DE2819697C2 - Method and device for the production of a broaching or cutting tool by means of spark erosion - Google Patents
Method and device for the production of a broaching or cutting tool by means of spark erosionInfo
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Description
daß die Elektrode (6) zumindest an ihrer Stirnfläche die Querschniltsabmessungen des herzustellenden Werkzeuges (1) in der Schneidkantenebene (3) aufweist und mit ihrer Halterung um ihre Achse (7) drehbar angeordnet ist, und daß die Spannvorrichtung für den Werkzeugrohling (10) synchron mit der Halterung der Elektrode (6) um eine Drehachse (12) drehbar ist, die sich mit der Elektrodenachse (7) schneidet und mit dieser einen dem Freiwinkel (a) des herzustellenden Werkzeuges (1) entsprechenden Winkel einschließtthat the electrode (6) at least at its end face has the cross-sectional dimensions of the tool (1) to be produced in the cutting edge plane (3) and is rotatably arranged with its holder about its axis (7), and that the clamping device for the tool blank (10) is synchronous is rotatable with the holder of the electrode (6) about an axis of rotation (12) which intersects with the electrode axis (7) and includes an angle corresponding to the clearance angle (a) of the tool (1) to be produced
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3, mit einer Halterung für eine Elektrode, deren Querschnitt eine der Schneidkantenform des herzustellenden Werkzeuges komplementär entsprechende Berandung aufweist, und mit einer Spannvorrichtung für einen Werkzeugrohling,5. Apparatus for performing the method according to claim 2 or 3, with a holder for a Electrode whose cross-section is one of the cutting edge shape of the tool to be produced has complementary corresponding border, and with a clamping device for a tool blank,
iu wobei Halterung und Spannvorrichtung relativ zueinander axial verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode zumindest über eine der Länge (h) des herzustellenden Werkzeuges (1) entsprechende Länge gleiche Querschnittsabmessungen aufweist und mittels ihrer Halterung um ihre Achse (7) drehbar angeordnet ist, und daß die Spannvorrichtung für den Werkzeugrohling (10) synchron mit der Halterung der Elektrode (6) um eine Drehachse (12) drehbar ist, die sich mit der Elektrodenachse (7) schneidet und mit dieser einen dem Freiwinkel (λ) des herzustellenden Werkzeuges (1) entsprechenden Winkel einschließt, wobei der Drehantrieb in Abhängigkeit von der Abbrandgeschwindigkeit steuerbar ist.iu whereby the holder and the clamping device are axially adjustable relative to one another, characterized in that the electrode has the same cross-sectional dimensions at least over a length corresponding to the length (h) of the tool (1) to be produced and is arranged to be rotatable about its axis (7) by means of its holder, and that the clamping device for the tool blank (10) can be rotated synchronously with the holder of the electrode (6) about an axis of rotation (12) which intersects with the electrode axis (7) and with this one of the clearance angle (λ) of the tool to be produced ( 1) encloses a corresponding angle, the rotary drive being controllable as a function of the burn rate.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (6) mit ihrer Achse
(7) senkrecht zu einem Maschinentisch der Vorrichtung in der Halterung befestigbar ist und die
drehbare Spannvorrichtung für den Werkzeugrohling (10) über eine Lagerung und eine keilförmige
Grundplatte, deren Keilwinkel einem Freiwinkel (x) des Werkzeuges (1) entspricht, auf dem Maschinentisch
befestigbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Halterung für
die Elektrode (6) oder die Spannvorrichtung für den Werkzeugrohling (10) direkt angetrieben ist und mit
der Spannvorrichtung bzw. der Halterung über einen Mitnehmer gekoppelt ist.6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the electrode (6) with its axis (7) can be fastened perpendicular to a machine table of the device in the holder and the rotatable clamping device for the tool blank (10) has a bearing and a Wedge-shaped base plate, the wedge angle of which corresponds to a clearance angle (x) of the tool (1), can be attached to the machine table.
