CH669349A5 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- CH669349A5 CH669349A5 CH134286A CH134286A CH669349A5 CH 669349 A5 CH669349 A5 CH 669349A5 CH 134286 A CH134286 A CH 134286A CH 134286 A CH134286 A CH 134286A CH 669349 A5 CH669349 A5 CH 669349A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- workpiece
- electrode
- tool electrode
- central electrode
- casing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
- B23H9/14—Making holes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/04—Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
Description
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen in Werkstücken gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und auf Verfahren zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen mittels dieser Werkzeugelektrode.
Bei der elektroerosiven Bearbeitung von Werkstücken stellt der Austrag von Erosionsprodukten das Hauptproblem dar. Davon, wie effektiv der Austrag von Erosionsprodukten zustande kommt, hängt die Tiefe und der Durchmesser der herzustellenden Bohrung sowie die Möglichkeit ab, Formprofile von zu bearbeitenden Werkstücken mit der erforderlichen Genauigkeit mit nur einem Arbeitsgang, das heisst ohne irgendeine Vorbereitung und Nacharbeit zu erhalten. Die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Bearbeitung sind auch davon abhängig, wie das Problem der Konzentration der sich vom Arbeitsende der Werkzeugelektrode entwickelnden Energie gelöst ist. Alles das hängt von der gewählten Konstruktion der Werkzeugelektrode und vom gewählten Bearbeitungsverfahren ab.
Bekannt sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur Abführung von Spänen und Gasblasen aus einem Elektrodenspalt (DE-Patentschrift Nr. 1139359, IPK B 23 P, 1958), bei welcher die zum Herstellen von Bohrungen verwendete Elektrode in Gestalt eines Zylinders mit einem geneigten Kanal in seinem Körper zur Entfernung von Erosionsprodukten ausgebildet ist. Diese ganze Einrichtung einschliesslich des zu bearbeitenden Werkstücks, der Elektrode und der dielektrischen Flüssigkeit ist in einer hermetisch abgeschlossenen Wanne untergebracht, in welcher ein Überdruck erzeugt wird, unter dessen Wirkung die Flüssigkeit sich im Spalt zwischen Werkstück und Elektrode bewegt, die Erosionsprodukte mitnimmt und sie über den Kanal in der Elektrode entfernt.
Eine derartige Konstruktion der Elektrode gestattet es jedoch nicht, Bohrungen kleinen Durchmessers und grosser Tiefe herzustellen. Dies erklärt sich dadurch, dass der grosse Flächeninhalt der Sohle der Elektrode im Vergleich mit der Grösse der Eintrittsöffnung des Kanals eine effektive Entfernung von Teilchen aus diesem Zwischenraum behindert. Ausserdem kann die Tiefe der herzustellenden Bohrung nicht grösser als die Projektion des in der Elektrode vorgesehenen Kanals auf die Vertikalachse der Elektrode sein.
Diese Probleme sind zu einem gewissen Teil in der FR-Patentschrift Nr. 1178722, IPK B 23 P, 1957 mit dem Titel «Verfahren und Einrichtung zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken unter Anwendung einer Funkenentladung» gelöst, in welcher zur Entfernung der Abfalle der elektroerosiven Bearbeitung die Werkzeugelektrode in Gestalt eines hohlen Rohrs ausgebildet ist, in welches eine dielektrische Flüssigkeit unter Druck gefördert wird, die in die
2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
669 349
Wanne über den Spalt zwischen Werkstück und Elektrode ausströmt und die erodierte Fraktion mitreisst. Hierbei wird dem Werkstück eine schwingende Bewegung mit einer Amplitudenhöhe erteilt, die Kavitationserscheinungen in der dielektrischen Flüssigkeit hervorruft, unter deren Wirkung die Bearbeitungsabfälle ausgetragen werden. Das Werkstück wird dabei in Drehbewegung versetzt.
Diese Konstruktion der Elektrode gestattet es jedoch nicht, Bohrungen bei hohen Werten des Entladungsstromes herzustellen, bei denen sich stückige Grobfraktionen des erodierten Materials bilden.
Bei elektrischer Impulsentladung werden infolge ther-moelastischer Spannungen, die im Körper der Elektrode entstehen, neben der dampfförmigen Fraktion auch Materialstücke ausgeworfen. Die Grösse der stückigen Fraktion nimmt mit der Vergrösserung der Entladungsleistung und der Verringerung der Impulsdauer zu. Bei der Zunahme des Entladungsstroms verlässt deshalb die sich bildende stückige Fraktion nicht den Bereich der Funkenstrecke und schliesst sie kurz, was zur Bildung von Ansätzen aus Erosionsprodukten am Ende der Elektrode führt. Daher sind für die Arbeit mit dieser Elektrode Schwachstrombetriebsarten mit flacher Impulsfront erforderlich, was die Leistung, Qualität und Betriebssicherheit herabsetzt.
Ausserdem kann man tiefe Bohrungen grossen Durchmessers nicht herstellen, weil während des Lochens einer Bohrung das Werkstückmaterial in der Nähe der Wände der Elektrode in einem Abstand von 1 — 1,5 mm entfernt wird, während im Zentrum der Bohrung in dem zu bearbeitenden Werkstück ein Vorsprung entsteht.
Bekannt ist auch eine «Einrichtung zur Elektroerosion von Metall» (s. US-Patentschrift Nr. 2718581, Kl. 219-15, 1955), bei der im Inneren einer zylindrischen Hohlelektrode eine andere zylindrische Hohlelektrode auf dem Niveau der ersten symmetrisch angeordnet ist. Diese zweite Elektrode entfernt teilweise den Kern, lässt jedoch im Zentrum einen nicht entfernten Abschnitt zurück.
Bei einer gewissen Tiefe der Bohrung hört die Entfernung der erodierten Fraktion aus der inneren zylindrischen Elektrode auf, und das weitere Absenken der Bohrung wird unmöglich. Die erodierte Fraktion mit der Flüssigkeit wird über den Spalt zwischen den Wänden der äusseren und der inneren Elektrode entfernt.
Diese Einrichtung stellt jedoch Bohrungen nur kleiner Tiefe und grossen Durchmessers her und ist unzuverlässig im Betrieb.
Am nächsten kommt der vorliegenden Erfindung nach dem technischen Wesen und dem erzielbaren positiven Effekt die FR-Patentschrift Nr. 2097709, Kl. IPK B 23 P, 1/00, 1971 mit dem Titel «Elektrode zur elektroerosiven Bearbeitung, Verfahren zu ihrer Anwendung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens», in welcher die Werkzeugelektrode eine Zentralelektrode enthält, die in einer Hülle angeordnet ist. Die Zentralelektrode ist in Form eines wendeiförmig verwundenen Stabes mit rechteckigem oder dreieckigem Querschnitt ausgebildet und in einer Höhenlage mit der Hülle angeordnet.
Die Zentralelektrode ist wendeiförmig verwunden zur Bildung zwischen ihr und der Innenfläche der Hülle von wendeiförmigen Durchgängen, welche die Längsachse der Werkzeugelektrode nicht überschreiten.
