CH656820A5

CH656820A5 - METHOD AND ELECTRODE FOR ELECTROEROSIVELY PROCESSING HOLES.

Info

Publication number: CH656820A5
Application number: CH2775/82A
Authority: CH
Inventors: Boris Anatolievich Eizner; Zhorzh Adamovich Mrochek; Evgeny Vladimirovich Khotko; Sergei Nikiforovich Terekhov
Original assignee: Fiz Tech I Akad Nauk
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1982-05-05
Publication date: 1986-07-31
Also published as: FR2513555A1; JPS5859733A; HU191469B; IT8241595A1; DE3221828C2; IT8241595A0; DE3221828A1; FR2513555B1; IT1192987B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von Löchern, bei dem eine Elektrode oder ein Werkstück mit einem zu bearbeitenden Loch, durch eine axiale Vorschubbewegung und eine Drehbewegung mit einer während der Bearbeitung des Loches sich ändernden Amplitude relativ zueinander bewegt werden, wobei die Amplitudenänderung bei der Bearbeitung des Loches in Abhängigkeit der Differenz zwischen den Massen der Elektrode und dem zu bearbeitenden Loch in ein und derselben Ebene liegend gewählt wird, sowie eine Elektrode zur Durchführung des Verfahrens. The present invention relates to a method for electroerosive machining of holes, in which an electrode or a workpiece with a hole to be machined is moved relative to one another by an axial feed movement and a rotary movement with an amplitude that changes during machining of the hole, the amplitude change when machining the hole depending on the difference between the masses of the electrode and the hole to be machined is selected to lie in one and the same plane, and an electrode for carrying out the method.

Es ist bekannt, dass mit Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung Löcher mit komplizierten Umrissen in Werkstücken aus elektrosch leitendem Werkstoff von dessen Härte unabhängig herstellbar sind. Dazu werden Elektroden aus verschiedenen leicht zu bearbeitenden Materialien wie Graphit, Kupfer, Messing usw. verwendet. Die Werkzeugelektroden können durch verschiedene Bearbeitungsverfahren hergestellt werden. Dabei erreichen die Herstellungskosten der Werkzeugelektroden 60 bis 70% der Gesamtkosten der elektroerosiven Bearbeitung des jeweiligen Bauteils. In dieser Hinsicht ermöglicht jede Vereinfachung bei der Herstellung der Werkzeugelektroden eine Steigerung der Effektivität des elektroerosiven Bearbeitungsverfahrens. Werden die Werkzeugelektrode bzw. das Werkstück bewegt, z. B. gedreht, abgewälzt, usw. ermöglicht dies eine wesentliche Erweiterung der Möglichkeiten bei der elektroerosiven Bearbeitung und der Herstellung von Werkstücken, die mit traditionellen Verfahren der spannenden Verformung unmöglich ist. It is known that, with methods for electroerosive machining, holes with complicated outlines in workpieces made of electro-conductive material can be produced independently of their hardness. Electrodes made of various easy-to-work materials such as graphite, copper, brass, etc. are used for this. The tool electrodes can be manufactured by various processing methods. The manufacturing costs of the tool electrodes reach 60 to 70% of the total costs of the electrical discharge machining of the respective component. In this regard, any simplification in the manufacture of the tool electrodes enables the effectiveness of the electroerosive machining process to be increased. If the tool electrode or the workpiece is moved, e.g. B. rotated, rolled, etc., this enables a substantial expansion of the possibilities in electroerosive machining and the production of workpieces, which is impossible with traditional methods of exciting deformation.