7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that only the holder for the electrode (6) or the clamping device for the tool blank (10) is driven directly and is coupled to the clamping device or the holder via a driver.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Räum- oder Stoßwerkzeuges mittels Funkenerosion unter Verwendung einer Elektrode, deren Querschnitt eine der Schneidkantenform des herzustellenden Werkzeuges komplementär entsprechende Berandung aufweist und die im Ausmaß ihrer fortwährenden funkenerosiven Materialabtragung von einem Werkzeugrohling relativ zu diesem axial vorgeschoben wird. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem derartigen Verfahren zur Herstellung von Räum- oder Stoßwerkzeugen, die auf Drehmaschinen zur Herstellung geschlossener Räum- oder Stoßprofile zur Anwendung kommen.The invention relates to a method for producing a broaching or impact tool by means of spark erosion using an electrode, the cross section of which is one of the cutting edge shape of the one to be manufactured Tool has complementary corresponding border and the extent of their continuous spark erosion Removal of material from a tool blank is advanced axially relative to this. In particular the invention is concerned with such a method for the production of broaching or pusher tools, those used on lathes for the production of closed broaching or joint profiles come.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Das Räumen oder Stoßen geschlossener Profile aufThe invention also relates to a device for carrying out the method.
Broaching or pushing open profiles
gen. Innen- und Außenpolygonen, Rändelungen, Nutenprofilen usw., erfolgt mit relativ großer Genauigkeit nach einer bekannten Technik, bei der das Räum- oder Stoßwerkzeug mit seiner Achse drehbar unter einem kleinen Winkel von etwa 1 bis 3° zur Achse des Drehteiles geneigt angeordnet ist und axial auf das Drehteil bei synchronem Umlauf von Drehteil und Werkzeug aufgedrückt wird. Durch die leichte Schrägstellung der Werk-inside and outside polygons, knurling, groove profiles etc., is carried out with relatively great accuracy according to a known technique in which the broaching or Slotting tool with its axis rotatable at a small angle of about 1 to 3 ° to the axis of the rotating part is arranged inclined and axially pressed onto the rotating part with synchronous rotation of the rotating part and tool will. Due to the slight inclination of the work
zeugachse wälzt sich die Schneidkante des Werkzeugs am Werkstück ab, so daß die Schneide nicht am gesamten Umfang gleichzeitig spant. Hierdurch tritt eine geringere Schnittkraft auf als beim Stoßen mit der ganzen Schneidkante (vgl. Zeitschrift »Werkstattstechnik« 59. Jahrgang (1969) Heft 12 Seiten 618 bis 619).tool axis rolls the cutting edge of the tool on the workpiece, so that the cutting edge is not on the entire Scope at the same time. This results in a lower cutting force than when pushing with the whole Cutting edge (see magazine "Werkstattstechnik", 59th year (1969), issue 12 pages 618 to 619).
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der für diese Zerspanungstechnik notwendigen Räum- oder Stoßwerkzeuge ist die funkenerosive Bearbeitung von bereits gehärteten Werkzeugrohlingen. Denn die funkenerosive Bearbeitung ist dem Schleifen, insbesondere von komplizierten Profilen, an Wirtschaftlichkeit erheblich überlegen. Bei diesem Herstellungsverfahren wird eine in der Regel aus Kupfer bestehende Elektrode, deren Querschnittsberandung in ihrer Form der Schneidkante des herzustellenden Werkzeuges entspricht, unter fortwährender Materialabtragung axial in den Werkzeugrohling hineingearbeitet Die Materialabtragung erfolgt unter einem Dielektrikum, du.ch das die Aufrechterhaltung der FunkenimpuJse gewährleistet ist und durch dessen Umwälzung der abgetragene Materialschlamm beseitigt wird. Die Umfangsfläche der Elektrode entspricht angenähert der Umfangsfläche des Fertigteiles, das mittels des herzustellenden Werkzeuges im Wege des Räumens oder Stoßens erzeugt werden soll. Angenähert deshalb, weil das Werkzeug ausgehend von seiner Schneidkante in axialer Richtung einen Freiwinkel aufweisen muß, der größer ist als die vorstehend erwähnte Schrägstellung des Werkzeuges relativ zur Achse des herzustellenden Fertigteils. Gewöhnlich wird bei einer Werkzeugschrägstellung von 1 ° ein Freiwinkel zwischen Γ 15' und 2° ausgeführt Daraus folgt, daß das Räum- oder Stoßwerkzeug nur an seiner Schneidkante im Querschnitt dem herzustellenden Fertigteil entspricht sich von der Schneidkante ausgehend jedoch konisch erweitert Dementsprechend hat man es bisher für die funkenerosive Herstellung eines solchen Werkzeuges als notwendig erachtet, auch die Elektrode entsprechend konisch auszuführen, wodurch allerdings keine genaue geometrische allseitige Freiarbeitung erfolgt. A preferred method for producing the broaching or cutting tools required for this machining technique Slotting tools is the electrical discharge machining of already hardened tool blanks. Because the spark erosion Machining is considerably more economical than grinding, especially when it comes to complicated profiles think. In this manufacturing process, an electrode usually made of copper, the shape of which corresponds to the shape of the cross-sectional boundary of the cutting edge of the tool to be manufactured, axially machined into the tool blank with continual material removal. The material removal takes place under a dielectric, du.ch that the maintenance of the spark impulse is guaranteed and through the circulation of which the removed material sludge is removed. The peripheral surface of the electrode corresponds approximately to the circumferential surface of the finished part, which is produced by means of the tool to be produced is to be produced by broaching or pushing. Approximately because the tool is starting out must have a clearance angle of its cutting edge in the axial direction which is greater than that above mentioned inclination of the tool relative to the axis of the finished part to be produced. Usually If the tool is inclined by 1 °, a clearance angle between Γ 15 'and 2 ° is performed. that the broaching or pusher tool is only at its cutting edge in cross section of the finished part to be produced corresponds to, starting from the cutting edge, but widens conically. You have it accordingly previously considered necessary for the electrical discharge machining of such a tool, including the electrode to be designed accordingly conical, which, however, does not result in precise geometrical free machining on all sides.
