DE2515243A1

DE2515243A1 - METHOD OF ABLEMENTING A SURFACE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD

Info

Publication number: DE2515243A1
Application number: DE19752515243
Authority: DE
Inventors: Carl E Kimmelmann
Original assignee: BRAELOW DAVID B
Current assignee: BRAELOW DAVID B
Priority date: 1974-04-08
Filing date: 1975-04-08
Publication date: 1975-10-09
Also published as: US3855441A

Description

Verfahren zum Abtragen einer Oberfläche und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensMethod for removing a surface and device for carrying out the method

Die Erfindung bezieht sich auf das Abtragen von Oberflächen mit Hilfe von Schmirgelschlamm und insbesondere auf ein Verfahren, bei dem der Schmirgelschlamm durch aufeinanderfolgende elektrische Funken aktiviert v/ird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to the ablation of surfaces with the aid of emery sludge, and in particular to a method in which the emery sludge is activated by successive electrical sparks, as well as to a device for carrying out this method.

Das Abtragen von Oberflächen mit Hilfe elektrischer Funken unter Verwendung einer allgemein als Elektroerosionsmaschine bezeichneten Maschine ist ein bekanntes Verfahren, bei dem ein Funke zwischen einem leitenden Werkstück und einer Elektrode oder zwischen zwei dicht bei der abzutragenden Oberfläche angebrachten Elektroden einen Teil der Oberfläche verdampft oder einen Teil der. Oberfläche in kleine Bruchstücke aufbricht. Als Ergebnis der Anwendung dieses Verfahrens wird die Oberfläche abgetragen, doch kann eine Oberfläche mit unerwünschten KraterlöchernThe ablation of surfaces with the aid of electrical sparks using what is generally known as an electrical discharge machine called machine is a well-known process in which a spark between a conductive workpiece and an electrode or between two electrodes attached close to the surface to be ablated part of the Evaporated or part of the surface. The surface breaks up into small fragments. As a result of the application this process will erode the surface, but may leave a surface with undesirable crater holes

Schw/GlSchw / Gl

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verursacht werden. Das Material, dessen Oberfläche abgetragen wird, kann durch die Punkenhitze beschädigt werden, und es zeigt auf Mikrophotographien Risse. Überdies kann die Fläche überhitzt werden und bis zu etwa 30 fo ihrer normalen Zugfestigkeit verlieren. Wenn mit Hilfe dieses Funkenerοsionsverfahrens Löcher erzeugt werden, können sie infolge der Anwesenheit zahlreicher Krater und Risse ein ziemlich grobes und gemasertes Aussehen haben. Das Abtragen von Oberflächen durch elektrische Entladungen· wird teilweise auf durch den Funken erzeugte Schockwellen zurückgeführt. Überdies kann das Material der Oberfläche erhitzt wenden und verdampfen. Exotische Materialien können ernsthaft beschädigt werden, denn sie können unter dem Einfluß der Funkenwärme schmelzen, oder es können Mikrorisse gebildet werden.caused. The surface of the material being ablated can be damaged by the heat of the spot and cracked on photomicrographs. In addition, the surface can become overheated and lose up to about 30% of its normal tensile strength. When holes are made using this spark erosion process, they can be quite coarse and grainy in appearance due to the presence of numerous craters and cracks. The erosion of surfaces by electrical discharges is partly attributed to shock waves generated by the spark. In addition, the surface material can be heated and evaporate. Exotic materials can be seriously damaged because they can melt under the influence of spark heat or micro-cracks can be formed.

