DE2144021A1 - Einrichtung zum Einstellen der Lage der Elektrode einer Funkenerosionsmaschine - Google Patents
Einrichtung zum Einstellen der Lage der Elektrode einer FunkenerosionsmaschineInfo
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Description
Einrichtung zum Einstellen der Lage der Elektrode einer Funkenero si onsma s chine
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einstellen der Lage der Elektrode einer Funkenerosionsmaschine relativ zu
deren Arbeitstisch oder dem Werkstück.
Bei einer Funkenerosionsmaschine muß zur Bearbeitung einer gewünschten
Stelle des Werkstückes die Lage der Elektrode relativ zum Werkstück genau eingestellt sein. Das heißt, wenn die Elektrode
auf das am Arbeitstisch befestigte Werkstück herabgelassen wird, muß sie so eingestellt sein, daß sie genau auf die
Stelle des Werkstücks ausgerichtet ist, die bearbeitet werden soll. Bislang pflegt man den Mittelpunkt der Bodenoberfläche der
Elektrode und den des zu bearbeitenden Werkstückteils zu markieren und die beiden Markierungen durch ein Prisma oder eine
Linse, das bzw. die dazwischen angeordnet ist, zu betrachten und den Arbeitstisch in eine solche Lage zu bringen, daß die
beiden Markierungen zusammenfallen. Diese bekannte Einrichtung
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hat jedoch verschiedene Nachteile. So muß ein optisches Gerät,
wie ein Prisma oder eine Linse, zwischen der Elektrode und dem Werkstück angeordnet werden, und die optische Achse dieses Geräts
muß stets parallel zu der der Arbeitsspindel gehalten werden, an der die Elektrode befestigt ist, was zur Folge hat,
daß die Vorrichtung zur Aufrechterhaltung dieser Parallellage kompliziert wird. Wenn diese Parallellage nicht gegeben ist,
ergibt sich ein Fehler bei der Lageeinstellung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben, mit der die Elektrode einer Funkenerosionsmasclüne
relativ zum Werkstück mit hoher Genauigkeit eingestellt werden kann, ohne daß ein Prisma zwischen der Elektrode und
dem Werkstück verwendet werden muß.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine reflektierende
Oberfläche, auf die das Bild der Oberfläche der Elektrode projiziert wird, durch ein Mikroskop zum Betrachten des
Bildes auf der reflektierenden Oberfläche, durch am Arbeitstisch parallel zu der X- und Y-Achse, längs der der Arbeitstisch
verschoben wird, ausgebildete X- und Y-Achsen-Bezugsflächen, durch eine Vorrichtung für eine derartige Einstellung
des Mikroskops, daß dessen Haarstriche, die sich im rechten Winkel kreuzen und auf der reflektierenden Oberfläche im Sichtfeld des Okulars des Mikroskops erscheinen, parallel zu den
Bezugsflächen verlaufen, durch eine Vorrichtung zum Einstellen der reflektierenden Oberfläche in eine Lage, in der die Mikroskop-Haarstriche,
die auf der reflektierenden Oberfläche erscheinen, jeweils einen vorbestimmten bekannten Abstand von den Bezugsflächen haben, durch eine Vorrichtung zum Verschieben der reflektierenden
Oberfläche zusamm-en mit dem Tisch in Richtungen, die zu den Bezugsflächen parallel sind, und durch eine Vorrichtung
zum Ablesen der Strecken der Verschiebung, die von der
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Eine Weiterbildung besteht darin, daß auf der reflektierenden Oberfläche Haarstriche gezogen sind, die sich im rechten Winkel kreuzen, und daß die Vorrichtung zum Einstellen der reflektierenden Oberfläche eine Vorrichtung zur Paralleleinstellung der Haarstrich· der reflektierenden Oberfläche zu
den Bezugsflächen aufweist.
Sehr günstig ist ββ, «mm eine zweite reflektierende Oberfläche
derart angeordnet ist, daß das Bild auf der zuerst erwähnten reflektierenden Oberfläche auch von der zweiten reflektierenden
Oberfläche reflektiert wird, bevor es durch das Mikroskop sichtbar ist.
Vorzugswelse 1st das Mikroskop von der Funkenerosionsmaschine
lösbar.