Die konische Gestaltung von Elektroden zur funkenerosiven Herstellung von Räum- oder Stoßwerkzeugen hat jedoch mehrere erhebliche Nachteile. Einerseits ist die Erzeugung derartiger Elektroden mit der erforderlichen Genauigkeit insbesondere bei vielzähnigen Profilen, z. B. Keilwellen, außerordentlich aufwendig. Andererseits muß bei der funkenerosiven Herstellung des Werkzeuges die Elektrode von der Rückseite des Werkzeugrohlings her eingearbeitet werden, wodurch für die Bedienungsperson der Maschine die genaue Einstellung des kleinsten Elektrodenquerschnitts auf die später am Werkzeug die Schneidkante bildende Ebene erschwert wird. Insgesamt gestalten sich daher die Herstellungskosten eines solchen Werkzeuges relativ hoch.The conical design of electrodes for the electrical discharge machining of broaching or cutting tools however, it has several significant disadvantages. On the one hand, the creation of such electrodes is necessary Accuracy especially with multi-toothed profiles, e.g. B. splined shafts, extremely expensive. on the other hand the electrode must be attached to the back of the tool blank when producing the tool by electrical discharge machining can be incorporated, which means that the operator of the machine has the exact setting of the smallest electrode cross-section on the plane that will later form the cutting edge on the tool will. Overall, the production costs of such a tool are therefore relatively high.
Aufgabe der Erfindung ist es folglich, ausgehend von dem eingangs geschilderten bekannten Verfahren zur funkenerosiven Herstellung von Räum- oder Stoßwerkzeugen ein Verfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung vorzuschlagen, das die Herstellung eines Räum- oder SioGwerkzeuges tier geschilderten Art unter erheblich geringerem Aufwand ermöglicht. The object of the invention is therefore, based on the known method described at the outset, for Spark-erosion production of broaching or impact tools a method and a method for its implementation to propose a suitable device that describes the production of a broaching or SioG tool animal Art made possible with considerably less effort.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Achse des Werkzeugrohlings und die Elektrodenachse in der Ebene der Schneidkante des herzustellenden Werkzeuges miteinander unter einem dem Freiwinkel des Werkzeuges entsprechenden Winkel zum Schnitt gebracht und anschließend während der axialen Einarbeitung der Elektrode in den Werkzeugrohling der Werkzeugrohling und die Elektrode synchron um ihre Achsen gedreht werden.According to the invention, this object is achieved in that the axis of the tool blank and the electrode axis in the plane of the cutting edge of the tool to be produced with each other at one of the clearance angle of the tool brought the appropriate angle to the cut and then during the axial Incorporation of the electrode into the tool blank the tool blank and the electrode synchronously around their Axes are rotated.