Jedoch gewährleistet eine derartige Konstruktion der Werkzeugelektrode das Herstellen von Bohrungen nur auf eine geringe Tiefe und ist leistungsschwach. Dies erklärt sich dadurch, dass im Bereich grosser Ströme die sich bildende stückige Grobfraktion keine Möglichkeit hat, sich von der Zentralelektrode zu lösen, und sie schweisst sich an diese an, da der Elektrodenzwischenspalt sehr klein ist. Andererseits kann man die Konzentration der entwickelten Energie auf einem geringen Abschnitt der Elektrode sicherstellen, was die Leistung herabsetzt, weil die Menge des erodierten Materials mit der Zunahme der Dichte der entwickelten Energie grösser wird. Ausserdem leistet die wendeiförmig verwundene Zentralelektrode, die im Inneren der Hülle angeordnet ist, einen Widerstand gegen den Aufstrom der Flüssigkeit mit der erodierten Fraktion. Dies führt zum Niederschlagen der erodierten Fraktion an den Kanten der Zentralelektrode und zum Ansammeln derselben mit nachfolgender Verstopfung des Kanals der Werkzeugelektrode durch die Fraktion. Im Endergebnis geht die Betriebssicherheit der Einrichtung zurück. Ausserdem gestattet eine solche Konstruktion der Werkzeugelektrode nicht, Bohrungen kleiner Grösse herzustellen, was die Folge davon ist, dass die verwundene Gestalt der Zentralelektrode verhältnismässig grosse Quermasse aufweist.
Bekannt ist ferner ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstoffs durch Elektroerosion (US-Patentschrift Nr. 2902584, Kl. 219 — 69), bei welchem man einer Werkzeugelektrode eine fortschreitende Vorschubbewegung relativ zu einem zu bearbeitenden Werkstück erteilt, indem man das Arbeitsende der Werkzeugelektrode während der Vorschubbewegung zumindest zum eine kombinierte Bewegung in einer Richtung ablenkt, die sich von der ursprünglichen Richtung der fortschreitenden Vorschubbewegung unterscheidet. Das Arbeitsende der Werkzeugelektrode wird in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück linear verschoben, dann zur Herstellung von Profilbohrungen um einen nichtzentralen Punkt relativ zum Zentrum des Arbeitsendes der Werkzeugelektrode um einen im voraus eingestellten Winkel in Drehung versetzt, indem man das Arbeitsende der Werkzeugelektrode in Reihenfolge verschiebt. Dann wird es erneut um dasselbe Zentrum unter einem zweiten eingestellten Winkel in Drehung versetzt. Alle diese Stadien werden einige bestimmte Male wiederholt.
Jedoch erlaubt dieses Verfahren es nicht, tiefe Bohrungen kleinen Durchmessers zu erhalten. Es ist auch nicht möglich, Bohrungen mit einem komplizierten Profil mit umgekehrtem Winkel herzustellen, weil das Arbeitsende der Werkzeugelektrode nach Vollendung des ersten Stadiums des Prozesses in die ursprüngliche Stellung ohne Bearbeitung der Werkstückinnenfläche zurückgeführt wird.
Das Profil der zu lochenden Bohrung hängt von der Form der Werkzeugelektrode ab, wobei die Werkzeugelektrode eine Querschnittsform aufweisen soll, die dem Profil der herzustellenden Bohrung auf der gesamten Länge identisch ist. Die Bewegung der Elektrode im Kanal soll ungehindert vonstatten gehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Werkzeugelektrode und ein Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von Werkstücken zu entwickeln, die das Herstellen von Durchgangs- und Grundbohrungen verschiedener Tiefe und verschiedenen Durchmessers sowie auch von Bohrungen mit einem komplizierten Profil im Quer- und Längsquerschnitt bei hoher Leistung und Betriebssicherheit der Werkzeugelektrode und hoher Qualität der herzustellenden Bohrung sicherstellen, die mit nur einem Arbeitsgang ohne irgendeine Vorbearbeitung und ohne Nacharbeit hergestellt wird.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die vorgeschlagene Werkzeugelektrode eine Zentralelektrode aus einem elektrisch leitenden Material aufweist und in einer Hülle angeordnet ist, wobei erfmdungsgemäss die Zentralelektrode in bezug auf die Hülle mit einem Spiel angeordnet ist und über das Arbeitsende der Hülle in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück vorsteht.
Es ist zweckmässig, die Hülle aus Metall auszuführen.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
669 349
4
Auf die Hülle, die aus Metall besteht, kann ein Elektro-isolierüberzug in einem gewissen Abstand vom Arbeitsende der Hülle aufgetragen sein.
Es ist auch möglich, die Hülle aus einem Dielektrikum auszuführen.
Es ist möglich, die Hülle in Form eines Rohres und die Zentralelektrode als Stab auszubilden oder die Hülle und die Zentralelektrode mit einem Querschnitt auszuführen, welcher das Profil der zu lochenden Bohrung wiederholt.
Dadurch, dass die Zentralelektrode über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück hinausragt und die Zentralelektrode mit einem Spiel in bezug auf die Hülle angeordnet ist, wird das Herstellen von Bohrungen grosser Tiefe sichergestellt.
Die Ausführung der Hülle aus Metall ohne Spannungszuführung trägt zur Beschleunigung des Erosionsprozesses durch Abschirmung der Mantelfläche der Zentralelektrode zwecks Vermeidung einer Energiestreuung und zu einem effektiveren Austrag der erodierten Fraktion über die Spalte zwischen der Zentralelektrode und der Hülle, sowie zwischen der Hülle und dem Werkstück bei. Ausserdem gewährleistet die starr befestigte Metallhülle ein genaues Herstellen von Bohrungen ohne Abweichung vom Zentrum.
Die Ausführung der Hülle aus Metall mit Zuführung einer Spannung desselben Potentials wie auch zur Zentralelektrode trägt zur Steigerung der Leistung beim Bohren dadurch bei, dass auch die Hülle sich am Erosionsprozess beteiligt.
Die Ausführung der Hülle aus Metall mit Elektroisolier-überzug, wenn der Hülle eine Spannung zugeführt wird, gewährleistet eine weitere Erhöhung der Leistung und der Genauigkeit der Bohrungen dadurch, dass keine Energieabwanderung von der Mantelfläche der Hülle stattfindet, und die Energie der Einzelladung wird nur im Zwischenraum zwischen Werkstück und Zentralelektrode oder zwischen Werkstück und Hülle entwickelt.
Die Ausführung der Hülle aus einem Dielektrikum gestattet ist, übertiefe Bohrungen kleinen Durchmessers dank der Verwendung einer dünnwandigen Hülle herzustellen sowie den Wirkungsgrad, die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Sauberkeit beim Herstellen von Bohrungen dadurch zu erhöhen, dass die Möglichkeit der Entstehung eines Kurzschlusses zwischen der Mantelfläche der Zentralelektrode und den Wänden der herzustellenden Bohrung völlig ausgeschlossen wird.
Die Ausbildung der Hülle in Gestalt eines Rohrs und der Zentralelektrode in Form eines Stabes gewährleistet bei allen übrigen Unterschieden die Herstellung von Bohrungen grosser Tiefe mit einem über die Tiefe konstantem Querschnittsprofil.
Die Ausführung der Hülle und der Zentralelektrode mit einem Querschnitt, der das Profil der herzustellenden Bohrung wiederholt, gewährleistet die Herstellung von Bohrungen unterschiedlicher Konfiguration mit einem über die Tiefe konstanten Querschnittsprofil.
Zum Herstellen von Fassonbohrungen mit einem vorgegebenen komplizierten Längsschnittsprofil ist das aus der Hülle herausragende Ende der Zentralelektrode zweckmässigerweise unter einem Winkel a gebogen auszuführen, wobei das Ende des gebogenen Teils über die Grenzen der Mantelfläche der Hülle vorsteht.