Die reflektierende Oberfläche und das Mikroskop können auch
mechanisch vereinigt sein·
Schließlich besteht eine Weiterbildung darin, daß die reflektierende Oberfläche unabhängig in Richtung der X-Aehsen-Bezugsfläche verschiebbar 1st und daß ferner «int Vorrichtung
zum Ablesen der Strecke der Verschiebung der reflektierenden Oberfläche in Richtung der X-Achse vorgesehen 1st.
Die eine reflektierend· Oberfläche, bei der es sich um ein
Prisaa handeln kann, 1st auf dem Arbeitstisch unter der Arbeitsspindel angeordnet, an der die Elektrode befestigt 1st,
so daß das Bild der Bodenoberfläche der Elektrode auf diese reflektierende Oberfläche projiziert wird. Dieses Bild wird
auf die zweite, flftnifcTn» reflektierende Oberfläche projiziert
und durch das Mikroskop betrachtet. Ohne die zweite reflek-
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tierende Oberfläche kann das Bild auf der ersten reflektierenden Oberfläche direkt durch das Mikroskop betrachtet werden. Das Bild der Bodenoberfläche der Elektrode und die beiden sich kreuzenden Haarstriche des Mikroskope liegen daher
im Blickfeld des Mikroskops· Die reflektierenden Oberflächen sind in einem derartigen Winkel geneigt» daß, wenn Licht auf
die reflektierende Oberfläche fällt, das reflektiert» Licht parallel zur Spindelachse gerichtet ist*
Zur Einstellung der Lage der Elektrode wird die Elektrode an der Arbeitsspindel befestigt« Die Bodenoberfläche der Elektrode
1st in der Mitte mit einer Markierung versehen« Dann wird die
reflektierende Oberfläche in die zuvor erwähnte Lage gebracht· Anschließend wird der Arbeitstisch soweit verstellt, bis die
Haarstriche des Mikroskops mit den Haarstrichen der reflektierenden Oberfläche im Blickfeld des !Mikroskops zusammenfallen,
Diese Lage des Arbeitstisches wird als Bezugs- oder Nullpunkt betrachtet· Dann wird der Arbeitstisch so verstellt, daß das
Bild der Markierung der Bodenoberfläche der Elektrode mit dem Kreuzungspunkt der Mikroakop-Haarstriche zusammenfällt.
Die Strecken, um die der Arbeltstisch vom Bezugspunkt wegbewegt wurde, werden gemessen, und aus diesen Strecken lassen
sich die Abstände des Mittelpunkts der Elektrodenbodenoberfläche von den T- und X-Bezugsflächen ermitteln. Die Strecken,
die der Arbeitstisch zurückgelegt hat, lassen sich an einer Skala ablesen, die auf Surbein zur Verstellung des Tisches
angebracht ist·
Das Mikroskop kann ständig auf der Funkenerosionsmaschine angeordnet sein oder jedesmal an diesem befestigt werden, wenn die
Funkentrosionsmaschine in Betrieb gesetzt werden soll«
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden im folgenden
anhand von Zeichnungen näher beschrieben, die bevorzugte Aus-
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ftlhrungsbeispiele darstellen* Es zeigen:
Fig* 1 eine Vorderansicht einer Funlconerooionsmaiscliine mit
einer Einrichtung nach der Erfindung,
2 eine Seitenansicht der Maschin© nach Fig, 1, Fig· 3 eine Vorderansicht des Hauptteils der Maschine,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Toil nach Fig, 3
und
Fig. 9 eine ähnliche Ansicht,wie die nach Fig, 4, jedoch
einer abgewandelten Ausführung»
Die Funkenerosionsmaschine 10 weist einen Arbeitstisch 11 und eine Arbeitsspindel 12 auf. Der Tisch ist mittels einer Kurbel
13 längs einer X-Achse und mittels einer Kurbel 14 längs einer Y-Achse verschiebbar. Die Strecke, um die der Tisch verscho_ben
wird, kann an einer Skala 15, 16 an jeder Kurbel abgeteen werden. Stattdessen können auch andere bekannte Vorrichtungen verwendet werden» mit denen es möglich 1st, den Tisch zu verschieben und die Veinschiebungsstrecke mit hoher Genauigkeit abzulesen.