Bei dieser Vorgangsweise arbeitet sich die Elektrode in den Werkzeugrohling in der Weise ein, daß am Ende der Durcharbeitung, d. h. nach einer Eintauchtiefe der Elektrode, die der Länge des herzustellenden Werkzeuges entspricht der gewünschte Endzustand des Werkzeuges erhalten wird. Die wirksame Fläche der Elektrode, d. h. diejenige Fläche, über welche die Funkenerosion stattfindet kann dabei theoretisch aus einem dünnen Plättchen bestehen, dessen Form der Querschnittsform des herzustellenden Werkzeuges, gemessen in der Schneidkantenebene, entspricht Für praktische Verhältnisse und aus wirtschaftlichen Erwägungen heraus wird man jedoch die Elektrode über eine größere Länge mit diesem Querschnitt ausbilden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn mit ein und derselben Elektrode größere Stückzahlen von Werkzeugen hergestellt werden sollen, da der unvermeidliche Abbrand bei der funkenerosiven Bearbeitung ein dünnes Plättchen schon nach wenigen Durcharbeitungen unbrauchbar machen würde.In this procedure, the electrode works into the tool blank in such a way that at the end working through, d. H. after an immersion depth of the electrode that corresponds to the length of the tool to be produced corresponds to the desired end state of the tool is obtained. The effective area of the Electrode, d. H. the area over which the spark erosion takes place can theoretically consist of a consist of thin platelets, the shape of which is the cross-sectional shape of the tool to be produced, measured in the cutting edge plane, corresponds for practical conditions and for economic reasons however, the electrode will be designed with this cross section over a greater length. This is particular makes sense when larger numbers of tools are produced with one and the same electrode should be, since the inevitable burn-off during electrical discharge machining is a thin plate would make it unusable after just a few work-throughs.
Abweichend von dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann jedoch in einer im Ergebnis gleichwertigen Verfahrensweise so vorgegangen werden, daß die Achse des Werkzeugrohlings und die Elektrodenachse in der Ebene der Schneidkante des herzustellenden Werkzeuges miteinander unter einem dem Freiwinkel des Werkzeuges entsprechenden Winkel zum Schnitt gebracht werden, daß die axiale Relativverschiebung von Elektrode und Werkzeugrohling bis mindestens auf eine der Länge des herzustellenden Werkzeuges entsprechende Tiefe erfolgt, und daß erst anschließend in der dann erreichten Stellung die Elektrode und der Werkzeugrohling synchron im Ausmaß der dabei erfolgenden seitlichen Abtragung um ihre Achsen gedreht werden, wobei die Elektrode zumindest über eine der Länge des herzustellenden Werkzeuges entsprechende Länge gleichbleibende Querschnittsabmessungen aufweist.Deviating from the method described above, however, the result can be equivalent The procedure is so that the axis of the tool blank and the electrode axis in the plane of the cutting edge of the tool to be produced with each other at a clearance angle of the Tool corresponding angle to be brought to the cut that the axial relative displacement of Electrode and tool blank up to at least one corresponding to the length of the tool to be produced Depth takes place, and that only then in the position then reached the electrode and the tool blank are rotated synchronously around their axes to the extent of the lateral removal taking place, wherein the electrode at least over a length corresponding to the length of the tool to be produced Has constant cross-sectional dimensions.
Bei dieser Verfahrensweise erfolgt zunächst also in Übereinstimmung mit der konventionellen funkenerosiven Bearbeitung die Durcharbeitung der Elektrode durch den Werkzeugrohling in der Ruhelage sowohl von Elektrode als auch Werkzeugrohling. Infolge der um den Freiwinkel zueinander geneigten Achsen von Werkzeugrohling und Elektrode entsteht hierdurch zunächst im Werkzeugrohling ein der Elektrodenform komplementär exakt entsprechender Profildurchbruch, der — mit der dem Freiwinkel entsprechenden Neigung — schräg zur Achse des Werkzeugrohlings verläuft. Erst durch die daran anschließende synchrone Drehung von Werkzeugrohling und Elektrode wird durch die Seitenflächen der Elektrode die Werkzeugfläche in der gewünschten Form endgültig herausgearbeitet, wobei in diesem Fall die Materialabtragung an den Seitenflächen der Elektrode erfolgt und daher die Elektrode zumindest über die der Werkzeuglänge entsprechende Länge gleichbleibende Querschnittsabmessungen haben muß.This procedure is initially carried out in accordance with the conventional spark erosion Machining the machining of the electrode through the tool blank in the rest position as well of electrode as well as tool blank. As a result of the axes of As a result, the tool blank and electrode are initially created in the tool blank in the form of an electrode complementary exactly corresponding profile breakthrough, the - with the inclination corresponding to the clearance angle - runs obliquely to the axis of the tool blank. Only through the subsequent synchronous rotation of the tool blank and electrode, the side surfaces of the electrode create the desired tool surface Form finally worked out, in this case the material removal on the side surfaces the electrode takes place and therefore the electrode at least over the length corresponding to the tool length must have constant cross-sectional dimensions.
