DE2718903A1

DE2718903A1 - Verfahren zur elektroerosiven funkenbearbeitung und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens

Info

Publication number: DE2718903A1
Application number: DE19772718903
Authority: DE
Inventors: Jean Pfau; Rudolf Schneider; Alain Wavre
Original assignee: Ateliers des Charmilles SA
Current assignee: Ateliers des Charmilles SA
Priority date: 1976-05-05
Filing date: 1977-04-28
Publication date: 1977-11-17
Also published as: US4135070A; FR2350165A1; JPS5520813B2; FR2350165B1; SU986292A3; DE2718903C2; JPS52134199A; GB1526653A; IT1083245B; CH595184A5

Description

DIpMng. Dr. rer. pol. Heinz Agular

Patentanwalt

8 München 2, Qeroitstr. 3Θ

28. M'ü 1377

ADC-J

DES CHA-HMILLES S.A., GENF (Schweiz)

Verfahren zur elektroerosiven Funkenbearbeitung und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektroerosiven Funkenbearbeitung einer Werkstückelektrode mittels einer Werkzeugelektrode, wobei diese Elektroden mit Bezug zueinander gemäß einer Hauptvorschubachse verschoben werden, während gleichzeitig eine Translationsverschiebung zwischen den Elektroden in einer zu dieser Achse senkrechten Ebene bewirkt wird, so daß eine dreidimensionale Translation zwischen den Elektroden erzeugt und zwischen diesen ein mittlerer Abstand erhalten wird, der größer als die Länge der Funkenstrecke ist, und die Amplitude

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dieser Verschiebungen so gesteuert wird, daß bestimmte Bearbeitung^«^ ingungen in der Bearbeitungszone einschließlich zwischen den Elektroden aufrechterhalten werden.

Wenn sich die Amplitude der Translationsbewegung als Funktion der axialen Position des Werkzeugs mit Bezug auf das Werkstück ändert, ermöglicht dieses (beispielsweise durch das USA-Patent Nr. 3 539 754) bekannte Verfahren, der seitlichen Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks eine bestimmte Konizität oder Neigung zu geben. Man erhält auf diese Weise eine fortschreitende Änderung der Translationsamplitude als Funktion der Eindringung des Werkzeugs in das Werkstück«

Bei den bekannten Verfahren dieser Art folgt die Translation einer eingeschriebenen Bahn auf einer konischen Oberfläche, deren Neigung gleich der Neigung der bearbeiteten Oberfläche ist, und wenn schlechte Bearbeitungsbedingungen auftreten, ruft eine Servosteuervorrichtung einen Rückzug der Elektrode mit Bezug auf das zu bearbeitende Werkstück hervor, wobei dieser Rückzug so bewirkt wird, daß der konischen Oberfläche gefolgt wird« Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß sich die Länge der Funkenstrecke nur in geringem Maße vergrößert, was nicht immer erlaubt, die Bearbeitungsbedingungen schnell auf den normalen Zustand zurückzuführen.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine schnelle Vergrößerung der Länge der Funkenstrecke im Fall des Rückzugs der Elektrode zu ermöglichen, wobei die Bearbeitung von verhältnismäßig tiefen Hohlräumen ermöglicht wird.

Zu diesem Zweck ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten bewirkt wird, während sich bei jedem dieser Schritte die Bahn der Translation in an sich bekannter Weise auf einer Oberfläche bestimmter Form bis zu einer vorbestimmten Grenzbahn oder -trajektorie verschiebt, und daß dieser Oberfläche eine Richtung oder Orientierung gegeben wird, die sich von derjenigen der Umhüllenden aller Grenztrajektorien unterscheidet.

Auf diese Weise ist es möglich, der allgemeinen Vorschubrichtung der Bearbeitung irgendeine Richtung, beispielsweise eine axiale, radiale, schräge oder kreisförmige Richtung, zu geben, die durch die Form der Umhüllenden der Grenztrajektorien definiert ist, wobei eine bestimmte schräge Richtung auch zur Zeit eines schnellen Rückzuges des Werkzeuges im Kurzschlußfall beibehalten wird. Dieses Merkmal des neuen Verfahrens ist besonders interessant bei der Bearbeitung einer offensichtlich parallelen Fläche zu der Werkzeugachse oder bei der Bearbeitung einer zu dieser Achse offensichtlich senkrechten Oberfläche,

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Überdies kann man auch einen "Sägezann^M-Werkzeugvorschub hervorrufen, dessen Wirkung auf die Erneuerung der Arbeitsflüssigkeit besonders günstig ist.

