DE1107852B - Vorrichtung zum Einbringen von Bohrungen in elektrisch leitende Werkstuecke durch Funkenerosion - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Bohrungen in elektrisch leitende Werkstücke durch Funkenerosion mit einer sich drehenden Elektrode, die einen in axialer Richtung verlaufenden Kanal aufweist, und mit einem umlaufenden dielekirischen Medium, das frei von abgelösten Werkstoffteilchen, dem Spalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück zugeführt und mit dem an der Bearbeitungsstelle aufgenommenen abgelösten Werkstoffteilchen durch den axialen Kanal in der Elektrode zurückgeleitet wird.

Es ist bekannt, bei der Bearbeitung von Werkstücken durch Funkenerosion Elektroden und Werkstück durch das über die Bearbeitungsstelle strömende oder umlaufende dielektrische Medium zu kühlen und die abgelösten Werkstoffteilchen mit dem strömenden Medium von der Bearbeitungsstelle fortzuleiten, um eine Anlagerung solcher Teilchen an die Elektrode oder das Werkstück sowie eine Brückenbildung im Spalt zwischen Elektrode und Werkstück und damit die Entstehung eines Lichtbogens zu verhindern.

Weiterhin sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bearbeitung von elektrisch leitenden Werkstücken von Funkenerosion unter Verwendung einer rotierenden Elektrode und eines umlaufenden dielektrischen Mediums bekanntgeworden, das durch eine axial verlaufende Bohrung oder einen solchen Kanal in der Elektrode zurückgesaugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der obigen Art, die zum Herstellen von Blindbohrungen oder Sacklöchern und Bohrungen mit nicht kreisförmiger Ausbildung geeignet ist.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Elektrode erreicht, deren axial verlaufender Kanal exzentrisch und außerhalb der Elektrodenachse liegt. Zur Herstellung einer nicht kreisförmigen Blind- oder Sackbohrung wird erfindungsgemäß eine zusammengesetzte Elektrode mit einem drehbaren Innenteil benutzt, der den axialen Kanal aufweist, und ein diesen Teil umgebendes nicht drehbares äußeres Glied verwendet, das eine Form entsprechend der Form der gewünschten Bohrung aufweist.

Die Erfindung ist an zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 einen vergrößerten, senkrechten Schnitt durch eine Elektrode nach der Erfindung mit einem Teil des Werkzeughalters,

Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch eine Elektrode oder das Werkzeug nach der Linie 5-5 der Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch eine abgeänderte Elektrode mit einem Teil des Werkzeughalters und

Vorrichtung zum Einbringen von Bohrungen in elektrisch leitende Werkstücke

durch Funkenerosion

Anmelder:

Firth Sterling Inc.,

Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 8. August 1952

Reginald John Dixon, Solihull, Warwickshire,

und William Henry Bateman,

Rickmansworth, Hertfordshire (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

Fig. 4 einen waagerechten Schnitt durch das Werkzeug nach der Linie 7-7 der Fig. 3.

Aus der Zeichnung ist erkennbar, daß die Erfindung zur Hersieiiung von Blindbohrungen in einem Werkstück geeignet ist. Diese Bohrungen können beliebigen Querschnitt, beispielsweise kreisförmigen, quadratischen oder polygonalen Querschnitt haben.

In Fig. 1 und 2 ist eine Elektrode 52 dargestellt, durch die sich im Werkstück eine Blindbohrung 53 mit kreisförmigem Querschnitt erzeugen läßt (Fig. 2). Die Elektrode 52 weist einen Längsdurchlaß 54 für ein dielektrisches Medium auf, der sowohl am aktiven Ende 55 als auch am Schattende 56 der Elektrode offen ist. Die Elektrode 52 kann fortschreitend durch Elektroerosionsvorrichtungen in das Werkstück W vorgeschoben werden.

Um die Ausbildung eines Mittelstopfens in der Bohrung 53 zu verhindern, wird die Elektrode 52 um ihre Längsachse gedreht, und der Durchlaß 54 sitzt exzentrisch zu dieser Achse. Die Exzentrizität des Durchlasses 54 ist derart, daß die ganze Bodenfläche der Bohrung 53 durch die Drehung der Elektrode bearbeitet wird. Während der Durchlaß 54 nicht unbedingt über die ganze Länge der Elektrode 52 exzentrisch zur Rotationsachse zu liegen braucht,

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muß wenigstens der am aktiven Ende 55 der Elektrode 52 endende Teil des Durchlasses 54 vollständig auf einer Seite der Rotationsachse liegen. Die Umlauft geschwindigkeit der Elektrode 52 kann entsprechend den gewünschten Ergebnissen gewählt werden und völlig unabhängig von der Geschwindigkeit sein, mit der die Elektrode 52 in das Werkstück vorgeschoben wird.

Während des Betriebes- der Elektrode 52 strömt sauberes dielektrisches Medium zwischen den bear- ίο beiteten Oberflächen 53 des Werkstücks und den benachbarten Außenflächen der Elektrode 52. Dieses Medium gelangt dann zwischen das aktive Ende 55 der Elektrode und den Boden der Bohrung 53, nimmt die abgelösten Werkstückteilchen auf und tritt durch den Durchlaß 54 der Elektrode aus. Im aktiven Ende der Elektrode 55 können eine oder mehrere Querrillen 57 zur Erleichterung des Eintritts des dielektrischen Mediums in den Durchlaß 54 (Fig. 2) vorgesehen sein.

