DE10103292A1 - Elektrodenführung für Erodiermaschinen sowie Verfahren zum Erodieren von Werkstücken - Google Patents
Elektrodenführung für Erodiermaschinen sowie Verfahren zum Erodieren von WerkstückenInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrodenführung bzw. ein Verfahren zum Erodieren von Werkstücken. Die Elektrodenführung (1) stellt durch eine aus zwei Teilen (2, 3) bestehende Prismenführung mit einer Vorspannvorrichtung (6) eine spielfreie Führung einer Elektrode (4) bereit, wodurch Bohrungen mit einer Genauigkeit von 1 mum herstellbar sind. Weiter ist eine Schwenkvorrichtung (10) zum Schwenken der Elektrodenführung und eine Ausrichtvorrichtung (14) zum Parallelverschieben der Elektrodenführung (1) vorgesehen, wodurch konische Bohrungen herstellbar sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrodenführung für
Erodiermaschinen sowie ein Verfahren zum Erodieren von
Werkstücken.
Funkenerosionsmaschinen sind in vielfältiger Ausgestaltung im
Stand der Technik bekannt. Derartige Maschinen werden bei
spielsweise zur Erzeugung von Bohrungen eingesetzt. Hierbei
werden als Elektrodenführungen beispielsweise Keramikröhrchen
eingesetzt oder es werden Hartmetall-Spannzangen mit einem
seitlichen Spannmechanismus verwendet. Bei diesen bekannten
Elektrodenführungen liegen Toleranzen der Spannlage der E
lektrode zur Drehachse bei 5 µm, wodurch sie zur Erzeugung
von Mikrobohrungen relativ ungenau sind.
Besonders problematisch ist neben der Herstellung von Mikro
bohrungen insbesondere auch die Herstellung von konischen
Mikrobohrungen mit genau definierter Vor- bzw. Hinterweite.
Derartige Mikrobohrungen können in der Serienfertigung mit
einer akzeptablen Toleranz von 1 µm bisher nicht erreicht
werden. Insbesondere konische Mikrobohrungen können nur be
dingt durch Einstellungen an den Erodierparametern erzeugt
werden. Z. B. werden konische Bohrungen durch eine mit zuneh
mender Tiefe der Bohrung erhöhte Abtragleistung erzeugt oder
eine rotierende Drahtelektrode wird mit zunehmender Tiefe der
Bohrung zum Schwingen angeregt, um eine kegelmantelförmige
Bahn zu beschreiben. Mit derartigen Verfahren können jedoch
nur Bohrungen mit ungenauen Abmessungen und relativ großen
Toleranzen von über 5 µm erhalten werden. Beispielsweise bei
der Herstellung von Mikrobohrungen für Kraftstoffeinspritz
ventile wären jedoch Toleranzen im Bereich von 1 µm wün
schenswert. Somit besteht eine Notwendigkeit für eine Elektrodenführung
bzw. ein Erodierverfahren, welche derartige To
leranzen von 1 µm erreichen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elekt
rodenführung bzw. ein Erodierverfahren bereitzustellen, wel
che bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Her
stellbarkeit spielfrei geführt ist, um Bohrungen bzw. Ausspa
rungen mit einer möglichst geringen Toleranz zu erzeugen.
Diese Aufgabe wird durch eine Elektrodenführung bzw. ein Ver
fahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 18 ge
löst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand
der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird somit eine Elektrodenführung bzw. Füh
rungsvorrichtung für eine Elektrode einer Erodiermaschine be
reitgestellt, welche eine Prismenführung bestehend aus einem
Halteteil und einem Andrückteil umfasst. Dabei ist die Elekt
rode zwischen dem Andrückteil und dem Halteteil angeordnet
und geführt. Eine nutförmige Aussparung ist im Halteteil oder
im Andrückteil ausgebildet und das Andrückteil wird mittels
einer Vorspannvorrichtung gegen das Halteteil gedrückt. Somit
kann erfindungsgemäß eine definierte Lage der Elektrode auch
beim Vorschieben der Elektrode während des gesamten Erodier
prozesses mit einer Toleranz von ≦ 1 µm sichergestellt werden,
da die Elektrode spielfrei in der Elektrodenführung geführt
ist. Insbesondere bei drehenden Elektroden kann dabei ein
Rundlauf von ±1 µm genau eingehalten werden. Somit können
z. B. Mikrobohrungen mit höchster Genauigkeit hergestellt wer
den. Dadurch, dass die nutförmige Aussparung entweder im Hal
teteil oder im Andrückteil ausgebildet ist, kann erfindungs
gemäß eine minimale Anzahl von Kontaktstellen zwischen der E
lektrode und der Elektrodenführung erreicht werden. Besonders
bevorzugt ist es dabei, drei Kontaktstellen vorzusehen.