Wenn das Abtragen von Oberflächen mittels einer Elektroerosionsmaschine wegen der erwähnten nachteiligen Hebeneffekte unerwünscht ist, kann auf ein anderes Verfahren, beispielsweise auf das Bohren mit einem Bohrer zurückgegriffen werden. Auch dieses Verfahren hat seine Nachteile, da ein zur Herstellung eines Lochs mit einem Durchmesser von 0,04 mm (0,0015 Inch) verwendeter Bohrer aus Hartstahl gewöhnlich häufig bricht. Dabei ist nicht nur dies allein ein Problem, sondern auch das Herausziehen des gebrochenen Stücks des Bohrers aus dem gebohrten Loch kann Schwierigkeiten bereiten; überdies verliert der Bohrer sehr schnell seine Schärfe. Wenn das Werkstück aus Ohromstahl, Nickelstahl und insbesondere gehärtetem Stahl oder Wolframkarbid-Stahl besteht, kann das Bohren sogar noch schwieriger sein.When removing surfaces using an electrical discharge machine is undesirable because of the adverse lifting effects mentioned, another method can be used, for example, drilling with a drill can be used. This method also has its disadvantages, There is a high carbon steel drill bit used to make a 0.04mm (0.0015 inch) diameter hole usually breaks frequently. Not only is this a problem, but pulling out the broken one is also a problem Part of the drill bit out of the drilled hole can cause difficulties; moreover, the drill loses very quickly its sharpness. If the workpiece is made of stainless steel, nickel steel and, in particular, hardened steel or tungsten carbide steel drilling can be even more difficult.

Auch wenn herkömmliche Verfahren zum Abtragen von Oberflächen angewendet werden, ist die Kontrolle der Größe Even when traditional surface ablation techniques are used, the control is of size

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innerhalb akzeptabler Toleranzen ziemlich schwierig, und Maschinenriefen beeinträchtigen die Glätte der Werkstückoberfläche, so daß eine glatte Oberfläche nicht erhalten werden kann oder erst durch Anwendung getrennter Verfahren erzielbar ist.quite difficult within acceptable tolerances, and machine grooves affect the smoothness of the workpiece surface, so that a smooth surface cannot be obtained or only by using separate processes is achievable.

Die Anwendung eines Schmirgelschlatnms an den Bohrstellen verbessert die Wirkung des Bohrers nur geringfügig.The application of an emery blade to the drilling sites only slightly improves the effect of the drill.

Es hat sich gezeigt, daß durch Aktivierung eines Sehmirgelschlamms am Abtragungspunkt durch Anwendung eines elektrischen Funkens ein schnelles Abtragen der Oberfläche unter Erzielung einer glatten, kraterfreien Oberfläche erreicht werden kann, ohne daß das Werkstück durch Riß- oder Kraterbildung beschädigt wird. Der Schlamm wird aus einer dielektrischen Flüssigkeit gebildet, die Schmirgelteilchen enthält, und er wird an der Stelle gehalten, an der die Oberfläche des Werkstücks abgetragen werden soll. Der Durchgang eines elektrischen Funkens zwischen einer Elektrode und dem Werkstück (wenn das Werkstück elektrisch leitend ist) oder zwischen zwei Elektroden, die dicht bei dem abzutragenden Abschnitt des Werkstücks angebracht sind, verursacht eine Störung in dem Schtnirgelschlaam an der Funkenstelle, an der die Erzielung der Oberflächenabtragung gewünscht ist. Dabei wird der Schlamm zur Seite bewegt, damit sich der Funke bilden kann, wenn die elektrische Spannung den Widerstand des Schlamms überwindet. Bei dieser Bewegung werden die in dem Schlamm enthaltenen Schmirgelteilchen mit dem vom Funken verschobenen Schlamm mitgeführt, wodurch sie sich so bewegen, daß die Oberfläche abgeschmirgelt wird. Nach Beendigung des Funkens befindet sich der nächste Funke an einer anderen Stelle, und der Schmirgelschlamm wird an dieser neuen Stelle verschoben. Es wird angenommen, daß die Teilchen durch eine Ultraschall-SchockwelleIt has been shown that by activating a Sehmirgelschlamm at the point of removal, a rapid removal of the surface using an electrical spark can be achieved with a smooth, crater-free surface without the workpiece through Cracks or craters are damaged. The slurry is formed from a dielectric liquid which Contains emery particles, and it is held at the point where the surface of the workpiece is worn away shall be. The passage of an electrical spark between an electrode and the workpiece (if the Workpiece is electrically conductive) or between two electrodes that are close to the section to be removed of the workpiece are attached, causes a disturbance in the Schtnirgelschlaam at the spark point where the Achieving the surface ablation is desired. The mud is moved to the side so that the spark moves can form when the electrical voltage overcomes the resistance of the sludge. During this movement, the emery particles contained in the sludge are carried along with the sludge displaced by the spark, causing them move in such a way that the surface is sanded off. After the spark is finished, there is the next one Spark in another place, and the emery sludge is shifted in this new place. It is believed, that the particles are caused by an ultrasonic shock wave

