DE2109270A1

DE2109270A1 - Holders for machine tools, in particular for spark erosion machines

Info

Publication number: DE2109270A1
Application number: DE19712109270
Authority: DE
Inventors: Borje Spaanga Ramsbro (Schweden)
Original assignee: Produktionskonsult i Stockholm AB, Spaanga (Schweden)
Priority date: 1970-02-26
Filing date: 1971-02-26
Publication date: 1971-09-09
Also published as: DE2109270B2; CH542687A; DE2109270C3

Description

Halter für Bearbeitungsmaschinen, insbesondere für Funkenerosionssaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Halter für Bearbeitungsmaschinen, insbesondere aber nicht ausschliesslich funkenabtragende werkzeugmaschinen. Holders for machine tools, in particular for spark erosion machines The invention relates to a holder for machine tools, in particular but not exclusively machine tools that remove sparks.

In uer mechanischen iverkstattinuustrie hat sich in den letzten Jungen uas Elektroerosions-Arbeitsverfahren mehr una sehr bewährt. lvlit dieses Verfahren ist es möglich, alle elektrisch leitenden Materialien unabhangig von deren Härte zu bearbeiten. Von Vorteil ist ferner, aass die Bearbeitung praktisch ohne Aufwand inechanisch wirkenuer Kräfte geschieht, aie aas formrebenue werkzeug beeinflussen. Man kann mit dieser Methode sehr kom@lizierte Arbeitsvorgange mit engen Toleranzen durchführen unu eine vorzügliche Oberflachengüte erreichen. The mechanical workshop industry has grown in recent years Among other things, electrical discharge machining processes are more and very well proven. lvlit this procedure it is possible to use all electrically conductive materials regardless of their hardness to edit. Another advantage is that the processing is practically effortless Mechanically acting forces occur, which influence the shape of the tool. With this method you can do very complex work processes with tight tolerances perform and achieve an excellent surface quality.

Die Funkenerosionsmethode gründet sich auf einen Funkenubertritt zwisuben zwei Elektroden, die in einer Flüssigkeit versenkt sind. Eine Energiequelle erzeugt einen pulsierenden Gleichstrom, der über einen Stromleiter auf die Elektroden übertragen wird. In der Funkenerosionsiuaschine bestehen diese zlektroden aus dem werkzeug una dem werkstück. In alltäglichen Sprachgebrauch wird nur das Werkzeug als elektrode bezeichnet, unu im folgenden wird deshalb nur dieser ausdruck verwendet. The spark erosion method is based on a spark crossing between two electrodes immersed in a liquid. A source of energy generates a pulsating direct current which is sent to the electrodes via a conductor transfer will. These exist in the spark erosion machine electrodes from the tool and the workpiece. In everyday parlance is only the tool is referred to as an electrode, which is why we only refer to this in the following expression used.

Der Elektrode wird im voraus die gewünschte Forst geweben. The electrode will weave the desired forest in advance.

Sie wird dann an der Arbeitsspindel der Maschine angebracht, unu das werkstück wird auf den Maschinentisch gesetzt. Die ßlektroue und das Werkstück dürfen während aes arbeitsvorganges niemals luiteinander in Kontakt kommen, sondern müssen sich stets in einer gewissen Entfernung voneinander befinden. Dieser abstand, die Yunkenstreoke, wird durch ein Servorsystem der Arbeitsspindel gesteuert. Die Funkenstrecke ist konstant über dem ganzen arbeitenuen Teil der Elektrodenfläche unabhängig von der Grösse una aer Forüi ter Elektrode. Die dielektrische Flüssigkeit, uie die Elektrode und das Werkstück umgibt, ist eine Sülflüssigkeit. Sie hat den Zweck, die Energiedichte an der Entladungsstelle zu steigern, die Funkenstrecke nach jeder Entladung zu entionisieren, abgetragene Partikel von der Elektrode und dem werkstück wegzuschaffen und die Hitze, die sich im Raum der Funkenstrecke entwickelt, abzuleiten.It is then attached to the work spindle of the machine, unu that workpiece is placed on the machine table. The ßlektroue and the workpiece are allowed During a work process, you never come into contact with each other, you just have to are always at a certain distance from each other. This distance that Yunkenstreoke, is controlled by a servo system of the work spindle. The spark gap is constant over the entire working part of the electrode area regardless of the size of the forüi ter electrode. The dielectric liquid, like the electrode and surrounding the workpiece is a flushing liquid. Its purpose is the energy density to increase at the discharge point, to deionize the spark gap after each discharge, remove removed particles from the electrode and the workpiece and reduce the heat, that develops in the space of the spark gap.