Bekannt ist ein Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von Löchern, bei dem eine Elektrode oder ein Werkstück mit einem zu bearbeitenden Loch, durch eine axiale Vorschubbewegung und eine Drehbewegung mit einer während der Bearbeitung des Loches sich ändernden Amplitude relativ zueinander bewegt werden, wobei die Amplitudenänderung bei der Bearbeitung des Loches in Abhängigkeit der Differenz zwischen den Massen der Elektrode und dem zu bearbeitenden Loch in ein und derselben Ebene liegend gewählt wird sowie eine Elektrode zur Durchführung des Verfahrens (s. K. Schekulin «Einsatz von Planetarerodiergerä-ten» in «Werkstatt und Betrieb», III, Nr. 6,1978, Seiten 391 — 392 oder Patentschrift aus England Nr. 1 526 653). Dabei wird die Ebene, in der die Differenz der Masse der Elektrode und des zu bearbeitenden Loches ermittelt wird, parallel zur Vorschubbewegung gewählt. Mit diesem Verfahren kann ein Loch, dessen Umriss zu dem der Elektrode nicht äquidistant ist, nicht hergestellt werden. Dieser Umstand erklärt sich dadurch, dass die Bearbeitung des Loches mit einer entsprechenden Elektrode an verschiedenen Seiten der Mantelfläche der Elektrode abwechselnd durchgeführt wird. Infolgedessen bleibt der Abstand zwischen der Oberfläche des Loches und der Elektrode konstant über den ganzen Lochumfang, d.h. die Umrisse der Elektrode und des Loches sich äquidistant. Nicht äquidistant verhalten sich die Umrisse der Elektrode und des Loches, die längs der Richtung der Vorschubbewegung liegen, d.h. über die Länge des zu bearbeitenden Loches, wobei diese Nichtäquidistanz von der Änderung der Amplitude der Drehbewegung der Elektrode bzw. des Werkstückes in zur Vorschubbewegung senkrechten Ebenen bestimmt wird. A method for electroerosive machining of holes is known, in which an electrode or a workpiece with a hole to be machined is moved relative to one another by an axial feed movement and a rotary movement with an amplitude that changes during machining of the hole, the amplitude change during the Machining the hole as a function of the difference between the masses of the electrode and the hole to be machined is selected lying in one and the same plane, and an electrode for carrying out the method (see K. Schekulin “Use of planetary EDM equipment” in “workshop and operation », III, No. 6,1978, pages 391 - 392 or patent specification from England No. 1 526 653). The plane in which the difference in the mass of the electrode and the hole to be machined is determined is selected parallel to the feed movement. A hole whose outline is not equidistant from that of the electrode cannot be produced with this method. This fact is explained by the fact that the hole is machined alternately with a corresponding electrode on different sides of the lateral surface of the electrode. As a result, the distance between the surface of the hole and the electrode remains constant over the entire circumference of the hole, i.e. the outline of the electrode and the hole are equidistant. The outlines of the electrode and the hole, which lie along the direction of the feed movement, are not equidistant. over the length of the hole to be machined, this non-equidistance being determined by the change in the amplitude of the rotary movement of the electrode or of the workpiece in planes perpendicular to the feed movement.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von Löchern zu schaffen, mittels dem durch die Auswahl der Ebene zur Bestimmung der Differenz der Masse der Elektrode und des Loches und der Anordnung der Elektrode ein Loch mit kompliziertem Umriss herstellbar ist, wobei der Umriss der Elektrode sich zum Umriss des zu bearbeitenden Loches nicht äquidistant ist. The present invention has for its object to provide a method for electroerosive machining of holes, by means of which a hole with a complicated outline can be produced by the selection of the plane for determining the difference in the mass of the electrode and the hole and the arrangement of the electrode, wherein the outline of the electrode is not equidistant from the outline of the hole to be machined.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. This object is achieved according to the invention with the characterizing features of patent claim 1.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Lösung der gestellten Aufgabe dadurch, dass die Bearbeitung des Loches am kleineren Abschnitt der Elektrode an jeder deren Seite hintereinander geführt wird, d. h. die Lochbearbeitung erfolgt immer nur in einer kleineren Bearbeitungszone. Diese kleinere Bearbeitungszone ergibt sich infolge der Anordnung der Elektrode im spitzen Winkel zur Richtung der Vorschubbewegung. Die Grösse dieser Bearbeitungszone wird durch die Stellung des Werkstücks und der Elektrode bestimmt. Je kleiner der Neigungswinkel dabei wird, desto kleiner wird auch die Bearbeitungszone. Die Verschiebung der Elektrode oder des Werkstücks bewirkt eine Änderung in der Stellung des Werkstücks zur Elektrode, d.h. der Bearbeitungszone entlang dem Umfang des zu bearbeitenden Loches, während bei der Bearbeitung gemäss dem bekannten Verfahren diese Änderung entlang der Länge des Loches erfolgt. The present invention enables the object to be achieved in that the machining of the hole on the smaller section of the electrode is carried out one behind the other on each side thereof, i. H. Hole processing is always carried out in a smaller processing zone. This smaller machining zone results from the arrangement of the electrode at an acute angle to the direction of the feed movement. The size of this processing zone is determined by the position of the workpiece and the electrode. The smaller the angle of inclination, the smaller the processing zone. The displacement of the electrode or the workpiece causes a change in the position of the workpiece relative to the electrode, i.e. the machining zone along the circumference of the hole to be machined, while when machining according to the known method, this change takes place along the length of the hole.

Werden die Elektrode oder das Werkstück gleichzeitig gedreht, so können die Umrisse der Elektrode und des Loches nicht äquidistanten erhalten werden. If the electrode or the workpiece are rotated at the same time, the contours of the electrode and the hole cannot be kept equidistant.

So kann beispielsweise ein Loch mit dem Umriss in Form einer Ellipse mittels einer Elektrode hergestellt werden, die einen rhombusförmigen Umriss aufweist. For example, a hole with the outline in the form of an ellipse can be produced by means of an electrode which has a rhombus-shaped outline.

Auf diese Weise kann mit dem Verfahren ein Loch mit einem komplizierten Umriss durch eine Elektrode mit einem einfacheren Umriss hergestellt werden. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass bei der Herstellung In this way, the method can produce a hole with a complicated outline through an electrode with a simpler outline. An advantage of the present invention is that in manufacturing

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

656 820 656 820

eines aus Stempel-Matrize bestehenden Schnittwerkzeuges mit dem veränderlichen Arbeitsspalt, das zum Herausschneiden von Werkstücken aus Platten des veränderlichen Querschnitts bestimmt ist, das Loch in der Matrize unmittelbar durch den Stempel erzeugt wird, weil in diesem Falle der Stempel als Elektrode wirkt, wodurch eine hohe Qualität am Schnittwerkzeug erreicht wird und demzufolge technische Kenngrössen der Schnittwerkzeuge dieser Art verbessert werden. a cutting tool consisting of a stamp die with the variable working gap, which is intended for cutting out workpieces from plates of the variable cross section, the hole in the die is produced directly by the stamp, because in this case the stamp acts as an electrode, resulting in a high Quality is achieved on the cutting tool and consequently the technical parameters of the cutting tools of this type are improved.

