool electrode onto the workpiece in Acts in the direction of a tangent to the surface of the workpiece to be machined and in a direction substantially perpendicular to the surface of the workpiece to be machined, the speed of the mutual advancement of the workpiece and the tool electrode being greater than 0.2 msec. ~ 1.

Das Werkstück ist vorteilhaft oberhalb der Werkzeugelektrode derart angeordnet, dass die zu bearbeitende Fläche des Werkstückes gegen den Boden des Behälters gekehrt ist. The workpiece is advantageously arranged above the tool electrode in such a way that the surface of the workpiece to be machined is turned towards the bottom of the container.

Die Werkzeugelektrode ist durch einen Stab gebildet, dessen aktive Fläche der Endform der bearbeiteten Fläche entspricht, wobei die Längenerstreckung der aktiven Fläche der Breite der zu bearbeitenden Fläche des Werkstücks entspricht. Allfällig kann die Werkzeugelektrode durch wenigstens zwei gegeneinander isolierte Stäbe gebildet werden, wobei jeder von ihnen an einen besonderen Stromzufuhrkanal aus einem Impulsgenerator angeschlossen ist. The tool electrode is formed by a rod, the active surface of which corresponds to the final shape of the machined surface, the length of the active surface corresponding to the width of the surface of the workpiece to be machined. If necessary, the tool electrode can be formed by at least two rods insulated from one another, each of which is connected to a special power supply channel from a pulse generator.

Vorteile dieses Verfahrens beruhen in einem Bessern der Bedingungen für eine Entfernung von Bearbeitungsprodukte aus dem Zwischenelektrodenraum und in einer Beseitigung zufälliger Störzustände an der Funkenstrecke, wie von Überbrückungen aus Anhäufungen leitender Unreinigkeiten oder zeitweiliger Kurzschlüsse an einem der Kanäle bei einem Mehrkanalbearbeiten, wodurch die Stabilität des Bearbeitungsvorganges wesentlich erhöht wird, der Prozentsatz produktiver elektrischer Impulse aus dem Generator erhöht und die Gesamtbearbeitungszeit der Maschine verkürzt wird, und wegen der Beschränkung der Kurzschlüsse und einer besseren Spülung auch die resultierende Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche verbessert und vergleichförmigt wird. Ausserdem ermöglicht dieses Verfahren ein Bearbeiten auch grösserer Werkstücke ohne deren vollständigem Tauchen in der Arbeitsflüssigkeit. Advantages of this method reside in an improvement in the conditions for the removal of processing products from the interelectrode space and in the elimination of random interference conditions on the spark gap, such as bridging from the accumulation of conductive impurities or temporary short-circuits on one of the channels during multi-channel processing, which increases the stability of the processing operation is significantly increased, the percentage of productive electrical impulses from the generator is increased and the total machining time of the machine is shortened, and because of the limitation of the short circuits and better rinsing, the resulting roughness of the machined surface is also improved and uniformized. In addition, this method enables even larger workpieces to be machined without being completely immersed in the working fluid.

Die beiliegende Zeichnung zeigt ein Beispiel einer Anordnung zum Ausführen des erfmdungsgemässen Verfahrens zum Elektrofunkenbearbeiten von Werkstücken. The accompanying drawing shows an example of an arrangement for carrying out the method according to the invention for electro-spark machining of workpieces.

Ein Werkstück 1, dessen Abmessungen verhältnismässig gross ein können, ist in einem Behälter 4 oberhalb einer Werkzeugelektrode 2 angeordnet und die bearbeitete Fläche 3 des Werkstückes 1 ist gegen den Boden des Behälters 4 gekehrt. In der Arbeitsflüssigkeit 5 ist nur der bearbeitete Teil des Werkstückes 1 eingetaucht. Das Werkstück 1 und die Werkzeugelektrode 2 sind über Leitungen 6 und 7 an einen Generator elektrischer Impulse angeschlossen. A workpiece 1, the dimensions of which can be relatively large, is arranged in a container 4 above a tool electrode 2 and the machined surface 3 of the workpiece 1 is turned towards the bottom of the container 4. Only the machined part of the workpiece 1 is immersed in the working fluid 5. The workpiece 1 and the tool electrode 2 are connected via lines 6 and 7 to a generator of electrical pulses.