Eine Funkenerosionsinaschine findet, wie bereits betont, für sehr genaue Arbeiten Verwendung, und in dieser Hinsicht kann ein Vergleich mit Koorainatenbohrmaschinen gemacht werden. aber verglichen mit dem Kooruinatenbohren unterscheiuet sich die Funkenerosion dadurch, dass die letztere Bearbeitungsart nicht nur in einer bestimmten Koordinatenlage stattfindet, sonaern auch in einer bestimmten Winkellage zur Horizontalebene. Die arbeitss,inuel Kann deswegen nicht mit uer gewöhnlichen Spindelnase versehen werden, die zwar gut zentrierbar iat, aber sonst keine Minstellungsmöglichkeiten hat. As already emphasized, an electrical discharge machining machine is very important exact work use, and in this regard can be compared with co-ordinate drilling machines be made. but compared to coordinate drilling, this is different Spark erosion due to the fact that the latter type of machining is not only in a certain Coordinate position takes place, also in a certain angular position to the horizontal plane. The working inuel can therefore not be provided with the usual spindle nose which can be centered well, but no other setting options Has.

Der Grund der Genauigkeitsanforderung hinsichtlich uer Minstellung beruht darauf, dass bei Funkenerosion die abtragung gleichzeitig über der ganzen aktiven Elektroaenzone stattfindet, Üs bedeutet, dass man nicht mehrere abtragungen mit dazwischen eingesohalteten Kontrollvorgangen machen kann, um die endgültigen Masse zu erzielen. The reason for the accuracy requirement with regard to the minimum setting is based on the fact that with spark erosion the erosion is carried out simultaneously over the whole active Elektroaenzone takes place, Üs means that you do not have several ablations with intervening control processes can make to the final To achieve mass.

Die Elektrode oder das formgebende Werkzeug wird in einen Halter eingespannt. The electrode or the shaping tool is in a holder clamped.

AuS'gabe uer erfindung ist es, einen Halter zu schaffen, aer derart ausgebildet ist und mit der Maschine in einer solchen Weise zusammenarbeitet, dass ein schnelles genaues und sicheres Anbringen bzw. ausnehsen sowohl in der Funkenerosionsmaschine als auch in den verschiedenen Maschinen zur Elektrodenherstellung eimöglicht ist. Der Halter soll dabei so konstruiert sein, dass er preiswert herstellbar oder vom Verbraucher selbst angefertigt werden kann, wenn es sich un eine Prössere anzahl handelt. The task of the invention is to create a holder like this is designed and cooperates with the machine in such a way that a quick, accurate and safe attachment and removal both in the spark erosion machine as well as in the various machines for producing electrodes. The holder should be designed so that it can be manufactured inexpensively or from Consumers themselves can be made if there is a number of prints acts.

Die prinzivielle Lösung des Problems uer Einstellung der ßlektroue in sowohl axialer als auch raaialer Richtung unu eines schnellen Austauschs, ist im wesentlichen durch gekennzeichnet, uass aus Werkzeug von einem zylindrisch ausgeformten Halter getragen wird, dessen hinteres Ende wenigstens eine Schrägfläche aufweist, die als Referenzebene dient und mit im Aufspannfutter angeoruneten Anschlagflachen zwecks genauer Feineinstellung des Vierkzeugs in sowohl radialer als auch aaialer Richtung zusammenwirkt. The basic solution to the problem of the attitude of electricians in both axial and radial directions and swift exchange essentially characterized by, uass from a cylindrically shaped tool Holder is carried, the rear end of which has at least one inclined surface, which serves as a reference plane and with stop surfaces angoruneten in the chuck for the purpose of precise fine adjustment of the square tool in both radial and aaial Direction cooperates.

Dabei ist es vorteilhaft, dass die Anschlagflächen des Aufs annfutters drehbaren Einsätzen angeordnet sind. It is advantageous that the stop surfaces of the feed rotatable inserts are arranged.

