DE2317362A1

DE2317362A1 - Lehrenvorrichtung fuer funkenerosionsmaschinen

Info

Publication number: DE2317362A1
Application number: DE19732317362
Authority: DE
Inventors: Fumio Nagata
Original assignee: KOTOBUKI DIE CASTING CO Ltd
Current assignee: KOTOBUKI DIE CASTING CO Ltd
Priority date: 1972-04-07
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1973-10-18
Also published as: FR2179206B1; SE397287B; IT980027B; FR2179206A1; GB1423398A; CH562658A5

Description

Patentanwälte

DipL-Ing. K. Cchlaschke

Münchenlä, ElisabethstraB334

Kotobuki Die Casting Co. Ltd., Osaka-fu / Japan Lehrenvorrichtung für Funkenerosionsmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Lehre zum präzisen. Positionieren eines Modelies oder Materials, das in einem elektrischen Entladungsverfahren bearbeitet werden soll.

Eine derartige elektrische Entladungsbearbeitung etwa in Funkenerosionsmaschinen hat den Vorteil, daß die Bearbeitungsgeschwindigkeit und die Rauhigkeit der bearbeiteten Fläche durch Verändern der zugeführten elektrischen Energie variiert werden können. Außerdem kann man auch komplizierte Formen im Material sehr einfach, aber präzise herstellen.

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Allerdings ist bei Entladungsverfahren immer ein Modell oder eine Form mit der zu bearbeitenden Gestalt erforderlich. Da gewöhnlich zwei Modelle für die Grob- und Feinbearbeitung in einem Satz verwendet werden, ist das Positionieren der Modelle und des zu bearbeitenden Materials problematisch. Das bisher übliche Positionieren bereitet sehr viel Schwierigkeiten und verlangt zur Einhaltung der Bearbeitungsgenauigkeit einen sehr großen Zeitaufwand. Dadurch wird die Bearbeitungsgeschwindigkeit einer Funkenerosionsmaschine ganz beträchtlich herabgesetzt«

Die erfindungsgemäße Lehrenvorrichtung vermeidet diese Nachteile und erlaubt das präzise Positionieren eines Halters oder eines Modelles. Ebenso kann ein Modell schnell und genau durch ein anderes Modell ersetzt werden.

Die erfindungsgemäße Lehrenvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine den Körper der Vorrichtung durchdringende Bohrung mit mindestens zwei einander rechtwinklig zugeordneten,, ebenen Kontaktflächen, durch einen quadratischen und sockeiförmigen, in die Bohrung eingesetzten Halter, der einen Support für ein Modell bildet, und durch eine in die Außenfläche des Lehrenkörpers geschraubte und den Halter auf die Kontaktflächen drückende Schraube.

Die ausführlichere Erläuterung der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Dam zeigts

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Lehre gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig· I₈ Fig. 3 eine Ansicht der Lehre von unten,,

Fig. 4 eine auseinandergezogene _s teilweise geschnittene und perspektivische Ansicht einer Lehre_D

Fig. 5 eine Draufsicht amf eine Lehr© nach einer anderen AusfüMrungsform-

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Pig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5» Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Halter für ein Modell, Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7, Fig. 9 einen Schnitt durch einen anderen Halter,

Fig. 10 eine perspektivischeAnsxcht eines Werkzeuges zur Ermittlung der Stellung eines zu bearbeitenden Materials,

Fig. 11 ein Diagramm zur Darstellung der Methode bei der Ermittlung der Bearbeitungsstellung,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer Maschine zur Entladungsbearbeitung mit einer darauf montierten Lehre, zusammen mit einem Halter, in dem ein Modell sitzt, zur Anbringung auf der Lehre,

Fig. 13 eine Draufsicht auf eine von einem Spannwerkzeug getragene Lehre,

Fig. 14 einen Schnitt einer auf eine Oberflächenplatte montierte Lehre,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer· auf einen Tisch einer Werkzeugmaschine montierten Lehre und

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer in einem Schraubstock gehaltenen Lehre.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine Lehre A zum Einsetzen in eine Maschine zur Entladungsbearbeitung oder eine Werkzeugmaschine. Ein Halter B hält ein Modell C im unteren Teil.

