DE2627838C3 - Auf spann-Vorrichtung an einer Elektroerosionsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspannen von mehreren Elektroden und mehreren Werkstükken an einer Elektroerosionsmaschine.

Elektroerosionsmaschincn sind im allgemeinen so aufgebaut, daß das Werkstück, z. B. ein Metallblock, in den eine Gesenkform einzuarbeiten ist, auf einem Maschinentisch aufgespannt wird, während die Elektrode an einer Pinole hängend über dem Werkstück angeordnet ist. Während des Ero.sionsvorgangs ist zumindest der Arbeitsspalt zwischen Werkstück und Elektrode mit einem flüssigen Dielektrikum gefüllt. Während des Erosionsvorgangs wird die Pinole mit der Elektrode langsam abgesenkt, bis die Sollliefe erreicht ist.

Moderne Elektroerosionsmaschinen sind oft mehrkanalig ausgelegt, das heißt, auf ihnen kann man mit je einer Elektrode mehrere Werkstücke zugleich bearbeiten, wobei jeder Elektrode eine eigene Impulsslromquelle oder ein eigener Anschluß zugeordnet ist. Solche Maschinen werden mit Vorteil dort eingesetzt, wo zusammengehörige Werkstückteile auf gleiche Tiefe erodiert werden sollen, etwa Ober- und Untergesenk einer Schmiedeform.

Die Genauigkeit, mit der die vorgegebenen Maße eingehalten werden, hängt in zwei Koordinatenrichtungen — senkrecht zum Pinolenvorschub — von der Genauigkeit ab, mit der die Elektrode gefertigt ist und mit der die Aufspannung erfolgt. Hierfür stehen Hilfsmittel zur Verfugung, etwa genormte Anschläge. Die Genauigkeit in vertikaler Richtung, also in der Tiefe, wird vor dem Erodieren festgelegt, indem man die Elektrode mittels der Pinole bis auf den Werkstückblock absenkt, wonach die Vorschubstrecke einstellbar ist

Dies führt jedoch dann zu Schwierigkeit, wenn mehrkanalig mehrere Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden sollen, da dann immer nur eine Elektrode bis zum Aufsitzen absenkbar ist, während die andere einen mehr oder weniger großen Abstand vom Block behalten wird.

Man muß dann mit Beilagen, entweder bei der

is Elektrodenbefestigung oder bei der Blockbefestigung, versuchen, diesen Abstand auf Null zu bringen. Dieses umständliche, zeitraubende und die Aufspanngenauigkeit beeinträchtigende Verfahren führt dazu, daß die mehrkanalige Arbeitsweise trotz der Möglichkeiten, die sie an sich bietet, nur wenig genutzt wird.

Übliche Mechanismen, mit denen der Arbeitstisch, beispielsweise von Werkzeugmaschinen, gehoben oder gesenkt werden kann, sind für diesen Zweck nämlich deshalb nicht geeignet, weil das Werkstück während der Bearbeitung in einem flüssigen Dielektrikum eingetaucht ist, in dem, die durch Erosion abgetragenen Metallpartikel schwimmen, so daß sie in die Verstelleinrichtungen gelangen würden. Diese wären deshalb auch nach kurzer Zeit völlig verklemmt.

so Es ist auch schon bekannt, eine Verstellmöglichkeit an den Elektrodenhalterungen vorzusehen (DE-GM 18 58 078). Die dort gezeigten Einrichtungen, nämlich einfache Spannzangen, mögen für einfache stabförmige Elektroden brauchbar sein. Muß jedoch eine Elektrode

i^r> beispielsweise für ein kompliziertes Gesenk nivelliert werden, würden Spannzangen ebenso unzweckmäßig sein wie die übliche Methode, Beilagen unterzulegen, da ja die Verstellung genau koplanar erfolgen muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eino Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit der die Verstellung am Maschinentisch vorgenommen werden kann, ohne daß diese Verstellvorrichtung jedoch durch die im Dielektrikum schwebenden Metallpartikel an empfindlichen Stellen verunreinigt und damit unbrauchbar gemacht werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I. Wird mii mehr als zwei Kanälen und damit mehr als zwei Elektroden und Werkstücken gearbeitet, so ist natürlich

■so die Anzahl der Hebecinrichlungen entsprechend zu vergrößern, das heißt bei drei Kanälen auf zwei, bei vier Kanälen auf drei Hebeeinrichtungen usw.