Falls sich der Umriss der Elektrode von dem des Loches nicht gleichbleibend unterscheidet, kann die Elektrode in Form einer Platte ausgeführt sein, deren Oberflächen unter einem spitzen Winkel zur Richtung der Vorschubbewegung angeordnet ist, während die Seitenflächen zur Richtung der Vorschubbewegung parallel liegen. If the outline of the electrode does not differ consistently from that of the hole, the electrode can be designed in the form of a plate, the surfaces of which are arranged at an acute angle to the direction of the feed movement, while the side surfaces are parallel to the direction of the feed movement.

Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Elektrode eine im spitzen Winkel zur Richtung der Vorschubbewegung angeordnete Stirnfläche auf, wobei die spitze Kante dem zu bearbeitenden Loch zugewandt ist. In one embodiment, the electrode has an end face arranged at an acute angle to the direction of the feed movement, the pointed edge facing the hole to be machined.

Ferner ist es von Vorteil, wenn die Elektrode schrauben-linienförmig ausgebildet ist. It is also advantageous if the electrode is designed in the form of a screw line.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The present invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens zur elektroerosiven Bearbeitung eines Loches mit einer plattenförmigen Elektrode, deren Oberfläche unter einem spitzen Winkel zur Richtung der Vorschubbewegung liegt, wobei mit der strichpunktierten Linie eine gedachte Ebene angedeutet ist, 1 is a schematic representation of an embodiment of the method for electroerosive machining of a hole with a plate-shaped electrode, the surface of which lies at an acute angle to the direction of the feed movement, an imaginary plane being indicated by the dash-dotted line,

Fig. 2 eine Darstellung der Änderung der Amplitude der Drehbewegung des Werkstücks in gedachten Ebenen, die zur Richtung der Vorschubbewegung der Elektrode parallel verlaufen, 2 shows a representation of the change in the amplitude of the rotary movement of the workpiece in imaginary planes which run parallel to the direction of the feed movement of the electrode,

Fig. 3 zwei Stellungen der Elektrode im Laufe der Bearbeitung des Loches, 3 two positions of the electrode in the course of machining the hole,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 3, Fig. 5 eine räumliche Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Elektrode in Form einer Platte, 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 shows a three-dimensional view of an exemplary embodiment of an electrode in the form of a plate,

Fig. 6 eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer Elektrode mit einem Körper mit einer unter einem spitzen Winkel zur Vorschubbewegung angeordneten Fläche, die eine Kante bildet, 6 shows a view of another exemplary embodiment of an electrode with a body with a surface which is arranged at an acute angle to the feed movement and forms an edge,

Fig. 7 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Elektrode, die drei abgestufte Abschnitte aufweist, 7 shows a view of a further exemplary embodiment of an electrode which has three stepped sections,

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Umrisses der Elektrode und der Umrisse der Löcher, die mit entsprechendem Abschnitt der Elektrode bearbeitet worden sind, 8 is a schematic representation of the outline of the electrode and the outline of the holes which have been machined with the corresponding section of the electrode,

Fig. 9 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Elektrode, 9 is a view of a further embodiment of an electrode,

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Figur 9, Fig. 11 eine schematische Darstellung der Umrisse des Loches im Werkstück und der Elektrode, und 10 shows a section along the line IX-IX in FIG. 9, FIG. 11 shows a schematic representation of the outline of the hole in the workpiece and the electrode, and

Fig. 12 eine Darstellung der Amplitude der Drehbewegung des Werkstücks in gedachten Ebenen, die zur Richtung der Vorschubbewegung der schraubenförmigen Elektrode parallel verlaufen. 12 shows the amplitude of the rotary movement of the workpiece in imaginary planes which run parallel to the direction of the feed movement of the helical electrode.

Bei dem Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von Löchern, das in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, wird eine an einem Elektrodenhalter 1 gehaltene Elektrode 2 in Richtung V axial verschoben, während ein Werkstück 3 mit dem zu bearbeitenden Loch 4 in Richtung des Pfeiles mit einer veränderlichen Amplitude A (Fig. 3) gedreht wird. Der Änderung der Amplitude A der Drehbewegung W wird aus der Differenz der Masse P2 und P4 der Elektrode 2 und des Loches 4 in ein und derselben Ebene B bestimmt. In the method for electroerosive machining of holes, which is shown schematically in FIG. 1, an electrode 2 held on an electrode holder 1 is displaced axially in the direction V, while a workpiece 3 with the hole 4 to be machined is moved in the direction of the arrow with a variable Amplitude A (Fig. 3) is rotated. The change in the amplitude A of the rotary movement W is determined from the difference in the mass P2 and P4 of the electrode 2 and the hole 4 in one and the same plane B.