Die Erfindung betrifft gleichermaßen eine Vorrichtung zum Durchführen des erwähnten Verfahrens.

In der Zeichnung sind in schematischer Weise und als Beispiel eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung sowie auch Einzelheiten dieses Verfahrens veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung.

Die Figuren 2 bis 5 zeigen verschiedene Arten der Verschiebung zwischen der Werkzeugelektrode und dem zu bearbeitenden Werkstück, die mit der Vorrichtung nach Fig. 1 erhalten werden können.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 umfaßt eine Werkzeugelektrode 1, die zum Bearbeiten einer Werkstückelektrode 2 mittels elektrischer Entladungen bestimmt ist, die von einer Stromquelle 3 durch Vermittlung eines Impulsgenerators 4 geliefert werden.

Die Verschiebungen der Elektrode 1 in Richtung des Werkstücks 2 gemäß dem Pfeil f werden von einer Servosteuervorrichtung üblicher Bauart gesteuert, die ein festes Teil 5 und ein bewegliches Teil 6 aufweist. Die Elektrode 1

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ist mit dem ΐκ glichen Teil 6 mittels eines Kreuzbewegungstisches 7 verbunden. Der Tisch 7 ermöglicht Querbewegungen der Elektrode 1 mit Bezug auf ihre Längsachse, d.h. in einer zu der axialen Sichtung f senkrechten Ebene«

Die seitlichen Verschiebungen der Elektrode 1 werden von einem Elektromotor 8 gesteuert, der an einer Platte 9 des Tisches 7 befestigt ist« Der Tisch 7 kann eine Translation mit Bezug auf eine Platte 10 des Tisches 7 bewirken, wobei die Platte 10 ebenfalls eine Translation mit Bezug auf eine Platte 11 bewirken kann, die ein Stück mit dem beweglichen Teil 6 bildet, wobei diese letztgenannte Translation in einem zu der ersten Translation senkrechten Sinn erfolgt· Der Motor 8 treibt durch seine Welle 12 einen Mechanismus 13 mit variabler Exzentrizität an«

Der Mechanismus 13 wird von zwei Teilen 40 und 41 gebildet, die gegeneinander durch eine Feder 16 beansprucht sind« Das Teil 40 stellt eine Geradführungskulisse mit Kugeln 43 dar, die um 45° gegen die Drehachse dieses Teiles geneigt ist, das von dem Motor 8 angetrieben wird. Das Teil 41 kann sich in einer Bohrung 46 einer Tragstütze 47, die ein Stück mit der Platte 11 bildet, drehen und sich in dieser Bohrung axial verschieben. Die axiale Position des Teiles 41 ist durch eine axial verschiebbare Stange 15 bestimmt. Es ist ersichtlich, daß eine Axialverschiebung der Stange 15 eine

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-r-

Gleitbewegung des Teiles 41 in der Bohrung 46 und somit eine Axialverschiebung zwischen den Teilen 40 und 41 hervorruft. Infolge der Kulisse 43 bewirkt diese Axialverschiebung eine Exzentrierung zwischen der Stange 15 und der Welle 12« Bei Drehbewegung verhält sich der Motor 8 gegen seine Welle wie ein Exzenter mit zur Achse der Stange 15 variabler Exz entri ζ i t ät.