Anspruch 2 definiert eine bevorzugte Ausführung für den Antriebsmechanismus. Anspruch 3 erläutert, daß mit der erfindungsgemäßen Ausbildung auf der Tischseite das Isolieren der einzelnen Elektroden nur annähernd genau nivelliert zu erfolgen braucht, da etwaige Unterschiede in der Dicke der Isolierbeilagen durch die Hebeeinrichtung mit ausgeglichen werden k

Bei Benutzung dieser Vorrichtung geht man dann so vor, daß die Werkslückrohlinge horizontal in zwei Ebenen, beispielsweise mittels Anschlägen, auf der Palette ausgerichtet werden, wobei zumindest der niedrigere Rohling (bezogen auf gleiches horizontales Endmaß der Elektroden) auf der Hebeeinrichtung ausgerichtet wird. Dann wird die Pinole bezüglich des anderen Rohlings auf Null gestellt und der erste Rohling

mittels der Hebeeinrichtung solange gehoben, bis auch er auf Null steht, ohne daB dabei seine horizontale Ausrichtung geändert zu werden braucht.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in den Fig. 1 —3 stark schematisiert gezeigt

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung im Vertikalschnitt nach Linie 1-1 der Fig.3, bestimmt für eine zweikanalig arbeitende Maschine,

Fig.2 stellt einen ähnlichen Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 3 dar, und

Fig.3 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Vorrichtung.

Die Vorrichtung hat im wesentlichen die Gestalt eines rechteckigen, unten offenen Kastens, der z.B. aus is Stahlplatten zusammengeschweißt ist. Dargestellt ist nur die Hälfte mit der Hebeeinrichtung, während in der anderen Hälfte eine Hebeeinrichtung überflüssig wäre; sie ist in der zeichnerischen Darstellung rechts von dem gezeigten Teil zu denken. ->o

Entsprechend befindet sich oberhalb der Vorrichtung die Pinole der Maschine mit den daran befestigten, nur schematisch in F i g. 1 angedeuteten Elektroden 10, die unter Zwischenlage von einheitlichen Isolationsplatten 12 aufgespannt sind. 2^r<

Die Palette umfaßt Vertikalwandungen 14, 16,18,20, 22 sowie eine weitere, parallel zu den Wandungen 14 und 16 verlaufende Wandung am nicht dargestellten anderen Ende der Palette. An dieser wie an der Wandung 14 ist je ein Steg 24 angeschweißt, mittels dem jo die Palette auf den Maschinentisch aufgespannt wird. Auf der Oberseite der Palette sind in vorgegebener Position Anschläge 26 in Form zylindrischer Bolzen befestigt, und Widerlager 28 sind für das Verkeilen der Werkstückblöcke vorgesehen. Insoweit unterscheidet Jt sich die Palette nicht von herkömmlichen Aufspannhilfen.

Für die Hebeeinrichtung ist die Deckplatte 30 der Palette mit zwei rechteckigen Ausschnitten 32 verschen. In jeden Ausschnitt 32 ragt eine zylindrische Walze 34. 4n Die Walzen sind mittels Lagern 36 in den Wandungen 18 und 20 gelagert; die Lager sind flüssigkeitsdicht, zumindest die Lager in der Wandung 20. Wie die F i g. I erkennen läßt, verläuft die Achse der Walnen 34 exzentrisch bezüglich deren Msntelfläche. In der ■»■> Position nach Fig. I ist die obere horizontale Mantellinie gerade bündig mit der Oberseite der Deckplatte 30. Dies ist die tiefste Position der Walzen 34.