Die Spindel 12 1st mit Hilfe einer Kurbel 17 vertikal relativ zum Tisch 11 verstellbar. Eine Elektrode 18 zur Oberflächenbearbeitung mittels Funkenentladung ist am unteren Efcd· der
Spindel 12 befestigt. Kin Werkzeugmikroskop 20 1st auf dar
Maschine 10 vorgesehen. Dl· Einrichtung kann so auegebildet sein,
daß das Mikroskop 20 «_#itveilig an der Maschin· befestigt wird,
und zwar Jedesmal dann» wenn die Maschine in Betrieb gesetzt
wird. Das Mikroskop 20 ist mit Hilf· einer Kurbel 21 vertikal
relativ an Tiach 11 verstellbar und weist ein Okular 22 und
•in Objektiv 23 auf· Zn Sichtfeld d«e Okular« 22 Jamison eich
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zwei Haarstriche 54 und 99 unter rechtem Winkel, wie dies
bei Mikroskopen dieser Art üblich ist.
Eine Prismenvorrichtung 31 weist zwei Prismen 32» 33 auf,
die derart auf einer Bodenplatte 34 befestigt sind, daß ihre geneigten reflektierenden Oberflächen 35 und 36 einander zugekehrt
sind. Der Neigungswinkel beträgt 43° in bezug auf eine
horizontale Ebene. Die relative Lage der beiden Prismen ist fest. Das Prisma 32 ist unter dem Objektiv 23 des Mikroskops
20 und das Prisma 33 unter der Spindel 12 angeordnet. Die Bodenoberfläche 19 der Elektrode 18 erscheint daher als Bild
41 auf der reflektierenden Oberfläche 36 des Prismas 33· Dann erscheint das Bild 41 als Bild 41 a auf der reflektierenden
Oberfläche 35 des anderen Prismas 32. !4It anderen Worten, das
Bild 41 a erscheint im Sichtfeld des Okulars 22. Die Bezugszahl 42 bezeichnet das Bild einer Markierung, die in der Mitte
der Bodenoberfläche 19 der Elektrode 18 angebracht ist und auf der reflektierenden Oberfläche 36 erscheint· Die Bezugszahl
bezeichnet ein hypothetisches Bild der Achse der Spindel 12, und die Bezugszahl 42a bezeichnet das Bild von 42, wie es auf
der reflektierenden Oberfläche 35 erscheint.
Die reflektierende Oberfläche 35 des Prismas 32 weist ebenfalls
Haarstriche 51 und 52 auf, die sich im rechten Winkel kreuzen
und sich jeweils längs der X- und Y-Achse erstrecken. Wie bereits
erwähnt wurde, erstrecken sich die Haarstriche 54 und ^
im Sichtfeld des Okulars jeweils in Richtung der X- und Y-Achse.
Um die Lage der Elektrode 18 einzustellen, wird die Bodenplatte 34 der Prismenvorrichtung 31 auf dem Tisch 11 so angeordnet,
das die aneinandergrenzenden Seitenflächen 61 und 62 der Boden«
platte 34 jeweils die X- und Y-Achsen-Bezugsflächen 63 und 64
des Tisches berühren. Die Seitenflächen 61 und 62 verlaufen
jeweils parallel zu den Fäden 51,52 und 54» 55, während die
2 C a 8 1 2 / 1 G 4 6
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Flächen 64 und 65 des Tisches 11 parallel zur Y- und X-Achse .
verlaufen, in deren Richtung der Tisch 11 verschoben wird* Zunächst
wird der Tisch 11 längs der X- und Y-Achsen soweit verschoben, bis die Haarstriche 51 und 52 jeweils mit den Haarstrichen
54 und 55 zusammenfallen. Wenn dies der Fall ist, wird
der Tisch 11 als im Bezugspunkt oder Nullpunkt der Verschiebung längs der X- und Y-Achsen liegend angesehen.