Um die Exzentrizität des Mechanismus 13 regeln zu können, trägt die Stange 15 an ihrem oberen Teil einen Anschlag 17t der mit einem Schlitten 18 zusammenarbeitet· Der Schlitten 18 ist senkrecht verschiebbar durch eine von einem Elektromotor 20 angetriebene Schraube 19· Der Schiit» ten 18 trägtjnoch einen Positionsanzeiger oder -sensor 21, der ein elektrisches Signal liefert, das für die Position des Schlittens 18 vermöge eines Tasters 22 kennzeichnend ist, der mit einem Kurven- oder Leitelement 23 zusammenarbeitet, dessen Neigung regelbar ist, um zu ermöglichen, auf bestimmte Parameter der Verschiebungen der Elektrode 1 einzuwirken»

Die Vorrichtung umfaßt noch eine Schaltung 24, die von dem Potential der Elektrode 1 gesteuert wird und eine elektrische Größe liefert, die für die Bearbeitungelänge zwischen der Elektrode 1 und dem Werkstück 2 kennzeichnend ist. Dieses elektrische Signal wird an eine Vergleichsschaltung 25 angelegt, um mit einer elektrischen Bezugs-

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größe 26 verglichen zu werden, die für die gewünschte Bearbeitungslänge kennzeichnend ist.

Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 25 wird nach
Durchlaufen eines Verstärkers 27 an eine andere Vergleichsschaltung 28 angelegt, die über eine Leitung 29 ein Signal erhalten kann, das ausgehend von der axialen Position der Stange 15 mit Hilfe von weiter unten beschriebenen Stromkreisen erzeugt wird.

Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 28 gelangt durch einen Verstärker 30 an die Servosteuervorrichtung 5» 6.

Das von der Leitung 29 kommende Signal ist für die Exzentrizität der Translationsbewegung kennzeichnend, die der
Elektrode durch den Mechanismus 13 aufgedrückt ist. Zu
diesem Zweck liefert ein Anzeiger oder Sensor 34» der auf die axiale Stellung des Teiles 41 anspricht, ein analoges elektrisches Signal, das Funktion dieser Exzentrizität
ist. Dieses Signal wird über eine Leitung 33 an einen der drei Eingänge einer Vergleichsschaltung 32 angelegt.

Die Vergleichsschaltung 32 hat noch einen Eingang 35 für
ein Signal, das für die gewünschte Große der Exzentrizität kennzeichnend ist. Die Vergleichsschaltung 32 erhält auch über eine von einem Schalter S^. gesteuerte Leitung 36 das Signal, das von dem Anzeiger oder Sensor 21 für die Position des Schlittens 18 erzeugt wird.

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Das Signal der Vergleichsschaltung 32 wird über einen Verstärker 31 an die Leitung 29 angelegt. Das Ausgangssignal des Verstärkers y\ gelangt über eine Leitung 50 an ein Übertragungsregister 511 dessen Übertragungen durch an einen Eingang 52 angelegte Impulse gesteuert werden. Diese Impulse werden von einem Impulsgenerator 53 erhalten, der den Antrieb des Motors 8 gewährleistet, der ein Schrittmotor ist. Diese Speiseimpulse des Motors 8 werden an eine Teilungsschaltung 54- angelegt, deren Teilungsverhältnis so hergestellt ist, daß nach ,jeder von dem Motor 8 bewirkten vollständigen Umdrehung eine Impulsanzahl erhalten wird, die gleich der Anzahl der Stufen des Registers 51 ist.

Auch jedesmal, wenn die Amplitude der Translation einen Radius erreicht, der durch das Signal an dem Eingang bestimmt ist, gibt die Vergleichsschaltung 32 ein Ausgangssignal an den Verstärker 31· Das verstärkte Signal gelangt über die Leitung 29 an die Vergleichsschaltung 28, um zu verhindern, daß ein Vor schub signal an die Servosteuervorrichtung 5» 6 übertragen wird. Die Arbeitsweise dieser Regelung ist in der DT-OS Nr. 2 614- 765 beschrieben.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 31 wird auch an das Übertragungsregister 51 angelegt. Wenn der von dem Signal 35 bestimmte Radius gleichmäßig für eine volle Umdrehung des Motors 8 erreicht wird, weisen alle Stufen des Registers 51 einen Ausgang "1" auf. Die Signale des Re-

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gisters 51 werden an eine UND-Schaltung 55 angelegt, die soviele Eingänge hat wie das Register 51 Stufen aufweist. Unter diesen Bedingungen gibt die UND-Schaltung ein Signal, das einerseits zu einem Eingang einer ODER-Schaltung 57 und an einen Eingang D einer bistabilen Kippschaltung 58 und andererseits an eine monostabile Kippschaltung 59 geleitet wird.

