DE2444236A1 - CUTTING HEAD FOR OVERALL FORM MACHINING OF WORKPIECES MADE OF CARBON OR THE LIKE ON THE WAY OF MATERIAL REMOVAL. AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING - Google Patents

CUTTING HEAD FOR OVERALL FORM MACHINING OF WORKPIECES MADE OF CARBON OR THE LIKE ON THE WAY OF MATERIAL REMOVAL. AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURING

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DE2444236A1
DE2444236A1 DE19742444236 DE2444236A DE2444236A1 DE 2444236 A1 DE2444236 A1 DE 2444236A1 DE 19742444236 DE19742444236 DE 19742444236 DE 2444236 A DE2444236 A DE 2444236A DE 2444236 A1 DE2444236 A1 DE 2444236A1
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Thomas John O'connor
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/04Electrodes specially adapted therefor or their manufacture

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

BRAUNSCHWEIG MÜNCHENBRAUNSCHWEIG MUNICH

Uns.Z.: 1831Us.Z .: 1831

Thomas John O'Connor,
Ann Arbor, Michigan, USA
100 Morgan Road
Thomas John O'Connor,
Ann Arbor, Michigan, USA
100 Morgan Road

Schneidkopf für auf dem Wege der Materialabtragung erfolg-ende Gesamtform-Bearbeitung von Werkstücken aus Kohlenstoff oder dgl, sowie Verfahren zu seiner Herstellung Cutting head for overall shape machining of workpieces made of carbon or the like by way of material removal, as well as a method for its production

Die Erfindung betrifft einen Sehneidkopf für auf dem Wege der Materialabtragung erfolgende Gesamtform-Bearbeitung von Werkstücken aus Kohlenstoff oder dgl. sowie Verfahren zu seiner Herstellung. Der Schneidkopf soll in erster Linie zum Bearbeiten yoil Werkstücken aas Kohlenstoff oder anderem bröckligen Material dienen. Solch-3 bearbeiteten Werkstücke werden bevorzugt benötigt als Elektroden für Werkzeugmaschinen, die auf dem Wege der elektrirchen oder elektrolytischen Abtragung oder dgl. arbeiten. Ein ajlcL^r Schneidko: f dient dazu, derartige Elektroden od.vr d^j . Werkstücke auf abtragendem Wege ^u bearbeiten.The invention relates to a cutting head for overall shape machining of workpieces made of carbon or the like by means of material removal, as well as a method for its production. The cutting head is primarily intended to process yoil workpieces on carbon or other crumbly material. Such machined workpieces are preferably required as electrodes for machine tools that work by means of electrical or electrolytic removal or the like. An ajlcL ^ r cutting head is used to make such electrodes od.vr d ^ j. Process workpieces in an erosive way.

Auf dem Wege der Abtragung erfolgende Bearbeitung von Werkstücken hat bisher auf relativ unkontrolliertem Wege durch Schleifen, Stoßen, Ätzen, Gravieren oder dgl . stattgefunden, welche bekannten Verfahren nicht zu einer Gesamtform-Bearbeitung führen und zum größten Teil im wesentlichen keineProcessing of workpieces taking place on the way of removal has so far been carried out in a relatively uncontrolled manner Grinding, pushing, etching, engraving or the like. took place, which known methods do not result in overall shape machining and for the most part essentially none

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Präzision liefern. Selbstverständlich könnte auch das handwerkliche Formen mit Hammer und Meißel als eine Abtragungsbearbeitung bezeichnet werden. Ein solches Vorgehen kann jedoch bezüglich der Genauigkeit lediglich durch den Handwerker bei der manuellen Handhabung seiner Werkzeuge kontrolliert werden. Selbst bei größtem Geschick der Handwerker führt dieses Verfahren nicht zu einer Gesamtform-Bearbeitung, sondern höchstens zu jeweils einer Bearbeitung an einem einzigen Punkt oder entlang einer einzigen Linie. In ähnlicher Weise erfolgte bei der mechanischen Ätzung und Gravierung eine Kontrolle lediglich über das Geschick der Hände des Handwerkers, wobei praktisch auch jeweils nur an einem Punkt des Werkstückes gearbeitet wird. Auf dem Wege des Schleifens kann zwar eine gewisse Präzision erii:ll werden, jedoch handelt es sich auch hier nicht um eine Gesamtformbearbeitung derart, die hier in der vorliegenden AiimelJur.j behandelt werden soll. Auch derartige ScHeifvorgänge erfolrcr. stets nur entlang einzelner Linien, so daß von Gesamtfor::i-Bearbeitung nicht gesprochen werden kann. Beim Schleifen lestcht Kontakt nur entlang einer einzigen Linie zwischen Werkstück \i, "1 0WiIeIf schei be. Hierdurch unterscheidet 3ich dac Gculei fv.-.rf ?.hren von dem Ätz- oder Gravierverfahren oder von der Eccrli-it' ^1' n.it Meißel; in keinem Falle findet jedooh im wesentlichem -:.;n G^samtkontakt zwischen einer abtragenden Oberfläche doo ochhcidkopfer und einem Werkstück, wie dieo bei der Gesaihtform-Bt urboitung der Fall ist.Deliver precision. Of course, the manual shaping with hammer and chisel could also be referred to as removal processing. However, such a procedure can only be checked in terms of accuracy by the craftsman when handling his tools manually. Even with the greatest skill of the craftsman, this method does not lead to an overall shape processing, but at most to a processing at a single point or along a single line. In a similar way, with mechanical etching and engraving, a control only takes place via the skill of the craftsman's hands, whereby practically only one point of the workpiece is worked in each case. A certain precision can be achieved by grinding, but this is not an overall form machining of the kind that is to be dealt with here in the present AiimelJur.j. Such grinding processes also take place. always only along individual lines, so that we cannot speak of totalfor :: i processing. When grinding, contact only reads along a single line between the workpiece, "1 0 WiIeIf disk. This distinguishes me from the etching or engraving process or from the Eccrli-it '^ 1 " n.it chisel, and in no case will jedooh in substantial -:; n G ^ samtkontakt between an abrasive surface doo ochhcidkopfer and a workpiece, such as boitung Dieo in Gesaihtform-Bt ur is the case..

Es ist Aufgabe der Erfindung hier Abhilfe zu schaffen und einon Schneidkopf vorzuschlagen, mit dem auf dem Wege der Materialab-It is the object of the invention to remedy this and one To propose cutting head with which on the way of the material

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tragung eine Gesamtform-Bearbeitung von Werkstücken aus Kohlenstoff oder dgl. erfolgen kann und zwar mit höchster Präzision -und geringem Zeitaufwand, wobei der Schneidkopf einfach, aber auf verschiedene Weise herstellbar ist.overall shape machining of workpieces made of carbon Or the like. Can be done with the highest precision -and little time required, the cutting head being simple, but producible in different ways.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Basisabschnitt des Schneidkopfes mit einer Oberfläche, welche im wesentlichen die spiegelbildliche Wiedergabe der Form ist, die durch Materialabtragung erzeugt werden soll, wobei sich jedoch die Oberfläche in der Größe von dieser Form um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet, während die Oberfläche materialabtragende Eigenschaften aufweist. Je nach dem, ob es sich um eine patrizenartige oder eine matrizenartige Oberflächenform handelt, ist diese Oberfläche um den vorbestimmten Betrag größer oder kleiner als die herzustellende Oberfläche des Werkstückes.According to the invention, this object is achieved by a base section of the cutting head having a surface which is essentially the mirror image of the shape formed by Material removal is to be generated, however, the surface in the size of this shape by a predetermined The amount differs while the surface has material-removing properties. Depending on whether it is a patrix-like or a matrix-like surface shape is involved, this surface is larger or smaller than the predetermined amount the surface of the workpiece to be produced.

Vorteilhafterweise weist die spiegelbildlich ausgebildete Oberfläche des Schneidkopfes einen ebenen oder flachen Oberflächenbereich auf, dessen Abmessungen im wesentlichen gleich dem Größenunterschied der Dimensionen zwischen dieser Oberfläche und der herzustellenden Form ist, wobei sich diese Fläche im wesentlichen in zwei zueinander senkrechten Richtungen ausdehnt.The mirror-inverted surface advantageously has of the cutting head has a planar or flat surface area, the dimensions of which are substantially equal to the size difference of the dimensions between this surface and the shape to be produced, this surface being essentially expands in two mutually perpendicular directions.