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durch den Schlamm bewegt und gegen die Oberfläche gepreßt werden. Es wird auch angenommen, daß durch den Funken eine räumliche Verdrängung des Schlamms erzielt wird. Ferner wird angenommen, daß der Funke einen Teil der abzutragenden Fläche verdampfen kann, wobei er die Fläche so erweicht, daß sie dem Schleifmittel in dem Schlamm leichter nachgibt. Auf jeden Fall wird die Oberfläche ohne oder fast ohne merkliche Krater- oder Rißbildung abgetragen, und es ergibt sich eine relativ glatte Fläche.moved through the mud and pressed against the surface. It is also believed that by the spark a spatial displacement of the sludge is achieved. It is also assumed that the spark is part of the surface to be removed can evaporate, whereby it softens the surface so that it is the abrasive in the mud gives in more easily. In any case, the surface will be with little or no noticeable pitting or cracking removed, and the result is a relatively smooth surface.

Bei einer Vorrichtung zur Erzeugung einer glatten Bohrung in einem Werkstück wird der Schmirgelschlamm in die Bohrung des Werkstücks gepumpt. Wenn das Werkstück gedreht und hin- und herbewegt wird, wird eine in die Bohrung eingeführte Elektrode mit dem Werkstück so erregt, daß zwischen dem Werkstück und der Elektrode nacheinander elektrische Funken gebildet werden. In dem Werkstück wird eine spiegelbildliche Bohrung erzeugt, die allgemein frei von irgendwelchen Kratern oder Rissen ist.In a device for producing a smooth bore in a workpiece, the emery sludge is pumped into the bore of the workpiece. When the workpiece is rotated and is reciprocated, an electrode inserted into the bore is excited with the workpiece so that electrical sparks are successively formed between the workpiece and the electrode. In the workpiece is creates a mirror image bore that is generally free of any craters or cracks.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained by way of example with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung, die zwischen einer Elektrode und einem Werkstück an einer Stelle, an der ein Sohleifschlämm aufgebracht ist, aufeinanderfolgende elektrische Funken erzeugt,Fig. 1 is a plan view of a device between an electrode and a workpiece at a point, to which a sole slurry is applied, successive generates electrical sparks,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht des Werkstücks und der Elektrode von Fig. 1,FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of the workpiece and the electrode from FIG. 1;

Fig. 3 ein Schaltbild der Anordnung zur Erzeugung des Funkens,Fig. 3 is a circuit diagram of the arrangement for generating the Spark,

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Pig. 4 eine Ansicht einer anderen Ausführungsforra der Vorrichtung zur Erzeugung aufeinanderfolgender elektrischer Funken zwischen einer dicht bei der abzutragenden Oberfläche eines ebenen, leitenden Werkstücks angebrachten Elektrode undPig. 4 is a view of another embodiment Device for generating successive electrical sparks between one close to the to be ablated surface of a flat, conductive workpiece attached electrode and

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung aufeinanderfolgender elektrischer Funken zwischen zwei dicht bei der abzutragenden Oberfläche eines ebenen, dielektrischen Werkstücks angebrachten Elektroden.5 shows a further embodiment of a device to generate successive electrical sparks between two close to the one to be ablated Electrodes attached to the surface of a flat, dielectric workpiece.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird ein Schmirgelschlamra 11 aus einer dielektrischen Flüssigkeit wie einem Öl hergestellt, das keinen Flammpunkt oder einen sehr hohen Flammpunkt aufweist. Als dielektrischer Träger für den flüssigen Schmirgelschlamm kann äußerst reines Wasser verwendet v/erden, doch verliert dieses schnell seine dielektrischen Eigenschaften. Sobald es einmal elektrisch leitend geworden ist, verhindert es die Funkenbildung aufgrund der Leitung der elektrischen Impulse. Es muß dann ersetzt werden. Andererseits ist es nicht einfach, Öl elektrisch leitend zu machen. Mit der Flüssigkeit sind Granat-, Sand- oder Bimssteinteilchen gemischt.As is apparent from the drawing, an emery slurry 11 is made of a dielectric liquid such as a Produced oil that has no flash point or a very high flash point. As a dielectric carrier for The liquid emery sludge can be used with extremely pure water, but this quickly loses its dielectric Properties. As soon as it has become electrically conductive, it prevents the formation of sparks due to the conduction of electrical impulses. It must then be replaced. On the other hand, it's not easy To make oil electrically conductive. Garnet, sand or pumice stone particles are mixed with the liquid.

