DE1003879B

DE1003879B - Workpiece holder for electrical erosion devices

Info

Publication number: DE1003879B
Application number: DEV9844A
Authority: DE
Inventors: Otto Vogler; Helmut Rossa; Otto Dohle
Original assignee: WALZWERK HETTSTEDT KUPFER und
Current assignee: WALZWERK HETTSTEDT KUPFER und
Priority date: 1955-12-06
Filing date: 1955-12-06
Publication date: 1957-03-07

Description

Werkstückhalter für Elektro-Erosions-Geräte Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen von Werkstücken, die nach dem elektroerosiven Verfahren bearbeitet werden sollen.Workpiece holder for electrical erosion devices The invention relates to a device for clamping workpieces, which is produced according to the electrical discharge machining process should be processed.

Beim elektroerosiven Verfahren zur Bearbeitung metallischer Werkstoffe wird in bekannter Weise die abtragende Wirkung elektrischer Funkentladungen z. B. dazu benutzt, um Bohrungen und Hohlräume in schwer verspanbare Metalle einzuarbeiten. Zur Erhöhung der Wirkung der Funkentladung erfolgt der Arbeitsvorgang unter einem geeigneten Dielektrikum, z. B. Petroleum, Transformatorenöl od. dgl.In the electroerosive process for machining metallic materials is in a known manner the erosive effect of electrical spark discharges z. B. used to work holes and cavities in difficult to machine metals. To increase the effect of the spark discharge, the work process is carried out under a suitable dielectric, e.g. B. petroleum, transformer oil or the like.

Da bei diesem Verfahren durch den Entladungsvorgang nicht nur eine Abtragung des Metalls, sondern zugleich auch eine Zersetzung und Verdampfung des Dielektrikums bewirkt wird, ergeben sich noch folgende Mängel des Verfahrens. Die erzeugten Gase stören die Entladung, da der Durchschlag des Gases höhere Spannungen erfordert als der Durchschlag der Flüssigkeit. Die Gasentwicklung ist besonders bei tiefen Bohrungen und komplizierten Querschnitten bedeutend. Da das Entweichen der Gase langsamer vor sich geht als die Aufladung der Kondensatoren, wird die Entladungsfolge verzögert, und die Leistung der Maschine wird nicht voll ausgenutzt. Außerdem wird durch die Gasentwicklung das Dielektrikum verdrängt, die Folge hiervon sind Ansammlungen von abgetragenen Metallteilchen und Rückständen des verdampften Dielektrikums. Diese bilden eine feste, schlackenartige, halbleitende Masse, die teilweise an den Elektroden haftet und die Ursache von Narben und Verzerrungen in den herzustellenden Hohlräumen ist.Since in this process not only one Removal of the metal, but also a decomposition and evaporation of the Dielectric is effected, there are still the following shortcomings of the method. the generated gases disturb the discharge, since the breakdown of the gas higher voltages required than the breakthrough of the liquid. The gas development is special Significant for deep bores and complicated cross-sections. Since the escape the gases go on more slowly than the charging of the capacitors, the discharge sequence becomes delayed, and the machine's performance is not being used to the full. Also will the dielectric is displaced by the development of gas, which results in accumulations of removed metal particles and residues of the evaporated dielectric. These form a solid, slag-like, semiconducting mass that partially attaches to the electrodes adheres and the cause of scars and distortions in the cavities to be created is.

Zur Vermeidung der beschriebenen Mängel sind verschiedene Mittel angewendet worden. Man hat bei tiefen Bohrungen die Elektrode axial schwingend angeordnet oder die Elektrode mit einer axialen Bohrung, in anderen Fällen außen mit gewindeähnlichen Rillen versehen. Vibrierende Elektroden haben den Nachteil, daß sie zu Querschwingungen neigen, besonders bei unsymmetrischen Profilen, wodurch die Bohrungen im Werkstück ungenau werden.Various means are used to avoid the deficiencies described been. In the case of deep bores, the electrode has been arranged to oscillate axially or the electrode with an axial bore, in other cases externally with a thread-like bore Provided with grooves. Vibrating electrodes have the disadvantage that they cause transverse vibrations tend, especially in the case of asymmetrical profiles, whereby the holes in the workpiece become imprecise.