Die Ebene B, in welchem die Differenz der Masse P2 und P4 der Elektrode 2 und des Loches 4 gemessen werden soll, The plane B, in which the difference in mass P2 and P4 of the electrode 2 and the hole 4 is to be measured,

wird parallel zur Richtung der Vorschubbewegung V der Elektrode 2 gelegt, während die Elektrode 2 selbst derart angeordnet ist, dass ihre Oberfläche in einem spitzen Winkel cp zur Vorschubbewegung V liegt, der für die Umrissabmessungen und die Länge des Loches 4 erforderlich ist. Diese Art der Elektrode 2 und deren Anordnung bezüglich des Loches 4 im Werkstück 3 ermöglichen die Bearbeitung des Loches 4 in einer Bearbeitungszone 5 (Fig. 1), die sich mit der Abnahme des Materials vom Werkstück 3 längs des Umrisses des Loches 4 verstellt. Die Stellung C der Elektrode 2 entspricht der Bearbeitungszone 5C und die Stellung D der Elektrode 2 der Bearbeitungszone 5D, die sich am Umriss des Loches 4 verstellt hat. Da das Werkstück 3 eine Drehbewegung W mit der veränderlichen Amplitude A ausführt, die als Differenz der Masse P4 des Loches 4 und P2 der Elektrode 2 in ein und derselben Ebene B bestimmt wird, können Löcher mit der Elektrode 2 hergestellt werden, deren Umriss nicht äquidistant zum Umriss der Elektrode 2 ist. In dieser Hinsicht entsprechen in Fig. 1 die unterschiedlichen Amplitudenwerte der Drehbewegung des Werkstücks 3 den Stellungen C und D der Elektrode 2. Diese unterschiedlichen Amplitudenwerte bewirken auch den Unterschied der Differenz der Masse P4 und P2 in beiden Bearbeitungszonen 5C und 5D, wodurch das obengenannte nichtäquidistante Verhalten auftritt. is placed parallel to the direction of the feed movement V of the electrode 2, while the electrode 2 itself is arranged such that its surface lies at an acute angle cp to the feed movement V, which is necessary for the outline dimensions and the length of the hole 4. This type of electrode 2 and its arrangement with respect to the hole 4 in the workpiece 3 enable the machining of the hole 4 in a processing zone 5 (FIG. 1), which adjusts along the outline of the hole 4 as the material is removed from the workpiece 3. The position C of the electrode 2 corresponds to the processing zone 5C and the position D of the electrode 2 to the processing zone 5D, which has been adjusted on the outline of the hole 4. Since the workpiece 3 performs a rotary movement W with the variable amplitude A, which is determined as the difference between the mass P4 of the hole 4 and P2 of the electrode 2 in one and the same plane B, holes can be produced with the electrode 2, the outline of which is not equidistant to the outline of the electrode 2. In this regard, the different amplitude values of the rotary movement of the workpiece 3 correspond to the positions C and D of the electrode 2 in FIG. 1. These different amplitude values also cause the difference in the difference in mass P4 and P2 in the two processing zones 5C and 5D, as a result of which the above-mentioned is not equidistant Behavior occurs.

In Figur 2 wird die Änderung der Amplitude A der Drehbewegung W des Werkstücks in den gedachten Ebenen a-a, b-b, c-c, d-d, e-e aufgezeichnet, die zur Richtung der Vorschubbewegung V der Elektrode 2 parallel gelegt werden, wobei die Elektrode in bezug auf das Loch 4 derart angeordnet ist, dass die Oberfläche der Elektrode 2 unter dem spitzen Winkel <p zur Richtung der Vorschubbewegung V liegt. In Figure 2, the change in the amplitude A of the rotary movement W of the workpiece is recorded in the imaginary planes aa, bb, cc, dd, ee, which are placed parallel to the direction of the feed movement V of the electrode 2, the electrode with respect to the hole 4 is arranged such that the surface of the electrode 2 lies at an acute angle <p to the direction of the feed movement V.

Zur Bestimmung der Änderung der Amplitude A der Drehbewegung W des Werkstücks 3 werden für die halbe Differenz der Masse P2 und P4 der Elektrode 2 und des Loches 4 im Werkstück 3 in den gedachten Ebenen a-a, b-b, c-c, d-d, e-e gleiche Werte genommen. To determine the change in the amplitude A of the rotary movement W of the workpiece 3, the same values are taken for half the difference in the mass P2 and P4 of the electrode 2 and the hole 4 in the workpiece 3 in the imaginary planes a-a, b-b, c-c, d-d, e-e.

Im Koordinatensystem werden auf der Ordinate OA die Werte der obengenannten Strecken, die um das Doppelte des Elektrodenspaltes Z verkleinert werden, d.h. die Streckengrössen Oa', Ob', Oc', Od', Oe' abgetragen, während längs der Abszisse Ol die Abstandswerte 1(, 12,13,14 der Umrissfläche 6 der Elektrode 2 von den gedachten Ebenen a-a, b-b, c-c, d-d, e-e abgetragen werden. Durch die Punkte a', b', c', d', e' wird eine Linie 7 gezogen, die die Änderung der Amplitude A der Drehbewegung W des Werkstücks 3 wiedergibt. In the coordinate system, on the ordinate OA, the values of the distances mentioned above are reduced, which are reduced by twice the electrode gap Z, i.e. the path sizes Oa ', Ob', Oc ', Od', Oe 'are removed, while along the abscissa Ol the distance values 1 (, 12, 13, 14 of the contour surface 6 of the electrode 2 from the imaginary planes aa, bb, cc, dd A line 7 is drawn through the points a ', b', c ', d', e ', which represents the change in the amplitude A of the rotary movement W of the workpiece 3.