Ein Umschalter Sp ermöglicht, entweder das Ausgangssignal Q der Kippschaltung 58 oder das der Kippschaltung 59 mittels eines Schalters S. an eine Klemme a des Motors 20 zu leiten, um an diesen ein Signal anzulegen, das den Motor in dem Sinn der Abwärtsbewegung des Schlittens 18 drehen läßt« Der andere Ausgang der monostabilen Kippschaltung 59 ist über einen Schalter S^ und eine UND-Schaltung 60 mit einer Klemme b des Motors 20 verbunden, um dessen Drehung in der Weise zu veranlassen, daß der Schlitten 18 nach oben verschoben wird.

Die Vorrichtung weist noch Mittel zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Schlittens 18 auf« Diese Mittel sind von einem Schalter 61 gebildet, der so angeordnet ist, daß er von dem Schlitten in dessen oberer Position betätigt wird« In dieser Stellung legt der Schalter 61 ein Signal ^N0" an einen Eingang der UND-Schaltung 60 an, so daß diese Jedes Signal sperrt, das eine erneute Aufwärtsbewegung des Schiittea« 18 veranlassen soll«

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Die Arbeitsweise der in Fig. 1 veranschaulichten Vorrichtung ist folgende:

Während der Bearbeitung ist der Motor 8 in Betrieb, so daß die Elektrode 1 gemäß einer kreisförmigen Translation in einer senkrechten Ebene zu ihrer Hauptvorschubachse in Richtung des Werkstücks 2 angetrieben wird, wobei der Radius dieser kreisförmigen Translation durch die Exzentrizität zwischen der Welle 12 und der Stange 15 definiert ist. Wenn der Anschlag 17 nicht in Berührung mit dem Schlitten 18 ist, zieht die Feder 16 die Stange 15 nach unten, bis die Teile 40 und 41 seitlich gegeneinanderstoßen, so daß eine Position eingenommen wird, für welche die Exzentrizität zwischen der Welle 12 und der Stange 15 Null ist.

Wenn die Position des Schlittens 18 geregelt wird, um diesen unterhalb des Anschlags 17 am Anfang der Bearbeitung zu senken, wird zuerst eine Translation mit dem Radius Null erhalten, d.h. eine Eindringung der Elektrode 1 in das Werkstück 2 gemäß ihrer Vorschubachse und ohne Translation mit Bezug auf diese Achse. Wenn die Eindringung der Elektrode in das Werkstück 2 einen so ausreichenden Wert erreicht hat, daß der Anschlag in Berührung mit dem Schlitten 18 gelangt, veranlaßt jede nachfolgende Verschiebung der Elektrode 1 nach unten eine relative Verschiebung zwischen der Stange 15 und der Platte 11, d.h. die Einführung einer Exzentrizität zwischen der Stange 15 und der Welle 12, die sich

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linear als Punktion des Vorschubs der Elektrode 1 nach unten vergrößert.

Auf diese Weise wird die Elektrode 1 einer Translationsbewegung unterworfen, deren Radius sich linear als Funktion der Vorschubbewegung der Elektrode vergrößert, so daß sich jeder Punkt der Elektrode auf einer zur Achse konischen Oberfläche parallel zu der Vorschubvorrichtung der Elektrode verschiebt.

Fig. 2 stellt die axiale Verschiebung und die radiale Verschiebung eines bestimmten Punktes der Elektrode in dem Fall dar, in dem die Schalter S. bis S^ sich in der in Fig.1 gezeichneten Stellung befinden. In dem Zeitpunkt, in dem der Anschlag 17 auf den Schlitten 18 trifft, befindet sich dieser Punkt der Elektrode auf dem Niveau Z , und infolge der Vergrößerung des Radius der Translation verschiebt sich der Punkt, indem er einem Konus folgt, dessen Erzeugende

mit G bezeichnet ist. Wenn die Exzentrizität den Wert R„ ο ο

während eines vollständigen Zyklus T der Translation erreicht, wird das von dem Anzeiger oder Sensor 34- gelieferte Signal größer als das Instruktionssignal an dem Eingang 35» so daß die UND-Schaltung 55 ein Signal liefert, das die monostabile Kippschaltung 59 veranlaßt, einen Impuls bestimmter Dauer an ihrem Ausgang Q zu liefern. Dieser Impuls wird durch die Schalter Sp und S_ an den Motor 20 übertragen, der dann eine Verschiebung des Schlittens 18 nach