Der Schneidkopf kann auf verschiedene Wege hergestellt werden. So kann beispielsweise zunächst ein Modell mit der Gestalt, die durch die Abtragung hergestellt werden soll, erzeugt werden, welches sich Modell von der zu erzeugenden Form in seiner Größe unterscheidet und zwar um einen bestimmten Betrag. Dieses ModellThe cutting head can be manufactured in different ways. For example, a model with the shape that to be produced by the removal, which model differs from the shape to be produced in its size differs by a certain amount. This model

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kann durch übliche Bearbeitung, z.B. mit einem der bekannten Verfahren, hergestellt werden, welche nur punktweise oder linienweise oder auf dem Wege der Elektroerosion arbeiten. Daraufhin wird ein spiegelbildlicher Schneidkopf über dem Modell ausgeformt und zwar aus einem härtbaren Material, das eine Beimischung von abtragenden Werkstoffen aufweist. Das härtbare Material kann durch auf chemischem Wege oder durch Änderung der Temperatur oder dgl. ausgehärtet werden, nachdem der Schneidkopf über dem Modell ausgeformt worden ist.can be done by usual processing, e.g. with one of the known methods, which work only point by point or line by line or by means of electrical discharge machining. Thereupon a mirror-image cutting head is formed over the model from a hardenable material that is an admixture of having abrasive materials. The hardenable material can be chemically or by changing the temperature or the like. After the cutting head has been molded over the model.

Der Schneidkopf kann aber auch hergestellt werden aus einer Vielzahl von Stangen oder Röhrchen von schmalem Durchmesser, die parallel zueinander angeordnet sind und mit einem Ende auf der Oberfläche eines vorgefertigten Modells mit Übergröße aufsitzen. Die Stangen oder Röhrchen werden dann in ihrer Stellung durch ein Bindemittel festgelegt, welches darübergegossen oder darauf aufgebracht wird. Bei diesem Herstellungsverfahren können die Enden der Stangen, falls gewünscht, zugespitzt sein. Die Stangenenden können aber auch einem Sandblasvorgang oder elektrischen Entladungsprozessen zur Oberflächenbearbeitung ausgesetzt werden. Der Schneidkopf kann aber auch dadurch hergestellt werden, daß man Metall, z.B. Aluminium, auf ein Modell der Form aufbringt, welches durch die Gesamtform-Bearbeitung auf dem Wege der Abtragung hergestellt werden soll, um ein spiegelbildliches Modell aus relativ weichem Metall herzustellen. Darauf wird Elektrodenmaterial, z.B. Kupfer, auf dem weichen Metallspiegelmodell durch Spritzen oder dgl. aufgebracht, um eine Elektrode zu erzeugen,However, the cutting head can also be made from a large number of rods or tubes of narrow diameter, arranged parallel to each other and with one end on the Sit on the surface of a prefabricated oversized model. The rods or tubes are then in place through a binding agent is specified, which is poured over or applied to it. In this manufacturing process, the Ends of the rods can be pointed if desired. The rod ends but can also be exposed to a sandblowing process or electrical discharge processes for surface treatment. The cutting head can also be made by applying metal, e.g. aluminum, to a model of the mold, which is to be produced by machining the entire shape on the way of the removal to a mirror-image model made of relatively soft metal. Electrode material, e.g. copper, is then applied to the soft metal mirror model Syringes or the like applied to create an electrode,

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welche die genaue Form des durch Abtragung herzustellenden Werkstückes aufweist. Diese Elektrode wird dann dazu benutzt, um eine spiegelbildliche Oberflächenform auf dem Wege der Elektroerosion oder dgl. herzustellen und zwar in Verbindung mit einer umlaufenden Orbital-Bewegung, welche Bewegung der Elektrode erteilt wird. Hierbei wird die Elektrode in zwei Ebenen bewegt, diewhich the exact shape of the workpiece to be produced by removal having. This electrode is then used to create a mirror image of the surface using electrical discharge machining Or the like. In connection with a revolving orbital movement, which gives movement of the electrode will. Here the electrode is moved in two planes, the

senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Elektrode in Richtung auf das Werkstück während des Elektroerodiervorganges verlaufen. Schließlich wird der Schneidkopf in der auf dem Wege der Elektroerosion bearbeiteten Form, die sich ihrer Größe nach von dem herzustellenden Werkstück um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet, durch Gießen oder dgl. ausgeformt, z.B. mit einem härtbaren Material, welches abtragend wirkende Beimengungen aufweist.run perpendicular to the direction of movement of the electrode in the direction of the workpiece during the electrical discharge machining process. Finally, the cutting head is in the shape machined by means of electroerosion, the size of which is different from that to be produced Workpiece differs by a predetermined amount, molded by casting or the like, for example with a hardenable Material which has abrasive additions.

Alternativ dazu, kann der Schneidkopf auf dem Wege der Elektroerosion direkt entweder dadurch hergestellt werden, daß man zuerst eine Elektrode herstellt , die in ihrer Größe von der Form, die an dem Werkstück herzustellen istj sich unterscheidet, und zwar um einen vorbestimmten Betrag, wobei man den Schneidkopf dadurch gewinnt, daß man die Elektrode auf direktem linearem Wege in das Werkstück, aus dem der Schneidkopf hergestellt werden soll, mit Hilfe einer auf dem Wege der elektrischen Ent-1 adungen arbeitenden Maschine einsenkt. Alternativ dazu, kann zunächst ein Modell der Form und Größe hergestellt werden, das genau dem herzustellenden Werkstück entspricht, wobei dieses Modell als Elektrode in einer Maschine der genannten Art verwendet wird, worauf die Elektrode in allen Richtungen in einerAlternatively, the cutting head can be electro-discharge machined can either be produced directly by first producing an electrode which, in terms of its size, has the shape which is to be produced on the workpiece is different, and by a predetermined amount, the cutting head being gained by moving the electrode on a direct linear Paths into the workpiece from which the cutting head is to be made, with the help of an electrical ent-1 loads working machine. Alternatively, a model of the shape and size can first be made that corresponds exactly to the workpiece to be produced, this model being used as an electrode in a machine of the type mentioned whereupon the electrode in all directions in one

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Eben senkrecht zu der Eintauchrichtung in einer orbitalen Bahn bewegt wird, um in dem Schneidkopf eine Oberfläche mit abtragenden Eigenschaften zu erzeugen, die ihrer Größe nach von dem herzustellenden Werkstück abweicht. Hierbei wird die abtragende Oberfläche aufgrund der normalen Eigenschaften der elektrischen . Entladungs-Bearbeitung erhalten.Moving in an orbital path precisely perpendicular to the direction of immersion in order to create a surface with abrasive in the cutting head To generate properties that differ in size from the workpiece to be manufactured. Here the erosive Surface due to the normal properties of the electrical. Discharge machining received.

Bei einem solchen Verfahren ist es wünschenswert, die zu bearbeitende Form als Elektrode zur Erzeugung eines Schneidkopfes zu verwenden. Wenn diese Form nicht aus leitfähigem Material besteht, kann ein leitfähiges Material über die bearbeitete nichtleitfähige Formfläche gesprüht werden. Mit den obigen Methoden können patrizen- oder matrizenartige Schneidköpfe hergestellt werden. Wenn es sich um matrizenartige Schneidköpfe handelt, so ist die erzeugte und abtragende Oberfläche größer als die gewünschte Oberfläche des Werkstückes. Bei einem patrizenartigen Schneidkopf ist diese Oberfläche von geringerer Größe. Durch die rotierende Orbitalbewegung, die in der Abtragmaschine erzeugt wird, erhält man schließlich eine Oberfläche von den gewünschten Dimensionen. In such a process, it is desirable to have the Shape as an electrode for producing a cutting head to use. If this shape is not made of conductive material, a conductive material can be machined over the non-conductive Mold surface to be sprayed. The above methods can be used to produce male or female cutting heads will. When it comes to die-like cutting heads, the surface produced and removed is larger than the desired one Surface of the workpiece. In the case of a male cutting head, this surface is of a smaller size. Through the rotating orbital movement, which is generated in the removal machine, one finally obtains a surface of the desired dimensions.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.The e r invention will be explained in more detail below with reference to schematic drawings of several exemplary embodiments.

Es zeigen :Show it :

Fig.1 in perspektivischer Ansicht einen matrizenartigen Schneidkopf gemäß der Erfindung,1 shows a perspective view of a die-like cutting head according to the invention,

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Pig.2 in ähnlicher Darstellung einen patrizenförmigen Schneidkopf gemäß der Erfindung.Pig.2 shows a male-shaped cutting head in a similar representation according to the invention.

Fig.3 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie"3-3 der Fig.1, Mg.4 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Pig.2.3 shows a cross section along the section line "3-3 of FIG. 1, Mg.4 is a cross-section along section line 4-4 of Pig.2.

Pig.5 einen Querschnitt durch eine patritzenförmige Modellelektrode mit den gleichen Abmessungen,der durch Gesamtform-Abtragung hergestellt werden soll.Pig. 5 shows a cross section through a pin-shaped model electrode with the same dimensions as those obtained by removing the entire shape should be produced.