Der Neigungswinkel a der Oberfläche der Elektrode 2 zur Richtung der Vorschubbewegung V wird wie folgt ermittelt. Es wird angenommen, dass die Stellung C (Fig. 3) der Elektrode 2 mit der schrägen Oberfläche einem Amplitudenwert (nicht abgebildet) und die Stellung D einem Ampli-tudenwert A2 (nicht abgebildet) entspricht. Dabei soll auch A[ # A2 sein. Somit verläuft die Erzeugende LL| des Loches 4 (Fig. 4) nicht parallel zur Richtung der Vorschubbewegung V, d.h. in einer parallel zur Vorschubbewegung liegenden Ebene hat das Loch 4 an der einen Seite ein anderes Mass als an der anderen Seite. Offensichtlich muss die Differenz dieser Masse im Toleranzbereich A der Umrisse des Loches 4 an beiden Seiten liegen. Hieraus kann folgende Beziehung A(H) — A(|2) g A8 (1) abgeleitet werden, in welcher l2 = 1, + h.tg<p (2) sich aus dem Dreieck LL|D (Fig. 3) mit h als Länge des Lochs 4 ergibt. Unter Berücksichtigung der genannten Verhältnisse kann die Gleichung (1) wie folgt geschrieben werden The angle of inclination a of the surface of the electrode 2 to the direction of the feed movement V is determined as follows. It is assumed that the position C (FIG. 3) of the electrode 2 with the inclined surface corresponds to an amplitude value (not shown) and the position D corresponds to an amplitude value A2 (not shown). It should also be A [# A2. The generating line LL | of the hole 4 (Fig. 4) not parallel to the direction of the feed movement V, i.e. in a plane parallel to the feed movement, the hole 4 has a different dimension on one side than on the other side. Obviously, the difference of this mass must lie in the tolerance range A of the outline of the hole 4 on both sides. The following relationship A (H) - A (| 2) g A8 (1) can be derived from this, in which l2 = 1, + h.tg <p (2) results from the triangle LL | D (FIG. 3) h is the length of the hole 4. Taking into account the above conditions, equation (1) can be written as follows

(3). (3).

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

656 820 656 820

4 4th

Die Auflösung der Gleichung (3) ergibt den für jeden konkreten Fall notwendigen Wert des Neigungswinkels cp der Oberfläche der Elektrode 2 zur Richtung der Vorschubbewegung V. Offensichtlich muss zur Herstellung eines Loches 4 die Elektrode 2 eine grössere Länge H als die Länge h des Loches 4 besitzen. Wenn aber der aus der Gleichung (3) errechnete Winkel cp kein bestimmtes Verhältnis zwischen Länge H und Länge h ergibt, kann der Winkel zur Sicherung des genannten Verhältnisses verkleinert werden. The solution to equation (3) gives the value of the angle of inclination cp of the surface of the electrode 2 to the direction of the feed movement V necessary for each specific case. Obviously, in order to produce a hole 4, the electrode 2 must have a greater length H than the length h of the hole 4 have. However, if the angle cp calculated from equation (3) does not result in a specific ratio between length H and length h, the angle can be reduced to ensure the ratio mentioned.

Zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens können Elektroden in verschiedenen Ausführungen verwendet werden. Various types of electrodes can be used to carry out the described method.

In Figur 5 ist der Fall dargestellt, bei dem die Bearbeitung eines Loches 8 in einem Werkstück 9 mit einer Elektrode 10 durchgeführt wird, die als Platte 11 ausgebildet ist. Die Oberflächen 12 dieser Platte 11 sind unter einem spitzen Winkel cp zur Richtung der Vorschubbewegung V geneigt, während die Seitenflächen 13 zur Richtung der Vorschubbewegung V parallel liegen. Durch die Ausbildung der Elektrode 10 als Platte 11 wird die Bearbeitung in zwei Bearbeitungszonen 14 erreicht, die zu Beginn und am Ende der Bearbeitung sich in einer Bearbeitungszone vereinen. FIG. 5 shows the case in which the machining of a hole 8 in a workpiece 9 is carried out with an electrode 10 which is designed as a plate 11. The surfaces 12 of this plate 11 are inclined at an acute angle cp to the direction of the feed movement V, while the side surfaces 13 are parallel to the direction of the feed movement V. By designing the electrode 10 as a plate 11, the processing is achieved in two processing zones 14, which are combined in one processing zone at the beginning and at the end of the processing.

Bei der Herstellung des Lochs 8 bleiben die Bearbeitungszonen 14 in ihrer Grösse unveränderlich, was die Möglichkeit bietet, die Löcher herzustellen, die einen nicht gleichbleibenden Abstand zwischen dem Umriss des Loches 8 und dem Umriss der Platte 11 der Elektrode 10 aufweisen. Die Änderung der Amplitude bei der Drehbewegung des Werkstücks 9 muss während des ganzen Herstellungsvorganges des Loches 8 stattfinden, d.h. sie wird vom Zeitpunkt des Eintritts der Platte 11 in das Loch 8 bis zum Zeitpunkt des Heraustritts aus diesem Loch 8 ermittelt. When the hole 8 is produced, the processing zones 14 remain unchanged in size, which makes it possible to produce the holes which have a non-constant distance between the contour of the hole 8 and the contour of the plate 11 of the electrode 10. The change in the amplitude during the rotational movement of the workpiece 9 must take place during the entire manufacturing process of the hole 8, i.e. it is determined from the time the plate 11 enters hole 8 until it exits this hole 8.