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unten bewirkt. Der Wert dieser Verschiebung wird durch die Dauer des von der Kippschaltung 59 gelieferten Impulses und durch die Drehgeschwindigkeit des Motors 20 bestimmt. Die Abwärtsbewegung des Schlittens 18 erzeugt eine Verminderung der Exzentrizität der Translation, und die Bearbeitung setzt sich gemäß einer konischen Oberfläche fort, deren Spitze diesmal mit Z. bezeichnet ist, und zwar bis die Exzentrizität von neuem den Wert R erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wiederholt sich die zuvor erläuterte Arbeitsweise des Motors 20, und es ist ersichtlich, daß die Bearbeitung durch eine Abwärtsbewegung der Elektrode 1 in das Werkstück 2 begleitet von sich in zyklischer Weise wiederholenden, kreisförmigen Translationen mit sich fortschreitend vergrößerndem Radius erfolgt. Die Umhüllende der Grenzexzentrizitäten ist ein zu der Hauptachse konzentrischer Zylinder E

Dieses Bearbeitungsverfahren ist sehr vorteilhaft, im besonderen in dem Fall der Bearbeitung eines tiefen Loches. Tatsächlich ergibt die kombinierte axiale Vorschubbewegung der Elektrode und deren Translation eine mit Bezug auf die Achse der Elektrode schräge Vorschubresultierende, so daß die Bearbeitung gleichzeitig auf dem Boden und gegen die Seitenwand des Loches erfolgt. Im Fall der Bildung eines Lichtbogens oder Kurzschlusses erfolgt der Rückzug der Elektrode ebenfalls schräg, so daß sich diese nicht nur vom Boden des Loches, sondern auch von der zweiten Wand des Loches entfernt, wodurch verhindert wird, daß die

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Lichtbögen zwischen den Seitenwänden der Elektrode und des Loches bestehen bleiben. Schließlich ermöglicht die mit dem Vorschub kombinierte Translationsbewegung eine Erneuerung, die sehr viel wichtiger für die Arbeitsflüssigkeit in der Bearbeitungszone ist, als wenn der Vorschub der Elektrode lediglich axial erfolgt.

In Fig. 2 ist mit gestrichelten Linien noch eine andere Vorschubregel der Elektrode angegeben, die erhalten wird, wenn der Schalter S^. geschlossen ist. In diesem Fall erhält die Vergleichsschaltung 32 das Signal dea~ Positionsanzeigers 21. Es ist klar, daß beim Modifizieren der Neigung des Kurven- oder Leitelements 23 oder sogar beim Umkehren dieser Neigung entsprechend auf die Neigung der Umhüllenden E der mit Ri, Rp usw. bezeichneten extremen Bearbeitungspositionen eingewirkt wird.

Diese Anordnung ermöglicht also, nach Belieben Eindrücke zu erhalten, die sich in Richtung der Eindringung des Werkzeugs in das Werkstück verschmälern oder erweitern. In diesem letzten Fall ist es offensichtlich, daß die Elektrode einen Endteil von größerem Durchmesser als dem ihres Hauptteiles aufweist.

Fig. 3 veranschaulicht eine andere Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1, mit der aufeinanderfolgende Bearbeitungsschritte bewirkt werden können, die alle die

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gleiche Eindringung der Elektrode in das zu bearbeitende Werkstück darstellen, bei denen sich aber der Radius der kreisförmigen Translation fortschreitend vergrößert. Um einen solchen Vorschub der Elektrode zu erhalten, muß der Schalter S. geschlossen sein, der Umschalter Sp auf den Ausgang der Kippschaltung 58 umgeschaltet sein, der Schalter S₅. auf die UND-Schaltung 60 geschaltet und der Schalter S^ geöffnet sein. Unter diesen Bedingungen veranlaßt das von der UND-Schaltung 55 kommende Signal, wenn eine Grenztrajektorie der Translation erreicht wird, die Kippschaltung 58, in den Zustand zu gelangen, in dem sie an ihrem Ausgang Q "1" liefert. Dieser Ausgang steuert über S_ und die UND-Schaltung 60 eine erneute Aufwärtsbewegung des Schlittens 18, bis ein Impuls von einer Vorrichtung 62 abgegeben wird, die jeweils dann einen Impuls liefert, wenn sich der Motor 20 um einen Wert gedreht hat, der eine bestimmte Verschiebung des Schlittens 18 gibt, beispielsweise jedesmal, wenn sich der Schlitten um einen Bruchteil eines Millimeters verschoben hat.