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Die Lehre A umfaßt einen zylindrischen Grundkörper 21 mit einer Bohrung 22, die von oben nach unten durchgeht, und in. der Bohrung rechtwinklig zueinander angeordnete, ebene Kontaktflächen 23. Radiale Bohrungen 24 durchdringen die Kontaktflächen 23 von der Außenfläche des Körpers 21 aus. Am.äußeren Absc—hnitt in der Bohrung 24 ist ein Schraubgewinde 25 vorhanden. Eine Bohrung 24 ist gemäß Fig. 3 durch einen eingeschraubten Stopfen oder Einsatz 26 verschlossen.

Im unteren Abschnitt des Körpers befindet sich eine Gewindebohrung 27, deren inneres Ende höher liegt als das äußere Ende. Die Achse fällt zusammen mit einer sich den gegenüberliegenden Rändern der Kontaktflächen 23 anschließenden Linie, wie besonders die Fig. 2 und 3 zeigen. In die Bohrung 27 ist eine Schraube 28 eingesetzt.

An der Oberseite des Körpers 21 sind vertikale Schraublöcher 29 im gleichen Abstand vorhanden. Ein Anschlag 30 begrenzt die oberste Stellung des Halters B, der in die Bohrung 22 eingesetzt ist, so daß der Anschlag zum Positionieren in vertikaler Richtung des Halters B dient. -

Der Halter B umfaßt einen Grundkörper 31 aus einem im Querschnitt quadratischen Sockel, der an zwei Seiten die Kontaktflächen 23 berührt und eine Stellung des Halters in horizontaler Richtung definiert. Die Längsachse einer den Körper 31 vertikal durchdringenden Bohrung 33 verbindet mit dem oder entspricht dem Körper 31. Der Kopf einer in die Bohrung 32 eingesetzten Schraube 33 berührt die Obäerseite des Körpers 31. Die Schraube 33 läßt zwischen der Bohrung 32 einen geringen Spielraum.

Der untere Abschnitt der Schraube 23, aus dem unteren Ende des Halterkörpers 31 ragend, ist in ein Gewindeloch 35 in der Oberseite des Modells C geschraubt, wodurch dieses fest auf dem Halter B gehalten wird.

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Im Kopf 34 der Schraube 33 befindet sich ein kantiges Loch 36, so daß die Schraube 33 durch einen (nicht gezeigten) kantigen Schlüssel oder Stab gedreht werden kann.

Ein durchgehendes Loch 37 in den gegenüberliegenden Seiten des quadratischen Körpers 31 korrespondiert mit einer der Bohrungen 24, wenn das obere Ende des Körpers 31 denAnschlag 30 berührt. Eines der durchgehenden Löcher 37, das mit der Bohrung 34 nicht in Verbindung steht, ist durch einen Stopfen 41 verschlossen.

Ein Kanal 38 verbindet den mittleren Abschnitt des äußeren ümfanges der Schraube 33 mit deren unterem Eilde. Eine durchgehende VErbindung vom Boden des .Schraubloches 35 führt zum unteren Ende des Modells C.

Ebene Flächen 40 an der Außenseite des Lehrenkörpers 21 sind annähernd parallel zu den Kontaktflächen 23. Zwischen den Flächen 40 befindet sich ein kleiner, bogenförmiger Abschnitt 59, konzentrisch zu einem größeren bogenförmigen Abschnitt des Körpers 21·

An jeder Ecke des Halterkörpers 31 ist ein Ausschnitt 42 an der Berührungsstelle mit der Schraube 28, Der Ausschnitt liegt schräg, d.h. er ist am unteren Ende tiefer, so daß die Schraube 28 den Halter B wirksam abstützen kann.