Bei einem gleichbleibenden Umriss eines Körpers 15 (Fig. 6) einer Elektrode 16 zur Herstellung eines Loches 17 in einem Werkstück 18 weist der Körper 15 einen Abschnitt 19 mit einer Fläche auf, die unter einem spitzen Winkel <p zur Richtung der Vorschubbewegung V geneigt ist, so dass der Abschnitt 19 zwei Kanten 20,21 hat. With a constant outline of a body 15 (FIG. 6) of an electrode 16 for producing a hole 17 in a workpiece 18, the body 15 has a section 19 with a surface which is inclined at an acute angle <p to the direction of the feed movement V. so that section 19 has two edges 20, 21.

Bei dem in den Figuren 7 und 8 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel wird durch die Elektrode 16 ein Loch 17 in einem Werkstück 18 hergestellt, wobei ein dem Werkstück 18 zugewandter Abschnitt 19 des Körpers der Elektrode 16 drei Ansätze 22,23,24 aufweist. In the exemplary embodiment shown schematically in FIGS. 7 and 8, a hole 17 is made in a workpiece 18 by the electrode 16, a portion 19 of the body of the electrode 16 facing the workpiece 18 having three projections 22, 23, 24.

Die Herstellung des Loches 17 erfolgt an jedem Ansatz 22,23,24 der Elektrode 16 mit einer bestimmten, monoton abnehmenden Wert der Amplitude A der Drehbewegung W des Werkstücks 18, so dass Ä22 > A23 > A24 (4), wobei A 22, A23, A24 Amplitudenwerte der Drehbewegung W der Ansätze 22,23,24 der Elektrode 16 sind, und wobei A22 = M^i — Z, A23 — M2K2 — Z und A24 = M3K3 — Z. The hole 17 is produced on each attachment 22, 23, 24 of the electrode 16 with a certain, monotonically decreasing value of the amplitude A of the rotary movement W of the workpiece 18, so that Ä22> A23> A24 (4), where A 22, A23 , A24 are amplitude values of the rotational movement W of the lugs 22, 23, 24 of the electrode 16, and where A22 = M ^ i-Z, A23 - M2K2 - Z and A24 = M3K3 - Z.

Beim Übereinanderlegen der Umrisse des Loches 17 und des Körpers 15 der Elektrode 16 zeigt sich offenbar, dass bei der Herstellung des Loches 17 durch den Ansatz 23 die Seitenfläche des Ansatzes 22 am Abtragvorgang nicht beteiligt sind und zwar aufgrund der Gleichung (4), M iK| > M2K2 (5), wobei M |Ki die halbe Differenz der Masse des Ansatzes When the contours of the hole 17 and the body 15 of the electrode 16 are superimposed, it is evident that in the production of the hole 17 by the attachment 23, the side surface of the attachment 22 is not involved in the removal process, specifically on the basis of equation (4), M iK | > M2K2 (5), where M | Ki is half the difference in mass of the approach

22 der Elektrode 16 und des Loches 17 gemessen in einer zur Richtung der Vorschubbewegung V parallelen Ebene, und M2K2 die halbe Differenz der Masse des Ansatzes 23 und des Loches 17 gemessen in einer zur Richtung der Vorschubbewegung parallelen Ebene bedeuten. 22 of the electrode 16 and the hole 17 measured in a plane parallel to the direction of the feed movement V, and M2K2 mean half the difference in the mass of the projection 23 and the hole 17 measured in a plane parallel to the direction of the feed movement.

In ähnlicher Weise kann bei der Herstellung des Loches 17 mit dem Ansatz 24 die Seitenflächen der Ansätze 22 und Similarly, when making the hole 17 with the boss 24, the side surfaces of the bosses 22 and

23 am Abtragvorgang nicht teilnehmen, und zwar aufgrund der Gleichung (4) 23 do not participate in the removal process because of equation (4)

M,K, > M2K2 > M3K3 (6) folgt, wobei M3K3 die Differenz der Masse des Ansatzes 24 und des Loches 17 gemessen in einer zur Richtung der Vorschubbewegung V parallelen Ebene bedeutet. M, K,> M2K2> M3K3 (6) follows, where M3K3 means the difference in the mass of the projection 24 and the hole 17 measured in a plane parallel to the direction of the feed movement V.

Offensichtlich bildet der Abschnitt der Elektrode bei einer ausreichend grossen Zahl von Ansätzen eine Ebene, die zwei Kanten 20 und 21 aufweist. Dadurch kann die Elektrode 10 mit einer Platte 11 durch die Elektrode 16 ersetzt werden, deren Körper 15 einen Abschnitt 19 mit einer Fläche aufweist, die unter dem spitzen Winkel (p zur Richtung der Vorschubbewegung V liegt. Obviously, with a sufficiently large number of approaches, the section of the electrode forms a plane which has two edges 20 and 21. As a result, the electrode 10 with a plate 11 can be replaced by the electrode 16, the body 15 of which has a section 19 with a surface which lies at an acute angle (p to the direction of the feed movement V).