Es ist zu bemerken, daß die erneute Aufwärtsbewegung des Schlittens bewirkt, daß sich die Exzentrizität des Mechanismus 13 vergrößert, wodurch eine Verkleinerung der Funkenstrecke und somit eine Betätigung der Servosteuervorrichtung 5» 6 im Sinn eines Rückzugs der Elektrode bewirkt und dadurch die Vergrößerung der Exzentrizität aufgehoben wird.

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Auf diese Weise ruft jeweils dann, wenn die Translation eine solche Grenztrajektorie wie T., L, L ,,,,,, erreicht, die Servosteuervorrichtung 5» 6 einen Rückzug der Elektrode ohne Modifizierung der Amplitude der Bahn hervor, und die Bearbeitung setzt sich fort, um eine Trajektorie mit größerem Radius zu erreichen,da das von dem Anzeiger oder Sensor 34- gelieferte Signal durch das von den Anzeiger oder Sensor 21 kommende Signal modifiziert ist.

Pig. 4- zeigt noch eine andere Verschiebungsregel, durch das eine schräge Bearbeitung in mehreren aufeinanderfolgenden Phasen erhalten wird, wobei jede Phase von der folgenden durch einen Durchgang getrennt ist, für den die Exzentrizität der Translation Null ist. Diese Arbeitsweise wird erhalten, wenn der Schalter S. geschlossen ist, während der Umschalter Sp auf die Kippschaltung 59 umgeschaltet ist, der Schalter 3-, auf die Klemme a umgeschaltet und der Schalter S^ geschlossen ist.

Am Anfang der Bearbeitung nimmt der Schlitten 18 seine höchste Stellung ein, für die der Schalter 61 offen ist und ein Signal Null an einen Eingang der UND-Schaltung anlegt. Nach dem ersten Bearbeitungsschritt, an dessen Ende die Exzentrizität den Wert R- erreicht, wird der Schlitten 18 um den erforderlichen Wert abwärtsbewegt, um eine Exzentrizität von angenähert Null zu erhalten, wobei dieser

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Wert durch Regelung der Dauer der Instabilität der Kippschaltung 59 erhalten wird. Während der Abwärtsbewegung des Schlittens 18 legt der Schalter 61 ein Signal "1" an die UND-Schaltung 60, so daß ihr Ausgang Q, wenn die Kippschaltung 59 wieder in ihren stabilen Zustand gelangt, die erneute Aufwärtsbewegung des Schlittens 18 bis zur Betätigung des Schalters 61 hervorruft.

Der Schalter 61 ist mit Reibung an seiner Halterung montiert und trägt einen umgebogenen Finger 63, der mit Spiel unter dem Schlitten angreifen kann. Auf diese Weise wird während der Abwärtsbewegung des Schlittens der Schalter nach unten um eine Strecke verschoben, die kleiner als die der Verschiebung des Schlittens ist. Der Schlitten 18 bewegt sich also nur nach oben bis in eine Stellung Z^. Die Bearbeitung setzt sich dann bis R~ fort, das größer als R^. ist, da das Signal des Anzeigers oder Sensors JA- durch den Anzeiger oder Sensor 21 korrigiert wird, und der Zyklus wiederholt sich, bis die gewünschte Bearbeitungstiefe erreicht ist.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform, für welche die extremen Positionen der Verschiebungen eines Punktes der Elektrode durch eine halbkugelförmige Oberfläche abgegrenzt sind. Um diese Arbeitsweise zu erhalten, ist der Schalter S^. geschlossen, ist der Umschalter Sp an den Ausgang der Kippschaltung 59 geschaltet, ist der Schalter S, mit der