Es ist zweckmässig, im Verfahren zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen in einem Werkstück mittels einer Werkzeugelektrode, bei welchem der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschreitende Vorschubbewegung gegeneinander mitgeteilt wird, die Zentralelektrode oder Werkstück in Drehbewegung zu versetzen.
Es ist zweckmässig, die fortschreitende Vorschubbewegung der Hülle und der Zentralelektrode in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück unabhängig voneinander zu bewerkstelligen.
Die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren erlauben es, Bohrungen verschiedener Tiefe in Werkstücken einer beliebigen Grösse und eines beliebigen Gewichtes herzustellen.
Es ist möglich, die fortschreitende Vorschubbewegung der Hülle und die fortschreitende Vorschubbewegung der Zentralelektrode unabhängig voneinander bei gleichzeitiger Drehung entweder der Zentralelektrode oder des Werkstücks zu bewerkstelligen.
Dies ermöglicht es, tiefe Bohrungen in grossen Werkstücken und an schwer zugänglichen Stellen von Werkstük-ken, darunter auch zur Herstellung von rohrförmigen Erzeugnissen, herzustellen.
Ausserdem ist es zur Erzielung eines Längsprofils der herzustellenden Bohrung mit umgekehrtem Winkel zweckmässig, dass man die Werkzeugelektrode oder das Werkstück während der Vorschubbewegung zumindest um eine kombinierte Bewegung in der zur Richtung ihres Vorschubs senkrechten Richtung ablenkt, und je nach der Vertiefung der Werkzeugelektrode in das zu bearbeitende Werkstück der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück in einer vorgegebenen Tiefe eine Verschiebung in der zum Vorschub umgekehrten Richtung mit einer solchen Geschwindigkeit erteilt, welche die Erzielung eines Profils der herzustellenden Bohrung mit umgekehrtem Winkel gewährleistet.
Es ist zweckmässig, zur Herstellung von Bohrungen mit runden Querschnitten die Zentralelektrode der Werkzeugelektrode oder das Werkstück relativ zueinander in Drehung zu versetzen.
Es ist auch möglich, zur Steigerung der Prozessleistung die Werkzeugelektrode und das Werkstück unabhängig voneinander in entgegengesetzten Richtungen in Drehung zu versetzen.
Die Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens gestattet es, Bohrungen mit einem beliebigen, über die Tiefe veränderlichen Querschnittsprofil in verschiedenen elektrisch leitenden Materialien herzustellen.
Ferner erlaubt die Anwendung dieses Verfahrens es, die Krümmung und die Abmessungen der über die Tiefe veränderlichen Querschnittsprofile von herzustellenden Bohrungen zu regeln.
Unter dem umgekehrten Winkel wird ein Winkel verstanden, der im Werkstück bei der Bewegung einer Werkzeugelektrode mit dem gebogenen herausragenden Teil der Zentralelektrode um einen Winkel a < 90° in der zur ursprünglichen Vorschubrichtung umgekehrten Richtung und bei gleichzeitiger Bewegung der Werkzeugelektrode in der zur Vorschubrichtung senkrechten Richtung erhalten wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen in Werkstücken;
Fig. 2 die Konstruktion eine Werkzeugelektrode bei der eine Spannung der aus Metall bestehenden Hülle, zugeführt wird;
Fig. 3 eine Werkzeugelektrode bei welcher auf die aus Metall bestehende Hülle ein Elektroisolierüberzug aufgetragen ist;
Fig. 4 eine Werkzeugelektrode mit einer Hülle, die aus einem Dielektrikum besteht;
Fig. 5 eine Werkzeugelektrode bei welcher die Hülle und die Zentralelektrode in Form eines Vielflachs ausgebildet sind;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
5
669349
Fig. 6 eine Werkzeugelektrode bei welcher die Hülle und die Zentralelektrode in Gestalt eines Sterns ausgebildet sind;
Fig. 7 eine Werkzeugelektrode, bei welcher die Hülle und die Zentralelektrode in Form eines Vielflachs mit beliebigen Winkeln ausgebildet ist;
Fig. 8 eine weitere Werkzeugelektrode;
Fig. 9 eine Werkzeugelektrode bei der der Hülle, die aus Metall besteht, eine Spannung zugeführt wird;
Fig. 10 eine Werkzeugelektrode bei welcher auf die Hülle, die aus Metall besteht, ein Elektroisolierüberzug aufgetragen ist;
Fig. 11 eine Werkzeugelektrode mit einer Hülle, die aus einem Dielektrikum besteht;
Fig. 12 eine Werkzeugelektrode zum Herstellen von Bohrungen in Form eines Schlitzes mit einem über die Tiefe konstanten Querschnittsprofil;
Fig. 13 dasselbe wie in Fig. 8, Draufsicht;
Fig. 14,15,16 Profile von herzustellenden schlitzförmigen Bohrungen bei verschiedenen Biegewinkeln des herausragenden Teils der Zentralelektrode mit einem über die Tiefe veränderlichen Querschnittsprofil;
Fig. 17 ein Profil einer herzustellenden schlitzförmigen Bohrung mit umgekehrtem Profil und über die Tiefe veränderlichem Profil;
Fig. 18, 19, 20 ein rundes Formprofil von herzustellenden Bohrungen bei gebogenem herausragendem Teil der Zentralelektrode;
Fig. 21 ein rundes Formprofil einer herzustellenden Bohrung mit umgekehrtem Winkel.
Die Werkzeugelektrode weist eine Zentralelektrode 1 (Fig. 1) auf, die aus einem elektrisch leitenden Material besteht und auf die ein hohler Aufsatz 2 mit einem Stutzen 3 aufgesteckt ist, welcher an der Zentralelektrode 1 mit Hilfe einer Buchse 4 und einer Dichtung 5 befestigt ist.
Auf der zur Anordnung der Buchse 4 entgegengesetzten Seite ist auf den Aufsatz 2 eine Hülle 6 aufgezogen, derart, dass sie die Zentralelektrode 1 mit einem Spiel AB umgibt, wobei die Zentralelektrode 1 über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle 6 in Richtung auf ein zu bearbeitendes Werkstück 7 um eine Länge BC vorsteht.
Das nichtarbeitende Ende der Zentralelektrode 1 ist mit einer Vorrichtung 8 verbunden, die die Befestigung, den Vorschub und die Justierung der Werkzeugelektrode gewährleistet.
Es wird nun die Arbeit der Werkzeugelektrode betrachtet. Das Arbeitsende der Zentralelektrode 1 stellt man gegenüber dem Werkstück 7 ein und verbindet sie mit der negativen, das Werkstück 7 aber mit der positiven Klemme einer (in der Zeichnung nicht gezeigten) Impulsstromquelle. Nachdem das Arbeitsende der Zentralelektrode 1 der Werkzeugelektrode sich dem Werkstück 7 auf einen Abstand genähert hat, der zur Entstehung eines Funkens zwischen ihnen ausreicht, findet eine Erosion des Materials des Werkstücks 7 im Bereich des herausragenden Arbeitsteils der Zentralelektrode 1 statt. Infolgedessen bildet sich im Werkstück 7 eine Aushöhlung 9, die gemeinsam mit dem Spalt AB zwischen der Zentralelektrode 1 und der Hülle 6 und dem Spalt zwischen der Hülle 6 und dem Werkstück 7 es gestattet, die im Schwebezustand befindliche erodierte Fraktion leicht zu entfernen. Die Kombination der Merkmale — Anordnung der Zentralelektrode 1 mit dem Spiel AB in bezug auf die Hülle 6 und Auskragung der Zentralelektrode 1 über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle 6 in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück 7 — gewährleistet ein effektives Austragen von Erosionsprodukten aus der Bearbeitungszone, wodurch die Leistung und Qualität der Bearbeitung sowie die Tiefe herzustellender Bohrungen bei geringen Durchmessern erhöht werden.