Vorzugsweise ist eine nutförmige Aussparung sowohl im An
drückteil als auch im Halteteil ausgebildet.
Um genau drei Kontaktstellen zwischen der Elektrode und der
Elektrodenführung aufzuweisen, ist die nutförmige Aussparung
bevorzugt im Schnitt V-förmig ausgebildet und entweder nur im
Halteteil oder nur im Andrückteil gebildet.
Um eine sichere und kontinuierliche Führung der Elektrode in
der Elektrodenführung bereitzustellen, wird das Andrückteil
mittels eines Federelements oder mittels eines Gewichtes ge
gen das Halteteil gedrückt. Somit kann eine genaue Führung
gewährleistet werden.
Um jeweils optimale Andrückkräfte für Elektroden mit unter
schiedlichen Durchmessern bereitzustellen, ist die Andrück
kraft des Andrückteils einstellbar. Beispielsweise kann bei
Bereitstellen der Andrückkraft mittels eines Gewichtes dieses
verschiebbar über einen Hebelarm angeordnet sein und abhängig
von seiner Lage eine unterschiedliche Kraft auf das Andrück
teil ausüben. Um eine feine Einstellung zu ermöglichen ist
das Gewicht vorzugsweise über ein Gewinde verstellbar. Weiter
kann beispielsweise ein Federblech als Federelement vorgese
hen sein, dessen Federkraft über verstellbare Anschläge ein
stellbar ist. Die Andrückkraft wird jeweils derart gewählt,
dass der Erodierprozess störungsfrei ablaufen kann.
Vorzugsweise ist die Elektrodenführung rotierend angeordnet.
Besonders bevorzugt ist die Elektrode rotierend angeordnet.
Falls die Elektrodenführung auch rotierend angeordnet ist,
dreht sich die Elektrode vorzugsweise mit der gleichen Ge
schwindigkeit wie die Elektrodenführung.
Um die Elektrodenführung zu schwenken ist weiter eine
Schwenkvorrichtung vorgesehen. Vorzugsweise wird die Elektro
denführung dabei um einen Schwenkwinkel von ±2° um eine Ach
se in Vorschubrichtung geschwenkt, in welcher der Elektroden
draht angeordnet ist. Bei einer rotierenden Elektrode fällt
dabei die Achse in Vorschubrichtung und die Drehachse zusam
men. Durch die Schwenkvorrichtung ist die Elektrodenführung
in einem Winkel relativ zur Drehachse einstellbar. Dadurch
ist es insbesondere möglich, Bohrungen zu erzeugen welche ei
ne Konizität aufweisen, wobei sowohl Bohrungen erzeugt werden
können, welche sich ausgehend von der Seite der Elektroden
einführung konisch verringern (Bohrungen mit einer Vorweite),
als auch Bohrungen erzeugt werden, welche sich ausgehend von
der Seite der Elektrodeneinführung konisch erweitern (Bohrun
gen mit einer Hinterweite). Dabei können die konischen Boh
rungen mit einer glatten Mantellinie hergestellt werden. So
mit können erfindungsgemäß insbesondere Bohrungen von Ein
spritzdüsen für Kraftstoffeinspritzventile mit höchster Ge
nauigkeit hergestellt werden.
Um die Elektrodenführung auch parallel zur Achse in Vorschub
richtung bzw. parallel zur Drehachse verschieben zu können,
ist weiter bevorzugt eine Ausrichtvorrichtung vorgesehen.
Besonders bevorzugt ist die Ausrichtvorrichtung in einem
Drehkopf angeordnet. Dabei kann die Ausrichtvorrichtung z. B.
derart aufgebaut sein, dass sie vier im Drehkopf angeordnete
Schrauben aufweist, welche jeweils von einer anderen Seite
der Elektrodenführung anliegen und die Elektrodenführung zwi
schen sich zentrieren. Dadurch kann die Position der Elektro
denführung in beliebiger radialer Richtung parallel zur Dreh
achse der Elektrode verschoben werden.