Pig. 6 einen Querschnitt durch einen Schneidkopf mit spiegelbildlicher Oberflächengestalt, jedoch größeren Abmessungen als die Elektrode der Pig.5.Pig. 6 shows a cross section through a cutting head with a mirror image Surface shape, but larger dimensions than the electrode of the Pig. 5.

Pig.7 eine Schnittdarstellung des Schneidkopfes nach Pig.6 in seiner Stellung zum Oberflächenbearbeiten einer Kohlenstoffelektrode gemäß Pig.8;Pig.7 shows a sectional view of the cutting head according to Pig.6 in its position for the surface treatment of a carbon electrode according to Pig.8;

Pig.8 einen Schnitt der Kohlenstoffelektrode, die durch die Gesamtf orm-Bearbeitung auf abtragendem Wege mit Hilfe des Schneidkopfes nach Pig.7 hergestellt worden ist.Pig. 8 a section of the carbon electrode through the entire f Orm machining by removing means with the help of the cutting head has been produced according to Pig.7.

Die Pig. 9 und 12 ähnliche Darstellungen wie die Pig. 5 bis Pig, 8, zur Herstellung eines patrizenförmigen Schneidkopfes mit gegenüber dem herzustellenden Werkstück nach Pig.12 geringeren Abmessungen. The Pig. Figures 9 and 12 are similar to the Pig. 5 to Pig, 8, for the production of a male-shaped cutting head with smaller dimensions compared to the workpiece to be produced according to Pig.12.

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Fig.13 einen Querschnitt eines überdimensionierten Modells zur Herstellung eines Schneidkopfes aus einem härtbaren Kunststoff mit darin enthaltenen Beimengungen mit abtragenden Eigenschaften. 13 shows a cross section of an oversized model for Manufacture of a cutting head from a hardenable plastic with additions contained therein with abrasive properties.

Fig.14 einen Querschnitt durch den Schneidkopf, der gemäß Fig.13 hergestellt worden ist und zwar in der Bereitschaftstellung zur Bearbeitung eines Werkstückes in Form einer Kohlenstoffelektrode, die in ihrer fertigen Form in Fig.15 gezeigt ist.14 shows a cross section through the cutting head, which according to FIG has been manufactured and in readiness for machining a workpiece in the form of a carbon electrode, which is shown in its finished form in Fig.15.

Fig.16 im Querschnitt ein überdimensioniertes Modell zur Herstellung eines Schneidkopfes nach einer abgewandelten Ausführungsform. Fig. 16 in cross section an oversized model for production a cutting head according to a modified embodiment.

Fig.17 den nach dem Verfahren nach Fig.16 hergestellten Schneidkopf zur Herstellung eines Werkstückes, das in Fig.18 wiedergegeben ist.17 shows the cutting head manufactured by the method according to FIG for the production of a workpiece, which is shown in Fig. 18.

Fig.19 einen Querschnitt durch ein Modell, das durch Aufsprühen eines weichen Metalls zur Herstellung einer Form führt, die in Fig.20 in umgekehrter Stellung wiedergegeben ist und in der Stellung nach Fig.21 als Elektrode dient.19 shows a cross-section through a model, which by spraying of a soft metal leads to the production of a shape which is shown in FIG. 20 in the inverted position and in the position serves as an electrode according to Fig.21.

Fig.22 einen Querschnitt einer überdimensionierten spiegelbildlichen Abbildung der Elektrode nach Fig.21, wie sie in einem für den Schneidkopf bestimmten Material durch Eintauchen der Elektrode nach Fig.21 in das weiche Material in einer auf dem Wege derFig. 22 is a cross section of an oversized mirror image Illustration of the electrode according to Fig. 21, as it is in a material intended for the cutting head by immersing the electrode according to Fig.21 in the soft material in one on the way of

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elektrischen Entladung arbeitenden Maschine erzeugt werden kann, wobei der Elektrode eine rotierende orbitale Bewegung erteilt wird.Electric discharge working machine can be generated, whereby the electrode is given a rotating orbital motion will.

Pig.23 einen Querschnitt eines ausgeformten Teils mit überdimensionierter Arbeitsfläche, der mit der Form nach Fig.22 hergestellt ist.Pig.23 a cross section of a molded part with oversized Work surface made with the shape according to Fig. 22 is.

Fig. 24 schließlich die daran anschiießende Stellung des Schneidkopfes aus härtbarem Material mit eingebrachten abtragenden Beimengungen. Finally, FIG. 24 shows the subsequent position of the cutting head Made of hardenable material with incorporated abrasive additions.

Fig.25 einen Querschnitt eines Werkstückes, das auf dem Wege der Gesamtform-Abtragungsbearbeitung hergestellt werden soll.Fig.25 is a cross section of a workpiece that is on the way of Overall shape removal machining is to be produced.

Fig.26 einen Querschnitt eines überdimensionierten Schneidkopfes für die zu bearbeitende Werkstückform gemäß Fig.25, wobei der Schneidkpf aus härtbarem Material mit abtragenden Beimengungen besteht und wobei der Werkstoff ausgehärtet wird, während die herzustellende Form in den Werkstoff eingreift und dabei in einer orbitalen Bewegung rotiert.Fig. 26 shows a cross section of an oversized cutting head for the workpiece shape to be machined according to FIG. 25, the cutting head made of hardenable material with abrasive additions consists and wherein the material is cured while the shape to be produced engages in the material and thereby in rotates in an orbital motion.

Fig.27 einen Querschnitt durch einen überdimensionierten Schneidkopf nach Fig.26 in einer Stellung, in der auf dem Wege der Gesamtform-Bearbeitung die Kohlenelektrode nach Fig.28 durch abtragendes Material hergestellt wird.Fig. 27 shows a cross section through an oversized cutting head according to Fig.26 in a position in which on the way of the overall shape machining the carbon electrode according to Figure 28 is made by removing material.

■pig.29 einen Querschnitt durch einen weiteren abgewandelten■ pig.29 a cross section through another modified one

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Schneidkopf mit überdimensionierten Abmessungen und'auf seiner Oberfläche aufgebrachtem abtragenden Material, undCutting head with oversized dimensions and'on his Abrasive material applied to the surface, and

Fig.30 einen Schneidkopf mit überdimensionierten Arbeitsflächen, die mit einem abtragenden Material imprägniert sind.Fig. 30 shows a cutting head with oversized work surfaces, which are impregnated with an abrasive material.

Wie aus den Fig. 1 bis Fig. 4 hervorgeht, betrifft die Erfindung Schneidköpfe zur Abtragungsbearbeitung gemäß der Erfindung, die entweder matrizenartige oder patrizenartige Gestalt aufweisen können, wie sie bei 10 in Pig.1 bzw* M 12 in Fig.2 gezeigt sind. Im Falle eines matrizenartigen Schneidkopfes 10 ist eine Ausnehmung Hmit spiegelbildlicher Oberfläche zu einer Patrizenform, die durch Abtragung hergestellt werden soll, in dem Schneidkopfkörper 16 vorgesehen. Im Falle eines patrizenartigen Schneidkopfes 12 ist ein Vorsprung 18 mit spiegelbildlicher Form einer matrizenartigen Elektrode, die auf dem Wege der Abtragung von Material hergestellt werden soll, an dem Schneidkopfkörper 20 vorgesehen»As can be seen from FIGS. 1 to 4, the invention relates to cutting heads for removal machining according to the invention, which may have either a die-like or a male-like shape, as shown at 10 in Pig. 1 or * M 12 in FIG. In the case of a die-like cutting head 10, a recess H with a mirror-image surface to a male mold, which is to be produced by ablation in the cutting head body 16 provided. In the case of a male-like cutting head 12, a projection 18 with a mirror image shape is a matrix-like electrode, which is to be produced by means of the removal of material, on the cutting head body 20 intended"

Die Ausnehmung 14 in dem Schneidkopf 10 ist in ihren Abmessungen überdimensioniert und zwar in Ebenen parallel zu der Öffnung, die dadurch in der Oberfläche 21-erzeugt wird, wobei diese Ebenen durch die im wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Pfeile 22 und 24 in Fig.1 wiedergegeben sind» In Richtung des Pfeiles 26, der in Fig.3 angedeutet ist, v/eist die Oberfläche die gleichen Abmessungen auf, wie die patrizenförmige Elektrode, die mit dem Schneidkopf hergestellt werden soll. Die Oberfläche 28 der Ausnehmung 14 weist abtragende Eigenschaften in Bezug auf einThe recess 14 in the cutting head 10 is oversized in its dimensions and that in planes parallel to the opening, the thereby in the surface 21-is generated, these planes are shown by the arrows 22 and 24, which are essentially perpendicular to one another, in FIG 26, which is indicated in Figure 3, the surface is the same Dimensions like the male electrode that comes with the cutting head is to be produced. The surface 28 of the recess 14 has abrasive properties with respect to a

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bröckliges Material, wie Kohlenstoff oder andere Materialien auf, die als Elektroden für die Bearbeitung von Werkstücken auf dem Wege der Elektroerodierung oder dgl. benötigt werden.Crumbly material, such as carbon or other materials used as electrodes for machining workpieces on the Ways of electrical discharge machining or the like. Are required.