Um eine besonders hohe Präzision und Schnelligkeit wahrend es Bearbeitungsvorgangs zu erreichen, ist es zweckmassig, einen Teilapparat fur oie Drehung der Elektrode zu verwenden. ein Querschlitten ist ausserdem sehr vorteilhaft, um die Elektrode im Verhaltnis zur Zentrum linie des Teilspparats verschieben zu können. To achieve a particularly high level of precision and speed during the machining process To achieve this, it is useful to have a dividing device for rotating the electrode to use. a cross slide is also very beneficial to the electrode to be able to move in relation to the center line of the partial savings.

Obwohl aie Erfindung keineswegs nur auf uas Funkenerosionsgebiet beschrankt ist, behandelt die nachfolgende Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung ausschliesslich eine ausführungsform una anwendung in Verbindung -Lt einer Funkenerosionsmaschine. Für den Faohmann ist es jedoch offenbar, dass noch weitere nu den orkommen können. Although the invention is by no means limited to spark erosion is limited, deals with the following description with reference to the attached Drawing only one version and application in connection with one Electrical discharge machine. For Faohmann, however, it is evident that there are more can only happen.

In der Zeichnung zei Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Aufspannspindelstocks einer werkzeugmaschine, die mit einer anordnung gemäss der bifindung versehen ist, Fig. 1a eine Frontansicht der Anordnung gemäss Fig. 1 Fig. ib zwei verschiedene ansichten uer blektrooe oder der Werkzeugs, Fig. 2 einen Teil der Anordnung gemäss der Erfindung, teilweise im Schnitt und an einer FunLenerosionsinaschine angeordnet, Fig. 3 eine Frontansicht der Nase der neuen Anordnung gemäss Fig. 1a, in vergrösertem Maschtab, und Fig. 4 eine Seitenansicht der Anordnung gemäss Fig. 3, teilweise im Schnitt. In the drawing, Fig. 1 shows a schematic side view of a Clamping headstock of a machine tool with an arrangement according to the binding is provided, Fig. 1a is a front view of the arrangement according to Fig. 1 Fig. ib two different views of the blektrooe or the tool, Fig. 2 a part of the arrangement according to the invention, partly in section and on a funnel erosion machine arranged, Fig. 3 is a front view of the nose of the new arrangement according to Fig. 1a, in an enlarged mesh tab, and FIG. 4 shows a side view of the arrangement according to FIG. 3, partly in section.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Aufspannspindelstock an einer herkömxlìchen, in der Zeichnung nicht dargestellten Bearbeitungsnaschine bezeichnet. Der Aufspannspindelstock 10 ist mit einer linordnung 11 versehen, deren wesentliche Elemente aus einer Elektrode 12, die an einem Halter 13 mit zylindrischem Schaft njontiert ist, einem Futter 14, das mit einem Drehzajjfen versehen ist, unu einer Basisplatte 15 (Fig. 4 und 5) mit-verschiebbaren anschlagnocken 17 besteht, die mit dem am Aufspannspindelstock montierbaren Anschlagmechanismus 16 zusammenwirken. In Fig. 1, 10 is a work headstock on a conventional, Designated machining machine not shown in the drawing. The workhead 10 is provided with an arrangement 11, the essential elements of which consist of an electrode 12, which is njontiert on a holder 13 with a cylindrical shaft, a chuck 14, which is provided with a Drehzajjfen, and a base plate 15 (Fig. 4 and 5) with the movable stop cam 17, which is connected to the on the work headstock mountable stop mechanism 16 cooperate.

Das Futter 14 ist auf einem iuerschlitten 18 (Fig. la) sontiert, der in stufenloser Bewegung in der Platte 15 verschoben werden kann. The chuck 14 is mounted on an iuerschlitten 18 (Fig. La), which can be moved in stepless movement in the plate 15.

Durch einen an sich bekannten Teilapparat (in Fig. 3 angedeutet), der im querschlitten eingebaut ist, kann das Futter in einer Anzahl fixer Einstellpositionen festgelegt werden. By means of a dividing apparatus known per se (indicated in Fig. 3), built into the cross slide, the chuck can be set in a number of fixed positions be determined.

Um den speziellen lirbeitsvorgang, den die Srfinaung besonuers berücksichtigt, zu veranschaulichen, ist in Fig. 2 das frinzi, der Funkenerosionsinethode dargestellt. In order to carry out the special work process, which the Srfinaung takes into account To illustrate, Fig. 2 shows the frinzi, the spark erosion method.