Es wird ein Fall betrachtet, wo die Hülle 6 aus Metall bestehe Möglich ist eine Variante, bei welcher der Hülle 6 keine Spannung zugeführt wird. In diesem Fall dient sie zur Abschirmung der Mantelfläche der Zentralelektrode 1 zwecks Vermeidung einer Energiestreuung und zu einem effektiveren Austrag der erodierten Fraktion über die Spalte AB und DE (Fig. 8). Ausserdem gewährleistet die am Aufsatz 2 starr befestigte Hülle 6 ein genaues Herstellen der Bohrungen ohne Abweichung vom Zentrum.
Zur Steigerung der Leistung beim Herstellen von Bohrungen verbindet man die Hülle 6 (Fig. 2) mit der negativen Klemme einer Impulsstromquelle, d.h., man führt dasselbe Potential wie auch zur Zentralelektrode 1 zu. In diesem Fall beteiligt sich die Hülle 6 am Prozess der Herstellung von Bohrungen. In der Anfangsperiode der Herstellung findet eine Erosion des Materials des Werkstücks 7 im Bereich der Zentralelektrode 1 statt, was zur Ausbildung einer kleinen Aushöhlung 9 am Werkstück 7 führt. Dann erteilt man der Werkzeugelektrode eine fortschreitende Vorschubbewegung. Bei der weiteren Vertiefung der Zentralelektrode 1 in die gebildete Aushöhlung 9 wird der Abstand zwischen dem Werkstück 7 und der Hülle 6 reduziert, was zum Funkeneinsatz zwischen dem Werkstück 7 und der Hülle 6 führt. Infolgedessen tritt das Arbeitsende der Hülle 6 in den Prozess der elektroerosiven Herstellung der Bohrung ein und es bildet sich eine grosse Aushöhlung 10.
Unter Gewährleistung des Vorschubs der Werkzeugelektrode mit der erforderlichen Geschwindigkeit in die Tiefe der herzustellenden Bohrung wird ein solcher technologischer Prozess eingestellt, bei dem ein aufeinanderfolgendes Herstellen der Bohrung durch Teile der Werkzeugelektrode eingehalten wird: zuerst durch die Zentralelektrode 1 und dann durch die Hülle 6, d.h., es geschieht ein automatisches selbsteinstellendes etappenweises Bohren einer tiefen Bohrung, wo gleich nach der Herstellung einer kleinen Bohrung die Herstellung einer grossen Bohrung vor sich geht.
Zur Erhöhung der Leistung und Genauigkeit beim Herstellen von tiefen Bohrungen trägt man auf die Hülle 11 (Fig. 3), die aus Metall besteht und der Spannung zugeführt wird, in einem gewissen Abstand vom Arbeitsende der Hülle 11 einen Elektroisolierüberzug 12 auf. Die Notwendigkeit, den Überzug 12 aufzutragen, erklärt sich dadurch, dass bei der Vorwärtsbewegung der Werkzeugelektrode auf eine grosse Tiefe die Mantelfläche der Hülle 6 (Fig. 2) in Funktion tritt, was zu einem Energieverlust führt und folgüch es nicht gestattet, die Form des Entladungsimpulses über die gesamte Tiefe beizubehalten und die Energie einer hohen Dichte vom stirnseitigen Teil der Hülle 6 aus zu entwickeln.
Eine kennzeichnende Charakteristik der Arbeit der Hülle 11 (Fig. 3) mit dem Elektroisolierüberzug 12 ist, dass die Energie der Einzelladung in nur einem Zwischenraum entwickelt wird: entweder zwischen Werkstück 7 und Zentralelektrode 1, und/oder zwischen Werkstück 7 und Hülle 11. Dies erhöht die Dichte der entwickelten Energie und führt zu einer Leistungssteigerung.
Zur Herstellung von Bohrungen kleinen Durchmessers ist es erforderlich, dass die Wände der Hülle 6,11 (Fig. 1, 2, 3) eine geringere Dicke haben, was bei ihrer Ausführung aus Metall unmöglich ist. In diesem Fall wird die Hülle aus einem Dielektrikum gefertigt.
Die Verwendung einer dielektrischen Hülle 13 (Fig. 4) erlaubt es, die Möglichkeit der Entstehung eines Kurzschlusses zwischen der Mantelfläche der Zentralelektrode 1 und den Wänden der herzustellenden Bohrung völlig auszuschliessen, was zuverlässige Bedingungen für eine störungsfreie Arbeit der Werkzeugelektrode schafft und es gestattet, die Bohrung durch einen genau bestimmten stirnseitigen Abschnitt der Zentralelektrode 1 herzustellen, welcher aus der dielektri-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
669 349
sehen Hülle 13 herausragt. Dadurch ist es möglich, die Form des Entladungsimpulses beim Herstellen der Bohrungen über die gesamte Tiefe beizubehalten, d.h. ein genau kontrolliertes Lochen des Werkstücks 7 nach einer festgelegten Betriebsart oder nach einem vorgegebenen Programm durchzuführen. Alles das wirkt sich wesentlich auf den Wirkungsgrad, die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Sauberkeit beim Herstellen von Bohrungen aus und ermöglicht es auch, übertiefe Bohrungen kleinen Durchmessers zu erhalten.
Die Herstellung von Bohrungen mit Hilfe einer solchen Werkzeugelektrode geschieht in ebensolcher Weise wie auch mit Hilfe der Werkzeugelektrode mit der Metallhülle 6 (Fig. 1), wenn ihr keine Spannung zugeführt wird.
Bei der Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahren zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen mit Hilfe der Werkzeugelektroden der genannten Konstruktion erteilt man zur Leistungssteigerung bei der Herstellung runder Bohrungen der Zentralelektrode 1 ausser der fortschreitenden Vorschubbewegung auch eine Drehbewegung.
Zur Beibehaltung der erforderlichen Länge BC (Fig. 1, 2, 3,4) des herausragenden Teils der Zentralelektrode 1 bei deren Verschleiss während der Arbeit bewerkstelligt man die fortschreitenden Vorschubbewegungen der Hülle 6,11,13 und der Zentralelektrode 1 unabhängig voneinander.
Im folgenden wird die Konfiguration der Hülle und der Zentralelektrode zur Erzielung verschiedener Profile von herzustellenden Bohrungen betrachtet. Zur Herstellung von zylindrischen Bohrungen mit gleichem Längsschnitt wird die Zentralelektrode 1 (Fig. 1,2, 3,4) in Form eines Stabes und die Hüllen 6,11 und 13 als Rohr ausgebildet. Mit Hilfe einer derartigen Werkzeugelektrode kann man aus zylindrischen Rohlingen Werkstücke in Form von Rohren herstellen sowie zylindrische Bohrungen in grossen Werkstücken und an schwer zugänglichen Werkstückstellen herstellen. Die Hülle kann in diesem Fall entweder aus Metall oder aus Metall mit dielektrischem Überzug oder aber aus einem Dielektrikum bestehen.