Zusätzlich ist der Schneidkopf 10 mit einem zentral angeordneten, flachen oder ebenen Oberflächenbereich 30 auf der Arbeitsfläche 28 versehen. Der flache Oberflächenabschnitt 30 ist kreisförmig aufgrund der halbkugelförmigen Gestalt der Form, die auf dem Wege der Abtragung mittels des Schneidkopfes 10 hergestellt werden soll, wobei der Schneidkopf dabei in einer orbitalen Bahn rotiert. Dabei ist der Schneidkopf in einer Gesamtform-Abtragsingsmaschine montiert.In addition, the cutting head 10 is provided with a centrally located flat or planar surface area 30 on the work surface 28 provided. The flat surface portion 30 is circular due to the hemispherical shape of the shape that is on the way of removal by means of the cutting head 10 is to be produced, the cutting head in this case in an orbital path rotates. The cutting head is in an overall shape removal machine assembled.

Der Vorsprung 16 am Schneidkopf 12 ist unterdimensioniert und zwar in Eichtungen, die durch dB Pfeile 32 und 34 angeordnet sind und im Vergleich zu der Ausnahme in dem Kohlenstoffblock oder dgl. der mit dem Schneidkopf bearbeitet werden soll, In der durch den Doppelpfeil 36 angedeuteten Richtung weist jedoch der Vorsprung 18 die gleiche Größe auf, wie die herzustellende Ausnehmung. Auch hier sind die Oberflächen des Vorsprunges 18 aus abtragendem Material und umfassen einen flachen Abschnitt 38, der erforderlich ist, aufgrund der Drehbewegung in orbitaler Bahn, die in der Ebene der Oberfläche 38 verläuft, wenn der Schneidkopf 12 in einer Bearbeitungsmaschine der in Frage stehenden Art eingebaut ist.The projection 16 on the cutting head 12 is underdimensioned, specifically in the directions indicated by arrows 32 and 34 are and compared to the exception in the carbon block or the like. To be machined with the cutting head, In the However, in the direction indicated by the double arrow 36, the projection 18 has the same size as the recess to be produced. Here, too, the surfaces of the projection 18 are made of abrasive material and comprise a flat section 38, the is required, due to the rotational movement in an orbital path which is in the plane of the surface 38 when the cutting head 12 is installed in a processing machine of the type in question.

Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, weis;ben die Schneidköpfe 10As can be seen from FIGS. 3 and 4, the cutting heads 10 are white

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und 12 schwalbenschwanzartige Abschnitte 40 bzw. 42 auf, die angeschraubt oder in anderer Weise befestigt sein können, z.B. auf die Art, wie dies die US-Patentschrift 3 497 930 zeigt, sodaß die Schneidköpfe 10 und 12 leicht in einer auf elektrischem Wege arbeitenden Werkzeugmaschine, insbesondere deren Stößel oder deren Platte, mit großer Leichtigkeit und in genauer Stellung montiert werden können»and 12 have dovetail sections 40 and 42, respectively, which may be bolted or otherwise attached, for example in the manner shown in US Pat. No. 3,497,930, so that cutting heads 10 and 12 can easily be electrically operated e machine tool, in particular its ram or its plate, can be assembled with great ease and in a precise position »

Im Betrieb können die Schneidköpfe 10 oder 12 in eine Gresamtform-Bearbeitungsmaschine eingesetzt werden, wobei sie eine rotierende Bewegung einer orbitalen Bahn in Richtung der Pfeile 24 und oder in Richtung der Pfeile 32 und 34 ausführen, und zwar während sie dem Werkstück, einem Kohlenstoffblock oder dgl. genähert werden. Die Bewegung in Richtung auf das Werkstück, also in Richtung der Pfeile 26 und 36 erfolgt unter einem Druck von beispielsweise 24 kg/cm der zu bearbeitenden Oberfläche. Während der Abtragung sbe arbeitung werden die Schneidköpfe 10 oder 12 pulsierend bewegt, d.h. sie werden periodisch von der Berührung mit dem Werkstück abgehoben, also in Richtung der Pfeile 26 bzw. 36.In operation, the cutting heads 10 or 12 can be incorporated into a whole shape processing machine are used, with a rotating movement of an orbital path in the direction of arrows 24 and or in the direction of arrows 32 and 34 while approaching the workpiece, a carbon block or the like. The movement in the direction of the workpiece, that is to say in the direction of the arrows 26 and 36, takes place under a pressure of, for example 24 kg / cm of the surface to be processed. During the removal process, the cutting heads 10 or 12 are pulsating moved, i.e. they are periodically lifted from contact with the workpiece, i.e. in the direction of arrows 26 and 36, respectively.

Dadurch soll das Durchspülen des Bereiches zwischen Schneidkopf und Werkstück erleichtert werden. Der Spülvorgang erfolgt durch die öffnungen 44 bzw. 46 in den Schneidköpfen 10 bzw. 12, sowieThis should make it easier to flush the area between the cutting head and the workpiece. The rinsing process is carried out through the openings 44 and 46 in the cutting heads 10 and 12, as well as

aufon

durch Membranen 48 und 50, wie dies bei der Spülung von/elektrischem Weg arbeitenden Maschinen bekannt ist.through membranes 48 and 50, as in the flushing of / electrical Way working machines is known.

Als Spülmaterial kann ein leichtes öl, z.B. Kerosin, oder aber Wasser verwendet werden. Es kann aber auch jede andere Flüssigkeit verwendet werden, die die abgetragenen Partikelchen weg-A light oil, e.g. kerosene, or a Water can be used. However, any other liquid can also be used that will remove the removed particles.

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spült oder wegwäscht und keine nennenswerte Reaktion mit dem Schneidwerkzeug oder dem Werkstück zeigt. Der SpülVorgang kann aber auch mit Luft oder anderen Gasen erfolgen. Schließlich könnte das Spülen auch durch Herstellen eines Vakuums im Bereich zwischen Schneidkopf und Werkstück durchgeführt werden. Die Schneidköpfe 10 und 12 können auf verschiedene Weise und aus verschiedenen Materialien hergestellt werden.washes or washes away and shows no appreciable reaction with the cutting tool or workpiece. The rinsing process can but can also be done with air or other gases. Finally, purging could also be done by creating a vacuum in the area between the cutting head and the workpiece. The cutting heads 10 and 12 can be made in various ways different materials can be made.

Wie in den Fig. 5 bis Fig.8 gezeigt ist, wird zunächst ein Modell 60 erzeugt, das im wesentlichen aus einem halbkugelförmigen Abschnitt 45 auf einem flachen Grundkörper 47 besteht und beispielsweise aus Kohlenstoff in der exakten Größe, wie sie in Fig.5 gezeigt ist, hergestellt wird. Dieses Modell wird als Elektrode in einer mittels elektrischer Entladungen arbeitenden Maschine eingesetzt und dazu benutzt, eine Ausnehmung 52 in einem Stahlblock 54 durch Abtragen des Materials auf elektrischem Wege zu erzeugen. Die Ausnehmung 52 ist die gleiche wie die Ausnehmung 28 in sofern, als sie in zwei zueinander senkrechten Richtungen in der flachen Oberfläche 56 des Stahlblockes 54 überdimensioniert ist und einen kreisförmigen, flachen Oberflächenbereich 48 aufweist, der aufgrund des Sotierens entlang einer orbitalen Bahn des Modells 60 in der Bearbeitungsmaschine entsteht, und zwar entweder während oder nach der Bewegung des Modells 60 senkrecht in den Stahlblock 54 zur Herstellung der Ausnehmung 52. Ein solcher mittels elektrischer Entladungen erfolgender Bearbeitungsvorgang läßt eine Oberfläche 58 in der Ausnehmung 52 entstehen, die typisch zellenförmig ist und daher von sich aus abtragende Eigenschaften aufweist.As shown in FIGS. 5 to 8, a model is first created 60 generated, which consists essentially of a hemispherical section 45 on a flat base body 47 and for example is made of carbon in the exact size shown in Figure 5. This model is called an electrode used in a machine operating by means of electrical discharges and used to create a recess 52 in a To produce steel block 54 by removing the material by electrical means. The recess 52 is the same as the recess 28 insofar as it is oversized in two mutually perpendicular directions in the flat surface 56 of the steel block 54 and has a circular, flat surface area 48, which due to the Sotier along a orbital path of the model 60 arises in the processing machine, either during or after the movement of the model 60 perpendicularly into the steel block 54 for the production of the recess 52. Such a recess takes place by means of electrical discharges Machining process creates a surface 58 in recess 52 which is typically cellular and therefore has erosive properties by itself.