Dieser Neigungswinkel cp der Fläche am Ansatz 19 wird auf dieselbe Weise ermittelt wie der Neigungswinkel cp der Oberflächen 12, der als Platte 11 ausgeführten Elektrode 10. This angle of inclination cp of the surface at the projection 19 is determined in the same way as the angle of inclination cp of the surfaces 12 of the electrode 10 designed as a plate 11.

Die Änderung der Amplitude der Drehbewegung des Werkstücks 18 muss während des gesamten Herstellungsvorganges des Loches 17 vorgenommen werden, d.h. vom Zeitpunkt des Eintritts der Kante 20 am Ansatz 19 in das Loch 17 bis zum Austritt der Kante 21 des Ansatzes 19 aus dem Loch 17. Eine Verlängerung der Änderungsperiode der Amplitude über die oben genannte erweist sich als unzweckmässig, da der Ansatz 19 der Elektrode 16 bereits aus dem Loch 17 herausgetreten ist, während die Seitenfläche des Körpers 15 der Elektrode 16 infolge der gleichmässig abnehmenden Amplitude der Drehbewegung an der Arbeit keinen Anteil nimmt. The change in the amplitude of the rotational movement of the workpiece 18 must be made throughout the hole 17 manufacturing process, i.e. from the time of the entry of the edge 20 on the attachment 19 into the hole 17 until the exit of the edge 21 of the attachment 19 from the hole 17. An extension of the change period of the amplitude above the above proves to be unsuitable because the attachment 19 of the electrode 16 has already emerged from the hole 17, while the side surface of the body 15 of the electrode 16 takes no part in the work due to the uniformly decreasing amplitude of the rotary movement.

In der Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel eines Elektrodenhalters 25 mit einer schraubenlinienförmig ausgebildeten Elektrode 26 dargestellt. In diesem Fall entsteht nur eine einzige Bearbeitungszone 27 (Fig. 10), die mit der Abtragung des Metalls am Werkstück 28 am Umfang des zu bearbeitenden Loches 29 verändert wird. Dabei bildet sich die Bearbeitungszone 27 am Anfangspunkt N (Fig. 10) heraus, wonach sie sich am Umfang des Loches 29, im Uhrzeigersinn oder in entgegengesetzter Richtung von der Windungsrichtung abhängig, verstellt und wieder in den Punkt N zurückkehrt. Die Änderung der Amplitude A der Drehbewegung W des Werkstücks 28 während der Herstellung des Loches 29 verursacht den nicht äquidistanten Verlauf des Loches 29 von diesem im Vergleich mit dem Umriss des der Elektrode 26. FIG. 9 shows an embodiment of an electrode holder 25 with a helical electrode 26. In this case, only a single machining zone 27 (FIG. 10) is created, which is changed with the removal of the metal on the workpiece 28 on the circumference of the hole 29 to be machined. In this case, the processing zone 27 forms at the starting point N (FIG. 10), after which it adjusts on the circumference of the hole 29, clockwise or in the opposite direction depending on the winding direction, and returns to the point N. The change in the amplitude A of the rotary movement W of the workpiece 28 during the production of the hole 29 causes the hole 29 not to be equidistant from the latter in comparison with the outline of the electrode 26.

In diesem Zusammenhang wird diese Ungleichheit durch folgendes Änderungsverhalten der Amplitude der Drehbewegung W des Werkstücks 28 vorgegeben. Durch Benutzung nur einer Bearbeitungszone 27 wird die Herstellung von Löchern ermöglicht, die praktisch beliebige Umrisse an der Elektrode 26 und des Loches 29 aufweisen. In this context, this inequality is predetermined by the following change behavior of the amplitude of the rotary movement W of the workpiece 28. The use of only one processing zone 27 makes it possible to produce holes which have practically any contours on the electrode 26 and the hole 29.

Zur Ermittlung der erforderlichen Verstellung der Amplitude A der Drehbewegung W wird zunächst ein Anfangspunkt M (Fig. 10) gewählt, der dem Anfang der Schraubenwindung der Elektrode 26 entspricht. Der Ämplitudenwert der Drehbewegung W, die diesem Anfangspunkt M entspricht, ergibt sich aus To determine the required adjustment of the amplitude A of the rotary movement W, a starting point M (FIG. 10) is first selected which corresponds to the start of the screw turn of the electrode 26. The amplitude value of the rotary movement W, which corresponds to this starting point M, results from

Am = — Z (7), Am = - Z (7),

worin A-m die Differenz der Masse P26 und P2q der schraubenförmigen Elektrode 26 und des Loches 29 in einer zur Richtung der Vorschubbewegung V parallelen und durch den Punkt M gelegten Ebene und Z Zwischenelektrodenspalt bedeuten. where A-m is the difference between the mass P26 and P2q of the helical electrode 26 and the hole 29 in a plane parallel to the direction of the feed movement V and through the point M and Z mean the interelectrode gap.

