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Vorrichtung zur Elektroerosion mit einem durch einen Vorschubschlitten
bewegten Elektrodenhalter Bei der Bearbeitung von Werkstücken nach dem Elektroerosionsverfahren
mit selbsttätig gesteuertem Vorschub der Elektrode in Richtung des Werkstückes kann
es vorkommen, daß ein Kurzschluß zwischen Elektrode und dem Werkstück entsteht.
Die bekannten Steuerungen ziehen in einem solchen Fall die Elektrode mit Hilfe des
Elektrodeuantriebs zurück und schieben sie anschließend wieder vor. Bei unmittelbarem
elektromotorischen Antrieb des die Elektrode tragenden Vorschubschlittens muß die
Drehrichtung des Motors zweimal umgekehrt werden. Bei mittelbarem Antrieb über eine
Umkehrkupplung zwischen dem Antrieb und dem Vorschubschlitten muß die Umkehrkupplung
zweimal geschaltet werden.
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Diese Maschinen haben den Nachteil, daß sie nach dem Auftreten des
Rückzugimpulses zu viel Zeit brauchen, bis die erste Umsteuerung einsetzt bzw. bis
beide Umsteuerungen durchgeführt sind, wegen des Umsteuerns der zu bewegenden Massen
in so kurzer Zeit. Die Schwierigkeiten sind hierbei deswegen groß, weil die normale
Arbeits- oder Vorschubgeschwindigkeit der Elektroden sehr klein, die Umsteuergeschwindigkeit
der Elektroden aber während des vorübergehenden Elektrodenrück- bzw. des Elektrodeuvo,rwärtsganges
sehr groß im Verhältnis dazu sein soll. Verzichtet man aber, um diese Schwierigkeiten
zu vermeiden, auf den Schnellgang der Elektrode und führt man sie mit der normalen
Arbeitsgeschwindigkeit, also verhältnismäßig langsam zurück und wieder vor, so,
tritt nicht nur ein Zeitverlust bei der Bearbeitung des Werkstückes ein, sondern
es kann auch ein Lichtbogen entstehen, der die Oberflächengüte des zu bearbeitenden
Werkstückes beeinträchtigt.
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Erfindungsgemäß werden diese Nachteile vermieden. Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Elektroerosion mit einem durch einen Vorschubschlitten bewegten
Elektrodenhalter, und die Erfindung besteht darin, daß der Elektrodenhalter mit
der Elektrode über eine Hilfsvorrichtung mit dem Vorschubschlitten verbunden ist
und daß die Hilfsvorrichtung in Abhängigkeit von der Änderung der erosiven Arbeitsspannung
aus der Arbeitsstellung zurückgezogen und in die Arbeitsstellung wieder zurückgeführt
werden kann. Dabei kann der Hilfsvorrichtung vorzugsweise mit Druckluft oder hydraulisch
oder auch elektrisch z. B. durch einen Hubmagneten betätigt und in kürzester Zeit
sowohl aus der Arbeitslage zurückgezogen als auch wieder in die Arbeitslage zurückgebracht
werden. Die schlagartige Bewegung der Elektrode hat dabei noch die besondere vorteilhafte
Wirkung, daß beim Zurückziehen der Elektrode von ihrer Arbeitsstelle Flüssigkeit
an die von der Elektrode bereits ausgearbeitete Stelle gesaugt und daß diese Flüssigkeit
bei der Rückführung der Elektrode an ihre Arbeitsstelle wieder von der Arbeitsstelle
fortgedrückt wird. Es entsteht auf diese Weise eine Saug-Druck-Spülwirkung, die
eine intensive Reinigung des Arbeitsspaltes im Werkstück herbeiführt.
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Weitere Vorteile der Erfindung sind aus der Beschre,ibung eines Ausführungsbeispieles
der Erfindung an Hand der Fig. 1 bis 3 zu entnehmen.
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Fig. 1 zeigt eine Maschine mit einem Hilfsschlitten als Hilfsvorrichtung
in der Seitenansicht und teilweise im Schnitt; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der LinieA-B
der Fig.1; Fig. 3 zeigt ein Schaltbild der Anlage.
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Das zu bearbeitende Werkstück ist mit 1, die Elektrode mit 2, der
Elektrodenhalter mit 3 und der Hilfsschlitten mit 4 bezeichnet. Dieser wird am Vorschubschlitten
5 getragen, der am Maschinenständer 6 beweglich gelagert ist. Das Gewicht des Vorschubschlttens
5 und des Hilfsschlittens 4 ist durch ein Gegengewicht 7 ausgeglichen, das an einer
Kette 8 hängt, welche über die Rollen 9 und 10 läuft. Der Vorschubschlitten 5 hat
Führungsleisten 50, 51, die mit Schrauben 52, 53 an ihm befestigt sind. Mit 54 ist
eine Keilleiste beziffert. Das Maschinengestell 6 hat an der rechten Seite eine
Verkleidung 30 und vorn eine Verkleidung 31 für den Handantrieb 32. Der Vo@rschubschlitteu
5 wird über seine Mutter 11, über die Spindel 12, das Schneckenrad 13, die Schnecke
14, die Zahnräder 15 und 16 von dem Motor 17 anaetrieben.
Der Hilfsschlitten
ist durch Kugelreihen 40 in den Schienen 41, 42 und 43 geführt, von denen die Schiene
43 durch Druckfedern 44 federnd abgestützt ist. Eine Verkleidung 45 schützt den
Hilfsschlitten. Zugfedern 47 sind bestrebt, den Hilfsschlitten 4 nach oben zu ziehen.
Ein Blech 48 mit Luftschlitzen deckt den Hilfsschlitten 4 nach oben ab, der einen
gekröpften Ansatz 18, 18' hat. Die Kröpfung 18' ist an der Kolbenstange 19 befestigt.