Zum Herstellen von Fassonbohrungen mit einem über die Tiefe konstanten Längs- und Querschnittsprofil werden die Hülle und die Zentralelektrode mit Querschnitten ausgeführt, welche das Profil der herzustellenden Bohrungen wiederholen. Es ist z.B. möglich, die Hülle 14 (Fig. 5) und die Zentralelektrode 15 in Form eines Vielflachs mit stumpfen (oder rechten) Winkeln zur Herstellung von Bohrungen 16 mit einem vielflächigen Profil auszubilden.
Es ist weiterhin möglich, die Hülle 17 (Fig. 6) und die Zentralelektrode 18 in Gestalt eines Sterns zur Herstellung von Bohrungen 19 mit einem Sternprofil auszubilden.
In Fig. 7 ist ein allgemeiner Fall der Ausführung der Zentralelektrode 20 und der Hülle 21 zur Herstellung einer Bohrung 22 mit dem Profil eines Vielflachs mit beliebigen Winkeln dargestellt.
Das Herstellen der Fassonbohrungen 16,19,22 (Fig. 5, 6, 7) mit Hilfe der vorstehend geschilderten Konstruktion der Werkzeugelektroden bringt man nur bei der fortschreitenden Vorschubbewegung der Werkzeugelektrode bei unabhängiger Verschiebung der Zentralelektrode 15,18,20 und der Hülle 14,17,21 relativ zueinander zustande.
Es wird nun eine Variante betrachtet, bei welcher die Werkzeugelektrode mit der gebogenen Zentralelektrode ausgeführt ist.
Eine derartige Werkzeugelektrode enthält eine Zentralelektrode 23 (Fig. 8), die aus einem elektrisch leitendem Material besteht und auf die ein hohler Aufsatz 24 mit einem Stutzen 25 aufgesteckt ist, welcher an der Zentralelektrode 23 mit Hilfe einer Buchse 26 und einer Dichtung 27 befestigt ist.
Auf der zur Anordnung der Buchse 26 entgegengesetzten Seite ist auf den Aufsatz 24 eine Hülle 28 aufgezogen, derart, dass sie die Zentralelektrode 23 mit einem Spiel AB umgibt, wobei die Zentralelektrode 23 über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle 28 in Richtung des zu bearbeitenden Werkstückes 29 hinausragt und der herausragende Teil der Zentralelektrode 23 um einen Winkel a gebogen ausgeführt ist, und wobei das Ende des gebogenen Teils über die Grenzen der Mantelfläche der Hülle 28 vorsteht. Der Winkel a kann in den Grenzen von 0 < a < 180° variieren.
Das nichtarbeitende Ende der Zentralelektrode 1 ist mit einer Vorrichtung 30 verbunden, die die Befestigung, den Vorschub und die Justierung der Werkzeugelektrode sicherstellt.
Es wird nun die Arbeit der Werkzeugelektrode betrachtet. Das Arbeitsende der Zentralelektrode 23 stellt man gegenüber dem Werkstück 29 ein und verbindet sie mit der negativen, das Werkstück 29 aber mit der positiven Klemme einer (in der Zeichnung nicht gezeigten) Impulsstromquelle. Nachdem das Arbeitsende der Zentralelektrode 23 der Werkzeugelektrode sich dem Werkstück 29 auf einen Abstand genähert hat, der zur Entstehung eines Funkens zwischen ihnen ausreicht, findet eine Erosion des Materials des Werkstücks 29 im Bereich des herausragenden Arbeitsteils der Zentralelektrode 23 statt. Infolgedessen bildet sich im Werkstück 29 eine Aushöhlung 31, die gemeinsam mit dem Spalt AB zwischen der Zentralelektrode 23 und der Hülle 28 und dem Spalt CD und EF zwischen der Hülle 6 und dem Werkstück 7 es gestattet, die im Schwebezustand befindliche erodierte Fraktion leicht zu entfernen. Die Kombination der Merkmale — die Anordnung der Zentralelektrode 23 mit dem Spiel AB in bezug auf die Hülle 28 und die Auskragung der Zentralelektrode 23 über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle 28 in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück 29 sowie die Biegung derselben unter einem Winkel a — gewährleistet ein effektives Austragen von Erosionsprodukten aus der Bearbeitungszone und steigert dadurch die Leistung des Prozesses.
Es wird ein Fall betrachtet, wo die Hülle 28 aus Metall besteht. Möglich ist eine Variante, bei welcher der Hülle 28 keine Spannung zugeführt wird. In diesem Fall dient sie zur Abschirmung der Mantelfläche der Zentralelektrode 23 zwecks Vermeidung einer Energiestreuung und zu einem effektiveren Austrag der erodierten Fraktion über die Spalte CD und EF. Ausserdem gewährleistet die am Aufsatz 24 starr befestigte Hülle 28 ein genaues Herstellen der Bohrungen ohne Abweichung vom Zentrum.
Zur Steigerung der Leistung beim Herstellen von Bohrungen verbindet man auch die Hülle 28 (Fig. 9) mit der negativen Klemme einer Impulsstromquelle, d.h., man führt dasselbe Potential wie auch zur Zentralelektrode 23 zu. In diesem Fall beteiligt sich die Hülle 28 am Prozess der Herstellung von Bohrungen. In der Anfangsperiode der Herstellung findet eine Erosion des Materials des Werkstücks 29 im Bereich der Zentralelektrode 23 statt, was zur Ausbildung einer Aushöhlung 31 im Werkstück 29 führt. Dann erteilt man der Werkzeugelektrode eine fortschreitende Vorschubbewegung. Bei weiterem Eindringen der Zentralelektrode 23 in die gebildete Aushöhlung 31 wird der Abstand zwischen dem Werkstück 29 und der Hülle 28 reduziert, was zum Funkeneinsatz zwischen dem Werkstück 29 und der Hülle 28 führt. Infolgedessen tritt das Arbeitsende der Hülle 28 in den Prozess der elektroerosiven Bearbeitung der Bohrung ein und es bildet sich eine Aushöhlung 32. .
Der Vorschub der Werkzeugelektrode mit der erforderlichen Geschwindigkeit in die Tiefe der herzustellenden Bohrung wird so eingestellt, dass ein aufeinanderfolgendes Herstellen der Bohrung durch Teile der Werkzeugelektrode ein6
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
7
669349
gehalten wird: zuerst durch die Zentralelektrode 23 und dann durch die Hülle 28, d.h., es geschieht eine automatische selbsteinstellende etappenweise Herstellung einer tiefen Bohrung.
Zur Erhöhung der Leistung und der Genauigkeit beim Herstellen von tiefen Bohrungen trägt man auf die Hülle 33 (Fig. 10), die aus Metall besteht und der Spannung zugeführt wird, in einem gewissen Abstand vom Arbeitsende der Hülle 33 einen Elektroisolierüberzug 34 auf. Die Notwendigkeit, den Überzug 34 aufzutragen, erklärt sich dadurch, dass bei der Vorwärtsbewegung der Werkzeugelektrode auf eine grosse Tiefe die Mantelfläche der Hülle 28 (Fig. 8) in Funktion tritt, was zu einem Energieverlust führt und folglich es nicht gestattet, die Form des Entladungsimpulses über die gesamte Tiefe beizubehalten und die Energie einer hohen Dichte vom stirnseitigen Teil der Hülle 28 aus zu entwickeln.
Die Charakteristik der Arbeit der Hülle 33 (Fig. 10) mit dem Elektroisolierüberzug 34 ist, dass die Energie der Einzelladung nur in einem Zwischenraum entwickelt wird: entweder zwischen dem Werkstück 29 und der Zentralelektrode 23, und/oder zwischen dem Werkstück 29 und der Hülle 33. Dies erhöht die Dichte der entwickelten Energie und führt zur Steigerung der Prozessleistung.