Die Arbeitsspindel 19 mit dem Futter 19' trägt auf nachstehend in Verbinaung mit Fig. 3 bis 5 erläuterte weise den Halter 13 mit der Elektrode 12. The work spindle 19 with the chuck 19 'is shown below in Connection with FIGS. 3 to 5 explained the holder 13 with the electrode 12.

Ein Arbeitstisch 20 trägt einen Spülkasten 21 und ein werkstück 22, das bearbeitet werden soll. Während des rbeitsvorganges ist das Werkstück 22 und die elektrode 12 von einer dielektrischen Flüssigkeit 23, die als Spülflüssigkeit dient, umgeben. Die Elektrode 12 und das Wertstück 22 dürfen während des arbeitsvorbandes niemals miteinander in Berührung kommen, sondern müssen durch die Funkenstrecke 24 in einer gewissen Entfernung voneinander gehalten werden. Diese Funkenstrecke wird durch ein an sich bekanntes Servosystem der Arbeitsspindel kontrolliert. Die Elektroae ist im voraus bearbeitet worden. Ihr kann jede beliebige Form unu Genauigkeit gegeben werden. Die Elektrode und das Werkstück müssen ilo Verhältnis zueinander genau zentriert sein. A work table 20 carries a cistern 21 and a workpiece 22, that is to be edited. During the working process, the workpiece 22 and the electrode 12 by a dielectric liquid 23, which is used as a rinsing liquid serves, surrounded. The electrode 12 and the piece of value 22 may be used during the opening strip never come into contact with each other, but must go through the spark gap 24 are kept at a certain distance from each other. This spark gap is controlled by a known servo system of the work spindle. the Elektroae has been processed in advance. Your can have any form unu accuracy are given. The electrode and the workpiece must be ilo relative to one another be exactly centered.

wie vorstehend erwähnt, kann das Futter in einer Anzahl Sinstellpostitionen festgelegt werden, die in den Fig. 3 und 5 bei 25 angeordnet sind. Im boden der zentralen ausbohrung des Futters, uie cien Schaft 13 aufnimmt, gibt es einen Einsatz 26, der einen nach oben berichteten abgeschrägten Teil 27 aufweist. Der erwähnte Sinsatz Hó, z7 uient als anschlaganordnung unu ist ausserdem drehbar, was durch eine am Umfang vorgesehene Verzahnung des Einsatzes möglic gemacht ist, welche mit einer von aussen bewirkbaren Zahnwel-Le 28 im Eingriff steht. Der Halter 13 wer elektrode 12 hat Zylinueriorm und ist an aer unteren Kante mit einer schrägen Abflachung 29 versehen, die den Zweck hat, mit den Anschlagflächen des Einsatzes 26, 27 zusammenzuwirken. Bei Einführung des Halters 13 werden folglich die angegebenen Anschlagflächen zusammenarceiten, so dass eine Festlegung des Halters 13 mit der Elektrode 12 in zwei Koorkinatenrichtungen erzielt wird. Dadurch ist es möglich, den Halter und die Elektrode wegzunehmen und wieder in die ursPrungliche Lage zurückzubringen. In einer schräggerichteten bohrung il-Futter 14 gibt es eine Sicherungsschraube 30, bei deren iinziehen der Halter 13 in der von den beschriebenen Anschlagflächen einmenommenen lage festgelegt wird. As mentioned above, the chuck can be adjusted in a number of positions which are arranged at 25 in FIGS. 3 and 5. In the bottom of the central bore of the chuck, uie cien shaft 13 receives, there is an insert 26 having a sloping portion 27 facing upward. The one mentioned Sinsatz Hó, z7 uient as a stop arrangement unu is also rotatable, which through a toothing of the insert provided on the circumference is made possible, which with an externally effected Zahnwel-Le 28 is in engagement. The holder 13 who Electrode 12 has a cylindrical shape and is at the lower edge with an inclined flat 29, which has the purpose of interacting with the stop surfaces of the insert 26, 27. When the holder 13 is introduced, the specified stop surfaces are consequently combined, so that a fixation of the holder 13 with the electrode 12 in two coordinate directions is achieved. This makes it possible to use the Holder and the electrode take away and bring it back to the original situation. In an oblique bore il-chuck 14 there is a locking screw 30, when it is pulled in the Holder 13 set in the position occupied by the stop surfaces described will.

