DE1440976C

DE1440976C - Electrical discharge machine for the simultaneous production of a number of holes

Info

Publication number: DE1440976C
Application number: DE19631440976
Authority: DE
Inventors: Pierre Marcel Rene Enghien les Bains Seine et Oise; Nedelec Maurice Paris; Chenel (Frankreich)
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1962-11-15
Filing date: 1963-11-14
Publication date: 1973-03-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektroerosionsmaschine zur gleichzeitigen Herstellung einer Anzahl von Löchern im allgemeinen kleinen Querschnitt in einem metallischen Werkstück mit einer entsprechenden Anzahl von Erosionselektroden mit getrennten Funkenentladekreisen zur Speisung der Elektroden und mit einem für alle Elektroden gemeinsamen Elektrodenträger, an dem die Elektroden isoliert befestigt sind und der mittels eines Elektromotors aufwärts und abwärts bewegt werden kann_; dessen Drehzahl und Drehrichtung zur automatischen Regelung des Arbeitsspaltes zwischen den Elektroden und dem Werkstück auf den.gewünschten Wert abhängig von einer Dilferenzspannung zwischen einem Bezugspotential und dem Potential eines Punktes gesteuert wird, mit dem dieThe invention relates to an electrical discharge machine for the simultaneous production of a number of holes, generally small in cross-section, in a metal workpiece with a corresponding number of erosion electrodes with separate spark discharge circuits for supplying the electrodes and with an electrode support common to all electrodes, to which the electrodes are insulated and which can be moved up and down by means of an electric motor _; whose speed and direction of rotation for the automatic regulation of the working gap between the electrodes and the workpiece on the des.desired value is controlled depending on a dilference voltage between a reference potential and the potential of a point with which the

. Elektroden über entsprechend der Polarität des Arbeitsspaltes gepolte Dioden verbunden sind.. Electrodes over according to the polarity of the working gap polarized diodes are connected.

Eine Maschine dieser Art ist durch die USA.-Patentschrift 2 783 411 bekannt. Diese Maschine arbeitet mit voneinander isolierten Einzelelektroden, je einer Spannungsquelle und je einer Diode je Elektrode, einer gemeinsamen zusätzlichen Spannungsquelle und mit einem gemeinsamen Servosteuergerät. Diese Maschine erfaßt im Rahmen der. Vorschubregelung der Elektroden das jeweils kleinste Elektrodenpotential der Elektroden mit Hilfe der genannten Dioden. Insbesondere bei einer Vielzahl von Elektroden ist diese Maschine sehr aufwendig. Auch können wegen de/ isolierten Elektrodenbefestigung die Elektroden nicht so dicht sitzen, daß eng nebeneinander sitzende Löcher gleichzeitig gebohrt werden können.A machine of this type is covered by the United States patent 2 783 411 known. This machine works with isolated electrodes, each with a voltage source and one diode per electrode, a common additional voltage source and with a common servo control unit. This machine records in the context of. Feed control of the electrodes the smallest electrode potential of the electrodes with the help of the diodes mentioned. In particular this machine is very expensive if there are a large number of electrodes. Also can be because of de / isolated Electrode attachment the electrodes do not sit so tightly that holes sit close together at the same time can be drilled.

Bekannt ist ferner (Band 186 der Schriftenreihe des Verlages Technik 1954, Seite 30) eine Maschine mit einer der Steuerung des Elektromotors dienenden Brückenschaltung, durch die die genannte, bei derIt is also known (Volume 186 of the series of publications by Verlag Technik 1954, page 30) to have a machine one of the control of the electric motor serving bridge circuit, through which said, in the

• Maschine gemäß der USA.-Patentschriften verwendete gemeinsame zusätzliche Spannungsquelle erspart wird.• Machine used in accordance with USA patents common additional voltage source is saved.

Bei der durch die genannte Schriftenreihe bekanntenIn the one known from the aforementioned series of publications

'"35 Maschine ist aber nur eine einzige Elektrode vorgesehen. '"35 machine, however, only a single electrode is provided.