Der Lehrenkörper 21 nach den Fig. 5 und 6 ist annähernd quadratisch und sockeiförmig und besitzt eine Nut 43 mit U-förmigem Querschnitt an jeder Seite. Diese Nut nimmt den Halter B auf, wobei Boden und Seitenwand der Nut als Kontaktflächen 23 dienen. Der Halter B wird auf die oben beschriebene Weise gehalten, d.h. durch die Schraube 28 im Gewindeloch 27, wodurch der Halterkörper 31 gegen die Kontaktflächen 23 gedrückt wird.

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Gemäß Fig.6 ist ein Stumpf 44 mit einem anhebbaren Schaft D einer Entladungs-Bearbeitungsmaschine gemäß Fig. 12 verbunden. Am unteren Ende des Stumpfes 44 ist eine Scheibe 45 angebracht. Die Lehre A wird unter der Scheibe 45 durch Schrauben 46 gehalten, die gemäß Fig. 2 und 12 in Schraublöcher 29 gehen.

Gemäß den Fig. 7, 8 und 9 sind an der Unterseite des quadratischen Körpers 31 (in der Zeichnung die Oberseite des Körpers 31.) am oberen Rand Vorsprünge 47 vorhanden. Diese Vorsprünge 47 greifen in die Oberseite des auf den Halter B montierten Modelles C, und erleichtern durch darin zurückbleibende Marken eine Neueinstellung. Im Ausführungsbeispiel ist der Halter mit drei oder vier Vorsprüngen versehen. Bei vier Vorsprüngen weist ein Vorsprung vorzugsweise eine andere Form auf, was die erneute Montage des Modelles auf dem Halter B erleichtert.

Fig. 10 zeigt ein Werkzeug zur Ermittlung einer Bearbeitungsstellung im Material. Auf dem Körper 31» ähnlich dem Halter B, ist am unteren Ende ein Schaft 48 vorgesehen, so daß die Achse des Schaftes mit derjenigen des Körpers 31 zusammenfällt. Der Radius des Schaftes 48 ist zur leichteren Berechnung bei der. Ermittlung der Stellung aus einem Stück. Das Werkzeug paßt in die Bohrung 22 oder die NUt 43 und wird auf die oben beschriebene Weise gehalten.

Die Lehre A nach den Fig. 13 und 14 weist Nuten 49 an der Außenfläche des Körpers 21 auf. Der flache Boden der Nuten 49 ist im Winkel von 15, 45 bzw. 60 Grad zu einer der ebenen Flächen 40 angeordnet. In Längsrichtung an den Kontaktflächen 23 angeformte Grate oder Wülste 50 verringern den Kontaktbereich an den Seitenflächen des Halterkörpers 31. Ohne diese Grate müßten die Flächen 23 vollständig eben zu Ende bearbeitet sein/ was durch diese Grate unnötig ist. Dadurch wird die Herstellung der Lehre A vereinfacht.

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Die Lehre A kann gemäß Fig. 14 auf eine Oberflächenplatte 51 montiert werden. Die Lehre wird an der Platte 51 durch Schrauben 52 gehalten, die in Schraublöchern 29 sitzen, oder durch eine Klaue 54 einer in die Nut 49 eingesetzten Platte 53.

Bei der Montage der Lehre A gemäß der Erfindung auf eine Entladungs-Bearbeitungsmaschine berührt die Oberseite der Lehre die Unterseite der Scheibe 45 des Stumpfes 44, der mit dem anhebbaren Schaft D der Bearbeitungsmaschine verbunden ist, mit der Scheibe 45 durch Schrauben 46 in Gewindelöchern 29 verbunden.