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Nach der Herstellung dreht man den Stahlblock 54 mit der Ausnehmung 52 in die Stellung nach Fig.7 und befestigt ihn in eine Gesamtform-Bearbeitungsmaschine über einem Werkstück in Form eines Kohlenstoffblockes. Darauf wird der Schneidblock.57»der auf diese Weise gewonnen wurde, in Richtung auf den Kohlenstoff block, also in Richtung des Pfeiles 60a in Fig.7 bewegt, während der Schneidkopf entlang einer orbitalen Bahn in der Ebene der 0berfläche62 rotiert wird. Hierbei gewinnt man eine Kohlenstoff elektrode 64, welche die gleiche Größe und Form besitzt, wie das ursprüngliche Modell 60, sofern die orbitale Bahn für den Schneidkopf 54 die gleiche ist, wie die orbitale Bahn, der das Modell 60 bei Erzeugung der Ausnehmung 52 im Schneidkopf unterworfen wird. Aufgrund der relativ großen Härte des aus Stahl bestehenden Schneid kopfes und der geringen Härte des Kohlenstoffes, aus dem die Elektrode 64 besteht, kann der Schneidkopf 54 dazu benutzt werden, eine erhebliche Anzahl τοη Kohlenstoffelektroden 64 herzustellen, bevor der Schneidkopf erneut bearbeitet werden muß.After manufacture, the steel block 54 is rotated with the recess 52 in the position according to Figure 7 and fastened it in a general shape processing machine over a workpiece in the form of a carbon block. Then the cutting block.57 »the was obtained in this way, in the direction of the carbon block, so moved in the direction of arrow 60a in Fig.7, while the cutting head is rotated along an orbital path in the plane of the surface 62. Here you get a carbon electrode 64, which is the same size and shape as the original model 60, provided the orbital path for the cutting head 54 is the same as the orbital path of the model 60 when the recess 52 is created in the cutting head is subjected. Due to the relatively high hardness of the steel cutting head and the low hardness of the carbon, from which the electrode 64 consists, the cutting head 54 can be used to cut a considerable number of τοη carbon electrodes 64 before the cutting head has to be machined again.

Es ist ersichtlich, daß die Spüllöcher in den Schneidkopf 54? falls erwünscht, eingebohrt werden können, und daß an dem Schneidkopf 54 Verteiler und Verbindungen, wie die Verteiler 58 und die Verbindungsabschnitte 40 und 42 der Schneidköpfe 10 und 12 angebracht werden können. Dies gilt auch für die weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiele*It can be seen that the flushing holes in the cutting head 54? if desired, can be drilled in, and manifolds and connections such as manifolds 58 on cutting head 54 and the connecting portions 40 and 42 of the cutting heads 10 and 12 can be attached. This also applies to the ones below described embodiments *

Ein ähnliches Verfahren sum Herstellen eines patrizenförmigen Schneidkopfes, der in Fig.10 und 11 wiedergegeben ist, ist inA similar process for making a male cutting head shown in Figures 10 and 11 is shown in FIG

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den Fig. 9 "bis 12 beschrieben. Zu diesem Zweck wird eine matrizenförmige Kohlenstoffelektrode 82, die genau kopiert werden soll, zunächst dazu benutzt, um auf dem Wege der elektrischen Entladungen das Material des Schneidkopfes 68 so zu bearbeiten, daß dieser einen Vorsprung 70 und eine von den elektrischen Entladungen herrührende zellenförmige Oberflächen 72 sowie einen flachen Abschnitt 74 erhält.9 "to 12. For this purpose a matrix-shaped Carbon electrode 82, which is to be copied exactly, first used to be on the way of the electrical Discharge to process the material of the cutting head 68 so that this one projection 70 and one of the electrical Cell-shaped surfaces 72 originating from discharges and a flat portion 74 is given.

Der aus Stahl bestehende Schneidkopf 68 wird nach Ergänzung durch die oben beschriebenen Einrichtungen dazu verwendet, um einen Kohlenstoffblock zu bearbeiten, zwecks Erzeugung einer matrizenförmigen Kohlenstoffelektrode 80, wie sie in Fig.12 gezeigt ist und welche eine exakte Kopie der anfänglich benutzten Elektrode 82 ist, vorausgesetzt, daß der Schneidkopf 68 beim Bearbeiten der Elektrode 80 die gleiche orbitale Bahn durchläuft, wie die Elektrode 82 bei der Herstellung des Schneidkopfes 68.The cutting head 68 made of steel is used, when supplemented by the devices described above, to to machine a carbon block to produce a matrix-shaped carbon electrode 80 as shown in FIG and which is an exact copy of the initially used electrode 82, provided that the cutting head 68 is machined of electrode 80 travels the same orbital trajectory as electrode 82 during manufacture of cutting head 68.

Sollte das ursprüngliche Modell 60 oder die Elektorde 82 nicht elektrisch leitfähig sein, so kann eine dünne, leitfähige Oberflächenschicht aufspritzen oder aufsprühen, bevor sie als Elektroden in der elektrischen Entladungsbearbeitung zur Herstellung des S-j-ahlschneidkopfes 54 bzw. 68 benutzt werden. So kann beispielsweise eine Schicht aus Aluminium oder Kupfer aufgesprüht werden.Should the original model 60 or the electrode 82 not be electrically conductive, a thin, conductive surface layer can be used spray on or spray on before manufacturing them as electrodes in electrical discharge machining of the S-j-ahlschneidkopfes 54 or 68 can be used. For example a layer of aluminum or copper can be sprayed on.

Für den Fall, daß man bei der Herstellung der Schneidköpfe 54 oder 68 auf die orbitale Bahn der Elektrode verzichten will,so kann man das anfängliche Modell 60 oder die anfängliche ElektrodeIn the event that in the manufacture of the cutting heads 54 or 68 wants to dispense with the orbital path of the electrode, one can use the initial model 60 or the initial electrode

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82 auch überdimensioniert oder unterdimensioniert auf anderem Wege herstellen, z.B. durch Formen, durch Metall-Schneidvorgang oder dgl. In diesem fall werden die Schneidköpfe 54 oder 68 durch eine lineare Tauchbewegung der Elektrode in Richtung auf den Stahlblock erzeugt.82 can also be produced oversized or undersized in another way, e.g. by molding or metal cutting or the like. In this case, the cutting heads 54 or 68 by a linear immersion movement of the electrode in the direction of generated the steel block.

In den Pig.13 bis Pig. 15 ist ein matrizenförmiger Schneidkopf 84 durch Formen aus einem härtbaren Material 86 hergestellt, in welchem abtragendes Material 88 verteilt- ist. Die Formung erfolgt über einem überdimensionierten Modell 90, verglichen mit einem auf der Gesamtformbearbeitung herzustellenden Werkstück. Das überdimensionierte Modell 90 kann auf irgendeinem bekannten Wege, z. B. auf dem Wege der elektrischen Entladungsbearbeitung, der Formung, der Oberflächenbearbeitung und dgl. hergestellt werden. Es ist natürlich wünschenswert, daß das überdimensionierte Modell 90 aus einem leicht zu bearbeitenden Material besteht, um das überdimensionierte Modell mit geringstem Zeitaufwand und dem kleinsten Energieaufwand herstellen zu können.In the Pig. 13 to Pig. 15 is a die-shaped cutting head 84 made by molding from a hardenable material 86 in which abrasive material 88 is distributed. The shaping takes place over an oversized model 90 compared to a workpiece to be made on the overall mold machining. The oversized one Model 90 can be manufactured in any known manner, e.g. B. by way of electrical discharge machining, shaping, surface treatment and the like. Be made. It is of course desirable that the oversized model 90 is made of an easy-to-work material, so that the oversized model can be made with the least amount of time and the to be able to produce the smallest expenditure of energy.

Das härtbare Material kann irgendein Material sein, das ausreichend aushärtet, um einen relativ harten Schneidkopf zu bilden und zwar ohne nennenswerte Schrumpfung, so daß der Schneidkopf die gewünschte Form entsprechend dem Modell 90 beibehält. Als aushärtbares Material 86 kann ein Epoxaharz mit Füller, wie Sand oder dgl. verwendet werden. Es kann sich aber auch um ein Metall, z.B. Aluminium oder dgl. handeln.The hardenable material can be any material that hardens sufficiently to form a relatively hard cutting head, without significant shrinkage, such that the cutting head maintains the desired shape according to the model 90. An epoxy resin with a filler, such as sand or the like, can be used as the hardenable material 86. However, it can also be a metal, for example aluminum or the like.