Vorteilhaft ist das Andrückteil in seinem mittleren Bereich
zur Elektrode hin mit einer weiteren Aussparung gebildet. Da
durch wird die Elektrode nur über zwei Bereiche des Andrück
teils gegen das Halteteil gedrückt und geführt. Mit anderen
Worten wird die Elektrode nur an den beiden Enden des An
drückteils gegen das Halteteil gedrückt.
Besonders bevorzugt ist die Elektrodenführung im Drehkopf an
geordnet, welcher in einer Brücke gelagert ist. Zur Lagerung
des Drehkopfes werden dabei Präzisionslager verwendet.
Vorzugsweise ist die Brücke über spielfreie Kugelführungen in
einer Spindel der Erodiermaschine in Achsrichtung verschieb
bar gelagert.
Um einen Vorschub der Brücke zu begrenzen, ist vorteilhaft
ein Anschlag vorgesehen ist.
Besonders bevorzugt ist der Anschlag verstellbar ausgebildet.
Um einen einfachen Aufbau des Drehkopfs zu ermöglichen, wird
der Drehkopf bevorzugt über einen Mitnehmer von der Spindel
angetrieben.
Vorteilhaft wird die Elektrodenführung aus einer Al2O3-
Keramik oder aus Hartmetall oder aus Stahl hergestellt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erodieren von Aus
sparungen, insbesondere von Mikrobohrungen, in Werkstücken
umfasst eine Elektrodenführung ein Halteteil und ein Andrück
teil, wobei eine nutförmige Aussparung im Halteteil und/oder
im Andrückteil vorgesehen ist. Eine Elektrode ist zwischen
dem Halteteil und dem Andrückteil angeordnet. Das Andrückteil
wird mittels einer Vorspannvorrichtung gegen das Halteteil
gedrückt. Die Elektrode ist weiterhin rotierend angeordnet,
wobei zum Erodieren nur die Elektrode vorgeschoben wird und
die Elektrodenführung in einem definierten Abstand zum Werk
stück in Vorschubrichtung verbleibt. Somit können erfindungs
gemäß Bohrungen mit einer Toleranz von ±1 µm hergestellt wer
den.
Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die E
lektrodenführung rotierend angeordnet.
Vorzugsweise kann die Elektrodenführung mittels einer
Schwenkvorrichtung geschwenkt werden, so dass die Elektroden
führung und damit auch die aus der Elektrodenführung austre
tende Elektrode zur Drehachse schräg gestellt ist. Dadurch
können bei einer rotierenden Elektrodenführung insbesondere
konische Bohrungen sowohl mit einer Vorweite als auch mit ei
ner Hinterweite hergestellt werden. Um Bohrungen mit einer
Hinterweite herzustellen, wird die Elektrodenführung parallel
zur Drehachse der Elektrode verschoben und zwar derart, dass
der Eintrittspunkt der Elektrode am Werkstück, welche mittels
der Schwenkvorrichtung schräg gestellt wurde, genau auf der
Drehachse der Elektrodenführung liegt. Wenn nun die Elektrode
vorgeschoben wird, wird beschreibt die rotierende Elektrode
eine Kegelmantelbewegung, so dass eine konische Bohrung mit
einer Hinterweite erzeugt wird, wobei die Mittelachse der er
zeugten Bohrung auf der Drehachse der Elektrodenführung
liegt. Wenn eine konische Bohrung mit einer Vorweite herge
stellt werden soll wird die Elektrodenführung in Parallel
richtung zur Drehachse derart verschoben, dass eine Ein
trittsposition der Elektrode in das Werkstück am großen
Durchmesser der herzustellenden Bohrung (27) liegt. Somit
können erfindungsgemäß z. B. konische Bohrungen mit einer Hin
terweite von 0 bis 100 µm auf eine Bohrungstiefe von 1 mm mit
gerader Mantellinie hergestellt werden. Es sei angemerkt,
dass die Parallelverschiebung bzw. das Schwenken der Elektro
denführung auch durch eine automatische Steuerung vorgenommen
werden kann und auch während des Bearbeitungsprozesses verän
dert werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausfüh
rungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
In der Zeichnung ist:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Erodiermaschi
ne mit einer erfindungsgemäßen Elektrodenführung ge
mäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in Fig. 1
dargestellten erfindungsgemäßen Elektrodenführung;
Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der Elektrodenführung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Elektrodenführung bei der Herstellung einer Bohrung
mit einer Hinterweite;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Elektrodenführung bei der Herstellung einer Bohrung
mit einer Vorweite;
Fig. 6 eine vergrößerte Seitenansicht einer Elektrodenfüh
rung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 7 eine vergrößerte Seitenansicht einer Elektrodenfüh
rung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung; und
Fig. 8 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Elektroden
führung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 ein
erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Elektro
denführung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel beschrie
ben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die erfindungsgemäße Elektro
denführung 1 ein Halteteil 2 und ein Andrückteil 3. Das An
drückteil 3 wird über eine Vorspannvorrichtung 6 gegen das
Halteteil 2 gedrückt. Zwischen dem Halteteil und dem Andrück
teil wird eine rotierende Elektrode 4 in Form eines Drahtes
geführt. Die Elektrode 4 wird über eine Elektrodenspindel 18
angetrieben.