Zur Halterung des Modelles C auf dem Halter B wird zunächst die Schraube 33 in die Bohrung 32 von oben in den Halterlcörper 31 eingeführt. Dann wird das Modell C unter das untere Ende des Körpers 31 gebracht und die Schraube 33 in das Gewindeloch 35 im Modell C geschraubt, wodurch das Modell C an den Halter B gedrückt wird, so daß die Vorsprünge 47 am unteren Ende des Körpers 31 in die Oberseite des Modelles C greifen.

Danach wird der Halterkörper 31 in die Bohrung 22 des Lehrenkörpers 21 von dessen Unterseite eingesetzt, bis das untere Ende des Halterkörpers 31 den Anschlag 30 gemäß Fig. 2 berührt*

Eines der Durchgangslöcher 37 fällt immer mit einer der Bohrungen 24 bei jedem Einstellungswinkel des Modelles C zusammen. Das andere Durchgangsloch 37 und die Bohrnng 24 werden durch Stopfen 41 und 26 veschlossen.

Die Schraube 28 wird dann in das Gewinde 27 geschraubt, so daß das innere Ende den Ausschnitt 42 berührt und den Halterkörper gegen die Flächen 23 drückt, wodurch der Halter B in der Lehre A festgehalten wird.

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Der Halterkörper 31 für die Lehre A ist gemäß Fig. 5 und 6 in die Nut 43 von der Oberseite eingesetzt und in den Lehrenkörper 21 montiert, ähnlich der oben beschriebenen Reihenfolge.

In Fig. 12 ist ein Schlauch 55 für Drucköl mit der Bohrung 25 verbunden, die durch den Stopfen 26 verschlossen ist. Das Drucköl tritt aus dem unteren Ende des Modelies C durch das durchgehende Loch 37 aus, das mit der Bohrung 24, dem Zwischenraum zwischen der Schraube 23 und der Schraube 32, dem Kanal 38 und der Bohrung 39 korrespondiert, so daß feine, während der Entladungsverarbeitung erzeugte Reste entfernt werden können.

Wie bereits erwähnt kann gemäß der Erfindung das Modell G mittels des Halters B schnell in die Lehre A eingesetzt werden, indem man den Halter in erstere einfügt uid zwei Seiten des Halters auf die Grundflächen 23 der Lehre A drückt. Ebenso kann ein fertig bearbeitetes Modell durch ein Rohmodell mit gleicher Zentrierung ohne Messung schnell ersetzt werden.

Wenn das Modell C nach Wegnahme wieder auf den Halter B montiert wird, fallen die VorSprünge 47 am unteren Ende des Halters B mit den Markierungen zusammen, die von den Vorsprüngen in die Oberseite des Modells C gedrückt wurden. Durch Anziehen der Schraube 33 wird darauf das Modell C auf dem Halter B fixiert. Hierzu ist die Herstellung eines Satzes aus einer Anaahl von Modellen und Haltern zweckmäßig, indem man diese mit der gleichen Zahl, dem gleichen Zeichen oder dgl. markiert.

Durch obige Festsetzung erreicht man das schnelle.und präzise Positionieren des Modelles C ohne Zentrierung des Modelies gegenüber dem Lehrenkörper 21 .

Außerdem dienen die Grundflächen 23 und der quadratische Körper 31 zur Verhinderung einer Drehung, wenn Material für ein Modell am

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Halter fixiert und durch eine Werkzeugmaschine zu einem Modell geformt wird.

Infolge des quadratischen Querschnitts des Halterkörpers 31 kann das Modell C mit der gleichen Achse präzis um 90°, 180° bzw. 270° gedreht werden, indem man die Kontaktflächen des Halterkörpers mit den Grundflächen 23 der Lehre A ändert, so daß vier gleiche Formen oder Gestaltungen durch ein Modell radial erfolgen können.

Während einer Bearbeitung erzeugte kleine Reste werden durch Absaugen oder Spülen aus dem unteren Ende des Modelies C durch die Kanäle 39,38,37 und 24 entfernt.