Das Werkzeug oder die Elektrode 52 kann auf verschiedene Weise montiert sein und im Werkstück gedreht und vorgeschoben werden. Beispielsweise kann ein abgeändertes Spannfutter 58 an der Spindel 32 befestigt werden. Das Spannfutter 58 weist einen drehbaren Werkzeughalter 59 auf. Letzterer kann als Hülse ausgebildet sein, die am unteren Ende das Schaftende der Elektrode 52 aufnimmt, welches durch eine Stellschraube 60 festgehalten wird. Die Verbindung zwischen dem Durchlaß 54 der Elektrode und dem Durchlaß in der Spindel 32 wird durch eine Mittelbohrung 61 im Werkzeughalter hergestellt. Die Drehung des Werkzeughalters 59 und damit auch die Drehung der Elektrode erfolgt über ein am Werkzeughalter befestigtes Zahnrad 62 und ein mit diesem im Eingriff stehendes Antriebsritzel 63, das über eine Welle 64 von einem nicht gezeichneten Motor angetrieben wird.

In Fig. 3 und 4 ist eine Elektrodenkonstruktion dargestellt, die zur Erzeugung von Blindbohrungen mit von der Kreisform abweichenden Querschnitten Verwendung finden kann. Die Querschnittsform der in diesen Figuren gezeichneten Bohrung ist beispielsweise quadratisch, kann aber genauso gut jede andere Form haben. Bei dieser Ausführungsform wird die Blindbohrung mit quadratischem Querschnitt unter Verwendung einer zusammengesetzten Elektrode 65 erzeugt. Letztere enthält ein nicht umlaufendes Außenglied 66 und ein umlaufendes Innenglied 67. Das nicht umlaufende Außenglied 66 hat einen Querschnitt in Form eines hohlen Quadrates und bestimmt eine entsprechende Quadratform der durch die Elektrode im Werkstück W erzeugten Bohrung 68. Das umlaufende Innenglied 67 entspricht im allgemeinen der beschriebenen Elektrode 52 und weist einen exzentrischen Längsdurchlaß 69 seitlich zur Rotationsachse des Gliedes 67 auf. Der Durchlaß 69 erstreckt sich zwischen dem aktiven Ende 70 und dem Schaftende 71 der Elektrode.

Die Elektrode 65 kann in ähnlicher Weise wie die Elektrode 52 montiert und bewegt werden. Nach Fig. 3 ist das umlaufende Inenglied 67 in einem vom Spannfutter 58 an der Spindel 32 getragenen Werkzeughalter 59 montiert. Das Schaftende des Außengliedes 66 sitzt in einem Bund 72, der am Spannfutter 58 durch eine oder mehrere Klammern 73 befestigt ist. Durch geeignete Bemessung dieser Teile und/oder durch richtige Einstellung kann die Unterfläche des in dem Bund eingeklemmten Gliedes 66 mit dem unteren Ende des umlaufenden Gliedes 67 in Flucht gebracht werden. Durch diese Anordnung können die beiden Bestandteile 66 und 67 der Elektrode 65 gemeinsam in das Werkstück W eingeführt werden. Gleichzeitig kann das innere Glied 67 durch den Werkzeughalter 59 in konstanter Umdrehung versetzt werden.

Bei Bearbeitung des Werkstückes durch die Elektrode 65 strömt sauberes dielektrisches Medium zwischen den bearbeiteten Oberflächen der Bohrung 68 und den benachbarten Außenflächen der Elektrode, d. h. der Außenfläche des nicht umlaufenden Gliedes 66. Das saubere Medium strömt dann durch den aktiven Teil des Funkenspaltes zwischen dem aktiven Ende 70 der Elektrode und den Boden der Bohrung 68, sammelt die gelösten Werkstückteilchen und wird schließlich über den exzentrischen Durchlaß 69 des umlaufenden Gliedes 67 abgeführt. Am Schaftende des Werkzeuges steht dieser Durchlaß über dem Durchlaß 61 des Werkzeughalters 59 mit der Spindelbohrung 44 in Verbindung.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Einbringen von Bohrungen in elektrisch leitende Werkstücke durch Funkenerosion mit einer sich drehenden Elektrode, die einen in axialer Richtung verlaufenden Kanal aufweist, und mit einem umlaufenden dielektrischen Medium, das, frei von abgelösten Werkstoffteilchen, dem Spalt zwischen der Elektrode und dem Werkstück zugeführt und mit den an der Bearbeitungsstelle aufgenommenen abgelösten Werkstoffteilchen durch den axialen Kanal in der Elektrode zurückgeleitet wird, gekennzeichnet durch eine Elektrode, deren axial verlaufender Kanal exzentrisch und außerhalb der Elektrodenachse liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Herstellung einer nicht kreisförmigen Blind- oder Sackbohrung, gekennzeichnet durch eine zusammengesetzte Elektrode mit einem drehbaren Innenteil, der den axialen Kanal aufweist, und durch ein diesen Teil umgebendes nicht drehbares äußeres Glied, das eine Form entsprechend der Form der gewünschten Bohrung aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 273 469;
Zeitschrift »American Maschinist«, 1952, S. 136 bis 141.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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