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Klemme a verbunden und ist der Schalter S^ offen. Diese Schalter nehmen also dieselbe Stellung wie in dem Fall der Fig. 2 ein, um die in eine Umhüllende E¹ eingeschriebenen Exzentrizitäten RJl, Ri usw. zu erhalten· Das geradlinige Neigungselement 23 wird durch ein Kurven- oder Leitelement in einer Form ersetzt, die der gewünschten kugelförmigen Umhüllenden entspricht. Eine solche Umhüllende der Verschiebungen in dem axialen Sinn und in dem radialen Sinn ist sehr interessant, da sie ermöglicht, die maximale Genauigkeit für die Bearbeitung eines Eindrucks zu erhalten, der irgendeine Form darstellt*

Man kann ohne weiteres zahlreiche Modifikationen der beschriebenen Vorrichtung vorsehen, und man könnte im besonderen den Anzeiger oder Sensor 21 und das Kurven- oder Leitelement 23 durch eine mit dem Motor 20 eventuell mit Untersetzung angetriebene, umlaufende Kurvenscheibe, ersetzen, wobei diese Kurvenscheibe mit einem Positionsanzeiger oder -sensor zusammenarbeitet, der ein Signal auf der Leitung 36 liefert. Außerdem könnte das Ende der Stange 15 mit Gewinde versehen werden, um ihre Mitnahme durch den Motor 20 mittels eines Hades zu ermöglichen, das eine entsprechende Gewindebohrung aufweist, wobei die axiale Position dieses Rades fest ist.

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Claims

Patentansprüche

V 1.J Verfahren zur elektroerosiven Funkenbearbeitung einer Werkstückelektrode mittels einer Werkzeugelektrode, wobei diese Elektroden mit Bezug zueinander gemäß einer Hauptvorschubachse verschoben werden, während gleichzeitig eine Translationsverschiebung zwischen den Elektroden in einer zu dieser Achse senkrechten Ebene bewirkt wird, so daß eine dreidimensionale Translation zwischen den Elektroden erzeugt und zwischen diesen ein mittlerer Abstand erhalten wird, der größer als die Länge der Funkenstrecke ist, und die Amplitude dieser Verschiebungen so gesteuert wird, daß bestimmte Bearbeitungsbedingungen in der Bearbeitungszone einschließlich zwischen den Elektroden aufrechterhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten bewirkt wird, während sich bei jedem dieser Schritte die Bahn der Translation in an sich bekannter Weise auf einer Oberfläche bestimmter Form bis zu einer vorbestimmten Grenzbahn oder -trajektorie CT , T^., Tp, T,) verschiebt und daß dieser Oberfläche eine Richtung oder Orientierung (Z , R ; Z,., R,.; ZJj₁ RJj) gegeben wird, die sich von derjenigen der Umhüllenden (E . E^, E') aller G-renztrajektorien unterscheidet.

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ORIGINAL INSPECTED

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Translationsbewegung bewirkt wird, indem einer Bahn gefolgt wird, die auf einer Umdrehungsoberfläche eingeschrieben ist, deren Spitze oder Scheitel (Z , Z₁, Z') sich auf der genannten Hauptachse befindet, wobei der verwendete Teil dieser Oberfläche schräg zu der genannten Hauptachse ist, und daß die Spitze oder Scheitel dieser Oberfläche längs der genannten Achse am Ende jedes Bearbeitungsschrittes verschoben wird, wenn die Amplitude der Translationsbewegung und/oder der axialen Eindringung des Werkzeugs in das Werkstück einen vorbestimmten Grenzwert (R , R^, RJl) erreicht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der Spitze oder Scheitel der Umdrehungsfläche gemäß der genannten Hauptachse von einem Schritt zum anderen durch vorbestimmte Zunahmen oder Zuwachswerte (Z_o, Z₁, Z₂, ZJJ, Zp erfolgt.

4-, Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze oder Scheitel der Umdrehungsoberfläche eines Zuwachses verschoben wird, sobald der genannte vorbestimmte Grenzwert während wenigstens eines vollständigen Translationszyklus erreicht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Zunahmen gleich sind.

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6* Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Grenzwert (R ) der Amplitude der Translationsbewegung von einem Schritt zum anderen konstant gehalten wird.