An den Fig. 1Θ und 11 soll im folgenden die Einstellung eines zu bearbeitenden Materials beschrieben werden. Zu beachten ist, daß die absolute Bearbeitungsstellung eines Materials bereits in der Planungsstufe Tfestgelegt wurde, wobei jedoch die Bearbeitungsstellung gegenüber der ursprünglichen Stellung der Lehre oder eines Tisches, auf der bzw. dem das Material placiert ist, unbekannt ist.

Zunächst wird der Körper 31 mit dem Schaft 48 in die Lehre A auf die beschriebene Weise eingesetzt. Dann wird ein Tisch mtt einem Material E darauf aus der ursprünglichen Stellung in Quer- und Längsrichtung bewegt, wenn die LehreA fixiert und der Tisch beweglich ist. Wenn dagegen der Tisch fixiert und die Lehre A beweglich ist, wird die Lehre bewegt. Der Schaft 48 wird dann mit dem seitlichen Rand des Materials E gemäß der gestrichelten Linie in Fig. 11 in Kontakt gebracht und der Querabstand gegenüber der ursprünglichen Stellung wird an einem Maß abgelesen, das an dem beweglichen Tisch oder der beweglichen Lehre A angebracht ist. Ebenso wird der Schaft 48 mit dem Stirnrand des Materials E gemäß der strichpunktierten Linie in Fig. 11 in Kontakt gebracht und der Längsafestand gegenüber der ursprünglichen Stellung kann

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vom Maß abgelesen werden.

Gemäß obiger Beschreibung erhält man die Koordinaten der anstoßenden Ecke der Seite und der Stirnränder einfach durch Addieren des Radius des Schaftes 48 zum Quer- und Längsabstand gegenüber dem Ursprung des Tisches oder der Lehre.

Man erhält dann die Koordinaten des Punktes F, d.h. die zu bearbeitende. Stellung gegenüber der ursprünglichen Stellung der Lehre oder des Tisches durch Hinzuaddieren der vorgegebenen Stellung im Material E zu den Koordinaten der Ecke. Die so ermittelten Koordinaten werden festgehalten oder notiert.

Da bei obigem Positionieren der Radius des Schaftes 48 aus einem Stück besteht bzw. eine einheitliche oder eine ganze Länge aufweist, läßt sich die Stellung einfach errechnen.

Nachdem oben beschriebenen Arbeitsgang wird der Körper 31 mit dem Schaft 48 auä der Lehre A entfernt und durch einen anderen Halter B mit einem Modell C ersetzt. Die Lehre A odör der Tisch mit dem darauf befindlichen Material wird dann in die zuvor festgehaltene Stellung gebracht.

Nach dem Einsetzen des Halters B mit dem Schaft 48 in der Lehre A kann eine im Material zu bearbeitende Stellung wie oben beschrieben durch Bewegung der Lehre A oder des Tisches erhalten werden. Unmittelbar danach kann die Bearbeitung erfolgen, indem man den Halter mit einem Modell in die Lehre A setzt und die Lehre in die gleiche, zuvor erzielte Stellung bringt, ohne erneutes Zentrieren des Modells, so daß die Arbeitsproduktivität erhöht wird.

Da gemäß Pig. 10 der Schaft 48 unten eine Spitze besitzt kann man eine Bearbeitungsstellung basierend auf Linien, die auf ein zu bearbeitendes Material geschrieben sind, ermittelni Die Spitze kann außerdem als Schreiber dienen.

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Die Zentrierung des Modelles C erreicht man durch den quadratischen Halter B und die Kontaktflächen 23 im Lehrenkörper 21 . Notwendigerweise kann die Einstellung des Modelles C nicht abgeschlossen werden, da die radiale Richtung auf der gleichen Achse des Modälles C häufig entsprechend der Form des Modelies ermittelt wird. Hierzu werden die ebenen Bächen 40 an der Außenfläche des Lehrenkörpers 21 als Basis verwendet. Ebenso sind die Nuten zur Ermittlung dieses radialen Winkels des Modelles brauchbar.