Bekannt ist außerdem die Verwendung des Bohrens mittels Elektroerosion zur Herstellung von Löchern in der ringförmigen Wandung eines Schleuderkörpers, der bei der Herstellung von Glasfasern durch Ausschleudern dient (französische Patentschrift 1 228 210). Dabei wird eine Anzahl von Elektroden aus einem gemeinsamen Kondensator gespeist.The use of drilling by means of electrical discharge machining to produce holes in the annular wall of a centrifugal body, which is used in the production of glass fibers by centrifuging serves (French patent 1 228 210). A number of electrodes are made from one common capacitor fed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die das gleichzeitige Herstellen einer großen Zahl von insbesondere eng nebeneinanderliegenden Löchern übereinstimmenden Durchmessers bei weniger großen Anforderungen an die Wandungsbeschaifenheit mit ge-The invention is based on the object of creating a machine of the type mentioned at the outset, which the simultaneous production of a large number of, in particular, closely spaced holes that match Diameter with less great demands on the wall condition with

ringerem Aufwand ermöglicht. 'with less effort. '

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Elektroden in voneinander isolierten Gruppen.am Elektrodenträger sitzen, daß jede Elektrodengruppe mit einem gesonderten Funkenlade- und Entladekreis verbunden ist, daß alle Funkenlade- und Entladekreise jeweils überjhren Ladewiderstand an eine einzige gemeinsame Spannungsquelle angeschlossen sind und daß der Motor einerseits an den gemeinsamen Verbindungspunkt der je Elektrodengruppe vorgesehenen Dioden angeschlossen, denen je, ein Ausgleichswiderstand parallel geschaltet ist, und andererseits mit einem das Bezugspotential bildenden einstellbaren Abgriff eines an der gemeinsamen Spannungsquelle liegenden Spannungsteilers derart angeschlossen ist, daß die Differenzspannung bei zu kleinem Erosionsspalt zu einem im Sinne seiner Vergrößerung wirkenden Motorstrom über die jeweilige Diode und bei zu großem Erosionsspalt zu einem im Sinne seiner VerkleinerungThis object is achieved according to the invention solved that the electrodes sit in isolated groups on the electrode carrier that each electrode group is connected to a separate spark charging and discharging circuit that all spark charging and Discharge circuits each connected to a single common voltage source via their charging resistor are and that the motor is provided on the one hand at the common connection point of each electrode group Diodes connected, each of which, a balancing resistor is connected in parallel, and on the other hand with an adjustable tap that forms the reference potential and is connected to the common voltage source Voltage divider is connected in such a way that the differential voltage increases when the erosion gap is too small a motor current acting in the sense of its magnification via the respective diode and if it is too large Erosion gap to one in the sense of its reduction in size

wirkenden Molorslrom über den jeweiligen Ausgleichswiderstand Anlaß gibt.acting Molorslrom over the respective balancing resistance gives cause.

Die Dioden ermöglichen bei der crfindungsgemäßen Maschine, die Elektroden rascher zu heben als zu senken, um eventuelle Kurzschlüsse schnell zu beseitigen. Der Aufwand wird dadurch verringert, daß nur eine Spannungsquelle und eine geringere Anzahl von Dioden und' Steuerorganen benötigt wird. Dadurch, daß die Elektroden innerhalb einer Gruppe gegeneinander nicht isoliert zu sein brauchen, kann der Elektrodenabstand geringer sein.In the machine according to the invention, the diodes make it possible to lift the electrodes more quickly than to to quickly eliminate any short circuits. The effort is reduced by the fact that only a voltage source and a smaller number of diodes and 'controls is required. Through this, that the electrodes within a group do not need to be isolated from one another, can The electrode gap must be smaller.

Eine weitere Ausgestaltung und Anwendungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.Another embodiment and applications of the invention are characterized in the subclaims. The invention is explained using an exemplary embodiment shown in the drawing.

Gemäß der Zeichnung ist das zu bearbeitende Werkstück 1 auf einem isolierten Support 2 montiert und in einem Behälter 3 untergebracht, welcher mit dielektrischer Flüssigkeit gefüllt ist.According to the drawing, the workpiece 1 to be machined is mounted on an insulated support 2 and in housed a container 3 which is filled with dielectric liquid.

Die Elektroden sind in zwei getrennte Gruppen 4 und 5 an einem gemeinsamen Elektrodenträger 6 angebracht. Dieser ist fest verbunden mit einem Kopf 7, welcher seinerseits durch eine geeignete mechanische Übertragungseinrichtung, die schematisch dargestellt und mit 8 bezeichnet ist, verbunden ist mit einem Gleichstrommotor 9, der für zwei Drehrichtungen eingerichtet ist. Diese Steuervorrichtung gestattet es, die Gesamtheit der Elektroden anzuheben oder abzusenken, je nach dem Drehsinn des Motors.The electrodes are attached to a common electrode carrier 6 in two separate groups 4 and 5. This is firmly connected to a head 7, which in turn by a suitable mechanical Transmission device, which is shown schematically and denoted by 8, is connected to a DC motor 9, which is set up for two directions of rotation. This control device allows the Raising or lowering the set of electrodes, depending on the direction of rotation of the motor.