Dann wird der Tisch 11 längs der Y-Achse soweit verschoben,
bis das Bild 42a des Hittelpunkts der Elektrode 18 mit dem
Haarstrich 54 der X-Achse zusammenfallt· Die Strecke Ay, um die
der Tisch verschoben worden ist, wird an der Skala 16 abgelesen« Wenn die Strecke längs der Y-Achse zwischen dem Haarstrich
51 und der X-Achse auf der reflektierenden Oberfläche 35 und dem Bild 42a des Hittelpunkts der Elektrode Aa ist, dann
ist Aa & Ay* Anschließend wird der Tisch 11 längs der X-Achse
soweit verschoben, bis das Bild 42a mit dem Haarstrich 55 der
Y—Achse zusammenfällt, so daß das Bild 42a mit dem Ereuzungs—
punkt der Haarstriche 54 und 55 zusammenfällt« Die Strecke Λ χ,
um die der Tisch verschoben worden ist, wird an der Skala 15 abgelesen. Da das Bild 42a von beiden Prismen 32 reflektiert
wird und die Prismen unabhängig vom Mikroskop verschoben werden, 1st die Strecke A b längs der X-Achse zwischen dem Haarstrich
der Y-Achse und dem Bild 42a doppelt so lang wie Ax.
Schließlich wird der Tisch erneut so verschoben, daß die Haarstriche
51 und 52 jeweils mit den Haarstrichen 54 und 55 zusammenfallen, wie es in FIg, 4 dargestellt ist» Da jetzt die Strecke
a zwischen der Bezugsfläche 63 und dem Haarstrich 51, die Strecke b zwischen der Bezugsfläche 62 und dem Haarstrich 52 und die
Strecke c zwischen dem Haarstrich 55 und der Achse der Spindel oder dem Bild 53 alle bekannt sind, kennt man auch den Abstand
des Bildes 42 von der Bezugsfläche 63» der gleich a + Δ y in Richtung der Y-Achse ist, und den Abstand von der Fläche 61, der
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gleich b + c + 2Δχ1η Richtung der X-Achse ist. Damit kennt
man auch die Lage der Elektrode in bezug auf den Tisch.
Durch Umkehrung dieser Relation ist es möglich, die an der
Spindel befestigte Elektrode in Jede beliebige Lage relativ
zum Tisch zu bringen, und durch Anordnen eines Werkstücks an
einer vorbestimmten Stelle des Tisches ist es möglich, die gewünschte Bearbeitung des Werkstücks durchzuführen.
Bei obigem Ausführungsbeispiel sind das Mikroskop 20 und die Prismenvorrichtung 31 getrennt. Es ist Jedoch auch möglich, das
Mikroskop von der Maschine 10 zu trennen und es mechanisch mit der Prismenvorrichtung 31 zu verbinden. In diesem Falle sind
das Mikroskop und die Prismenvorrichtung so verbunden bzw. vereinigt, daß die Haarstriche 54 und 55 des Mikroskops mit den
Haarstrichen 51 und 52 der Prismenvorricghtung zusammenfallen· In der Praxis können die Haarstriche 51 und 52 auch weggelassen
werden. In diesem Falle 1st die Prismenvorrichtung 31 so auf dem Tisch 11 befestigt, daß die Seitenflächen 61 und 62 der
Bodenplatte 34 gegen die Bezugsflächen 63 und 64 des Tisches
gedrückt werden. Dann wird der Tisch 11 zusammen mit der Prismenvorrichtung 31 und dem Mikroskop 20, die darauf angeordnet
sind, soweit in Richtung der X- und Y-Achse verschoben, bis das Bild 42a des Mittelpunkts der Elektroden mit dem Kreuzungspunkt der Haarstriche 54 und 55 des Mikroskops zusammenfällt.
Wenn dies der Fall 1st, hat das Bild 42 des Mittelpunkts der Elektroden einen Abstand a von der Fläche 63 in Richtung der
Y-Achse und einen Abstand b + c von der Fläche 64 In Richtung
der X-Achse.