Im Andrückteil 3 ist eine Aussparung 25 vorgesehen (vgl.
Fig. 3), so dass die Elektrode am Andrückteil 3 nur an deren
beiden Enden anliegt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist
das Halteteil 2 eine nutförmige Aussparung 5 auf, welche im
Schnitt V-förmig gebildet ist und die Elektrode 4 teilweise
aufnimmt. Somit sind zwischen der Elektrodenführung 1 und der
Elektrode 4 genau drei Kontaktstellen vorgesehen.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, umfasst die Vor
spannvorrichtung 6 ein Federelement 7, deren Federkraft über
eine Befestigungsvorrichtung 9 auf das Andrückteil 3 wirkt.
Dadurch wird die Elektrode 4 sicher in der Elektrodenführung
1 geführt ohne dass ein Spiel der Elektrode 4 in der Elektro
denführung 1 möglich ist. Die Stärke der Federkraft kann über
eine Justierschraube 28 eingestellt werden. Eine Schraube 29
dient zur Fixierung des Federelements.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist weiter eine Schwenkvorrichtung 10
vorgesehen. Die Schwenkvorrichtung 10 umfasst eine erste
Schraube 12 und eine zweite Schraube 13. Durch Einstellung ü
ber die Schrauben kann die Elektrodenführung 1 um einen
Schwenkpunkt 11 geschwenkt werden. Dadurch kann die Elektro
denführung 1 relativ zur Drehachse X-X der Elektrode 4 in ei
nem bestimmten Winkel geneigt werden.
Weiterhin ist eine Ausrichtvorrichtung 14 vorgesehen, welche
über vier Justierschrauben 24 einstellbar ist. Aus Gründen
einer vereinfachten Darstellung ist in Fig. 1 nur eine Jus
tierschraube 24 dargestellt. Über die Ausrichtvorrichtung 14
kann die Elektrodenführung 1 parallel zur Drehachse X-X ver
schoben werden.
Die Elektrodenführung 1 ist über die Ausrichtvorrichtung 14
in einem Drehkopf 15 angeordnet. Der Drehkopf 15 ist mittels
Präzisionslager 16 in einer Brücke 17 gelagert. Die Brücke 17
ist mit zwei Führungsstangen über spielfreie Kugelführungen
20 in der Spindel der Erodiermaschine in Achsrichtung überfe
dert verschiebbar gelagert. Die Erodierspindel 18 treibt da
bei den Drehkopf 15 über einen Mitnehmer 19 an. Somit rotiert
auch die Elektrodenführung 1 mit der gleichen Drehzahl wie
die Elektrode 4. Die Elektrode 4 kann mittels einer Elektro
denklemmung 23 geklemmt werden und dadurch schrittweise oder
kontinuierlich aus der Elektrodenführung 1 heraus geschoben
werden, um eine Bohrung in einem Werkstück 26 zu erodieren.
