DE2114687C3

DE2114687C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von konischen Durchbrüchen mittels Funkenerosion

Info

Publication number: DE2114687C3
Application number: DE19712114687
Authority: DE
Inventors: Werner 6901 Nussloch Filsinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-26
Filing date: 1971-03-26
Publication date: 1975-11-06
Also published as: DE2114687A1; DE2114687B2; CH540741A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von konischen Durchbrochen mittels Funkenerosion Linier taumelnder Relativbewegung von Elektrode und Werkstück, sowie einen Wcrkstücksuppori zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von konischen Durchbohrungen durch Funkenerosion bekannt, bei dem eine Stabelelektrode während des Erodicrens den M;intel eines Doppelkegels beschreibt. Bei der Verwendung von Formelektroden ist außer der Sicherung der Elektrode gegen Drehung eine sehr genaue Einstellung der Elektrode erforderlich dergestalt, daß die Spitze des von ihr beschriebenen Doppelkegels genau in der unteren Fläche der Elektrode liegt, wobei sich bei der Umstellung auf einen anderen Konizitätswinkel auch eine andere Scheitelebene ergibt. Außerdem muß der Formteil der Elektrode mindestens die gleiche Höhe wie das Werkstück haben, wenn sich die Konizität über die gesamte Tiefe des Durchbruchs erstrecken soll. Ist ein zylindrischer Bereich an der engsten Durchbruchstelle gewünscht, so ist eine Umjustierung der Elektrode in Nullstellung erforderlich. Der Erosions-Vorgang läuft also in der¹ Weise, daß die Spitze des Konizitätskegels mit der Zustellung der Elektrode von der oberen zur unteren Werkstücksoberfläche wandert.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ergeben sich zahlreiche Fehlerquellen beim Einstellen der Elektrode, die die Genauigkeit des Durchbruchs stark beeinträchtigen. Außerdem ist nachteilig, daß am Ende des Arbeitsvorgangs in kurzen Abständen geprüft werden muß, ob ein Durchbruch bereits erfolgt ist, da eine zu weite Zustellung der Elektrode eine Erweiterung des Durchbruchs im Bereich der Spitze des Konizitätskegels bewirkt.

Es ist auch eine Funkcncrosionsmaschine bekannt, bei der das Werkstück drehbar um drei zueinander senkrechte Achsen kardanisch aufgehängt ist. Dabei geht es jedoch nicht um die Herstellung konischer Durchbrüchc, sondern um die Bearbeitung aller Werkstücksflächen unter beliebigen Winkeln mittels einer Scheibenelektrode ohne die Notwendigkeit des Umspannens.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens /um Herstellen von konischen Durchbrochen durch Funkenerosion, bei dem sich die Spil/.e des Konizitätskegels ständig in der gleichen genau definierten Ebene befindet und das die obengenannten Nachteile

vermeidet.

Erfindungsgemäß wird üiese Aufgabe dadurch gelöst, daß man das Werkstück kardanisch aufhängt und während des Bohrvorgangs zyklisch taumelnd bewegt.

Der Werkstücksupport zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der Spanntisch in einer kardanischen Aufhängung mit waagerechten Schwenkachsen über der Auflagefläche des Spanntisches angeordnet und durch eine in diesem unter dem Schnittpunkt der Kardanachsen befindliche Exzentervorrichtung mit einstellbarer Exzentrizität zur Erzeugung der Konizität der Durchbohrung bewegbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich nicht nur trichterförmig sich verengende, sondern auch in der Tiefe sich erweiternde konische Durchbräche herstellen. Soli zunächst ein zylindrischer Durchbruch hergestellt und dieser dann in einem zweiten Arbeitsgang konisch erweitert werden, so bedarf es für die Herstellung des zylindrischen Durchbruchs lediglich der Verbringung des Spanntisches in die Nullage und einer Ausschaltung des Spanntischantriebes.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung niiher erläutert. Es zeigt

F i ζ- 1 eine bevorzugte Ausführungsform des Werkstückiupports mit aufgesetzter Klarsichtschablone in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 den Werkstücksupport nach F i g. 1 im Schnitt durch die Aufhängungsachsen des Spanntisches, sowie Exzenter und Antrieb,

F i g. 3 die in die Antriebsachse eingesetzte Ex-/.entervorrichtung im Längsschnitt,

Fig.4 eine Draufsicht auf die in die Antriebsachse eingesetzte Exzentervorrichtung nach F i g. 3.