Auf der den Walzen 34 abgekehrten Seite der vertikalen Wandung 20 weist jede Walze in Ausfluchtung mit dem im Lager 36 abgestützten Wellenstumpf ein Zahnrad 3« auf. Beide Zahnräder 38 sind gleich ausgebildet; sie kämmen gemeinsam mit einem Antriebszahnrad 40, Dieses ist auf eine Welle aufgekeilt, die die Wandung 22 durchsetzt und auf dem äußeren freien Ende eine Betätigungs- und Feststelleinrichtung 42 aufweist, die — da die Einzelheiten nicht erfindungswesentlich sind — hier nur schematisch angedeutet ist Anzumerken ist jedoch, daß auch die Welle des Antriebszahnrades 40 abgedichtet in den Wandungen 20 und 22 gelagert ist

Ein Verdrehen des Antriebszahnrades mittels der Einrichtung 42 führt zu einer gleichsinnigen Drehung der Walzen 34, die dann wegen der Exzentrizität immer mehr aus den Ausschnitten 32 heraustreten und dabei das (nicht dargestellte) Werkstück anheben. Die Exzentrizität ist so gering bemessen daß die Einstellung der Höhe sehr feinfühlig erfolgen kann und daß die ganze Einrichtung selbsthemmend ist

Im Betrieb wird der Maschinentisch mit der darauf befestigten Palette mit einem Bassin umkleidet, das mit dielektrischer Flüssigkeit gefüllt wird. Während des Erosioiisvorgangs wird die Flüssigkeit umgewälzt und gefiltert, da die abgetragenen Metallpartikel in ihr aufgeschwemmt sind. Ließe man zu, daß auch das Getriebe 38—40 geflutet wird, so würden sich die Partikel festsetzen und die Einrichtung binnen kurzem unbrauchbar machen. Dank der flüssigkeitsdichten Ausbildung des von den Wandungen 14, 16, 20 und 22 sowie der Deckplatte 30 umschlossenen Raumes jedoch kann die Flüssigkeit nicht von unten eindringen, da die eingeschlossene Luft nicht entweichen kann. Gleichwohl bleibt das so gebildete Abteil für das Getriebe von unten zugänglich, wenn die Palette vom Maschinentisch demontiert wird.

Es ist festzuhalten, daß die Elektrodenhalterung und die Palette Mittel aufweisen können, um sie vor dem Aufspannen miteinander auszufluchten. Daher kann der Hauptteil der Ausrichtarbeit außerhalb der Maschine erfolgen, und erst kurz vor Beginn werden die Elektrode an der Pinole und die Palette am Maschinentisch festgespannt Die Höheneinstellung kann jedoch erst erfolgen, wenn die Maschine bereits belegt ist, so daß es gerade hierfür wünschenswert ist, eine genau einstellbare und trotzdem einfache und einfach zu bedienende Einrichtung zu besitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Aufspannen von mindestens zwei Elektroden und mindestens zwei Werkstücken an einer Elektroerosionsmaschine, an deren Pinole die mehrkanalig betriebenen Elektroden höhenabsenkbar über einem Maschinentisch befestigt sind, auf dem die Werkstücke aufgespannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Maschinentisch eine Palette zum Abstützen der Werkstücke aufgespannt ist, die eine Einrichtung zum gesteuerten Anheben mindestens eines Werkstücks genau parallel zur Absenkrichtung der Pinole aufweist, daß die Hebeeinrichtung zwei zylindrische Walzen (34) umfaßt, deren Mantelflächen durch Ausschnitte (32) in einer Deckplatte (30) der Palette ragen und deren sich quer zur Heberichtung erstreckenden Achsen exzentrisch zu Walzenlagern (36) liegen, relativ zu denen die Walzen (34) synchron drehbar sind, daß die Palette als unten offener Kasten ausgebildet ist mit einer inneren vertikalen Trennwand (20), in der sich abgedichtete Walzenlager (36) befinden, und daß innerhalb eines durch die Trennwand (20) abgegrenzten Raumes, der bis auf seine untere öffnung abgedichtet ist, Antriebseinrichtungen (38, 40) für die synchrone Walzendrehung untergebracht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Walze (34) in Ausfluchtung mit den Lagern (36) ein Zahnrad (38) trägt, daß beide gleichartigen Zahnräder mit einem Anlriebszahnrsd (40) kämmen, das manuell be'äiigbar ist, und daß die beiden Zahnräder und das Antriebszahnrad in dem abgedichteten Raum unte.-geb^cht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Pinole befestigten Elektroden durch Beilage von Isolierstoff auf etwa gleicher Höhe liegend angeordnet sind.