Zum Erodieren schlägt die Brücke 17 an einem einstellbaren
Anschlag 21 an, welcher an einem Maschinentisch 22 angeordnet
ist. Dadurch kann der Abstand der Elektrode 4 zum Werkstück
26 entsprechend den Anforderungen des Erodierprozesses stu
fenlos eingestellt werden. Zum Erodieren wird nun die rotie
rende Elektrode 4 mittels der Elektrodenklemmung 23 vorge
schoben. Dabei bleibt die ebenfalls rotierende Elektrodenfüh
rung 1 in einem definierten Abstand A zum Werkstück 26 stehen
(vgl. Fig. 1). Beim Vorschieben der Elektrode beeinflusst
die Elektrodenklemmung 23 die Lage der Elektrode zur Drehach
se X-X nicht, so dass der Rundlauf der Elektrode 4 durch die
Elektrodenführung 1 auf ≦ 1 µm genau eingehalten werden kann.
Ebenfalls erfolgt keine Beeinflussung der Elektrodenlage wäh
rend des Erodierprozesses aufgrund des Antriebs über den Mit
nehmer 19 durch die abgekoppelte Erodierspindel 18. Somit
können insbesondere Mikrobohrungen mit höchster Genauigkeit
hergestellt werden. Durch die rotierende Elektrode 4 werden
auch etwa vorhandene minimale Formfehler der Elektrode 4
nicht auf die Bohrungsform übertragen, da die Elektrode ro
tiert und damit die Kreisform der Bohrung verbessert. Es sei
angemerkt, dass die erfindungsgemäße Elektrodenführung 1 auch
für stehende Elektroden geeignet ist und damit auch andere
Lochformen bzw. Aussparungen, z. B. mittels Profilelektroden,
hergestellt werden können.
Weiterhin können mittels der erfindungsgemäßen Elektrodenfüh
rung 1 und dem erfindungsgemäßen Verfahren auch konische Boh
rungen und insbesondere konische Bohrungen mit einer Hinter
weite hergestellt werden. Bei konischen Bohrungen mit einer
Hinterweite ist die Bohrung derart ausgebildet, dass der Boh
rungsdurchmesser mit zunehmender Tiefe der Bohrung zunimmt.
Eine derartige Bohrung 27 mit Hinterweite ist z. B. in Fig. 4
dargestellt.
Zur Herstellung der in Fig. 4 gezeigten Bohrung mit Hinter
weite wird zuerst die Elektrodenführung 1 mittels der Schrau
ben 12, 13 der Schwenkvorrichtung 10 um den Schwenkpunkt 11
geschwenkt. Der Umfang der Schwenkbewegung hängt dabei von
der Art der gewünschten Konizität ab. Üblicherweise wird die
Elektrodenführung 1 um einen Winkel α von 0° bis ca. 2° ge
schwenkt. Dadurch wird der Elektrodendraht leicht gebogen.
Anschließend wird die Elektrodenführung 1 mittels der Aus
richtvorrichtung 14 parallel zur Drehachse X-X verschoben.
Dabei wird die Elektrodenführung 1 so weit parallel zur Dreh
achse X-X verschoben, bis der Eintrittspunkt der Elektrode 4
in das Werkstück 26 genau auf der ursprünglichen Drehachse X-
X liegt (vgl. Fig. 4). Somit rotiert die Elektrodenführung 1
um die Drehachse X-X, wobei ihre Spitze nahe der Drehachse
liegt. Wenn nun die rotierende Elektrode 4 vorgeschoben wird,
beschreibt sie eine Bewegung auf einem Kegelmantel, wodurch
eine konische Bohrung 27 mit einer Hinterweite erzeugt wird.
In Fig. 5 ist die Herstellung einer Bohrung mit einer Vor
weite dargestellt. Wie bei der Herstellung einer Bohrung mit
einer Hinterweite wird die Elektrodenführung 1 um eine Winkel
α geschwenkt und anschließend parallel zur Drehachse X-X
verschoben. Hierbei erfolgt eine Parallelverschiebung der E
lektrodenführung 1 allerdings derart, dass der Eintrittspunkt
der Elektrode 4 in das Werkstück 26 am äußeren Durchmesser
der Bohrung 27 liegt. Dadurch rotiert die Elektrodenführung 1
in einem gewissen Abstand um die Drehachse X-X und beschreibt
eine Bewegung auf einem kopfstehenden Kegelmantel (vgl. Fig.
5). Nach Fertigstellung der Bohrung 27 liegt die während des
Erodierens vorgeschobene Elektrode 4 dann genau auf der Dreh
achse X-X.