Zur Herstellung von schmalen schlitzförmigen Bohrungen ist es erforderlich, dass die Wände der Hüllen 28 und 33 (Fig. 8, 9,10) eine geringere Dicke haben, was bei ihrer Ausführung aus Metall unmöglich ist. In diesem Fall wird die Hülle aus einem Dielektrikum gefertigt.
Die Verwendung einer dielektrischen Hülle 35 (Fig. 11) erlaubt es, die Möglichkeit der Entstehung eines Kurzschlusses zwischen der Mantelfläche der Zentralelektrode 23 und den Wänden der herzustellenden Bohrung völlig auszuschalten, was zuverlässige Bedingungen für eine störungsfreie Arbeit der Werkzeugelektrode schafft und gestattet, die Bohrung mittels des gebogenen herausragenden Abschnitts der Zentralelektrode 23 herzustellen. Dadurch ist es möglich, die Form der Impulsentladung beim Lochen einer Bohrung über die gesamte Tiefe beizubehalten, d.h. ein genau kontrolliertes Lochen des Werkstücks 29 nach einer festgelegten Betriebsart oder nach einem vorgegebenen Programm durchzuführen. Alles das wirkt sich wesentlich auf den Wirkungsgrad, die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Sauberkeit beim Herstellen von Bohrungen aus und ermöglicht es auch, tiefe schmale schlitzförmige Bohrungen zu erhalten.
Das Lochen von Bohrungen mit Hilfe einer solchen Werkzeugelektrode geschieht in ebensolcher Weise wie auch mit Hilfe der Werkzeugelektrode mit der Metallhülle 28 (Fig. 8), wenn ihr keine Spannung zugeführt wird.
. Bei der Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahren zum elektroerosiven Lochen von Bohrungen mit Hilfe der Werkzeugelektroden der genannten Konstruktionen erteilt man zur Leistungssteigerung bei der Herstellung runder Bohrungen der Zentralelektrode 23 ausser der fortschreitenden Vorschubbewegung auch eine Drehbewegung.
Alle vorbeschriebenen Verfahren kann man zum Herstellen von verschieden tiefen Bohrungen zylindrischer Form, sowohl von Grund- als auch Durchgangsbohrungen, anwenden.
Es werden nun Varianten für die Herstellung von Bohrungen mit einem über die Tiefe veränderlichen Quer- und Längsschnittprofil betrachtet.
Das Profil des Quer- und des Längsquerschnitts einer zu lochenden Bohrung hängt in wesentlichem Masse von dem Biegewinkel a des herausragenden Teils der Zentralelektrode 23 ab. Der Winkel a kann in den Grenzen 0° < a < 180° variieren.
Durch Vorgeben eines erforderlichen Biegewinkels a des herausragenden Teils der Zentralelektrode 23 kann man eine
Regelung des Masses und des Profils des Quer- und des Längsschnittes einer herzustellenden Bohrung durchführen.
Das Verfahren zum elektroerosiven Lochen von Bohrungen mit einem über die Tiefe veränderlichen Querschnittsprofil mit Hilfe des unter einem Winkel a gebogenen herausragenden Teils der Zentralelektrode 23 wird folgenderweise durchgeführt.
Je nach der Bewegung der Werkzeugelektrode entlang ihrer Achse in Richtung der herzustellenden Bohrung geschieht deren allmähliches Eindringen in die ständig tiefer werdende Bohrung. Die Bohrung nimmt in diesem Fall die Form eines Schlitzes mit einem über die Tiefe konstanten Querschnittsprofil an (Fig. 12,13). Zum Lochen einer Bohrung mit einem über die Tiefe veränderlichen Querschnittsprofil teilt man der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück 29 (Fig. 8) gleichzeitig mit dem Vorschub längs der eigenen Achse mindestens eine kombinierte Bewegung in der zur Vorschubrichtung senkrechten Richtung um eine vorgegebene Grösse mit. Hierbei kann die Geschwindigkeit der Verschiebung des Werkstücks 29 oder der Werkzeugelektrode in der senkrechten Richtung grösser, kleiner oder derselben Grössenordnung wie die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks 29 oder der Werkzeugelektrode 23 längs der eigenen Achse sein. In Abhängigkeit von dem Verhältnis der Verschiebungsgeschwindigkeiten der Werkzeugelektrode 23 oder des Werkstücks 29 in zwei zueinander senkrechten Richtungen bildet sich eine über die Tiefe veränderliche Fassonbohrung mit erforderlichem Profil und vorgegebenen Quer- und Längsmassen aus.
Die Konfiguration der in diesem Fall herzustellenden Bohrungen hängt auch von der Wahl des Winkels a ab. So erhält man für den Fall, dass der Winkel a gleich 90° ist, eine Konfiguration der zu lochenden Bohrung, die in Fig. 14 gezeigt ist, für einen Winkel a < 90° erhält man die in Fig. 15 gezeigte Bohrung und für einen Winkel a > 90° die in Fig. 16 gezeigte Bohrung.
Zur Erzielung eines Profils der zu lochenden Bohrung mit umgekehrtem Winkel verwendet man die Zentralelektrode 23, deren Ende unter einem Winkel a < 90e (Fig. 17) gebogen ist.
Nach der Eindringung der Werkzeugelektrode 23 in das Werkstück 29 teilt man der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück 29 in einer vorgegebenen Tiefe eine Bewegung in der zur Vorschubrichtung senkrechten Richtung unter gleichzeitiger Verschiebung der Werkzeugelektrode oder des Werkstücks in der Richtung mit, die zur Vorschubbewegung umgekehrt ist. In Abhängigkeit von dem geforderten Profil der herzustellenden Bohrung sowie von den Quer- und Längsmassen derselben wird ein erforderliches Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten des Vorschubs der Werkzeugelektrode oder des Werkstücks 29 in zwei zueinander senkrechten Richtungen ausgewählt.
Zur Herstellung von runden Formprofilen von zu lochenden Bohrungen, die über die Tiefe veränderlich sind und einen umgekehrten Winkel aufweisen, teilt man bei allen vorbeschriebenen Verfahrensschritten der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück 29 eine Drehbewegung mit. Die Profile von in diesem Fall hergestellten Bohrungen sind in Figuren 18,19, 20 gezeigt, während in Fig. 21 ein Profil mit umgekehrtem Winkel gezeigt ist.
Die Drehung der Zentralelektrode 23 (Fig. 8) der Werkzeugelektrode relativ zum Werkstück 29 bewerkstelligt man bei der Erzielung von runden Formprofilen von herzustellenden Bohrungen in grossen Werkstücken und an schwer zugänglichen Stellen von Werkstücken.
Die Drehung des Werkstücks 29 relativ zur Werkzeugelektrode bewerkstelligt man beim Herstellen von Bohrungen in Werkstücken mit kleinen Abmessungen.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
669 349
8
Zur Steigerung der Prozessleistung ist eine Variante möglich, bei der man gleichzeitig sowohl das Werkstück 29, als auch die Zentralelektrode 23 der Werkzeugelektrode unabhängig voneinander in entgegengesetzten Richtungen in Drehung versetzt.
Alle aufgezählten Stadien der vorstehend geschilderten Verfahren zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen wiederholt man notwendigenfalls einige bestimmte Male, aber nur in einem Arbeitsgang.