7_# Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den genannten Grenzwert der Amplitude der Translationsbewegung von einem Schritt zum anderen gemäß einer vorbestimmten Punktion der Verschiebung der Spitze der Umdrehungsoberfläche variieren läßt.

8· Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß man den genannten Grenzwert (IL, Rp, R,) der Amplitude der Translationsbewegung proportional zu der Verschiebung (Z. Zp, Z₂ Z-) der Spitze der Umdrehungsfläche variieren läßt, wobei diese Oberfläche die Oberfläche eines Kegels ist, dessen Erzeugende einen bestimmten Winkel mit der genannten Hauptachse bildet.

9. Verfahren nach Antprvch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der Umdrehungsoberfläche aus einer vorbestimmten Anfangsposition (Z ) um einen Abstand verschoben wird, der im wesentlichen gleich der axialen Verschiebung des Werkzeugs mit Bezug auf das Werkstück ist, die von dieser Anfangsposition aus bis zu dem Grenzwert der Amplitude der Translationsbewegung (R^) bewirkt ist, und daß dann in dem umgekehrten Sinn die Spitze dieser Umdrehungsoberfläohe bis zu einer neuen Anfangsposition (Z.) verschoben wird.

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10. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte der Amplituden der am Ende jedes Schrittes bewirkten kreisförmigen Translationen auf einer Halbkugel (E¹) eingeschrieben werden,

11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus Mitteln zum Verschieben der Elektroden mit Bezug zueinander gemäß einer Translation in zwei zu der Eindringungsachse des Werkzeugs in das Werkstück im wesentlichen senkrechten Richtungen, Mitteln zum Übertragen einer bestimmten Relativbewegung in der Ebene dieser Translation auf diese Elektroden, Mitteln zum Übertragen der Relativbewegungen der Annäherung und der Entfernung der Elektroden, die gemäß der genannten Eindringungsachse des Werkzeugs in das Werkstück bewirkt werden, aus einer bestimmten axialen Position des Werkzeugs mit Bezug auf das Werkstück auf die Amplitude dieser Translationsbewegung, Mitteln zum Steuern dieser Relativbewegungen in der Weise, daß bestimmte Funkenbildungsbedingungen in der Bearbeitungszone einschließlich zwischen den Elektroden aufrechterhalten werden, Mitteln zum Messen der Amplitude der Translationsbewegung und Mitteln, die den genannten Mitteln zum Messen und den genannten Mitteln zum Steuern der Relativbewegungen der Elektroden zugeordnet sind, tun zu verhindern, daß die Amplitude der Translationsbewegung einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, gekennzeichnet durch Mittel (19»20)

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- QtT-

zum Verschieben der genannten axialen relativen Position der Elektroden aus der Position, von der aus die Relativbewegungen der Elektroden (1, 2) auf die Amplitude der Translationsbewegung übertragen werden, Mittel (31» 32, 35) zum Entwickeln eines Steuersignals, sobald der genannte Grenzwert der Amplitude dieser Bewegung erreicht ist, und Mittel (50, 52, 55 bis 60) zum Steuern der Verschiebungen dieser axialen relativen Position der Elektroden als Funktion dieses Steuersignals. ·

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Mittel (59)> um dem genannten Steuersignal die Form eines elektrischen Impulses vorbestimmter Dauer zu geben, und Mittel zum Verschieben der genannten axialen relativen Position der Elektroden wahrend der Dauer dieses Signals,

13« Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte axiale relative Position der Elektroden durch die Position eines beweglichen Teiles (18), das mittels eines Elektromotors (20) verschoben wird, fixiert ist und daß Mittel (21) zum Entwickeln einer elektrischen Größe, die sich als Funktion der Position des beweglichen Teils (18) ändert, und Mittel (S^, 36, 32) zum Korrigieren des genannten Grenzwertes der Amplitude der Translationsbewegung als Funktion dieser elektrischen Größe vorhanden sind.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Mittel (5» 6) zum Verschieben der genannten axialen relativen Position der Elektroden in einem Sinn aus einer vorbestimmten Anfangsposition während der Dauer des genannten Steuersignals und Mittel zum Verschieben dieser axialen relativen Position in dem anderen Sinn bis zu einem neuen Anfangswert beim Fehlen dieses Steuersignals.

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