rohling erfolgt mit einer Geschwindigkeit, die der Abtragung entspricht. Apparativ setzt das eine Steuerung der Drehung mittels eines Steuermotors voraus, der z. B. in Abhängigkeit von der bestehenden Spannung im Funkenspalt die für die Bearbeitung richtige Spaltbreite ständig aufrechterhält und folglich entsprechend der Abtragung Elektrode und Werkzeugrohling nachführt.blank takes place at a speed that corresponds to the removal. In terms of apparatus, this sets a control ahead of the rotation by means of a control motor z. B. depending on the existing voltage in the Spark gap constantly maintains the correct gap width for machining and consequently in accordance with the Removal of electrode and tool blank tracks.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß dabei Elektroden verwendet werden können, die in Übereinstimmung mit dem von dem Werkzeug herzustellenden Fertigteil parallel zu ihrer Achse liegende Erzeugende aufweisen, d. h. vollkommen zylindrisch bzw. prismatisch sind. Es versteht sich, daß die Herstellung derartiger Elektroden durch Fräsen im Vergleich zur Herstellung der bisher notwendigen Elektroden, bei denen die Erzeugenden unter verschiedenen Winkeln geneigt zur Elektrodenachse verlaufen, ganz erheblich einfacher und daher billiger ist. Weiterhin läßt sich die Elektrode mit ihrer Stirnfläche leicht auf die Ebene des Werkzeugrohlings einstellen, in der am fertigen Werkzeug die Schneidkante liegt.The main advantage of the method according to the invention is that it uses electrodes can be parallel to their in accordance with the finished part to be produced by the tool Have generatrix lying on the axis, d. H. are perfectly cylindrical or prismatic. It understands that the production of such electrodes by milling compared to the production of the previously necessary Electrodes in which the generators are inclined at different angles to the electrode axis, is considerably simpler and therefore cheaper. Furthermore, the electrode can be with its end face Easily adjust to the level of the tool blank in which the cutting edge is located on the finished tool.
infolge der dem Freiwinke! am fertigen Werkzeug entsprechenden Schrägstellung und infolge der synchronen Rotation von Elektrode und Werkzeugrohling werden alle Werkzeugflächen exakt mit dem notwendigen Freiwinkel erzeugt.as a result of the free angle! on the finished tool corresponding inclination and as a result of the synchronous Rotation of electrode and tool blank, all tool surfaces are exactly with the necessary Clearance angle generated.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht aus von der bekannten Vorrichtung zur funkenerosiven Herstellung von Räum- und Stoßwerkzeugen, die eine Halterung für eine Elektrode sowie eine Spannvorrichtung für einen Werkzeugrohling aufweist, wobei Halterung und Spannvorrichtung relativ zueinander axial verstellbar sind. Entsprechend den vorstehend beschriebenen unterschiedlichen Vorgangsweisen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt es auch zwei unterschiedliche Ausgestaltungen der Elektrode zur Durchführung des Verfahrens: Für die Vorgangsweise, bei der die synchrone Drehung von Elektrode und Werkzeugrohiing bereits während des axialen Vorschubes erfoigt, ist erfindungsgemäß die Vorrichtung so ausgebildet, daß die Elektrode zumindest an ihrer Stirnfläche die Querschnittsabmessungen des herzustellenden Werkzeuges in der Schneidkantenebene aufweist und mittels ihrer Halterung um ihre Achse drehbar angeordnet ist, und daß die Spannvorrichtung für den Werkzeugrohling synchron mit der Halterung der Elektrode um eine Drehachse drehbar ist, die sich mit der Elektrodenachse schneidet und mit dieser einen dem Freiwinkel des herzustellenden Werkzeuges entsprechenden Winkel einschließt Dementsprechend kann die Elektrode ein dünnes Plättchen, beispielweise ein Stanzteil sein, das exakt den Querschnittsabmessungen des herzustellenden Werkzeuges an der Schneidkante entspricht.The device for carrying out the method according to the invention is based on the known device for spark erosion production of broaching and cutting tools that have a holder for an electrode as well as a clamping device for a tool blank, wherein the holder and clamping device are axially adjustable relative to each other. Corresponding to the different procedures described above There are also two different configurations within the scope of the method according to the invention of the electrode for carrying out the procedure: For the procedure in which the synchronous rotation of the electrode and the tool blank already during the axial feed is according to the invention the device is designed so that the electrode has the cross-sectional dimensions at least on its end face of the tool to be produced in the cutting edge plane and by means of its holder around its axis is rotatably arranged, and that the clamping device for the tool blank synchronously with the Holder of the electrode is rotatable about an axis of rotation which intersects with the electrode axis and with this accordingly encloses an angle corresponding to the clearance angle of the tool to be produced the electrode can be a thin plate, for example be a stamped part that exactly matches the cross-sectional dimensions of the tool to be produced at the cutting edge.