Längsbohrungen in der Elektrode oder Rillen auf ihrer Oberfläche verursachen in der Herstellung hohe Kosten und lassen sich bei dünnwandigen und komplizierten Querschnitten überhaupt nicht anbringen.Cause longitudinal holes in the electrode or grooves on its surface High cost to manufacture and can be thin-walled and complicated Do not apply cross-sections at all.

Die Erfindung besteht nun darin, daß der Werkstückhalter derart ausgebildet ist, daß er rotiert und/oder axiale Schwingungen ausführt. Gemäß der Erfindung werden also die Schwierigkeiten auf folgende Weise überwunden: Die Vibrationsbewegung wird nicht wie bei den bekannten Geräten von der Elektrode, sondern vom Werks.tückträger ausgeführt, wodurch die Querschwingungen der Elektrode ausgeschaltet sind. Die Elektroden haben meist die Form dünner Nadeln aus Kupfer oder Messing, sie geraten daher auch bei hohen Drehzahlen infolge von Unwucht in Querschwingungen, deren Beseitigung schwierig ist. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung mit rotierendem Werkstückhalter ist dagegen eine Auswuchtung leicht möglich, wodurch sich die Querschwingungen beherrschen lassen.The invention consists in that the workpiece holder is designed in this way is that it rotates and / or performs axial vibrations. According to the invention thus overcome the difficulties in the following way: The vibratory movement becomes not from the electrode as with the known devices, but from the workpiece carrier executed, whereby the transverse vibrations of the electrode are switched off. The electrodes usually have the shape of thin needles made of copper or brass, so they are also advisable at high speeds due to unbalance in transverse vibrations, their elimination is difficult. In the arrangement according to the invention with a rotating workpiece holder On the other hand, balancing is easily possible, so that the transverse vibrations are controlled permit.

Durch die Rotation des Werkstückhalters ergibt sich noch ein: weiterer Vorteil, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Kopf des Werkstückhalters in der Art eines Kreiselpumpenläufers ausgebildet ist. Die Rotation saugt dann die Arbeitsflüssigkeit ab, dadurch wird ständig frisches Dielektrikum zwischen Elektrode und Werkstück hindurch gefördert.The rotation of the workpiece holder results in one more thing: another Advantage if, according to a development of the invention, the head of the workpiece holder is designed in the manner of a centrifugal pump rotor. The rotation then sucks the Working fluid from, thereby constantly fresh dielectric between the electrode and workpiece conveyed through.

Außerdem ergibt das Arbeiten mit stillstehender Elektrode und rotierendem Werkstückhalter noch weitere Vorteile: Verschiebt man die Achse von Werkstückhalter und Elektrode parallel zueinander, so lassen sich mit derselben Elektrode Bohrungen von beliebig größerem Durchmesser als dem der Elektrode herstellen. Es entsteht dadurch auch ein größerer freier Querschnitt für den Durchfluß der Arbeitsflüssigkeit. Ferner kann man durch Neigen der Elektrodenachse um einen bestimmten Winkel konische Löcher mittels zylindrischer Elektrode herstellen, z. B. den Einlaufkonus und den Schmierkanal bei Ziehsteinen.In addition, working with stationary and rotating electrodes results Workpiece holder even more advantages: You move the axis of the workpiece holder and electrodes parallel to each other, so holes can be drilled with the same electrode of any larger diameter than that of the electrode. It arises thereby also a larger free cross-section for the flow of the working fluid. Furthermore, by inclining the electrode axis by a certain angle, one can be conical Prepare holes using a cylindrical electrode, e.g. B. the inlet cone and the Lubrication channel in drawing dies.

In der Zeichnung ist ein Anwendungsbeispiel dargestellt. In einem Gehäuse 1 befindet sich der Elektromotor 2 sowie ein Magnetsystem, bestehend aus dem Eisenkern 3 und der Erregerspule 4. Der Motor setzt den Werkstückhalter 5 in Umlauf. Motor und Eisenkern sind durch zwei Membranen 6 im Gehäuse aufgehängt. Der Werkstückträger ist starr mit der Motorwelle gekuppelt. Durch Erregung der Spule werden Motor und Werkstückträger über den Magnetkern in axiale Schwingungen versetzt.An application example is shown in the drawing. In one Housing 1 is the electric motor 2 and a magnet system, consisting of the iron core 3 and the excitation coil 4. The motor sets the workpiece holder 5 in Circulation. The motor and iron core are suspended in the housing by two membranes 6. Of the The workpiece carrier is rigidly coupled to the motor shaft. By energizing the coil will Motor and workpiece carrier set in axial vibrations via the magnetic core.