Das Epoxyharz kann durch Moleküle bestimmt werden, die durch dieThe epoxy resin can be determined by molecules represented by the

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Gegenwart von Epoxy- oder Epoxylengruppen charakterisiert sind. Eine Gruppe der zuletzt genannten Harze sind Glycidol-Äther von Polyhydriden, Phenolen, z.B. di-Glykoläther von Biphenol-a. Andere Gruppen von Expoxyharzen, die für die Verwendung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind solche Gruppen, die als epoxylierte Novolackharze "bekannt sind. Weitere Angaben zu diesen Harzen finden sich in den US-Patentschriften 3 394 105 und 3 434 087.Presence of epoxy or epoxy groups are characterized. A group of the last-mentioned resins are glycidol ethers of Polyhydrides, phenols, e.g. di-glycol ethers of biphenol-a. Other Groups of epoxy resins suitable for use in the present invention are those groups identified as epoxylated novolak resins "are known. Further information on these Resins can be found in U.S. Patents 3,394,105 and 3,434,087.

Das abtragende Material kann aus einer großen Gruppe von solchen Materialien ausgewählt werden, z.B. aus Schmiergel, Karbidspänen, Glas, industriellen Diamanten oder dgl. Auch braucht das abtragende Material nicht über den ganzen Querschnitt des härtbaren Material verteilt sein, sondern kann auch nur nahe der Arbeitsfläche im Bereich der Ausnhemung 92 vorgesehen sein.The abrasive material can be selected from a large group of such materials, e.g. from lubricant gel, carbide chips, Glass, industrial diamonds or the like. Also, the material to be removed does not need over the entire cross-section of the hardenable Material can be distributed, but can also only be provided near the work surface in the region of the recess 92.

Bei Betrieb wird das Schneidwerkzeug 84 ähnlich wie in Mg.6 in eine Gesamtform-Abtragungsmaschine über einen Kohlenstoffblock oder dgl. angeordnet und entlang einer orbitalen Bahn bewegt, um eine Kohlenstoffelektrode 92a zu erzeugen, wie sie in Fig.15 gezeigt ist und deren gewünschte Form kleiner ist als die überdimensionierte Ausnehmung 92. Der Unterschied ist gleich der Verschiebebewegung, die der Elektrode 84 bei ihrer orbitalen Bahn erteilt wird.In operation, the cutting tool 84 is similar to Fig. 6 in FIG an overall shape removal machine placed over a carbon block or the like and moved along an orbital path to to produce a carbon electrode 92a as shown in Figure 15 and whose desired shape is smaller than the oversized recess 92. The difference is equal to the displacement movement, imparted to electrode 84 at its orbital trajectory.

Der Schneidkopf 94 nach Fig.17 ist aus einer Vielzahl von einzelnen zylindrischen Stangen oder Röhrchen 96 von kleinem Durchmes-The cutting head 94 according to FIG. 17 is made up of a large number of individual ones cylindrical rods or tubes 96 of small diameter

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ser hergestellt, die zugeschärfte Enden 98 aufweisen, um die abtragende Oberfläche 100 zu bilden. Diese Oberfläche ist in Bezug auf eine mit dem Werkzeug herzustellende Elektrode 102 überdimensioniert und zwar in zwei Dimensionsrichtungen, während die Abmessung in Richtung senkrecht dazu, die gleiche ist, wie die betreffende Abmessung der Elektrode 102. Die Oberfläche 100 weist wiederum einen flachen Bereich in der Mitte auf, der bei der Orbitalbewegung des Schneidkopfes 94 für eine genaue Ausformung der Oberfläche der Elektrode 102 Sorge trägt. Die Stahlstifte 96 werden starr durch ein Füllmaterial, wie Blei, Weißmetall, Epoxyharz oder dgl. zusammengehalten. Bei der Herstellung des Schneidkopfes 94 werden die Stangen 96 über einem Modell 106, das überdimensioniert ist, ausgerichtet, wobei die zugespitzten Enden an dem Modell angreifen und dessen Kontur nachbilden, wie dies Fig. 16 zeigt. Die Stangen 96 werden dann in ihrer Stellung durch Eingießen des Füllmaterials in die zwischen den Zylinderstangen verbleibenden Öffnungen festgelegt. Wenn das Füllmaterial gehärtet ist, z.B. durch Aushärten oder durch Abkühlen, wird die Oberfläche 108 bearbeitet, derart, daß das Schneidwerkzeug nach Herausnahme aus dem Formkasten 110 an einer Bearbeitungsmaschine befestigt werden kann. Das überdimensionierte Modell 106 kann wiederum auf verschiedenste Art hergestellt werden.ser produced, the sharpened ends 98 to the abrasive Form surface 100. This surface is overdimensioned in relation to an electrode 102 to be produced with the tool in two dimensional directions, while the dimension in the direction perpendicular thereto is the same as that relevant dimension of the electrode 102. The surface 100 again has a flat area in the center, which is in the Orbital movement of the cutting head 94 ensures an exact shaping of the surface of the electrode 102. The steel pins 96 are rigidly held together by a filler material such as lead, white metal, epoxy resin or the like. When making the Cutting head 94, the rods 96 are over a model 106, the is oversized, aligned, with the pointed ends attacking the model and recreating its contour, like this Fig. 16 shows. The rods 96 are then locked in place by pouring the filler material into those between the cylinder rods remaining openings set. When the filler material has hardened, e.g. by hardening or by cooling, the surface becomes 108 processed in such a way that the cutting tool is attached to a processing machine after being removed from the molding box 110 can be. The oversized model 106, in turn, can be manufactured in a variety of ways.

Fig.19 zeigt eine Modellelektrode von der exakten Größe, wie sie auf dem Wege der Gesamtform-Bearbeitung gewünscht wird, in einen Kasten 114 eingelegt und eine spiegelbildliche Matrizenform 116 wird auf das Modell 112 gesprüht. Das aufgesprühte spiegelbildlichste Modell kann z.B. Aluminium sein.Fig. 19 shows a model electrode of the exact size as it is desired on the way of the overall shape machining, placed in a box 114 and a mirror-image die shape 116 is sprayed onto the model 112. The most mirror image sprayed on The model can be aluminum, for example.

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Das aus Aluminium bestehende spiegelbildliche Modell wird dann umgekehrt und in einen Kasten 118 eingesetzt und ein Elektrodenmodell 120 durch Aufsprühen auf das Aluminiummodell aisgeformt. Ein Trennmittel kann zwischen dem Äluminiummodell und dem Elektrodenmodell verwendet werden. Das Elektrodenmodell kann beispielsweise auch aus aufgesprühtem Kupfer bestehen. Das Kupferelektrodenmodell 120 wird dann in einer auf dem Wege der elektrischen Entladung arbeitenden Maschine unter rotierender oszüLierender Bewegung in der Stellung nach Pig.21 verwendet, um eine überdimensionierte matrizenförmige Form 122, z.B. aus Aluminium oder anderem Metall, das leicht auf diesem Wege bearbeitet werden kann, herzustellen.The mirror-image model made of aluminum is then reversed and inserted into a box 118 and an electrode model 120 formed by spraying onto the aluminum model. A separator can be used between the aluminum model and the electrode model be used. The electrode model can, for example, also consist of sprayed-on copper. The copper electrode model 120 is then oscillating in a rotating machine in a machine operating on the path of electrical discharge Movement in the position according to Pig.21 used to make an oversized female mold 122, e.g. made of aluminum or other metal that can easily be machined in this way.

Das überdimensionierte matrizenartige Modell 122 wird dann in einen Kasten 124 eingesetzt und ein patrizenförmiges überdimensioniertes Modell 126 ausgeformt. Dieses kann aus irgendeinem geeigneten Material, z.B. Weißmetall, oder dgl. bestehen. Dieses patrizenförmige Modell 126 wird dann in einen Kasten 128 eingesetzt und ein überdimensionierter matrizenförmiger Schneidkopf 130 ausgeformt und zwar über dem Modell 126. Der Schneidkopf 130ist aus härtbarem Material, z.B. aus Epoxyharz, erzeugt und weist darin verteilt, abtragende Beimengungen 132 auf. Das patrizenförmige Modell 126 und das Aluminiummodell 122 können mehrfach zur Erzeugung einer im wesentlichen unbegrenzten Anzahl von Schneidköpfen 130. wieder verwendet werden. .The oversized female die-like model 122 is then placed in a box 124 and a male-shaped oversized one Model 126 shaped. This can be made of any suitable material such as white metal or the like. This The male pattern 126 is then placed in a box 128 and an oversized die-shaped cutting head 130 molded over the model 126. The cutting head 130 is made of a hardenable material such as epoxy resin and has abrasive impurities 132 distributed therein. The patrix-shaped Model 126 and Aluminum Model 122 can be multiple to produce an essentially unlimited number of Cutting heads 130. can be used again. .