Sie legt sich an deren Bund 20. Zur Befestigung dienen die Befestigungsmutter 21
und die Gegenmutter 21'. Die Kolbenstange 19 trägt einen Kolben 22, der in dem Zylinder
23 des Vorschubschlittens 5 geführt ist. Die beiden Seiten 22a und 22b des
Kolbens 22 können abwechselnd durch Druckluft oder durch Druckflüssigkeit beaufschlagt
werden, wozu ein an sich bekannter, in seinen Einzelheiten nicht näher dargestellter
Steuerschieber 24 (s. Fig.3) dient. Die in Abhängigkeit von der elektroerosiven
Arbeitsspannung arbeitende Steuervorrichtung 25 ist an sich bekannt und daher in
ihren Einzelheiten nicht näher dargestellt. Die Schnittzeichnung der Fig. 1 zeigt
den Hilfsschlitten 4 in der zurückgezogenen obersten Stellung.
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In der normalen Arbeitsstellung steht der Hilfsschlitten 4 unten und
damit auch der Kolben 22 unten im Zvlinder 23. Auf ihm lastet der Luft-oder Öldruck
von oben, so daß die Elektrode ständig in ihrer Arbeitsstellung steht. In dieser
Stellung sind die Zugfedern 17 gespannt. Droht ein Kurzschluß, so sinkt die erosive
Arbeitsspannung. Das Steuerorgan bewirkt, daß der Kolben 22 von unten beaufschlagt
wird. Er und der Hilfsschlitten 4 werden durch das Druckmittel nach oben gedrückt
bzw. durch die Federn nach oben gezogen, ,wodurch die Elektrode 2 in dem Bohrloch
1 a. angehoben wird. Anschließend wird die Elektrode wieder in ihre Arbeitsstellung
zurückgebracht. Wenn auch diese Zeit der Hin- und Herbewegung kurz ist, so wird
der Vorschubschlitten 5 doch während dieser Zeit durch seinen Antrieb vorwärts,
d. h. gegen das Werkstück 1 bewegt. Um zu verhindern, daß die Elektrode bei ihrer
Rückkehr in ihre Arbeitslage zu tief in das Loch gelangt und daß wieder die Gefahr
eines Kurzschlusses entsteht, und um zu verhindern, daß auf diese Weise die Elektrode
eine Pumpbewegung ausführen könnte, wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung die Vorwärtsbewegung des Vorschubschlittens 5 automatisch durch die
Steuervorrichtung verlangsamt, abgestellt oder in eine Rückwärtsbewegung umgeschaltet,
was z. B. bei einem elektrischen Antrieb durch Verringerung der Motordrehzahl, durch
Stillsetzen oder durch Rückwärtslauf des Motors erreicht werden kann. Zu diesem
Zweck kann die Motordrehzahlregelvorrichtung von den elektrischen Werten an der
Elektrode oder von der Bewegung des Hilfsschlittens 4 gesteuert werden.
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Die Erfindung bringt den Vorteil, daß nur der leichte Hilfsschlitten
mit seiner verhältnismäßig geringen Masse die Eilhewegung in beiden Richtungen auszuführen
braucht. Es sind also nur geringe Massen zu beschleunigen. Um die Masse des Hilfsschlittens
4 möglichst gering zu halten, kann er aus Leichtmetall oder Preßstoff bestehen und
keine vollen, sondern hohle Querschnitte mit möglichst dünnen Wänden haben. Zur
Längs- und Querverstellung des das Werkstück aufnehmenden Tisches 37 sind Handräder
33 und 34 vorgesehen. Mit 38 ist eine das Bad oder die Flüssigkeit aufnehmende Wanne
bezeichnet.
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Die Erfindung läßt sich bei allen Arten von Erosionsmetallbearbeitungsmaschinen
anwenden, z. B. bei solchen, bei denen die Elektroden 2 außer der vom Antrieb 17
kommenden Vorschubbewegung noch eine zusätzliche Vibrationsbewegung in Richtung
der Elektrodenachse und/oder eine rotierende Bewegung um die Elektrodenachse und/oder
eine oszillierende, also eine hin- und hergehende Bewegung quer zur Elektrodenachse
ausführen und bei denen die Elektrode eine Vollelektrode oder eine Hohlelektrode
sein kann. Ein Vibrationsbewegungsantrieb ist bei 35, 36 angedeutet, mit einem Stein
35 am Hilfsschlitten 4 und a#nem. Exzenter 36. Auch kann die Erfindung bei Maschinen
benutzt werden, welche mit hoch- oder niederfrequenten Funkenentladungen arbeiten,
bei denen zur Funkenstrecke noch Kondensatoren parallelgeschaltet sein können.
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Der Strom kann der Elektrode in an sich bekannter Weise durch Bürsten
oder Schleifkontakte zugeführt werden. Man kann ihn aber auch in bekannter Weise
über einen Ouecksilbernapf zuführen, was den Vorteil hat, daß man keine Bürsten
zur Stromzuführung braucht und daß die Stromzuführung unabhängig von der Rotation
bzw. Vibration der Elektrode ist.
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Die Erfindung ist nicht an die Verwendung eines Hilfsschlittens als
Hilfsmittel gebunden. Man kann an Stelle des Hilfsschlittens z. B. auch einen Hebel
am Vorschubschlitten drehbar lagern, an dessen freiem Ende die Elektrode mit einer
Geradführung angelenkt ist. Dabei kann der Hebel unter der Wirkung eines Elektromagneten
stehen, der in Abhängigkeit von der erosiven Arbeitsspannung die Elektrode hin-
und herbewegt.