Da die Elektrode 4 auch bei der Herstellung von konischen
Bohrungen ständig durch die erfindungsgemäße Elektrodenfüh
rung 1 geführt wird, können diese Bohrungen schnell und auf
einfache Weise mit einer Genauigkeit von 1 µm hergestellt wer
den, was mit den bisher im Stand der Technik bekannten Ver
fahren, die die Abtragrate mit zunehmender Tiefe der Bohrung
vergrößern bzw. verkleinern oder die Elektrode mit zunehmen
der Tiefe der Bohrung ins Schwingen versetzen, nicht möglich
war. Somit stellt die vorliegende Erfindung einen besonderen
Fortschritt zur rationalen Herstellung von Bohrungen und ins
besondere von Mikrobohrungen mittels Erodierverfahren bereit.
In Fig. 6 ist eine Elektrodenführung 1 gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel dargestellt. Gleiche bzw. funktional
gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen wie
im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zwei
ten Ausführungsbeispiel die Vorspannvorrichtung 6 durch ein
Gewicht 8 ausgebildet. Das Gewicht 8 wirkt über einen Hebel
arm und eine Befestigungsvorrichtung 9 auf das Andrückteil 3,
um es gegen das Halteteil 2 zu drücken (vgl. Fig. 6). Das
Gewicht 8 ist dabei als zylinderförmiger Körper mit eine in
neren Durchgangsöffnung ausgebildet. In der Durchgangsöffnung
ist ein Gewinde eingeschnitten, über welches das Gewicht ver
stellbar ist, so dass die wirksame Länge des Hebelarms verän
derbar ist und die Andrückkraft des Andrückelements 3 einge
stellt werden kann. Um die Schwenkbewegung der Elektrodenfüh
rung 1 nicht zu behindern, ist die Vorspannvorrichtung gelen
kig ausgebildet (vgl. Fig. 6). Ansonsten entspricht die E
lektrodenführung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels der des
ersten Ausführungsbeispiels, so dass auf eine weitere Be
schreibung verzichtet werden kann.
In Fig. 7 ist eine Elektrodenführung 1 gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel dargestellt. Gleiche bzw. funktional
gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen wie
im ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
Im Unterschied zu den vorher beschriebenen Ausführungsbei
spielen wird beim dritten Ausführungsbeispiel eine Vorspan
nung auf die aus zwei Halbschalen 2 und 3 bestehende Elektro
denführung 1 mittels einer Justierschraube 30 aufgebracht.
Die Elektrodenführung 1 besteht aus mehreren aufeinanderfol
genden Zylinderkörpern, welche jeweils einen kleineren Durch
messer als der vorhergehende Zylinderkörper aufweisen. Vor
zugsweise ist die Elektrodenführung aus zwei zylinderförmig
abgesetzten (gestuften) Halbschalen gebildet. Diese Elektro
denführung wird insbesondere zur Herstellung von zylindri
schen Mikrobohrungen verwendet. Ansonsten entspricht die E
lektrodenführung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels der des
ersten Ausführungsbeispiels, so dass auf eine weitere Be
schreibung verzichtet werden kann.
In Fig. 8 ist eine Elektrodenführung 1 gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel dargestellt. Gleiche bzw. funktional
gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen wie
in den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen bezeichnet.
Im Gegensatz zu den vorher beschriebenen Ausführungsbeispie
len, bei denen die Elektrodenführung 1 eine zylindrische Au
ßenform aufweist (vgl. Fig. 7), weist die Elektrodenführung
1 dieses Ausführungsbeispiels eine rechteckige Außenform auf.
Es sei angemerkt, dass abhängig von der zu erzeugenden Aus
sparung auch andere Außenformen wie z. B. eine dreieckige
denkbar sind.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine E
lektrodenführung 1 bzw. ein Verfahren zum Erodieren von
Werkstücken. Die Elektrodenführung 1 stellt durch eine aus
zwei Teilen 2, 3 bestehende Prismenführung mit einer Vor
spannvorrichtung 6 eine spielfreie Führung einer Elektrode 4
bereit, wodurch Bohrungen mit einer Genauigkeit von 1 µm her
stellbar sind. Weiter ist eine Schwenkvorrichtung 10 zum
Schwenken der Elektrodenführung 1 und eine Ausrichtvorrich
tung 14 zum Parallelverschieben der Elektrodenführung 1 vor
gesehen, wodurch konische Bohrungen herstellbar sind.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß
der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken
und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rah
men der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifika
tionen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Ä
quivalente zu verlassen.