Zur Durchführung des Verfahrens, bei dem die synchrone Drehung erst anschließend an die axiale Durcharbeitung der Elektrode durch den Werkzeugrohling durchgeführt wird, ist die Vorrichtung dahingehend ausgebildet, daß die Elektrode zumindest über eine der Länge des herzustellenden Werkzeuges entsprechende Länge gleichbleibende Querschnittsabmessungen aufweist und mittels ihrer Halterung um ihre Achse drehbar angeordnet ist, und daß die Spannvorrichtung für den Werkzeugrohling synchron mit der Halterung der Elektrode um eine Drehachse drehbar ist, die sich mit der Elektrodenachse schneidet und mit dieser einen dem Freiwinkel des herzustellenden Werkzeuges entsprechenden Winkel einschließt, wobei der Drehantrieb in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit steuerbar istTo carry out the process in which the synchronous rotation is only after the axial work-through the electrode is passed through the tool blank, the device is designed to that the electrode corresponds to at least one of the length of the tool to be produced Length has constant cross-sectional dimensions and rotatable about its axis by means of its holder is arranged, and that the clamping device for the tool blank synchronously with the holder of the Electrode is rotatable about an axis of rotation that intersects with the electrode axis and with this one the Clearance angle of the tool to be produced includes the corresponding angle, the rotary drive in Can be controlled as a function of the working speed
Zweckmäßigerweise ist die Elektrode mit ihrer Achse senkrecht zu einem Maschinentisch der Gesamtvorrichtung in der Halterung befestigbar und die drehbare Spannvorrichtung für den Werkzeugrohiing über eine keilförmige Grundplatte, deren Keilwinkel dem Freiwinkel des Werkzeuges entspricht, auf dem Maschinentisch befestigbar. Hierdurch ist es ohne weiteres möglich, die bereits vorhandenen Maschinen zur funkenerosiven Herstellung von Werkzeugen zu verwenden. Die Einstellung des Schnittpunktes der Drehachsen von Elektrode einerseits und Spannvorrichtung mit Werkzeugrohling andererseits in der Ebene der Schneidkante erfolgt durch die Bedienungsperson durch gegenseitige Einstellung der Elektrodenhalterung und derSpannvorrichtung mit dem Werkzeugrohling.The electrode is expediently perpendicular with its axis to a machine table of the overall device can be fastened in the holder and the rotatable clamping device for the tool blank via a Wedge-shaped base plate, the wedge angle of which corresponds to the clearance angle of the tool, on the machine table attachable. This makes it possible to use the existing machines for spark erosion Making tools to use. The setting of the intersection of the axes of rotation of Electrode on the one hand and clamping device with tool blank on the other hand in the plane of the cutting edge is carried out by the operator by mutual adjustment of the electrode holder and the clamping device with the tool blank.
Zweckmäßigerweise ist nur die Halterung für die Elektrode oder die Spannvorrichtung für den Werkzeugrohling direkt angetrieben und mit der Spannvorrichtung bzw. der Halterung über einen Mitnehmer ge- !5 koppelt. Dadurch fallen Vorkehrungen, die den exakt synchronen Gleichlauf von Elektrode und Werkzeugrohling gewährleisten, weg.Only the holder for the electrode or the clamping device for the tool blank is expedient directly driven and connected to the clamping device or the bracket via a driver ! 5 couples. This means that precautions are taken to ensure that the electrode and tool blank run in perfect synchronicity ensure away.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen in ihrem Prinzip näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtThe principle of the invention is explained in greater detail below with reference to the drawings. In the drawings shows
Fig. la, b ein Werkzeug zur Herstellung eines Außen-Nuteprofils in Längsschnitt und Draufsicht;Fig. La, b a tool for producing an outer groove profile in longitudinal section and top view;
Fig.2 einen Querschnitt längs der Linie 11-11 durch die beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommende Elektrode zur Herstellung des Werkzeuges gemäß Fig. !,und2 shows a cross section along the line 11-11 the electrode used in the method according to the invention for producing the tool according to Fig.!, and
F i g. 3 eine Prinzipskizze, die die gegenseitige Lage der Elektrode und des Werkzeugrohlings bei der Herstellung des Werkzeuges gemäß F i g. 1 im Wege des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht.F i g. 3 is a schematic diagram showing the mutual position of the electrode and the tool blank during manufacture of the tool according to FIG. 1 illustrated by way of the method according to the invention.