Das Werkstück selbst - beispielsweise- ein Hartmetallziehstein - ist in der Skizze nicht dargestellt. Der Steinträger 5 besitzt unterhalb des eingespannten Werkstückes einen zylindrischen Hohlraum 7, von dem aus radial angeordnete Kanäle 8 nach außen führen. Die Zentrifugalkraft erzeugt in dem Dielektrikum unter dem Werkstück ein Vakuum. Da die Ziehsteinrohlinge aus Hartmetall in der Regel kleine vorgesinterte Löcher haben, wird durch diese das Dielektrikum in beständigem Strom abgesaugt, und die durch den elektrischen Funken entstehenden Gasblasen und Rückstände werden laufend entfernt. Die herausgeschleuderte, mit abgetragenen Stoffteilchen durchsetzte Arbeitsflüssigkeit fängt sich in einer Zentrifugentrommel 9. In dieser wird der mitgerissene Schlamm infolge seines größeren spezifischen Gewichtes festgehalten und die Flüssigkeit von den Verunreinigungen befreit. Durch Auswechseln der Trommel 9 wird der ausgeschleuderte Schlamm ohne Störung des Betriebes entfernt, während bei denn bisher üblichen Durchleiten der Arbeitsflüssigkeit durch Filter in kurzer Zeit Verstopfungen und zeitraubende Unterbrechungen der Arbeit eintraten. Somit werden gleichbleibend günstige Arbeitsbedingungen geschaffen.The workpiece itself - for example a hard metal drawing die - is not shown in the sketch. The stone carrier 5 has below the clamped Workpiece a cylindrical cavity 7, from which radially arranged channels 8 lead to the outside. The centrifugal force created in the dielectric under the Workpiece a vacuum. Since the drawing die blanks made of hard metal are usually small If you have pre-sintered holes, the dielectric will flow through them sucked off, and the gas bubbles and residues created by the electrical sparks are continuously removed. The flung out, with worn away particles of material permeated working fluid is caught in a centrifuge drum 9. In this the entrained sludge is retained due to its greater specific weight and freed the liquid from the impurities. By changing the drum 9, the centrifuged sludge is removed without disrupting operation, while in the case of the previously usual passage of the working fluid through filters in a short time Time clogs and time-consuming interruptions to work occurred. Consequently consistently favorable working conditions are created.

Die vorbeschriebene Anordnung ist speziell für die Herstellung runder Bohrungen geeignet. Handelt es sich um profilierte Bohrungen, so führt der Werkstückträger nur axiale Schwingungen aus. Das Vakuum unter dem Stein wird hier in bekannter Weise durch eine gesonderte Zentrifugalpumpe erzeugt. 10 ist eine der drei um 120° zueinander versetzten Stahlkugeln, mit denen das Werkstück durch die Überwurfkappe 11 festgespannt wird.The above-described arrangement is especially for the production of round Suitable for drilling. If the bores are profiled, the workpiece carrier leads only axial vibrations. The vacuum under the stone is here in a known way generated by a separate centrifugal pump. 10 is one of the three at 120 ° to each other offset steel balls with which the workpiece is clamped through the cap 11 will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Workpiece holder for electrical erosion devices, thereby characterized in that the workpiece holder is designed so that it rotates and / or executes axial vibrations.

2. Workpiece holder according to claim 1, characterized in that that its head is designed in the manner of a centrifugal pump that by the Centrifugal force of the rotational movement serving as a dielectric means, z. B. C51, is continuously extracted from the workpiece.

3. Workpiece holder according to claim 1 and 2, characterized in that in a device attached to it in the manner of a Centrifugal drum (9) with the dielectric throws off the extracted residues and removed from the dielectric.

4. Method of using electrical discharge machining of a workpiece holder according to claims 1 to 3, characterized in that with a fixed eccentrically arranged electrode cylindrical bores of any diameter can be produced with a rotating workpiece holder.

5. The method according to claim 4, characterized in that by inclining the axis of the fixed eccentric arranged electrode conical bores are made.