Die Änderungen der Differenz der Masse der schraubenförmigen Elektrode 26 und des Loches 29 ergibt sich aus The changes in the difference in the mass of the helical electrode 26 and the hole 29 result from

^ (y) (8), ^ (y) (8),

worin y Winkel zwischen dem Anfangspunkt M und dem gewählten Punkt Q im Polarkoordinatensystem mit dem Mittelpunkt O bedeutet. In diesem Zusammenhang ergibt sich where y means angle between the starting point M and the selected point Q in the polar coordinate system with the center O. In this context it follows

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

CO CO

65 65

5 5

656 820 656 820

die Änderung in der Amplitude A der Drehbewegung W des Werkstücks 28 aufgrund der Gleichung (7) the change in the amplitude A of the rotational movement W of the workpiece 28 due to the equation (7)

A = MY)-Z (9). A = MY) -Z (9).

Die Ermittlung des Neigungswinkels a der schraubenförmigen Elektrode 26 zur Richtung der Vorschubbewegung V erfolgt ähnlich wie bei der Ermittlung des Winkels tp der Flächen 12 der Platte 11. Dabei soll die Steigung der Schraubenwindung der Elektrode die Länge h des Loches übersteigen. The determination of the angle of inclination a of the helical electrode 26 to the direction of the feed movement V is carried out in a manner similar to the determination of the angle tp of the surfaces 12 of the plate 11. The pitch of the screw winding of the electrode should exceed the length h of the hole.

In Figur 11 ist als Beispiel die Möglichkeit veranschaulicht, mittels der schraubenförmigen Elektrode 26, die im Querschnitt einen Kreis darstellt, ein Loch 30 mit dem kompliziert gestalteten Umriss in ein Werkstück 31 herzustellen. In diesem Fall müssen die Umrisse des Loches 30 und der FIG. 11 illustrates, as an example, the possibility of using the helical electrode 26, which represents a circle in cross section, to produce a hole 30 with the intricately shaped outline in a workpiece 31. In this case, the outline of the hole 30 and the

Elektrode 26 zur Aufzeichnung der erforderlichen Änderung der Amplitude A der Drehbewegung W überlagert werden. Electrode 26 for recording the required change in the amplitude A of the rotary motion W are superimposed.

Hiernach werden die Grössen der Linienabschnitte ermittelt, die der Differenz der Masse der Elektrode 26 und des s Loches 30 in den gedachten Ebenen p-p, r-r, s-s usw. gleich sind. The sizes of the line segments are then determined, which are the same as the difference between the mass of the electrode 26 and the s hole 30 in the imaginary planes p-p, r-r, s-s etc.

Im Polarkoordinatensystem (Fig. 12) werden auf der Linie OA die Grössen der genannten Abschnitte aufgetragen, die aber um die Grösse des Zwischenelektrodenspaltes Z ver-lo kleinert werden, d.h. die Abschnitte Chi, Ot2, Ot3, während auf der Achse Oy die Winkeigrössen y 1, y2, y 3 zwischen der Ebene p-p, der im voraus als Zählungsanfang angenommen wird, und den Ebenen r-r, s-s, die den Winkeigrössen y2, y3 entsprechen. Durch die erhaltenen Punkte t\, x'2, t'3 wird 15 dann eine Linie 32 gezogen, die die Änderung der Drehbewegung W wiedergibt. In the polar coordinate system (Fig. 12), the sizes of the sections mentioned are plotted on the line OA, but are reduced by the size of the interelectrode gap Z, i.e. the sections Chi, Ot2, Ot3, while on the axis Oy the angular quantities y 1, y2, y 3 between the plane p-p, which is assumed to be the beginning of the count, and the planes r-r, s-s, which correspond to the angular quantities y2, y3. A line 32 is then drawn through the points t \, x'2, t'3 obtained, which represents the change in the rotational movement W.

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

s s

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

656 820

PATENT CLAIMS

1. A method for electroerosive machining of holes, in which an electrode (2) or a workpiece (3) with a hole (4) to be machined, by an axial feed movement (V) and a rotary movement (W) with a during machining Hole (4) changing amplitude (A) are moved relative to each other, the amplitude change when machining the hole (4) depending on the difference between the masses (P4 and P2) of the electrode (2) and the hole to be machined (4th ) lying in one and the same plane (B), characterized in that the plane (B) in which the difference between the dimension (P4 and P2) of the electrode (2) and the hole (4) to be machined is determined , placed parallel to the feed movement (V) and the electrode (2) is held at an acute angle (<p) to the feed movement (V) on an electrode holder (1), the change in the amplitude (A) of the rotary movement (W) from Time of entry of the electrode (2) into the b Working hole (4) is determined until it emerges from the hole (4) to be machined.

2. Electrode for performing the method according to claim 1, characterized in that the electrode (11) is a plate whose surfaces (12) at an acute angle (tp) with respect to the direction of the feed movement (V) and the side surfaces (13) are arranged parallel to the direction of the feed movement (V).

3. Electrode according to claim 2, characterized in that the electrode (16) has a body (15) with an end face (19) arranged at an acute angle (tp) to the direction of the feed movement (V), the pointed edge (20) the hole to be machined (17) faces.

4. Electrode according to claim 2, characterized in that the electrode (26) is helical and is arranged on an electrode holder (25).