Das in den Fig. la, b dargestellte Räumwerkzeug
kommt im Rahmen der eingangs geschilderten Zerspanungstechnik beispielsweise auf einem Drehautomaten
zur Anwendung. Es dient zur Herstellung eines Außen-Nutenprofils mit vier regelmäßig auf dem Umfang verteilten
Rechtecknuten, deren Flanken parallel zur Achse verlaufen. Aus Gründen der einfachen zeichnerischen
Darstellung ist das vorliegende Ausführungsbeispiel auf ein derartiges relativ einfaches Nutenprofil beschränkt
Es versteht sich jedoch, daß das erfindungsgemäße Verfahrensprinzip seine Überlegenheit vor allem bei Werkzeugen
zur Herstellung vielnutiger bzw. vielzähniger Profile entfaltet.
Zur Herstellung der Nuten am Fertigte!' weist das Werkzeug 1 vier gleichmäßig auf dem Umfang verteilte
Rechteckvorsprünge 2 auf, so daß die Querschnittsberandung des Werkzeuges an der Schneidkante 3 genau
der Querschnittsform des fertigen Profils entsprichtThe broaching tool shown in FIGS. 1 a, b is used within the scope of the machining technology described above, for example on an automatic lathe. It is used to produce an outer groove profile with four rectangular grooves regularly distributed around the circumference, the flanks of which run parallel to the axis. For reasons of simple drawing, the present embodiment is limited to such a relatively simple groove profile. It goes without saying, however, that the method principle according to the invention develops its superiority especially in tools for the production of multi-groove or multi-toothed profiles.
To produce the grooves on the finished product! ' the tool 1 has four rectangular projections 2 evenly distributed around the circumference, so that the cross-sectional edge of the tool at the cutting edge 3 corresponds exactly to the cross-sectional shape of the finished profile
Sowohl die zylindrischen innen-Teüflächen 4 als auch die ebenen Teilflächen 5 an den Rechteckvorsprüngen 2 erweitern sich ausgehend von der Schneidkante 3 unter einem Freiwinkel x, der zum Zwecke der Veranschaulichung übertrieben dargestellt ist. Bei den bisher in Gebrauch befindlichen Elektroden zur Herstellung eines Räumwerkzeuges gemäß Fi g. 1 war es notwendig, die Außenfläche der Elektrode exakt als »Negativform« der Werkzeugfläche auszubilden.Both the cylindrical inner partial surfaces 4 and the flat partial surfaces 5 on the rectangular projections 2 widen starting from the cutting edge 3 at a clearance angle x, which is shown exaggerated for the purpose of illustration. In the case of the electrodes previously in use for the production of a broaching tool according to Fi g. 1 it was necessary to design the outer surface of the electrode exactly as a "negative shape" of the tool surface.
Demgegenüber weist die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommende Elektrode 6 über ihre ganze Länge, zumindest jedoch über die Länge, die der Höhe h des herzustellenden Werkzeuges 1 entspricht zur Elektrodenachse 7 parallele Erzeugende auf (vgl. F i g. 2 und 3). Damit entspricht die Elektrode in ihrer Gestalt praktisch genau dem fertigen Profil, das durch das herzustellende Werkzeug geräumt werden soll, d. h. sie weist an ihrer Umfangsfläche vier gleichmäßig verteilte Rechtecknuten 8 auf, deren Flanken und Nutengrund parallel zur Elektrodenachse 7 verlaufen.In contrast, the electrode 6 used in the method according to the invention has generators parallel to the electrode axis 7 over its entire length, but at least over the length which corresponds to the height h of the tool 1 to be produced (see FIGS. 2 and 3). The shape of the electrode thus corresponds practically exactly to the finished profile that is to be cleared by the tool to be produced, ie it has four evenly distributed rectangular grooves 8 on its circumferential surface, the flanks and base of which run parallel to the electrode axis 7.