Die Teilchen sind vorzugsweise gleichmäßig groß. Lanthanöder Ceroxid, Diamantstaub oder andere bekannte Standard— Schmirgelmittel können verwendet v/erden. Das Verhältnis von Flüssigkeit zu Schmirgelmittel ist vorzugsweise 1 : 10, doch kann dieses Verhältnis abhängig von der Art des Werkstücks, des Schrairgelmittels und von der gewünschten Abtragungsgeschwindigkeit verändert werden. Wenige einfache Tests ergeben schnell das richtige Verhältnis von Flüssigkeit zu Schmirgelmittel, abhängig von der Art der Schmirgelmittel und der Art des Werkstücks. Die SchmirgelteilchenThe particles are preferably uniform in size. Lanthanum bait Cerium oxide, diamond dust or other known standard- Abrasives can be used. The ratio of liquid to emery is preferably 1:10, however, this ratio can depend on the type of workpiece, the abrasive means and the desired removal rate to be changed. A few simple tests quickly reveal the correct ratio of liquid to emery, depending on the type of emery and the type of workpiece. The emery particles

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in dem Schlamm können im Bereich der Korngrößen (grit) von 500 bis 1000 liegen, was wiederum von der Feinheit der gewünschten Oberflächengüte, von der Art des Werkstücks und von der Art des Schleifmittels abhängt.in the sludge can be in the range of grain sizes (grit) from 500 to 1000, which in turn depends on the fineness the desired surface quality, the type of workpiece and the type of abrasive used.

Es kann notwendig sein, anfänglich ziemlich grobe Schrairgelteilchen in dem Schlamm zur Erzielung einer schnellen Oberflächenabtragung zu verwenden, worauf dann zur Fertigbearbeitung ein feines Schmirgelmittel verwendet wird, damit schließlich die glatte Oberfläche erhalten wird.It may be necessary to start with quite coarse abrasive particles to be used in the mud for rapid surface removal, followed by finishing a fine emery is used so that the smooth surface is finally obtained.

Der Schlamm ist in einem Behälter 12 untergebracht, der mit einem vom Motor 14 angetriebenen Rührwerk 13 ausgestattet ist. Dadurch wird sichergestellt, daß die Schleifschlammischung homogen ist. Eine Leitung 15 führt den Schlamm einer Düse 16 zu, von der aus er in die Bohrung eines Werkstücks 18 abgegeben wird. Das durch Schwerkraft bewirkte Austreten des Schlamms 11 aus der Düse 16 kann ausreichen, doch kann zur Erzielung einer zwangsweisen Abgabe des Schlamms 11 eine Pumpe hinzugefügt werden. Das Werkstück 18 wird von einer Spannzange 19 gehalten, die an einer drehbaren Welle 20 befestigt ist. Die Welle ist in einem Lager 21 drehbar angebracht. Eine auf der Welle sitzende Riemenscheibe 22 treibt die Welle an. Ein exzentrischer Kurvenkörper 23 bewegt die Welle 20 hin und her, wobei er die Kraft einer Feder'24 überwindet, so daß sich die Welle 20 bei ihrer Drehung hin- und herbewegt. The sludge is accommodated in a container 12 which is equipped with an agitator 13 driven by the motor 14 is. This ensures that the grinding sludge mixture is homogeneous. A line 15 leads the Sludge to a nozzle 16, from which it is discharged into the bore of a workpiece 18. That by gravity caused emergence of the sludge 11 from the nozzle 16 may be sufficient, but can be forced to achieve a Dispensing the sludge 11, a pump can be added. The workpiece 18 is held by a collet 19, which is attached to a rotatable shaft 20. The shaft is rotatably mounted in a bearing 21. One on the Shaft seated pulley 22 drives the shaft. An eccentric cam 23 moves the shaft 20 towards it and here, overcoming the force of a spring so that the shaft 20 reciprocates as it rotates.