Die Nuten 49 in der Außenfläche des Lehrenkörpers 21 eignen sich ferner zur Entladungsbearbeitung eines Modelles, wobei sein radialer Winkel mit gleicher Zentrierung nacheinander zwischen 15°» 45° und 60° verändert wird, unter Verwendung der Nuten 49 als Kontaktflächen gegenüber einem (nicht gezeigten) feststehenden Mikrometer auf einer Entladungsmaschine.

Gemäß Fig. 14 ist bei Anbringung der Lehre A auf dEr Oberflächenplatte 51 die Lehre durch Schrauben 52 oder durch die Klaue 54 der Platte 53 an der Oberflächenplatte fixiert. In diesem Fall wird ein zu schneidendes Material in den Halter B gesetzt und dieser dann in die Lehre A. Die Positionierung des zu bearbeitenden Materials erreicht man mittels der Lehre A und des Halters B»

Außerdem kann gemäß Fig. 13 die Lehre A durch ein Spannwerkzeug mit drei Klauen G oder vier Klauen H gehalten werden, da der gekrümmte Abschnitt 59 an der Außenfläche des Lehrenkörpers 21 vorhanden ist.

Gemäß Fig. 15 läßt sich die Lehre A auch auf den Tisch 56 einer Werkzeugmaschine montieren. Wie Fig. 16 zeigt, berührt eine der ebenen Flächen 40 der Lehre A die feststehende Klaue des Schraubstocks, wenn die Lehre von dem Schraubstock gehalten wird, und der größere gekrümmte Abschnitt der Lehre A wird von der beweglichen Klaue oder Backe berührt. Auch in diesem Fall erreicht man eine schnelle Zentrierung des Materials im Halter B.

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Claims

P at ent ansprüc h e

Lehrenvorrichtung für Funkenerosionsmaschinen bzw. Entladungs-Bearbeitungsmaschinen, gekennzeichnet durch eine den Körper der Vorrichtung durchdringende Bohrung mitjrnindestens zwei einander rechtwinklig zugeordneten, ebenen Kontaktflächen, durch einen quadratischen und sockelförmigen, in die Bohrung eingesetzten Halter, der einen Support für ein Modell bildet* und durch eine in die Außenfläche des Lehrenkörpers geschraubte und den Halter auf die Kontaktflächen drückende Schraube ·
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Halter in Längsrichtung ein konzentrisch durchgehendes Loch aufweist und daß eine Schraube in dieses Loch eingesietzt und in das obere Ende des Modelles geschraubt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeioihnet, daß zur Bildung von Markierungen an der Oberseite des Modelles Vorsprünge an der Unterseite des' Halters vorhanden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Grate oder Wülste in Längsrichtung auf den Kontaktflächen der Bohrung· im Lehrenkörper vorhanden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung im Lehrenkörper nach einer Seite offen ist und eine Nut zur Aufnahme des Halters bildet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine ebene Fläche am äußeren.Umfang des Lehrenkörpers vorgesehen ist, und daß beim Vorhandensein mehrerer Flächen diese in einem vorgegebenen Winkel zueinander angeordnet sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Nuten mit flachem Boden am äußeren Umfang des Lehrenkörpers vorgesehen sind und daß der flache Boden in einem vorgegebenen Winkel zum flachen Boden der anderen Nuten angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal den äußeren Umfang des Lehrenkörpers mit dem unteren Ende des Modelles verbindet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter am unteren Ende mit einem Schaft versehen ist, dessen Radius aus einem Stück besteht bzw. von ganzer bzw. von ganzzahliger oder integrierender Länge ist.
10· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube den Halter an der seitlichen Ecke des quadratischen Sockels berührt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Halter an dem die Schraube berührenden Abschnitt eine Nut vorgesehen ist·

. Eder chiasch' ι

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