Claims (21)
1. Elektrodenführung für eine Elektrode (4) einer Erodierma
schine, wobei die Elektrodenführung (1) einen Halteteil (2)
und einen Andrückteil (3) umfasst, wobei eine nutförmige Aus
sparung (5) im Halteteil (2) oder im Andrückteil (3) ausge
bildet ist, das Andrückteil (3) mittels einer Vorspannvor
richtung (6) gegen das Halteteil (2) vorgespannt ist und die
Elektrode (4) zwischen dem Andrückteil (3) und dem Halteteil
(2) angeordnet und spielfrei geführt ist.
2. Elektrodenführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass eine nutförmige Aussparung (5) im Andrück
teil und im Halteteil ausgebildet ist.
3. Elektrodenführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die nutförmige Aussparung (5) im
Schnitt V-förmig ausgebildet ist.
4. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, dass die Vorspannvorrichtung
(6) zum Andrücken des Andrückteils (3) gegen das Halteteil
(2) als Federelement (7) oder als Gewicht (8) ausgebildet
ist.
5. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, dass die Andrückkraft des An
drückteils (3) einstellbar ist.
6. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, dass die Elektrodenführung (1)
rotierend angeordnet ist.
7. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, dass die Elektrode (4) rotie
rend angeordnet ist.
8. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, dass die Elektrodenführung (1)
weiter eine Schwenkvorrichtung (10) umfasst, um die Elektro
denführung zu schwenken.
9. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, dass eine Ausrichtvorrichtung
(14) vorgesehen ist, um die Elektrodenführung (1) parallel zu
einer Drehachse (X-X) zu verschieben.
10. Elektrodenführung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Ausrichtvorrichtung (14) in einem
Drehkopf (15) angeordnet ist.
11. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Andrückteil (3) in
seinem mittleren Bereich zur Elektrode (4) hin mit einer wei
teren Aussparung (25) gebildet ist.
12. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenführung
im Drehkopf (15) angeordnet ist, welcher in einer Brücke (17)
gelagert ist.
13. Elektrodenführung nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Brücke (17) über spielfreie Ku
gelführungen (20) in einer Spindel (18) der Erodiermaschine
in Achsrichtung (X-X) verschiebbar gelagert ist.
14. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag (21) zur
Begrenzung des Vorschubs der Brücke (17) vorgesehen ist.
15. Elektrodenführung nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Anschlag (21) verstellbar ange
ordnet ist.
16. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkopf (15) über
einen Mitnehmer (19) von der Spindel (18) angetrieben wird.
17. Elektrodenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenführung
(1) aus einer Al2O3-Keramik oder aus Hartmetall oder aus
Stahl hergestellt ist.
18. Verfahren zum Erodieren von Aussparungen (27), insbeson
dere Mikrobohrungen, in Werkstücken (26) gekennzeichnet
durch eine Elektrodenführung (1) umfassend einen Halteteil
(2) und einen Andrückteil (3), wobei eine nutförmige Ausspa
rung (5) im Halteteil (2) und/oder im Andrückteil (3) vorge
sehen ist, wobei eine Elektrode (4) zwischen dem Halteteil
(2) und dem Andrückteil (3) angeordnet ist und spielfrei ge
führt ist, die Elektrode (4) rotierend angeordnet ist und das
Andrückteil (3) mittels einer Vorspannvorrichtung (6) gegen
das Halteteil (2) gedrückt wird, wobei zum Erodieren nur die
Elektrode (4) vorgeschoben wird und die Elektrodenführung (1)
in einem definierten Abstand zum Werkstück (26) in Vorschub
richtung verbleibt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich
net, dass die Elektrodenführung (1) rotierend angeordnet
ist.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Elektrodenführung (1) mittels ei
ner Schwenkvorrichtung (10) geschwenkt wird, so dass die E
lektrodenführung zur Drehachse (X-X) schräg gestellt ist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich
net, dass die Elektrodenführung (1) zur Herstellung von ko
nischen Bohrungen in Parallelrichtung zur Drehachse (X-X)
verschiebbar ist, so dass eine Eintrittsposition der Elektro
de (4) in das Werkstück (26) am Schnittpunkt der Drehachse
(X-X) mit dem Werkstück (26) oder am großen Durchmesser der
herzustellenden Bohrung (27) liegt.
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