In dem Verfahren zur Herstellung von Schneidköpfen nach den fig.In the method for manufacturing cutting heads according to fig.

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24U23624U236

25 bis Fig. 28 wird ein Modell 136 von dem Elektrodenteil, der erzeugt werden soll, in Richtung auf den Kasten 138 abgesenkt, der mit härtbarem Material HO und darin eingebettetem abtragenden Material 132 gefüllt ist, und zwar während sich das härtende Material HO beim Aushärten befindet. Zur gleichen Zeit wird das llektrodenmodell 136 entlang einer orbitalen Bahn rotiert, wie das oben schon beschriebenJwurde, um eine^iatrizenfö'rmige Ausnehmung 144 in dem Schneidkopf 146 zu erzeugen.25-28, a model 136 of the electrode part that is to be produced is lowered in the direction of the box 138, which is filled with hardenable material HO and embedded abrasive material 132, while the hardening Material HO is in the process of curing. At the same time, the electrode model 136 is rotated along an orbital path, such as what has already been described above, around a matrix-shaped recess 144 in the cutting head 146 to be generated.

Die Ausnehmung 144 ist in zwei Richtungen überdimensioniert und weist einen flachen Abschnitt 148 auf, so daß der Schneidkopf geeignet ist, eine Graphitelektrode 150 mit Abmessungen herzustellen, die identisch mit den Abmessungen des Modells 136 sind und zwar durch Abtragen des Graphites, nachdem zuvor der Schneidkopf 146 aus dem Kasten 138 entnommen und in umgekehrter Stellung gemäß Fig.27 in einer entsprechenden Werkzeugmaschine eingebaut worden ist. Bei der Bearbeitung der Kohlenelektrode 150 erhält auch der Schneidkopf 146 eine rotierende orbitale Bewegung zusätzlich zu seiner Annaherungsbewegung in Richtung auf das Werkstück.The recess 144 is oversized in two directions and has a flat portion 148 so that the cutting head is suitable for making a graphite electrode 150 with dimensions identical to the dimensions of the model 136 by removing the graphite after the cutting head 146 has been removed from the box 138 and in the reverse position installed in a corresponding machine tool according to FIG has been. During the machining of the carbon electrode 150, the cutting head 146 is also given a rotating orbital movement in addition to its approaching movement towards the workpiece.

Das härtbare Material HO kann eines der 'oben genannten Materialien sein und kann durch Kühlen des Kastens 138» z.B. mit Hilfe einer Kühlschlange 152 oder durch Aufbringung von Wärme auf den Kasten 146 durch ein Heizelement 154 oder durch andere Maßnahmen ausgehärtet werden.The hardenable material HO can be one of the materials mentioned above and can be made by cooling the box 138 'for example with the aid of a cooling coil 152 or by applying heat to the Box 146 can be cured by a heating element 154 or by other means.

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Wie in Fig. 29 gezeigt ist, kann ein entsprechender Schneidkopf 160 auch dadurch hergestellt werden, daß man Quarz 162 oder dgl. abtragende Materialien, z.B. Schmiergel gemischt mit einem Klebstoff, über ein überdimensioniertes Modell aufsprüht, das auf irgendeine bekannte Weise hergestellt worden ist. Auch kann zunächst ein Klebstoff an das Modell angebracht und das abtragende Modell aufgestreut oder augesprüht werden, worauf man das Klebmaterial sich verfestigen läßt.As shown in FIG. 29, a corresponding cutting head 160 can also be produced by using quartz 162 or the like. Abrasive materials, e.g. lubricating gel mixed with an adhesive, sprayed over an oversized model that is applied has been made in some known manner. Also, an adhesive can first be attached to the model and the ablative Model can be sprinkled or sprayed, whereupon the adhesive material can be solidified.

In fig.30 ist ein überdimensionierter Schneidkopf 164 gezeigt, der durch Aufrollen oder Aufpressen von abtragenden Material, z.B. Schmiergel,in einen relativ weichen Körper 166 gebildet worden ist, der z.B. aus leichtmetall oder dgl. besteht. Zum Aufrollen dient die Rolle 168.In fig. 30 an oversized cutting head 164 is shown, formed by rolling or forcing abrasive material, e.g., lubricating gel, into a relatively soft body 166 Has been made, for example, of light metal or the like. The roll 168 is used for rolling up.

PatentansprücheClaims

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Claims (1)