Die Speisung der gesamten Vorrichtung wird aus einer Gleichstromquelle vorgenommen, die an die Punkte 10 und 11 angeschlossen ist. Die beiden Elektrodengruppen 4 und 5 sind unabhängig voneinander mit Stromkreisen verbunden, die die Kondensatoren 12 bzw. 13 enthalten, deren Entladung den Funkenüberschlag bewirkt. Diese Kreise sind gespeist durch die Gleichstromquelle unter Zwischenschaltung der Widerstände 22 bzw. 23.The entire device is powered from a direct current source connected to the Points 10 and 11 are connected. The two electrode groups 4 and 5 are independent of one another connected to circuits that contain the capacitors 12 and 13, the discharge of which causes the arcing causes. These circuits are fed by the direct current source with the interposition of the Resistors 22 and 23.

Der Läufer 9 α des Motors 9 ist einerseits verbunden mit dem Kreis jeder Elektrodengruppe unter Zwischenschaltung der Widerstände 14 bzw. 15, die überbrückt sind durch die Dioden 16 bzw. 17. Letztere haben bei einer Stromrichtung einen Widerstand von praktisch Null und bei der anderen Stromrichtung einen sehr hohen Widerstand. Der Läufer 9 α ist andererseits verbunden mit einem Punkt 18 eines Potentiometers 19, das unter Zwischenschaltung der Widerstände 20 und 21 mit den Speisepunkten 10 und 11 verbunden ist.The rotor 9 α of the motor 9 is connected on the one hand to the circuit of each electrode group with the interposition of the resistors 14 and 15, which are bridged by the diodes 16 and 17, respectively a very high resistance. The rotor 9 α , on the other hand, is connected to a point 18 of a potentiometer 19, which is connected to the feed points 10 and 11 with the interposition of the resistors 20 and 21.

Man erkennt aus dem Schaltschema, daß der elektrische Motor 9 durch einen Strom gespeist wird, der sich aus der Spannung zwischen dem Potential des Punktes 18 des Potentiometers 19 und den jeweiligen Potentialen der Elektrodengruppen ergibt. Der Sinn des Anschlusses des Motors ist derart, daß der Elektrodenträger 6 abwärts bewegt wird, wenn zwischen Elektrode und Werkstück eine relativ große Spannung besteht. Dies entspricht dem Fall, wo die beiden Elektrodengruppen von dem zu bearbeitenden WerkstückIt can be seen from the circuit diagram that the electric motor 9 is fed by a current that from the voltage between the potential of the point 18 of the potentiometer 19 and the respective Potentials of the electrode groups results. The point of connecting the motor is such that the electrode carrier 6 is moved downwards when there is a relatively large voltage between the electrode and the workpiece consists. This corresponds to the case where the two electrode groups from the workpiece to be machined

ίο einen großen Abstand haben. Im anderen Falle, wenn zwischen Elektrode und Werkstück eine relativ kleine Spannung besteht, was dem Fall entspricht, daß die beiden Elektrodengruppen in Kurzschluß mit dem zu bearbeitenden Werkstück sind, dreht sich der Motorίο have a large distance. Otherwise, if there is a relatively small voltage between the electrode and the workpiece, which corresponds to the case that the If both electrode groups are short-circuited with the workpiece to be machined, the motor rotates

15. in umgekehrtem Sinne und bewirkt eine Aufwärtsbewegung des Elektrodenträgers.15. in the opposite sense and causes an upward movement of the electrode carrier.

Es ist auch noch folgender Fall zu betrachten. Eine der Elektrodengrüppen ist vom zu bearbeitenden Werkstück entfernt, während die andere in Kurzschluß mit diesem Werkstück ist. Der durch den Kurzschluß hervorgerufene Motorstrom durchläuft unmittelbar die entsprechende Diode, ohne den dieser Diode parallelgeschalteten Widerstand zu passieren. Daraus folgt, ■ daß die eine der Bewegungen des Elektrodenträgers, die seiner Aufwärtsbewegung entspricht, begünstigt ist, und der Motor bewirkt das Anheben des Elektrodenträgers. The following case must also be considered. One of the electrode groups is from the one to be processed Workpiece removed while the other is short-circuited to this workpiece. The one through the short circuit The resulting motor current runs directly through the corresponding diode, without the diode connected in parallel Resistance to happen. From this it follows, ■ that one of the movements of the electrode holder, which corresponds to its upward movement, is favored, and the motor causes the electrode holder to be raised.