Der Support (Fig. I) besteht aus einer quadratischen Grundplatte 1 mit zwei einander gegenüberliegenden, an den Kantenmitten angeordneten Ständern 2, die mit Pendeln 3 der gleichfalls quadratischen Zwischenplatte 4 durch Achsen 5 schwenkbar verbunden sind. Die Zwischenplatte 4 weist analog aber quer zu den Ständern 2 angeordnete Ständer 6 auf, die in ähnlicher Weise durch Achsen 7 mit Pendeln 8 des Spanntisches 9 verbunden sind. Die Pendel 8 weisen Auflagen 10 /um genauen Anlegen der Klarsichtschablone 11 auf, mit deren Hilfe die genaue Zentrierung des Werkstücks unter dem Schnittpunkt der Mittellinien der Achsen 5 und 7 ermöglicht wird. Die Werkstücksoberkante soll genau in der Fläche dieser Mittellinien eingerichtet werden und die Absätze 10 sollen in der gleichen oder in einer knapp darüber befindlichen Parallelebenc liegen.

Genau unter dem Schnittpunkt der Achsen 5 und 7 ist im Spanntisch 9 der Einstellkopf 12 des Exzenters 13 gelagert.

Die den Einstellkopf 12 und den Exzenter 13 durchsetzende exzentrische Bohrung 14 nimmt den Achsbolzen 15 auf, der an seinem unteren Ende durch das Gewinde 16 in der Buchse 17 mit dieser kraftschlüssig verbunden ist. Die Buchse 17 greift in die exzentrische Bohrung 18 der Antriebsachse 19 ein, die einen Bund 20 und an ihrem unteren Ende ein Ritzel 21 aufweist. Die Exzentrizität der Bohrungen 15 und 18 ist gleich gewählt, so daß eine Stellung möglich ist, in der die Mittelachsen des Einstellkopfs 12, des Exzenters 13 und der Antriebsachse 19 zusammenfallen. Die Bohrung 14 ist im Einstellkopf 12 so erweitert, daß sie den Bolzenkopf 22 aufnehmen kann. Über dem Bolzenkopf 22 hat die Erweiterung die Form eines Sechskants 23. Die

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Deckfläche des Einstellkopfs 12 weist emc Skalencinteilung mit Nullmarkierung 24 auf und der Spanntisch 9 eine entsprechende Gegenmarkierung 25. Das Ritzt.·! 21 steht mit einer Zahnstange 26 in Eingriff, die ihrerseits fest mit einem Kraftzylinder 27 verbunden ist. Der Eingriff ist so eingestellt, daß bei Nulleinstellung des 1I\- lenters 13 und bei einer Lage der Nullnsarkierung der Skala 24 genau gegenüber der Gegenmarkierung 25 die Zahnstange 26 sich in einer der Endstellungen und der Spanntisch 9 in genauer Nullstellung befindet. Die Antriebsachse 19 ist im Lager 28 der Grundplatte 1 gelagert und mit einem Ring 29 gegen Axialspicl gesichert. Sie durchsetzt die Zwischenplatte 4 in einer öffnung 30, die ein Verschwenken dieser Platte um einen germ gen Winkel von bis zu 5° ermöglicht. Der Exzenter 13 ist in einem Pendelkugellager des Spanntisches 9 angeordnet.