PatentansprücheClaims Schneidkopf für auf dem Wege Materialabtragung erfolgende Gesamtform-Bearbeitung von Werkstücken aus Kohlenstoff oder dgl., insbesondere Kohleelektroden, gekennzeichn et durch einen Basisabschnitt mit einer Oberfläche, welche im wesentlichen die spiegelbildliche Wiedergabe der Form ist, die durch Materialabtragung erzeugt werden soll, sich jedoch in der Größe davon um einen vorbestimmten Betrag unterscheidet, wobei die Oberfläche materialabtragende Eigenschaften aufweist.Cutting head for material removal on the way Overall shape machining of workpieces made of carbon or the like., In particular carbon electrodes, gekennzeichn et by a base portion having a surface which is substantially the mirror image of the shape which is to be generated by material removal, but differs in size therefrom by a predetermined amount, wherein the surface has material-removing properties. 2. Schneidkopf nach Anspruch 1 zum Herstellen einer patrizenartigen Form, dadurch gekennzeichnet , daß die materialabtragende Oberfläche von matrizenartiger Form ist, gegenüber der patrizenartigen Form j edoch größere Abmessungen aufweist. 2. Cutting head according to claim 1 for producing a male-like Mold, characterized in that the material-removing surface is of a die-like shape, opposite the male-like shape, however, has larger dimensions. 3. Schneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines matrizenartigen Werkstückes die materialabtragende Oberfläche von patrizenartiger Form ist, gegenüber der matrizenartigen Form des Werkstückes jedoch kleinere Abmessungen aufweist.3. Cutting head according to claim 1, characterized in that for producing a die-like Workpiece is the material-removing surface of male-like shape, compared to the matrix-like shape of the workpiece but has smaller dimensions. 4. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet ,, daß die durch Materialabtragung herzustellende Form des Werkstückes dreidimensional ist.4. Cutting head according to claim 1 to 3, characterized in that the to be produced by material removal Shape of the workpiece is three-dimensional. 509812/0861509812/0861 5. Schneidkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugoberfläche ihrer Größe nach in wenigstens einer Dimension von der herzustellenden Formoberflache abweicht.5. Cutting head according to claim 4, characterized in that the tool surface according to its size in at least one dimension of the mold surface to be produced deviates. 6. Schneidkopf nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß die Größenunterschiede in wenigstens zwei im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufenden Dimensionen vorliegen. 6. Cutting head according to claim 4 or 5, characterized in that g e k e η η ze i c h η e t that the size differences are present in at least two dimensions that are essentially perpendicular to one another. 7. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die abtragende Oberfläche des Werkzeuges einen flachen öberflächenbereich aufweist, der sich in zwei im wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Dimensionen erstreckt und zwar im wesentlichen über eine Strecke, die der Größe nach, der Dimensionsabweichung entspricht.7. Cutting head according to claim 1 to 6, characterized in that the abrasive surface of the tool has a flat surface area that divides into two im essentially perpendicular to each other, extending essentially over a distance that, in terms of size, corresponds to the dimensional deviation. '8. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Schneidkopf aus Metall besteht und die abtragende Oberfläche durch elektroerodierende Bearbeitung erzeugt ist.'8th. Cutting head according to Claims 1 to 7, characterized in that the cutting head consists of metal and the abrading surface is produced by electrical discharge machining. 9. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Schneidkopfes aus einem härtbaren Kunststoff besteht, der mit abtragenden Material wenigstens im Bereich der Werkzeugoberfläche imprägniert ist.9. Cutting head according to claim 1 to 7, characterized in that the body of the cutting head consists of a curable plastic, which is impregnated with abrasive material at least in the area of the tool surface. ..0. Schneidkopf nach Anspruch 1 bis 7, dadurch g e k e η η -..0. Cutting head according to claims 1 to 7, characterized in that g e k e η η - 509812/0861509812/0861 zeic h η e t, daß der Sciineidkopf aus einer Vielzahl von parallelen Stangen oder dgl. von kleinem Durchmesser besteht, die durch ein Bindematerial zu einem Block zusammengehalten sind und deren Enden die abtragende Oberfläche des Werkzeuges bilden.shows that the sciineid head consists of a multitude of parallel rods or the like. Of small diameter, which are held together by a binding material to form a block and the ends of which form the abrasive surface of the tool. 11. Verfahren zum Herstellen eines Schneidkopfes'nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß eine Oberfläche in einem Körper aus starrem Material in etwa spiegelbildlicher Gestalt zu der gewünschten Form des Werkstückes erzeugt wird und zwar in Abmessungen, die sich von denen der gewünschten Form um eine vorbestimmte Größe unterscheiden.11. A method for producing a cutting head according to claim 1 to 10, characterized in that a surface in a body made of rigid material is approximately mirror-inverted Shape is produced to the desired shape of the workpiece and in dimensions that differ from those of the desired Differentiate shape by a predetermined amount. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich-12. The method according to claim 11, characterized n e t , daß ein flacher Oberflächenbereich auf der Arbeitsfläche des Schneidkopfes erzeugt wird und zwar in Abmessungen, die gleich dem Unterschied in der Größe der Abmessungen zwischen dem Schneidkopf und der herzustellenden Werkstückform ist.n e t that a flat surface area is created on the working surface of the cutting head with dimensions that are the same the difference in the size of the dimensions between the cutting head and the workpiece shape to be produced. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Schneidkopf überdimensioniert bezogen auf die herzustellende Form erzeugt wird, wobei die Überdimensionierung einen vorbestimmten Betrag erhält.13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that g e k e η η draws that the cutting head is oversized in relation to the shape to be produced, the oversizing receives a predetermined amount. 14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Schneidkopf unterdimensioniert in Bezug auf die Form des Werkstückes hergestellt wird, wobei die Unterdimensionierung einen vorbestimmten Betrag erhält.14. The method according to claim 11 or 12, characterized in that the cutting head is undersized in relation is made to the shape of the workpiece, the undersizing receives a predetermined amount. 509812/0861509812/0861 15. Verfahren nach Anspruch 11 bis 14» dadurch g e k e η η ζ e ic line t, daß der Schneidkopf über einer Form ausgeformt wird, die im wesentlichen die Gestalt der Werkstückform aufweist, die auf dem Wege der G-esamtform-Bearbeitung erzeugt werden soll.15. The method according to claim 11 to 14 »thereby g e k e η η ζ e ic line t that the cutting head is formed over a shape which essentially has the shape of the workpiece shape, which are generated on the way of the overall shape processing target. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf aus einem härtbaren Kunststoff hergestellt wird, in welchem zuvor kleine Partikelchen aus einem abtragenden Material wenigstens im Bereich der Arbeitsfläche vorhanden sind.16. The method according to claim 15, characterized in that the cutting head is made of a hardenable plastic is produced, in which previously small particles of an abrasive material at least in the area of the work surface available. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Schneidkopf aus einem Epoxyharz hergestellt wird.17. The method according to claim 16, characterized in that the cutting head is made of an epoxy resin will. 18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß als abtragendes Material wenigstens ein Material aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird : Schmiergel, Silizium, Glas, Carborund, Norbid, Karbid oder Industriediamanten. 18. The method according to claim 16 or 17, characterized in that at least one abrasive material Material is selected from the following group: lubricating gel, silicon, glass, carborundum, norbide, carbide or industrial diamonds. 19. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennze ichn e t , daß der Schneidkopf aus einer Vielzahl von Stangen hergestellt wird, die mit kleinem Durchmesser gewählt und parallel zueinander über einer Form angeordnet werden, die ähnlich der Form ist, die dem herzustellenden Werkstück entspricht und19. The method according to claim 11, characterized in e t that the cutting head is made from a plurality of rods chosen to be small in diameter and parallel are arranged to each other over a mold that is similar to the shape that corresponds to the workpiece to be manufactured and 509812/0861509812/0861 -26- 244A236-26- 244A236 sich von diesem um einen vorbestimmten Betragder Größe nach unterscheiden, worauf man die in dieser Weise ausgerichteten Stangen oder Stängchen in ihrer Stellung durch ein härtbares oder verfestigbares Bindemittel festlegt.differ in size from this by a predetermined amount, whereupon the rods or rods aligned in this way in their position by a hardenable or sets solidifiable binder. 20. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzei chn e t , daß als Bindemittel Blei, Zinn, Zink, Zamack, Kirksit, Weißmetall, Babbitt oder andere Zemente verwendet werden.20. The method according to claim 19 »characterized by chn e t that lead, tin, zinc, zamack, kirksite, white metal, babbitt or other cements are used as binders. 21. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichn e t , daß der Schneidkopf dadurch hergestellt wird, daß man ein weiches und leicht zu bearbeitendes Metall auf ein Modell mit den Abmessungen des herzustellenden Werkstückes zur Bildung einer spiegelbildlichen Abbildung der Form aufsprüht, daß man ein Elektrodenmaterial dann über die spiegelbildliche Abbildung so aufsprüht, daß man eine Elektrode für einen Abtragvorgang erhält, daß man in einem Metall welches durch Elektroerosion leicht bearbeitet werden kann, eine überdimensionierte Elektrode ausschneidet und zwar mit Hilfe der zuvor hergestellten Elektrode, daß man darauf von der überdimensionierten Form eine Gießform herstellt und daß man schließlich den Schneidkopf aus einem härtbaren Material mit abtragenden Partikelchen über der Form ausformt.21. The method according to claim 11, characterized e t that the cutting head is made by placing a soft and easy-to-work metal on a model sprayed with the dimensions of the workpiece to be produced to form a mirror image of the shape that one an electrode material is then sprayed over the mirror image in such a way that an electrode is obtained for an ablation process, that you cut out an oversized electrode in a metal that can be easily machined by electrical discharge machining with the help of the previously prepared electrode that a casting mold can be made from the oversized mold and that finally the cutting head is made of a hardenable material with abrasive particles over the mold forms. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichn e t , daß das leicht bearbeitete Metall Aluminium ist.22. The method according to claim 21, characterized e t that the lightly worked metal is aluminum. 509812/0861509812/0861 -27- 24U236-27- 24U236 23· Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch g e k e η η ζ e i ch net, daß das aufgesprühte Elektrodenmaterial Kupfer ist.23 · The method according to claim 21 or 22, characterized in that g e k e η η ζ e i ch net that the sprayed electrode material is copper is. 24· Verfahren nach Anspruch 21 Ms 23, dadurch gekennzeichnet, daß das härtbare Material ein Epoxyharz und das abarbeitende Material Silizium ist.24. The method according to claim 21 Ms 23, characterized in that that the hardenable material is an epoxy resin and the working material is silicon. 25. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzei chn e t, daß der Schneidkopf auf dem Wege der elektrischen Entladung hergestellt wird.25. The method according to claim 11, characterized in chn e t that the cutting head is made by means of electrical discharge. 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzei chn e t , daß bei der Bearbeitung des Schneidkopfes mittels elektrischer Entladungen die Elektrode und das Werkstück auf geradem Wege einander genähert werden.26. The method according to claim 25, characterized in that during the machining of the cutting head by means of electrical discharges the electrode and the workpiece are brought closer to one another in a straight line. 27. Verfahren nach Anspruch 11 und 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Oberflächenbearbeitung auf elektrischem Entladungswege zusätzlich zu der linearen Annäherungsbewegung eine Drehbewegung entlang einer orbitalen Bahn senkrecht zu der Annäherungsbewegung ausgeführt wird.27. The method according to claim 11 and 26, characterized in that that in the case of surface machining on electrical discharge paths, in addition to the linear approach movement, a rotational movement along an orbital path is perpendicular the approach movement is performed. 28. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzei chn e t, daß das härtbare Material ein Kunststoff ist und als abtragendes Material Sand verwendet wird.28. The method according to claim 11, characterized in that the hardenable material is a plastic and as abrasive material sand is used. 5 0 9 8 12/08615 0 9 8 12/0861 29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekenn ζ ei chn e t , daß der Schneidkopf überdimensioniert hergestellt wird
und zwar durch Ausformen über einem überdimensionierten Material,
29. The method according to claim 28, characterized in that the cutting head is made oversized
namely by molding over an oversized material,
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzei chn e t , daß der überdimensionierte Schneidkopf unter gleichzeitiger Erzeugung einer rotierenden Bewegung entlang eiier
orbitalen Bahn der Form während des Aushärtens des härtbaren
Materials erzeugt wird.
30. The method according to claim 29, characterized in that the oversized cutting head while generating a rotating movement along eggs
orbital trajectory of the mold during curing of the hardenable
Material is generated.
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