Man muss bemerken, dass alle Bewegungen zwischen dem Werkstück und der Werkzeugelektrode als Relativbewegungen betrachtet werden können. So z.B. wurden bei der Durchführung der vorbeschriebenen Verfahren Fälle betrachtet, wo das Werkstück unbeweglich blieb, während eine fortschreitende Vorschubbewegung in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück der Werkzeugelektrode erteilt wurde. Zur Herstellung von zylindrischen Bohrungen versetzt man die Zentralelektrode zusätzlich in Drehung. Solch ein Verfahren ist bei der Bearbeitung von grossen Werkstük-ken und an schwer zugänglichen Stellen von Werkstücken zu bevorzugen. Es sind Fälle möglich, wo eine fortschreitende Vorschubbewegung dem Werkstück mitgeteilt wird, während die Werkzeugelektrode in bezug auf das zu bearbeitende Werkstück unbeweglich bleibt. Es sei vermerkt, dass selbst für den Fall der unbeweglichen Werkzeugelektrode der Hülle oder der Zentralelektrode eine Verschiebung erteilt wird zur Beibehaltung der Grösse des herausragenden Teils der Zentralelektrode je nach ihrem Verschleiss während der Elektroerosion.
Zur Herstellung von zylindrischen Bohrungen erteilt man dem Werkstück eine zusätzliche Drehbewegung, bei der relativ feststehenden Werkzeugelektrode.
Ein solches Verfahren ist bevorzugt bei der Bearbeitung von kleinen Werkstücken sowie auch zur Herstellung von Werkstücken in Form von Rohren aus Stabrohlingen.
Es ist auch eine Variante möglich, bei welcher bei der fortschreitenden Vorschubbewegung der Werkzeugelektrode oder des Werkstücks gleichzeitig eine Drehbewegung sowohl der Zentralelektrode, als auch dem Werkstück in entgegengesetzten Richtungen erteilt wird. Dieses Verfahren ist zur Leistungssteigerung durch Erhöhung der Geschwindigkeit der Bohrungsherstellung zweckmässig, wenn es unmöglich sein sollte, die Drehgeschwindigkeit der Zentralelektrode allein oder die Drehgeschwindigkeit des Werkstücks allein zu erhöhen.
Es ist auch zu bemerken, dass man beim Herstellen von Bohrungen mittels der erfmdungsgemässen Werkzeugelektroden eine solche Arbeitsweise auswählen kann, bei welcher der Verschleiss des herausragenden Teils der Zentralelektrode und der Hülle gleich sein wird. In diesem Fall entfällt die Notwendigkeit der unabhängigen Verschiebung der Hülle und der Zentralelektrode relativ zueinander.
Somit gewährleistet die erfindungsgemäss vorgeschlagene Werkzeugelektrode und die Varianten des Verfahrens zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen in Werkstük-ken die Herstellung sowohl von Durchgangs- als auch von Grundbohrungen verschiedener Tiefe und verschiedenen Durchmessers sowie mit einem komplizierten Profil im Quer- oder Längsquerschnitt bei hoher-Leistung und Betriebssicherheit der Werkzeugelektrode und bei hoher Qualität der herzustellenden Bohrung, welche in nur einem Ax-beitsgang ohne irgendeine Vorbearbeitung und ohne Nacharbeit hergestellt wird.
Die Erfindung kann vorwiegend bei der Bearbeitung von elektrisch leitenden Materialien durch Elektroerosion, und zwar von schwerbearbeitbaren (überharten, zähen) Materialien zur Herstellung von rohrförmigen Erzeugnissen und Teilen mit einem komplizierten Querschnittsprofil Anwendung finden. Werkstücke, die mit Hilfe der erfmdungsgemässen Werkzeugelektrode nach dem erfmdungsgemässen Verfahren bearbeitet sind, verwendet man vorwiegend im Kraftfahrzeugbau, Verdichterbau, in der Hydraulik und Pneumatik.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
S
2 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen in Werkstücken, mit einer Zentralelektrode aus einem elektrisch leitenden Material, die in einer Hülle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralelektrode (1,15,18,20,23) inbezug auf die Hülle (6,11,13, 14, 17,21,28, 33, 35) mit einem Spiel angeordnet ist und über das Arbeitsende der Hülle (6,11,13,14,17, 21,28,33, 35) in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück (7,29) vorsteht.
2. Werkzeugelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (6,28) aus Metall besteht.
3. Werkzeugelektrode nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Hülle (11, 33), die aus Metall besteht, ein Elektroisolierüberzug (12,34) in einem gewissen Abstand vom Arbeitsende der Hülle (11, 33) aufgetragen ist.
4. Werkzeugelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (13, 35) aus einem Dielektrikum besteht.
5. Werkzeugelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (6,11,13) in Form eines Rohres und die Zentralelektrode (1) als zylindrischer Stab ausgebildet ist.
6. Werkzeugelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (14,17, 21) und die Zentralelektrode (15,18,20) mit einem Querschnitt ausgeführt sind, welcher das Profil der herzustellenden Bohrung wiederholt.
7. Werkzeugelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der herausragende Teil der Zentralelektrode (23) unter einem Winkel (a) gebogen ausgeführt ist, wobei das Ende des gebogenen Teils über die Grenzen der Mantelfläche der Hülle (28, 33, 35) vorsteht.
8. Verfahren zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen in Werkstücken mittels einer Werkzeugelektrode nach einem der Ansprüche 1,2, 3, 5 oder 7, bei welchem der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschreitende Vorschubbewegung gegeneinander erteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralelektrode (1,23) oder das Werkstück (7,29) in Drehbewegung versetzt wird.
9. Verfahren zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen in Werkstücken mittels einer Werkzeugelektrode nach einem der Ansprüche 1,2, 3,4, 5, 6 oder 7, bei welchem der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschreitende Vorschubbewegung gegeneinander erteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die fortschreitende Vorschubbewegung der Hülle (6, 11, 13,14, 17,21,28, 33, 35) und der Zentralelektrode (1,15,18,20,23) in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück (7,29) unabhängig voneinander erteilt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die fortschreitende Vorschubbewegung der Hülle (6, 11,13,28, 33,35) und die fortschreitende Vorschubbewegung der Zentralelektrode (1,23) unabhängig voneinander bei gleichzeitiger Drehung entweder der Zentralelektrode (1, 23) oder des Werkstücks (7,29) erteilt wird.