Für den Fall, daß die Lage des Mikroskops 20 in bezug auf die Spindel 12 fest ist, läßt sich das gleiche Ergebnis
dadurch erreichen, daß man das Prisma 33&lein längs der X-Achse verschiebt. Bei dieser Anordnung wird die Prismenvorrichtung
zunächst so auf dem Tisch 11 befestigt, daß die
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Seitenflächen 62 und 61 der Bodenplatte 34 gegen die Bezugsflüchen 63 und 64 des Tisches gedrückt werden· Dann wird der
Tisch 11 so verschoben, daß die Haarstriche 51 und 52 mit den Haarstrichen 54 und ^5 zusammenfallen. Soweit stimmen die bei
der Einstellung durchzuführenden Maßnahmen mit den oben erwähnten überein. Dann wird jedoch das Prisma 33 allein soweit
längs der X-Achse verschoben, bis das Bild 42a des Mittelpunkts der Elektroden mit dem Haarstrich 52 der Y-Achse auf dem Prisma
32 zusammenfällt. Dann wird der Tisch 11 längs der Y-Achse
soweit verschoben, bis das Bild 42a mit dem Haarstrich 51 der X-Achse auf dem Prisma 32 zusammenfLüllt. Die Strecken, um die
das Prisma 33 und der Tisch 11 verschoben wurden, seien jeweils
mit ^ b und Aa bezeichnet* Das Bild 42 hat dann einen Abstand
a + Δ a von der Bezugsfläche 63 und einen Abstand b + c + A b
von der Bezugsfläche 64.
Bei diesen Ausfülirungsbeispielen enthält die Prismenvorrichtung
31 zwei Prismen 32 und 33. Es ist jedoch auch möglich, das
Prisma 32 wegzulassen und die reflektierende Oberfläche des Prismas 33 direkt durch das Mikroskop hindurch zu betrachten.
In diesem Falle weist die reflektierende Oberfläche 67 des Prismas 33 ein aus Haarstrichen 65 und 66 gebildetes Fadenkreuz auf, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Der Einstellungsvorgang ist ähnlich dem zuvor erwähnten, wobei der Abstand
zwischen der Bezugsfläche 64 und dem Haarstrich 66 der Y-Achse
auf einem konstanten Wort k gehalten wird.
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Claims (5)
1. J Einrichtung zum Einstellen der Lage der Elektrode einer
Funkenerosionsmaschine relativ zu deren Arbeitstisch oder dem Werkstück, gekennzeichnet durch eine reflektierende
Oberfläche, auf die das Bild der Oberfläche der Elektrode projiziert wird, durch ein Mikroskop zum Betrachten des
Bildes auf der reflektierenden Oberfläche, durch am Arbeitstisch parallel zu der X- und Y-Achse, längs der der
Arbeitstisch verschoben wird, ausgebildete X- und Y-Achsen-Bezugsflächen,
durch eine Vorrichtung für eine derartige Einstellung des Mikroskops, daß dessen Haarstriche, die
sich im rechten Winkel kreuzen und auf der reflektierenden Oberfläche Im Sichtfeld des Okulars des Mikroskops erscheinen,
parallel zu den Bezugsflächen verlaufen, durch eine Vorrichtung zum Einstellen der reflektierenden Oberfläche
in eine Lage, in der die Mikroskop-Haarstriche, die auf der reflektierenden Oberfläche erscheinen, jeweils
einen vorbestimmten bekannten Abstand von den Bezugsflächen haben, durch eine Vorrichtung zum Verschieben der reflektierenden
Oberfläche zusammen mit dem Tisch in Richtungen, die zu den Bezugsflächen parallel sind, und durch eine
Vorrichtung zum Ablesen der Strecken der Verschiebung, die von der Verschiebungsvorrichtung bewirkt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der reflektierenden Oberfläche Haarstriche gezogen
sind, die sich im rechten Winkel kreuzen, und daß die Vorrichtung zum Einstellen der reflektierenden Oberfläche
eine Vorrichtung zur Paralleleinstellung der Haarstriche der reflektierenden Oberfläche zu den Bezugsflächen aufweist.
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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite reflektierende Oberfläche derart angeordnet
ist, daß das Bild auf der zuerst erwähnten reflektierenden Oberfläche auch von der zweiten reflektierenden
Oberfläche reflektiert wird, bevor es durch das Mikroskop sichtbar ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß das Mikroskop von der Funkenerosionsmaschine lösbar ist.
5. Einrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die reflektierende Oberfläche und das Mikroskop mechanisch vereinigt sind.
G. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die reflektierende Oberfläche unabhängig in Richtung der X-Achsen-Bezugsfläche verschiebbar ist und
daß ferner eine Vorrichtung zum Ablesen der Strecke der Verschiebung der reflektierenden Oberfläche in Richtung der
X-Achse vorgesehen ist.
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP45078280A JPS4930791B1 (de) | 1970-09-07 | 1970-09-07 |
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Family Applications (1)
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Legal Events
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