ie vorstehend angegeben, ist das Futter drehbar unu in festen Einstellpositionen 25 festlegbar. Fig. 4 zeigt, uass uiese festen Einstellpositionen ausser eingriff gesetzt werden können, wodurch das Futter stufenlos gedreht werden kann. Der Mechanismus der erwähnten Festlegung in bestimmten Einstellpositionen besteht aus einem oberen Zapfen 31, der an einet zylinurischen Körper 32 angeordnet ist, dessen t¢Iantel in axialer Wichtung verzahnt ist und mit einem Zahnrad 33 zusammenwirkt, das von aussen durch uen Arm 34 betätigt werden kann. Der Körper 32 ist von einer bruckfeder 35 beeinflussbar. Durch Verschwenken des armes 34 in f>dchtung des Pfeils wird der Sperrstift 31 frei gemacht, und das Futter kann stufenlos gedreht werden. Diese biinstellungsmöglichKeit des Futters steht mit der früher beschriebenen Drehbarkeit des Einsatzes 26, 27 in engem Zusammenhang, und letzterer kann als eine Art Feineinstellung aes Futters zwischen zwei festen Inuexpositionen 25 angesehen werden. As stated above, the chuck is rotatable and in fixed setting positions 25 can be set. Fig. 4 shows uass u these fixed setting positions out of engagement can be set, whereby the chuck can be rotated steplessly. The mechanism the aforementioned definition in certain setting positions consists of an upper one Pin 31, which is arranged on a cylindrical body 32, whose t ¢ Iantel is toothed in axial weighting and cooperates with a gear 33, which of can be operated externally by uen arm 34. The body 32 is of a compression spring 35 can be influenced. By pivoting the arm 34 in the direction of the arrow the locking pin 31 is released and the chuck can be rotated continuously. These The possibility of adjusting the chuck is linked to the rotatability described earlier of the insert 26, 27 closely related, and the latter can be used as a kind of fine adjustment aes fodder between two fixed inu exposures 25 can be viewed.

Aus der Beschreibung geht also hervor, dass es möglich ist, die lektroae in sowohl radialer als auch in axialer Wichtung mit grosser Genauigkeit festzulegen, was Bearbeitungen mit sehr engen Toleranzen durch einfache Mittel erlaubt. Ausserdem ist es möglich, die Elektrode von dem drehbaren Futter zu entfernen und wieder ohne Verschiebungen uer Zentrierung zurückzusetzen. In Kombination mit dem verschiebbaren uerschlitten können auch bislang ko2lizierte Bearbeitungen leicht ausgeführt merken. From the description it follows that it is possible to use the lektroae to be determined with great accuracy in both radial and axial weighting, which allows machining with very tight tolerances by simple means. Besides that it is possible to remove the electrode from the rotatable chuck and again without it Reset shifts from centering. In combination with the sliding one U-slides can also easily note that previously completed machining operations have been carried out.

Claims

Patent claims:

Holders for machine tools, especially for spark erosion machines, with a workhead with chuck and means for detachable fixing of the tool to be machined, as well as with an arrangement for advancing the tool and a work table for placing the workpiece to be machined, characterized in that that the tool (12) is carried by a cylindrically shaped holder (13), whose rear Enae has at least one beveled surface (29), which as Reference plane is used and with a bzv !. several in the working chuck (14) anoroneten strike (26, 27) for the purpose of precise definition of the tool in both radial and also acts together in the axial direction.

2. Holder according to claim 1, characterized in that the stop consist of rotatable inserts (26, 27) with stop surfaces.

3. Holder @ claim 2, characterized in that the scope of the Insert (26, 27) is toothed and with an externally actuated gear (28) cooperates, with the help of which aer use can be brought into any position can.

4. Holder according to claim 1, characterized by one known to you vuerschlitten (18), which is slidable on a plate (15) and with a rotatable Lining (14) is combined in such a way that aer suersshlitten and the lining are one unit form.

5. Holder according to claim 4, characterized in that the feed provided with a mechanism for setting in a number of fixed index positions is, and that the cross slide (18) with a spring-loaded indirectly from the outside Mechanism (34) is provided by which the chuck is disengaged from the sub-slide is set and can be rotated continuously.

6. Holder according to claim 3 and 5, characterized by rotatability the insert (26, 27) for fine adjustment of the electrode (12) and the holder (13) in relation to our fixed index positions (25).

7. Holder according to claim 4, characterized by a known per se Partial spare that interacts with the cross slide and the chuck.