Zu Beginn der Bearbeitung mittels Funkenüberschlag sind die Elektroden vorzugsweise Vibrationen unterworfen, die mittels eines Vibrators, der am Elektrodenträger befestigt ist, erzeugt werden. Liegt die Zeit der Bearbeitung in der Größenordnung von drei Minuten, so werden die Vibrationen nur während ungefähr einer Minute nach Beginn des Arbeitsvorgangs erzeugt. Der Vibrator kann abhängig von jedem beliebigen Zeitzähler arbeiten. Hierzu kann ein Synchronmotor verwendet werden, der zu Beginn der Bearbeitung mit Funkenüberschlag in Rotatiort kommt und der unter Zwischenschaltung eines Vorgeleges einenZapfen, einen Nocken, eine Kurvenscheibe od. dgl. treibt. Dieses Organ bewirkt die Speisung des Vibrators zu Beginn des Arbeitsvorgangs und bewirkt die Abschaltung dieser Speisung am Ende einer vorgegebenen Zeit. Die ganze Vorrichtung kann vervollständigt werden durch ein Relais, welches am Ende des Arbeitsvorgangs den Abgriff 18 am Potentiometer 19 derart verstellt, daß eine Rotation des Motors im Sinne einer Anhebung der Elektroden eintritt, um die Elektroden aus den bereits gebildeten Hohlräumen herauszuziehen und den Abfall daraus zu entfernen.At the start of machining by means of arcing, the electrodes are preferably vibrations which are generated by means of a vibrator which is attached to the electrode carrier. Is the Machining time is on the order of three minutes, so the vibrations are only during approximately one minute after the start of the operation. The vibrator can depend on any one Time counter working. A synchronous motor can be used for this at the start of machining comes into rotation with a sparkover and with the interposition of a back gear a pin, a cam, a cam or the like. Drives. This organ causes the vibrator to be energized at the beginning of the work process and causes this supply to be switched off at the end of a specified time. the The whole device can be completed by a relay, which at the end of the working process the Tap 18 on the potentiometer 19 adjusted so that a rotation of the motor in the sense of an increase of the electrodes occurs in order to pull the electrodes out of the cavities already formed and remove the waste from it.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Sponsorship claims:

1. Electrical discharge machine for making a number of holes at one time in general small cross-section in a metallic workpiece. with a corresponding number of Erosion electrodes with separate spark discharge circuits for feeding the electrodes and with an electrode carrier common to all electrodes, to which the electrodes are attached in an insulated manner and which can be moved up and down by means of an electric motor, its speed and direction of rotation for automatic regulation of the working gap between the electrodes and the Workpiece to the desired value depending on a differential voltage between a reference potential and the potential of a point with which the electrodes are controlled accordingly the polarity of the working gap polarized diodes are connected, characterized in that the electrodes in each other isolated groups (4, 5) on the electrode carrier (6) sit that each electrode group with a separate Spark charging and discharging circuit (12, 22; 13, 23) is connected that all spark charging and Discharge circuits are each connected via their charging resistor (22,23) to a single common voltage source (10, 11) and that the Motor (9) on the one hand at the common connection point of each electrode group Diodes (16, 17) connected, each of which has a balancing resistor (14, 15) connected in parallel is, and on the other hand with an adjustable tap (18) forming the reference potential one on the common Voltage source lying voltage divider (19, 20, 21) is completed in such a way that the Differential stress in the case of an erosion gap that is too small to one that acts in the sense of its enlargement Motor current through the respective diode and, if the erosion gap is too large, to one in the sense of its Reduction acting motor current over the respective balancing resistance gives cause.

2. Electrical discharge machine according to claim 1, characterized by a vibrator which the Electrode carrier vibrated at the beginning of the work process.

3. Use of the electrical discharge machine according to claim .1 or 2 for the production of Holes of very small diameter in a metallic wall, the drawing openings for the production of threads or fibers from plastic materials should form.

4. Use of the electrical discharge machine according to claim ■ 1 or 2 'for the production of Holes of very small diameter in the annular walls of a rotating body, which at the production of threads or fibers is used to fling the material through these holes.