Bei der Durchführung beider Vorgangsweisen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden die Elektrode 6 and der Werkzeugrohling 10 in der aus F i g. 3 ersichtlichen Lage zueinander angeordnet. Der Werkzeugrohling entspricht in seinen äußeren, für die Zerspanung unwesentlichen Teilen bereits den endgültigen Abmessungen; die eigentliche Werkzeugfläche ist zunächst nicht vorhanden. Statt dessen ist eine zylindrische Bohrung 11 vorgesehen, deren Durchmesser kleiner als der minimale Abstand zweier gegenüberliegen- ι ο der Rechteckvorsprünge 2 am fertigen Werkzeug 1 ist. Die Elektrodenachse 7 und die Drehachse 12 des Werkzeugrohlings 10 schließen miteinander einen Winkel ein, der gleich dem am Werkzeug 1 verwirklichten Freiwinke! χ ist. Der Schnittpunkt der beiden Achsen liegt in der Ebene 13 des Werkzeugrohüngs 10, in der später auch die Schneidkante 3 am fertigen Werkzeug zu liegen kommt. Wie durch die Pfeile 14 und 15 angedeutet ist, werden bei der einen der geschilderten Verfahrensweisen sowohl die Elektrode 6 als auch der Werkzeugrohling 10 während der Herstellung synchron und in gleicher Drehrichtung um ihre Achsen 7 bzw. 12 in Drehung versetzt Gleichzeitig erfolgt im Ausmaß der funkenerosiven Materialabtragung durch die Elektrode eine Gegeneinanderverstellung von Elektrode und Werkzeugrohling längs der Elektrodenachse 7 so lange, bis die Elektrode 7 die volle Länge h des Werkzeugrohlings durchgearbeitet hat. Bei der anderen Verfahrensweise erfolgt die synchrone Drehung von Elektrode 6 und Werkzeugrohling 10 erst anschließend an die Durcharbeitung. When carrying out both procedures of the production method according to the invention, the electrode 6 and the tool blank 10 are in the form shown in FIG. 3 apparent position to each other. The outer parts of the tool blank, which are insignificant for machining, already correspond to the final dimensions; the actual tool surface is initially not available. Instead, a cylindrical bore 11 is provided, the diameter of which is smaller than the minimum distance between two opposite one another, the rectangular projections 2 on the finished tool 1. The electrode axis 7 and the axis of rotation 12 of the tool blank 10 enclose an angle with one another which is equal to the clearance angle realized on the tool 1! χ is. The point of intersection of the two axes lies in the plane 13 of the tool blank 10, in which the cutting edge 3 will later also come to rest on the finished tool. As indicated by arrows 14 and 15, in one of the procedures described, both the electrode 6 and the tool blank 10 are rotated synchronously and in the same direction of rotation about their axes 7 and 12 during manufacture Removal of material by the electrode an adjustment of the electrode and the tool blank relative to one another along the electrode axis 7 until the electrode 7 has worked through the full length h of the tool blank. In the other procedure, the synchronous rotation of the electrode 6 and the tool blank 10 does not take place until after the processing.
Die Drehzahl, mit der Elektrode und Werkzeugrohiing umlaufen, ist nicht kritisch.The speed with the electrode and tool blank circulating is not critical.
Die zur Durchführung des vorstehend geschilderten erfindungsgemäßen Verfahrens notwendige maschinel-Ie Ausrüstung, z. B. die Halterung für die Elektrode 6 und die Spannvorrichtung für den Werkzeugrohling 10 sind in der Darstellung lediglich angedeutet. Es versteht sich, daß die Spannvorrichtung, die den Werkzeugrohling 10 festhält, über eine relativ zum Maschinentisch vorstehende Lagerung gelagert ist. Wie eingangs erwähnt, kann sich diese Lagerung auch über eine keilförmige Grundplatte auf dem Maschinentisch der Gesamtvorrichiung abstützen, wobei der Keilwinkel dieser Grundplatte dem gewünschten Freiwinkel χ entspricht.The mechanical equipment necessary to carry out the above-described method according to the invention, e.g. B. the holder for the electrode 6 and the clamping device for the tool blank 10 are only indicated in the illustration. It goes without saying that the clamping device, which holds the tool blank 10 in place, is mounted on a bearing which projects relative to the machine table. As mentioned at the beginning, this mounting can also be supported via a wedge-shaped base plate on the machine table of the overall device, the wedge angle of this base plate corresponding to the desired clearance angle χ.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
5050
6060
6565
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006008031A1 (en) * | 2006-02-21 | 2007-08-30 | Siemens Ag | Method for producing broaching tools |
| DE102017121354A1 (en) * | 2017-09-14 | 2019-03-14 | Gühring KG | Roughening tool and method for its production |
Family Cites Families (1)
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1978
- 1978-05-05 DE DE19782819697 patent/DE2819697C2/en not_active Expired
Cited By (4)
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Also Published As
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