In einem Winkel von wenigstens 1° zur Bohrung 17 im Werkstück 18 ist eine Elektrode 25 befestigt. Dadurch wird sichergestellt, daß ein Funke im allgemeinen an der Spitze der Elektrode und nicht an beliebigen Elektrodenpunkten erzeugt wird. Die Elektrode 25 wird in einer Spannzange 26 am Ende der Stange 27 gehalten. Die StangeAn electrode 25 is attached at an angle of at least 1 ° to the bore 17 in the workpiece 18. Through this ensures that a spark is generally at the tip of the electrode and not at random electrode points is produced. The electrode 25 is held in a collet 26 at the end of the rod 27. The pole

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ist in einem Trägerblock 28 verschiebbar angebracht. Das Ende der Stange 27 erstreckt sich durch den Block und trägt einen Stift 29. Zwischen dem Block 28 und dem Stift ist eine Feder 30 zusammengepreßt angebracht, die die Elektrodenspannzange 26 normalerweise gegen den Block drückt. Koaxial zur Stange 27 ist eine G-e winde welle 31 angebracht. Auf der Gewindewelle 31 sitzt ein Rad 32, mit dessen Hilfe die Elektrode 25 zu der gewünschten Stelle bezüglich der Bohrung 17 im Werkstück 18 vorgeschoben oder zurückgezogen werden kann. Wenn der Abstand zwischen der Elektrode 25 und dem Werkstück 18 so groß wird, daß eine .Funkenbildung verhindert ist, kann das Rad 32 gedreht werden, damit die Elektrodenspitze dichter zum Werkstück 18 bewegt wird, damit die Funkenbildung ungehindert weitergeht.is slidably mounted in a support block 28. The end of the rod 27 extends through the block and carries a pin 29. A spring 30 is compressed between the block 28 and the pin and normally urges the electrode chuck 26 against the block. Coaxial with the rod 27, a Ge threaded shaft 31 is attached. A wheel 32 is seated on the threaded shaft 31, with the aid of which the electrode 25 can be advanced or retracted to the desired location with respect to the bore 17 in the workpiece 18. When the distance between the electrode 25 and the workpiece 18 is so great that a spark formation is prevented, the wheel 32 can be rotated so that the electrode tip is moved closer to the workpiece 18 so that the spark formation continues unhindered.

Der Funkengenerator 10 hat einen herkömmlichen Aufbau; die Energiezufuhr erfolgt entweder durch herkömmlichen Gleichstrom (Impulstyp) oder über eine Anordnung mit Gleichrichter und Kondensator. Die übliche Stromversorgung mit Gleichrichter und Kondensator wird vorgezogen, doch sollte sie durch Verwendung einer Drossel abgeändert werden. Eine geeignete Funkengeneratorschaltung ist in Fig. 3 dargestellt. Ein Spannungsregler 33 liefert eine geeignete Luftspaltspannung an einen Trenntransformator Die Sekundärwicklung 35 des Transformators 34 ist mit einem Gleichrichter 36 verbunden. Der Ausgang des Gleichrichters ist an eine Gruppe von Kondensatoren 37 angeschlossen, die parallel zueinander geschaltet sind. Über Schalter 38 können die Kondensatoren in ausgewählter Weise abhängig von der gewünschten Funkpnspannung an die Schaltung abgeschlossen werden. Die Kondensatoren können im Bereich von 0,1 bis 10 mF liegen. Eine Anzeigelampe 39, die vom Schalter 40 gesteuert wird, zeigt denThe spark generator 10 is of conventional construction; energy is supplied either by conventional means Direct current (pulse type) or via an arrangement with Rectifier and capacitor. The usual power supply with rectifier and capacitor is preferred, however, it should be modified by using a throttle. A suitable spark generator circuit is in Fig. 3 shown. A voltage regulator 33 provides an appropriate air gap voltage to an isolation transformer The secondary winding 35 of the transformer 34 is connected to a rectifier 36. The output of the rectifier is connected to a group of capacitors 37 which are connected in parallel with one another. Above Switch 38 can switch the capacitors on in a selected manner depending on the desired radio voltage the circuit will be completed. The capacitors can range from 0.1 to 10 mF. An indicator light 39, which is controlled by switch 40, shows the

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Ladezustand der Kondensatoren 37 an. Die Kondensatoren entladen sich zum Luftspalt. Eine Seite der Entladeschaltung ist durch den veränderlichen Widerstand 41 verändert, der an die Drosselspule 42 angeschlossen ist. Parallel zur Drosselspule 42 kann mit Hilfe eines Schalters 44 ein Kondensator 43 geschaltet werden. Wenn der Schalter geöffnet ist, ist die Funkenenergie drastisch herabgesetzt, so daß die Möglichkeit ausgeschlossen wird, daß Risse, Einbrennstellen, Krater oder Schmelzstellen am Entladungspunkt auftreten. Zum Messen der JPunkenspannung bei der Entladung ist ein Voltmeter 45 angegeben, so daß bei Erreichen einer zu großen Spannung, bei der die Gefahr der Rißbildung usw. besteht, eine Reduzierung der Spannung möglich ist. Es hat sich herausgestellt, daß eine .Funkenentladung im Bereich von 100 bis 400 V im allgemeinen keine unerwünschten Auswirkungen in dem Werkstück zeigt. Die Funkenspannung kann jedoch abhängig vom Dielektrizitätswert des Schmirgelschlamms, von der Luftspaltbreite und vom Material des Werkstücks innerhalb weiter Grenzen verändert v/erden. Keiner dieser Parameter kann vorherbestimmt werden, sondern sie müssen durch Versuche unter Betriebsbedingungen unter Berücksichtigung der Art des Schlamms, der Luftspaltbreite und des Werkstückmaterials erarbeitet werden.State of charge of the capacitors 37. The capacitors discharge to the air gap. One side of the discharge circuit is changed by the variable resistor 41 connected to the reactor 42. Parallel A capacitor 43 can be connected to the choke coil 42 with the aid of a switch 44. When the switch is open, the spark energy is drastically reduced, eliminating the possibility of cracks, Burn-in points, craters or melting points occur at the discharge point. To measure the J-point voltage at the Discharge is given a voltmeter 45, so that if too high a voltage is reached, the risk of There is cracking, etc., a reduction in stress is possible. It has been found that a spark discharge in the range of 100 to 400 V does not generally show any undesirable effects in the workpiece. The spark voltage can, however, depend on the dielectric value of the emery sludge, the air gap width and the material of the workpiece within wide limits changed v / earth. None of these parameters can be predetermined, but they have to be carried out through experiments Operating conditions taking into account the type of sludge, the air gap width and the workpiece material to be worked out.

Elektrische Energie wird in den Kondensatoren 37 für eine relativ kurze Zeitdauer gespeichert; sie entlädt sich heftig im Augenblick des effektiven Schließens des Schalters 9. Der Schalter 9 kann mechanisch betätigt sein; er kann auch eine elektronische Vorrichtung sein.Electrical energy is stored in the capacitors 37 for a relatively short period of time; she discharges violently at the moment of the effective closing of the switch 9. The switch 9 can be operated mechanically be; it can also be an electronic device.

Für verschiedene Anwendungsfälle sind vier Arten von Funkengeneratoren, i'unkenstrecken und Schalter vorgeschlagen worden. Die Betriebskapazitäten und Betriebsspannungen können sich in großem Umfang ändern, doch hatFour types of spark generators, spark gaps and switches are proposed for different applications been. The operating capacities and operating voltages can change to a large extent, but has

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sioh gezeigt, daß Spannungen von 60 Ms 400 V bei einer Kapazität von 0,001 uF parallel zur Drosselspule ■brauchbar sind. Die Schaltung erzeugt einen Funken, dessen Intensität ausreichend groß und dessen Dauer ausreichend kurz ist, so daß er den Schlamm in der erforderlichen Weise aktivieren kann. Es kann eine herkömmliche Triggerschaltung verwendet werden.sioh shown that voltages of 60 Ms 400 V at a Capacity of 0.001 uF parallel to the choke ■ usable are. The circuit generates a spark whose intensity is sufficiently large and whose duration is sufficient is short so that it can activate the mud as required. It can be a conventional trigger circuit be used.

Schockwellen werden in Luft durch eine Störung erzeugt, die ausreichend stark und plötzlich ist. Es wird auch angenommen, daß Schockwellen in flüssigen Medien wie in dem Schmirgelschlamm erzeugt werden. Elektrische .Funken wandern mit einer Geschwindigkeit, die wahrscheinlich dicht bei der Lichtgeschwindigkeit liegt, und sie erzeugen Schockwellen, die den Schlamm aktivieren.Shock waves are created in air by a disturbance that is sufficiently strong and sudden. It will also assumed that shock waves are generated in liquid media such as the emery sludge. Electric .sparks migrate at a speed likely to be close to the speed of light, creating them Shock waves that activate the mud.

Vorzugsweise sollen die Funken mit einer Folgefrequenz von bis zu 100 000 Impulsen pro Sekunde erzeugt werden. Der Funke verdrängt den dielektrischen Schlamm auf seinem Weg, und er bewegt die Schmirgelteilchen gegen die Bohrung 17, so daß sie glatt ohne Kraterbildung und unter Erzeugung einer glatten Oberfläche abgetragen wird. Eine kontinuierliche Zufuhr des Schmirgelschlamms 11 in die Bohrung 17 liefert Schmirgelteilchen zum Abtragen der Bohrung, wenn sich das Werkstück über die Elektrode hin- und herbewegt und kontinuierlich dreht.The sparks should preferably be generated with a repetition rate of up to 100,000 pulses per second. The spark displaces the dielectric slurry on its way, and it moves the emery particles against the bore 17, so that it is smoothly removed without cratering and producing a smooth surface. One continuous supply of the emery sludge 11 into the bore 17 provides emery particles for removing the Hole when the workpiece reciprocates and rotates continuously across the electrode.

Dieses Verfahren kann nicht nur zum Abtragen von Innenflächen, sondern auch zum Abtragen von Außenflächen, beispielsweise mit zylindrischen oder flachen Formen, und ebenso von sphärischen, konischen oder dreidimensional gekrümmten Flächen angewendet werden. In diesen Fällen ist die Elektrode nicht in eine Ausnehmung im Werkstück eingefügt, sondern sie ist dicht bei der Außenfläche desThis process can be used not only for removing internal surfaces, but also for removing external surfaces, for example with cylindrical or flat shapes, as well as spherical, conical or three-dimensional applied to curved surfaces. In these cases the electrode is not in a recess in the workpiece inserted, but is close to the outer surface of the

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Werkstücks angebracht. Wenn ebene Flächen abgetragen werden, ist ein Drehen der Riemenscheibe 22 nicht erforderlich, sondern nur die Hin- und Herbewegung der Spannzange 19 durch kontinuierliche Betätigung des Kurvenkörpers 23 wird benötigt. Wenn das Werkstück aus einem dielektrischen Material besteht, sind zusätzliche Elektroden vorgesehen, so daß sich der Funke dicht bei der abzutragenden Oberfläche befindet.Workpiece attached. When flat surfaces are removed rotation of the pulley 22 is not required, only the reciprocating movement of the Collet 19 by continuously actuating the cam 23 is required. When the workpiece is out a dielectric material, additional electrodes are provided so that the spark is close to the surface to be removed is located.

Zum Abtragen ebener Flächen ist in Fig. 4 ein für die Spannzange 19 eingesetzter Träger 51 dargestellt, an dem das Werkstück 52 verschraubt oder auf and-ere Weise festgehalten ist. Die Düse 16 ist so gerichtet, daß der Schmirgelschlamm 11 der ebenen Oberfläche des Werkstücks 52 zugeführt wird. Der Winkel der Elektrode 25 ist auf etwa 1° bezüglich des Werkstücks eingestellt. Die Riemenscheibe 22 wird nicht zum Drehen des Werkstücks betätigt; der Kurvenkörper 23 wird dagegen angetrieben, damit die ebene Fläche des Werkstücks kontinuierlich in einer Ebene hin- und herbewegt wird, wenn der Funke den Schlamm beim Fließen über die ebene Fläche des Werkstücks 52 aktiviert. Auf diese Weise entsteht auf der ebenen Fläche des Werkstücks eine glatte Oberfläche.A carrier 51 used for the collet chuck 19 is shown in FIG. 4 for removing flat surfaces which the workpiece 52 is screwed or held in some other way. The nozzle 16 is directed so that the emery slurry 11 is supplied to the flat surface of the workpiece 52. The angle of the electrode 25 is set to about 1 ° with respect to the workpiece. The pulley 22 is not used to rotate the workpiece actuated; on the other hand, the cam body 23 is driven so that the flat surface of the workpiece is continuous is moved back and forth in a plane when the spark hits the mud while flowing over the flat surface of the Workpiece 52 activated. In this way, a smooth surface is created on the flat surface of the workpiece.

In Fig. 5 ist am Träger 51 ein dielektrisches Werkstück 53 befestigt. Es ist ein zweifacher, dielektrischer Elektrodenhalter 54 vorgesehen. In den Elektrodenhalter sind zwei Elektroden 55, 55 eingesetzt, die jeweils mit dem Funkengenerator verbunden sind. Die zwei Elektroden sind so eingestellt, daß sie dicht an die Oberfläche des Werkstücks angenähert sind, und der Schmirgelschlamm 11 wird der Oberfläche des Werkstücks 53 zugeführt. Die Riemenscheibe 22 wird nicht betätigt, doch wird der Kurvenkörper 23 angetrieben, damit sich die ebene OberflächeIn FIG. 5, a dielectric workpiece 53 is attached to the carrier 51. It is twofold, dielectric Electrode holder 54 is provided. Two electrodes 55, 55 are used in the electrode holder, each with connected to the spark generator. The two electrodes are set so that they are close to the surface of the Workpiece are approached, and the emery slurry 11 is supplied to the surface of the workpiece 53. the Pulley 22 is not operated, but the cam 23 is driven so that the flat surface

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des dielektrischen Werkstücks 53 hin- und herbewegt. Der zwischen den Elektroden 55 j 55 gebildete Funke ist ausreichend eng, damit der Schmirgelschlamta an der Oberfläche des dielektrischen Werkstücks 53 aktiviert wird, so daß dessen Oberfläche abgetragen und poliert wird.of the dielectric workpiece 53 is reciprocated. Of the The spark formed between the electrodes 55 and 55 is sufficiently narrow that the emery sludge is on the surface of the dielectric workpiece 53 is activated so that its surface is abraded and polished.

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Claims

Patent claims

1y method for removing the surface of a workpiece, characterized,

a) that a section of a workpiece to be removed is fed with a dielectric screwdriver,

b) that successive electrical sparks in the emery sludge contribute to the movement of the sludge the portion of the workpiece to be removed are generated and

c) that the surface of the workpiece is removed by the movement of the emery sludge.

2. The method according to claim 1, characterized in that the electrical spark between an electrode and a electrically conductive workpiece is generated.

3. The method according to claim 1, characterized in that the electrical Funice between two electrodes directly is generated adjacent to the workpiece.

4. The method according to claim 1, characterized in that the emery sludge from oil and an emery material consists.

5. The method according to claim 1, characterized in that

the emery sludge consists of water and an emery material.

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6. The method according to claim 1, characterized in that the electrical sparks between the workpiece and the Electrode are generated that does not run parallel to the workpiece surface.

7. The method according to claim 1, characterized in that the workpiece is rotated with respect to the electrode.

8. The method according to claim 1, characterized in that the workpiece reciprocates with respect to the electrode will.

9. The method according to claim 1, characterized in that the workpiece is reciprocated and rotated with respect to the electrode.

10. A method for removing a surface of a workpiece, characterized in that

a) that a section of a workpiece is supplied with a dielectric emery slurry,

b) that in the emery slurry an electrode at a distance is attached to the workpiece and

o) that successive dots are generated in the emery sludge between the electrode and the workpiece.

11. Device for removing the surface of a workpiece, marked line t through

a ) a workpiece holder,

bj one arranged at an angle and at a distance from the workpiece Electrode,

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ο) one in the space between the electrode and the workpiece attached emery sludge and

d) an arrangement for generating successive electrical .sparks between the electrode and the Workpiece in the emery sludge.

12. The apparatus according to claim 11, characterized by a device for moving the workpiece back and forth.

13. The apparatus according to claim 11, characterized by a device for rotating the workpiece.

14. The apparatus according to claim 11, characterized by means for adjusting the distance between the Electrode and the workpiece.

15. The apparatus according to claim 11, characterized by means for reciprocating and rotating the Workpiece.

16. Device for removing the surface of a workpiece, marked by

a) a workpiece holder,

b) zv / ei attached close to the surface of the workpiece Electrodes,

cj one in the space between the electrodes and the workpiece attached emery sludge and

Ä.) an arrangement for generating successive electrical sparks between the electrodes close • to the workpiece in the emery sludge.

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