An einem, in der Zeichnung nicht dargestellten Träger wird die Werkzeugelektrode 2 befestigt, auf ähnliche Weise wird das Werkstück 1 oberhalb der Elektrode 2 befestig. The tool electrode 2 is fastened to a carrier (not shown in the drawing), in a similar way the workpiece 1 is fastened above the electrode 2.

Der Behälter 4 wird mit der Arbeitsflüssigkeit 5 gefüllt und das Werkstück 1, dessen Bewegung ein Antriebselement 17 sichert und die Arbeitselektrode 2, deren Bewegung von The container 4 is filled with the working liquid 5 and the workpiece 1, the movement of which secures a drive element 17 and the working electrode 2, the movement of

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einem Mechanismus 11 für Arbeitsvorschub abgeleitet ist, werden in gegenseitige Bewegung in Richtung 9 einer Tangente zur bearbeiteten Fläche 3 des Werkstückes 1 versetzt, wobei die Grösse des Zwischenelektrodenraumes konstant bleibt. Die gegenseitige Richtung 9 der Bewegung des Werkstückes 1 und der Werkzeugelektrode 2 kann entweder geradlinig oder bei Rotationswerkstücken kreisförmig sein und zwar fortschreitend oder reversibel. Mit fortschreitendem Abnehmen des Materials nähert sich das Werkstück 1 und die Werkzeugelektrode 2 in Richtung 10 wesentlich senkrecht zur bearbeiteten Fläche 3. Reine Flüssigkeit 5 wird in a mechanism 11 for working feed is derived, are moved in mutual movement in the direction 9 of a tangent to the machined surface 3 of the workpiece 1, the size of the interelectrode space remaining constant. The mutual direction 9 of the movement of the workpiece 1 and the tool electrode 2 can either be rectilinear or circular in the case of rotating workpieces, namely progressively or reversibly. With the progressive removal of the material, the workpiece 1 and the tool electrode 2 approach in the direction 10 substantially perpendicular to the machined surface 3. Pure liquid 5 becomes in

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den Behälter 4 über ein Mundstück 13 zugeführt. Im Raum des Behälters 4 wird eine Seitenspülung des ganzen Inhaltes des Behälters 4 angewendet und die verunreinigte Arbeitsflüssigkeit 5 wird über eine Rohrleitung 15 zur Regeneration und wiederholter Anwendung abgeführt. the container 4 supplied via a mouthpiece 13. In the space of the container 4, a side rinse of the entire contents of the container 4 is applied and the contaminated working liquid 5 is discharged via a pipe 15 for regeneration and repeated use.

Für ein Erhöhen der Bearbeitungsgeschwindigkeit wird eine, durch wenigstens zwei Stäbe gebildete Werkzeugelektrode 2 verwendet, die gegeneinander isoliert sind und jeder an einen selbständigen Stromzufuhrkanal 16 eines Impulsgenerators 8 angeschlossen ist. To increase the processing speed, a tool electrode 2 is used, which is formed by at least two rods and is insulated from one another and each is connected to an independent power supply channel 16 of a pulse generator 8.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Method for electro-spark machining of shaped surfaces of workpieces of rotary and flat shape by means of a tool electrode, which is connected together with the workpiece to a source of electrical impulses, with mechanisms for a mutual working feed of the workpiece and the tool electrode in a container with a working fluid, which is fed into the container through a mouthpiece and discharged contaminated via a pipeline, characterized in that when the workpiece and the tool electrode move in mutual motion, the tool electrode (2) on the workpiece (1) in the direction (9) of a tangent to the person to be machined Surface (3) of the workpiece (1) and in a direction (10) which is essentially perpendicular to the surface (3) of the workpiece (1) to be machined, the speed of the mutual advancement of the workpiece (1) and the tool electrode (2 ) is greater than 0.2 msec ~ 1

2. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the workpiece (1) above the tool electrode (2) is arranged such that the surface (3) to be machined of the workpiece (1) against the bottom of the container (4th ) has swept.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Tool electrode for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it is formed by a rod whose working surface (12) has a shape corresponding to the final shape of the surface to be machined (3) of the workpiece (1), the length extension -length of this working surface (12) corresponds to the width of the surface of the workpiece (1) to be machined.

4. Tool electrode according to claim 3, characterized in that it is formed by at least two, mutually insulated rods, each of which is connected to an independent power supply from a pulse generator (8).