Das Zusammenspiel aller Teile nuß möglichst exakt and spielfrei erfoigen. Aus dieser?) Grund ist es s.w-.-ckmiißig beispielsweise die Ständer und Pendel der einzelnen Platten so auszuführen, daß möglichst grrüi. gegenseitige Berührungsflächen entstehen. D^hei wird für diese Teile eine Breite vorgeschlagen, die etwa einem Dritte' der Kantenlänge der Grundplatte entsprechen soll. Aus einem ähnlichen Grund ist auch eine quadratische F^rorm der Grundplatte 1 trotz lechiecki ger Forin des Spanntisches 9 gewählt worden is hat sieh in der Praxis gezeigt, daß dadurch überraschenderweise eine exaktere Taumelbewegung des Spanntisch;:·, 9 erreicht werden kann.

Selbstverständlich ist auch eine andere Art des Antriebes möglich, vorausgesetzt, daß das Rit/.ei der Antriebsachse 19 vom Eingriff mit dem übrigen Getriebe gelöst und, beispielsweise durch eine Raste, in der Nullstellung fixiert werden kann. Diese beiden Funktionen müßten möglichst über entsprechende Betätig'.ingso'-pane von oben her durchführbar sein.

Zur Vorbereitung der Bearbeitung eines Werkstücks wird zur Erleichterung der Einstellung tier gewünschten Exzentrizität der Achsbol/en 15 des Exzenters 13 etwas gelöst. Nun wird mit Hilfe der Skaieieintcilung 24 der Einstellkopf 12 mit Hilfe eines Sechskantschlüssels um den erforderlichen Betrag gedreht. Danach kann der Achsbolien 15 wieder angezogen werden, um einen späteren Schlupf zu vermeiden. Nun wird das Werkstück auf den Spanntisch 9 gelegt und mit Hilfe

ίο von bekannten, in den Zeichnungen nicht dargestellten magnetischen oder mechanischen Mitteln auf dieser befestigt und eingerichtet. Hierbei soll die Werkstücksoberkante, wie erwähnt, genau in Höhe der 1 bene der Achsen 5 und 7 liegen und das Zentrum der herzustel-

ii !enden Bohrung genau im gedachten Schnittpunkt dieser Achsen. Hierbei ist eine auf die Auflagen 10 auflegbare genau passende Klarsichtschablone mit einer Markierung dieses Schnittpunktes, sowie weiteren, eventuell von P';i!i zu Fn)) auf/.ubringenden Markterungen eine wesentliche Hilfe. Nun kann in die gleichfalls nicht dargestellte Wanne, in welcher der Support stein, das Dielektrikum eingefüllt und mit dem Bohren begonnen werden. Zum gewünschten Zeitpunkt kann die Zahnstange 26 vom Kraftzylinder 27 in eine Hin- und Herbewegung versetzt werden, wodurch über die An iriebsachsen 19 und den Exzenter 13 der Spanntisch 9 mit dem Werkstück in eine kreisende Taumelbewegung versetzt wird, bei der das Lot vom Schnittpunkt der Achsen 5 und 7 auf den Spanntisch 9 einen Kegelmante! beschreibt, dessen Spitze in diesem Schniitpunki liegt und dessen Grundflächenradius der eingestellten Exzentrizität entspricht.

Da sowohl die Einstellung der Exzentrizität, als auch das Einrichten des Werkstücks von oben her vorge nommen werden kann, kann das Werkstück gewechselt werden, ohne daß hierzu das Dielektrikum abgelassen oder der Support aus der Wanne entfernt werden muH.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

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Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von konischen Durchbrüchen mittels Funkenerosion unier taumclnder Relativbewegung von Elektrode und Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß man das Werkstück kardanisch aufhängt und während des Bohrvorgangs zyklisch taumelnd bewegt.

2. Werkstücksupport zur Durchführung des Ver- to fahrens gemäß Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Spanntisch (4) in einer kardanischen Aufhängung mit waagerechten Schwenkachsen (5,

7) über der Auflagefläche des Spanntisches (9) angeordnet und durch eine in diesem unter dem Schnittpunkt der Kardanachsen befindliche Exzentervorrichtung (12, 13, 17, 19) mit einstellbarer Exzentrizität zur Erzeugung der Konizität der Durchbohrung bewegbar ist.