11. Verfahren zum elektroerosiven Herstellen von Bohrungen in Werkstücken mittels einer Werkzeugelektrode nach Anspruch 7, bei welchem der Werkzeugelektrode (23) oder dem Werkstück (29) eine fortschreitende Vorschubbewegung relativ zueinander erteilt wird und die Werkzeugelektrode oder das Werkstück während der Vorschubbewegung zumindest in einer zur Richtung ihres Vorschubs senkrechten Richtung abgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass man nach Massgabe der Eindringtiefe der Werkzeugelektrode (23) in das zu bearbeitende Werkstück (29) der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück (29) in einer vorgegebenen Tiefe eine Verschiebung in der zum Vorschub umgekehrten Richtung mit einer solchen Geschwindigkeit erteilt, welche die Erzielung eines Längsprofils der herzustellenden Bohrung mit einem umgekehrten Winkel gewährleistet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralelektrode der Werkzeugelektrode oder das Werkstück (29) relativ zueinander in Drehung versetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralelektrode (23) der Werkzeugelektrode und das Werkstück (29) unabhängig voneinander in entgegengesetzten Richtungen in Drehung versetzt werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/SU1984/000044 WO1986000840A1 (en) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | Electrode-instrument and methods for electric discharge broaching of openings in parts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH669349A5 true CH669349A5 (de) | 1989-03-15 |
Family
ID=21616861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH134286A CH669349A5 (de) | 1984-07-31 | 1986-07-31 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61502808A (de) |
CA (1) | CA1245728A (de) |
CH (1) | CH669349A5 (de) |
DE (1) | DE3490750T1 (de) |
FR (1) | FR2572665B1 (de) |
GB (1) | GB2177644B (de) |
SE (2) | SE460347B (de) |
WO (1) | WO1986000840A1 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989007028A1 (en) * | 1988-01-27 | 1989-08-10 | Institut Elektroniki Imeni U.A.Arifova Akademii Na | Device for electro-erosive perforation of parts |
FR2676514B1 (fr) * | 1991-05-13 | 1993-09-10 | Framatome Sa | Assemblage visse de securite de deux pieces et dispositifs de realisation et de mise en óoeuvre d'un tel assemblage. |
US5605639A (en) * | 1993-12-21 | 1997-02-25 | United Technologies Corporation | Method of producing diffusion holes in turbine components by a multiple piece electrode |
DE19622918A1 (de) * | 1996-06-07 | 1997-12-11 | Fraunhofer Ges Forschung | Werkzeugelektrode und Einrichtung zum funkenerosiven Bearbeiten von Werkstücken, Einrichtung zur Herstellung der Werkzeugelektrode sowie Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugelektrode |
US7214901B1 (en) * | 2006-01-17 | 2007-05-08 | General Electric Company | Duplex electrical discharge machining |
DE102010014242A1 (de) | 2010-04-08 | 2011-10-13 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren und Elektrode zum elektrochemischen Bearbeiten eines Werkstücks |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL180511B (nl) * | 1952-08-08 | Toyama Chemical Co Ltd | Farmaceutisch preparaat met antibacteriele werking, alsmede 7beta-(2-(4-alkyl-2,3-dioxopiperazine-1-ylcarbonylamino)acetylamino)-3-(gesubstitueerd methyl)-3-cefem-4-carbonzuur derivaat. | |
BE553823A (de) * | 1955-12-30 | |||
CH378437A (de) * | 1959-03-04 | 1964-06-15 | Agie Ag Ind Elektronik | Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von metallischen Werkstücken |
US3293166A (en) * | 1963-05-29 | 1966-12-20 | Gen Electric | Electrode for electrolytic machining |
FR1426122A (fr) * | 1963-05-29 | 1966-01-28 | Gen Electric | électrode d'usinage électrolytique |
GB1164536A (en) * | 1967-04-07 | 1969-09-17 | British Motor Corp Ltd | Electrochemical Machining |
GB1372446A (en) * | 1972-03-20 | 1974-10-30 | Steremat Veb | Electro-erosion machine tools |
GB1495710A (en) * | 1974-01-30 | 1977-12-21 | Rolls Royce | Apparatus and method for producing branch passages from an elongate passage in a workpiece |
LU73498A1 (de) * | 1975-10-02 | 1977-05-24 | ||
SU657946A1 (ru) * | 1976-01-19 | 1979-04-25 | Всесоюзный Заочный Политехнический Институт | Способ электрохимической прошивки |
IT1192336B (it) * | 1978-10-30 | 1988-03-31 | Fiat Spa | Utensile ad elettrodo per lavorazioni ad asportazione elettrochimica |
JPS58149131A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-05 | Inoue Japax Res Inc | 放電加工装置 |
CH668929A5 (de) * | 1984-07-19 | 1989-02-15 | Inst Elektroniki Im U A Arifov | Einrichtung zum elektroerosiven lochen von bohrungen in werkstuecken. |
-
1984
- 1984-07-31 GB GB8606771A patent/GB2177644B/en not_active Expired
- 1984-07-31 DE DE19843490750 patent/DE3490750T1/de not_active Ceased
- 1984-07-31 WO PCT/SU1984/000044 patent/WO1986000840A1/ru active Application Filing
- 1984-07-31 JP JP50385284A patent/JPS61502808A/ja active Pending
- 1984-10-26 CA CA000466419A patent/CA1245728A/en not_active Expired
- 1984-11-05 FR FR8416809A patent/FR2572665B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-03-27 SE SE8601445A patent/SE460347B/sv not_active IP Right Cessation
- 1986-07-31 CH CH134286A patent/CH669349A5/de not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-12-05 SE SE8804391A patent/SE8804391L/ not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2177644A (en) | 1987-01-28 |
FR2572665A1 (fr) | 1986-05-09 |
SE460347B (sv) | 1989-10-02 |
SE8804391D0 (sv) | 1988-12-05 |
GB2177644B (en) | 1989-05-17 |
WO1986000840A1 (en) | 1986-02-13 |
CA1245728A (en) | 1988-11-29 |
SE8804391L (sv) | 1988-12-05 |
DE3490750T1 (de) | 1986-08-07 |
SE8601445L (sv) | 1986-03-27 |
JPS61502808A (ja) | 1986-12-04 |
FR2572665B1 (fr) | 1987-01-23 |
GB8606771D0 (en) | 1986-04-23 |
SE8601445D0 (sv) | 1986-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3141602C2 (de) | ||
DE69613755T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Extrusionsdüsen | |
EP0280059A2 (de) | Elektroerosionsmachine zur Bearbeitung von ELektrisch schwach oder nicht leitenden Werkstücken | |
DE10144241B4 (de) | Bohrer | |
DE2118856A1 (de) | Elektrode und Verfahren zur Erzeu gung von Lochern in metallischen Werk stucken mittels eines Elektroerosion gerates | |
DE3600105A1 (de) | Zahnaerztliche reibahle | |
EP0393192A1 (de) | Einrichtung zur elektrochemischen behandlung von erzeugnissen | |
CH669349A5 (de) | ||
DE4338490A1 (de) | Spiralbohrer | |
DE3306713A1 (de) | Edm-verfahren und -vorrichtung | |
DE2131633A1 (de) | Suspensionssieb und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE3513278C2 (de) | ||
DE69004931T2 (de) | Drahtführungen für Geräte vom Typ beweglicher Draht. | |
DE3419503C2 (de) | ||
EP4045219A1 (de) | Verfahren und elektrode zum bearbeiten von bauteilen durch elektrochemisches abtragen | |
DE19522033A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Drehbohrwerkzeugen | |
DE3942604A1 (de) | Drahtelektrodenanordnung zum funkenerosiven schneiden sowie verfahren zu deren herstellung | |
WO2016177453A1 (de) | Erodieren der innenverzahnung an planetwalzenextrudern | |
DE2341671A1 (de) | Elektroerodiermaschine | |
DE3150863A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum fraesen von schmalen nuten | |
DE102020120270B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mikroverzahnungen eines Zahnrads | |
EP0092847B1 (de) | Werkzeugelektrode für die elektroerosive Bearbeitung | |
DE1540772C3 (de) | Verfahren und hohle Elektrode zum elektrolytisch abtragenden Herstellen von Ausnehmungen in der Seitenwand eines in einem metallischen Werkstück vorhandenen Kanals | |
EP2435205B1 (de) | Elektrode zur elektrochemischen bearbeitung eines werkstücks | |
DE2814568A1 (de) | Bohrwerkzeug, insbesondere fuer elektrobohrer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |