DE2520750B2

DE2520750B2 - Elektrode zur Herstellung eines kreisbogenförmig gekrümmten Kanals durch Funkenerosion

Info

Publication number: DE2520750B2
Application number: DE19752520750
Authority: DE
Inventors: Katsuo Ibaraki Goto; Syuzou Hitachi Yoshihara
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1981-05-14
Also published as: DE2520750A1; DE2520750C3; JPS50143737A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrode zur Herstellung eines kreisbogenförmig gekrümmten Kanals durch Funkenerosion, bestehend aus einem mit gleicher Krümmung wie der herzustellende Kreisbogenkanal gekrümmten Rohr.

Bei einer bekannten Elektrode dieser Art (US-PS 33 39 510) wird durch das Innere der rohrförmigen Elektrode kontinuierlich Elektrolyt-Kühlmittel zugeführt. Da diese Elektrode über ihre gesamte Länge von konstantem Durchmesser ist, kann das abgetragene Material wegen des geringen Spalts zwischen Elektrode und Werkstück nur schwierig abgeführt werden. Außerdem ist die Abtragung des Materials an dem der Mündung des Elektrolyt-Kühlmittelkanals gegenüberliegenden Teil des Werkstücks unvollkommen.
• Es ist aber auch bekannt, daß bei hohlen Funkenerosionselektroden anstelle eines einzigen Flüssigkeitskanals in der Elektroden-Arbeitsfläche mehrere achsparallele Kanäle (US-PS 24 27 588) und insbesondere mehrere voneinander getrennte, umfänglich verteilte, divergierend zum Elektrodenende hin verlaufende Kanäle (FR-PS 10 68 690) münden.

Schließlich ist es bekannt, die Spitze einer Funkenerosionselektrode abzurunden (SU-PS 1 73 117).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß damit eine genauere Abtragung eines kreisbogenförmigen Kanals durch Funkenerosion mit erhöhter Abtragsleistung und gesicherter Abführung des abgetragenen Materials gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird erfiiidungsgemäß dadurch gelöst, daß an einem Ende des Rohrs ein mit der gleichen Krümmung wie der herzustellende Kreisbogenkanal ausgebildeter Elektrodenkopf montiert ist, daß der Elektrodenkopf in an sich bekannter Weise mehrere umfänglich verteilte, mit dem Rohrinneren verbundene, divergierend zum Elektrodenende hin verlaufende Kanäle für die Bearbeitungsflüssigkeit aufweist und daß das Elektrodenkopfende etwa von den Mündungen der Kanäle an kegelförmig mit einem Winkel von 35—70" verjüngt ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Spitzenvorderende des Elektrodenkopfes :* abgerundet ist

Die Spitze des zum Schruppen verwendeten Elektrodenkopfes weist vorzugsweise einen Winkel von 60-70° auf.

Bei der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die ι» Länge der Werkzeugelektrode unter Berücksichtigung ihres Verschleißes in geeigneter Weise so bestimmbar ist, daß Unterschiede des Innendurchmessers des gekrümmten Kanals, die sich bei der Bearbeitung durch die Funkenerosion zwischen dem Beginn und dem Ende i^s des Abtragvorgangs ergeben, auf weniger als 0,2 mm verringert werden können, wodurch die Abtragsgenauigkeit verbessert wird. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch Vermeidung von möglichen Kurzschlüssen bei der Funkenerosion aufgrund der besseren Abfuhr 2(i abgetragenen Materials.

Durch einen erfindungsgemäß gewählten Neigungswinkel des Elektrodenkopfendes ist die Abtragsleistung etwa um das Zehnfache der Abtragsleistung bereits entwickelter Vorrichtungen zu steigern.
2") Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführung der erfindungsgemäßen Elektrode zum Schruppen durch Funkenerosion;

i» Fig.2 einen Querschnitt durch die Elektrode nach Fig.l;

Fig.3 eine Draufsicht auf eine andere Ausführung der Elektrode zum Schlichten durch Funkenerosion;

Fig.4 einen Querschnitt durch die Elektrode nach ^!> Fig.3;

F i g. 5 eine Einrichtung zum funkenerosiven Bohren eines gekrümmten Kanals unter Verwendung der erfindungsgemäßen Elektrode;

Fig.6 die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel ■"> des Elektrodenkopfendes und der Abtragszeit beim Schruppen; und

F i g. 7 die Beziehung zwischen dem Neigungswinkel des Elektrodenkopfendes und der Abtragszeit beim Schlichten.

⁴^ F i g. 1 und 2 zeigen eine zum Schruppen durch Funkenerosion geeignete Elektrode, wobei keine allzu große Genauigkeit verlangt wird; Fig.3 und 4 zeigen eine zum Schlichten geeignete Elektrode, bei der große Genauigkeit verlangt wird.

Ein Werkzeug-Elektrodenkopf 4 zum Schruppen bzw. ein Werkzeug-Elektrodenkopf 5 zum Schlichten sind an den Enden gekrümmter Rohre 6 befestigt. Im Inneren des gekrümmten Rohres 6 ist ein Strömungskanal 6a für eine dielektrische Flüssigkeit ausgebildet, und das Äußere des Rohrs 6 hat die gleiche Krümmung wie ein abzutragender Kanal mit kreisförmigem Querschnitt und Kreisbogenform.

Nach F i g. 2 und 4 sind die Elektrodenköpfe 4 und 5 zylindrisch. Ihre Längskrümmung ist gleich der Krümmung des durch Funkenerosion abzutragenden Kanals. In den Elektrodenköpfen 4 bzw. 5 sind mehrere Strömungskanäle Ab bzw. 5b ausgebildet, durch die die vom Rohr 6 zugeführte dielektrische Flüssigkeit am gekrümmten Kanal ausgeblasen wird. Nach Fig. 2 ist der zum Schruppen dienende Elektrodenkopf an seiner Spitze Aa als Kegel bzw. Konus ausgebildet, dessen Spitzenwinkel zwischen 60 und 70° liegt und dessen Vorderende Ad kugelförmig mit einem Radius R

ausgebildet ist. Wie in Fig.6 gezeigt, kann die Abtragsleistung durch einen Neigungswinkel der Spitze des Elektrodenkopfendes innerhalb eines Bereichs von 35—70° beträchtlich gesteigert werden. Zusätzlich ist das Spitzenvorderende 4d des Elektrodenl.opfes kugeiig ausgebildet, wodurch eine erhöhte Stabilität der Bearbeitung zu Beginn des Bearbeitungsvorganges erzielt wird.

Wenn nach dem Schruppen mit dem Elektrodenkopf 4 die Bearbeitungsgenauigkeit des gekrümmten Kanals erhöht werden soll, wird zum Schlichten der Elektrodenkopf 5 nach F i g. 4 eingesetzt Dieser hat eine runde Außenform und ist an seiner Spitze 5a als kreisförmiger Kegelstumpf ausgebildet, dessen Neigungswinkel im Bereich von 35—70° liegt und dessen Vorderende 5d i> eben ist Wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, wird durch einen Neigungswinkel des Elektrodenkopfendes im Bereich von ca. 35—70° die Abtragsleistung beträchtlich gesteigert Ferner ist das Vorderende 5d des Elektrodenkopfes eben, da der Durchbruch für de- gekrümmten Kanal bereits durch den zum Schruppen verwendeten Elektrodenkopf 4 hergestellt wurde und somit kein stirnseitiger Bearbeitungsspah mehr besteht.

F i g. 5 zeigt eine Ausführung einer Einrichtung zum Herausarbeiten eines Kreisbogenkanals 30 durch Funkenerosion unter Verwendung der erfindungsgemäßen Elektrode. Das Einspannen des metallischen Werkstückes 8 auf einem Arbeitstisch 7 erfolgt mittels eines Stellstifts 11 durch eine Spannvorrichtung 10. Unter Ausnutzung einer Ausnehmung 9 des Werkstücks jo 8 wird am unteren Teil der Spannvorrichtung 10 eine Leitplatte 12 mittels Bolzen 13 befestigt. In einer Ausnehmung der Spannvorrichtung 10 ist ein Bolzen 14 vorgesehen, dessen eines Ende am Arbeitstisch 7 anliegt und der das Werkstück 8, die Leitplatte 12 und die Spannvorrichtung 10 durchsetzt. Der Bolzen 14 wird dann über ein oberhalb der Spannvorrichtung 10 liegendes Abstandsglied 16 mittels einer Mutter 15 angezogen, wodurch die Spannvorrichtung 10 und das Werkstück 8 sicher am Arbeitstisch 7 festgelegt sind. Die Spannvorrichtung 10 hat eine Elektrodenführung 17 mit gleicher Krümmung wie die des gekrümmten Kanals 30, die mittels einer Halterung 18 befestigt ist Ferner ist am Arbeitstisch 7 eine Ständerplatte 19 mit Riemenscheiben 20 und 21 montiert An der Welle 22 der Riemenscheibe 21 greift ein Arm 23 mit einem Elektrodenhalter 24 an, der einen Elektrodenkopf 25a und ein Rohr 25 haltert, die beide die gleiche Krümmung haben wie der Kanal 30. An einem über die Riemenscheiben 20 und 21 verlaufenden Drahtseil 26 ist ein Ende einer Platte 27 befestigt, die mittels eines Bolzens 28 fest an einer Hauptantriebswelle 29 einer die Riemenscheiben 20 und 21 antreibenden Maschine gesichert ist. Die Stromversorgung und die Arbeitsmediumzufuhr sind nicht dargestellt. Zur Herstellung des kreisbogenförmigen Kanals 30 im Werkstück 8 wird die Hauptantriebswelle 29 der Maschine abwärts bewegt, so daß das Drahtseil 26 in dem entsprechenden Sinn umläuft. Die Riemenscheiben 20 und 21 drehen sich im Uhrzeigersinn und verschwenken den an der Riemenscheibe 21 befestigten Arm 23 zusammen mit dem Elektrodenkopf 25a und dem Rohr 25 im Uhrzeigersinn, wodurch ein Abtragen des Werkstücks 8 erfolgt und der gekrümmte Kanal 30 entsteht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrode zur Herstellung eines kreisbogenförmig gekrümmten Kanals durch Funkenerosion, bestehend aus einem mit gleicher Krümmung wie der herzustellende Kreisbogenkanal gekrümmten Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Rohrs (6) ein mit der gleichen Krümmung wie der herzustellende Kreisbogenkanal (30) ausgebildeter Elektrodenkopf (4,5) montiert ist, daß der Elektrodenkopf in an sich bekannter Weise mehrere umfänglich verteilte, mit dem Rohrinneren verbundene, divergierend zum Elektrodenende hin verlaufende Kanäle (46,5b) für die Bearbeitungsflüssigkeit aufweist und daß das Elektrodenkopfende etwa von den Mündungen der Kanäle (46, 5b) an kegelförmig mit einem Winkel von 35—70° verjüngt ist.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzenvorderende (Ad) des Elektrodenkopfes (4) abgerundet ist.

3. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (Aa) des zum Schruppen verwendeten Elektrodenkopfes (4) einen Winkel von 60—70° aufweist.