DE2830793C2

DE2830793C2 - Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung eines Werkstückes in Walzenform

Info

Publication number: DE2830793C2
Application number: DE2830793A
Authority: DE
Inventors: Kobun Asakawa; Tetsuhiro Nagoya Asamoto; Mitugi Fukuyama Kawano; Kunihiko Owari-Asahi Sato; Takeo Uebayshi; Tetsuro Urata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1983-08-04
Also published as: GB2024076B; DE2830793A1; FR2430816B1; FR2430816A1; GB2024076A; US4233485A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung eines Werkstückes in Wabenform, das mit konstanter Geschwindigkeit rotiert, unter Verwendung von Tc3elektroden, die entlang der Walzenachse mit einer bestimmten Teilung angeordnet sind und entlang der Walzenachse mit vorbestimmter Geschwindigkeit bewegt werden.

Die DE-AS10 52 599 zeigt am Beispiel des elektroerosiven Schärfens von Fräsern ein Verfahren auch für alle ähnlich gelagerten Fälle, wcöei Teilelektroden, die entlang der Werkstück-Oberfläche voneinander isoliert in einer Reihe angeordnet sind, eine kleine hin- und hergehende Bewegung vermittelt wird, die unter anderem dazu dient, den Spalt zwischen den einzelnen Teilelektroden zu überbrücken. Eine solche Verfahrensweise gibt für sich nocci keine Gewähr dafür, daß eine gleichmäßige, insbesondere von Stufen freie bearbeitete Oberfläche erzielt wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend beschriebenen Art so abzuwandeln, daß eine unregelmäßige Ausgestaltung, insbesondere das Entstehen von mit Stufen versehenen Bereichen auf der Oberfläche des bearbeiteten Werk-Stückes vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Teilelektroden in einer Reihe angeordnet sind und die Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit über eine Wegstrecke erfolgt, die gleich der Teilung der Teilelektroden ist

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die Herstellung einer gleichmäßig beschaffenen, insbesondere von Stufen freien aufgerauhten Oberfläche, ohne daß dafür ein zusätzlicher Aufwand erforderlich wäre.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 im Schema eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,

F i g. 2 die perspektivische vergrößerte Ansicht einer in der Vorrichtung gemäß F i g. 1 verwendeten Elektrode,

Fig.3 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß

F i g. 4 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Entstehung von Stufen auf der Walzenoberflache.

In F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt

Diese Vorrichtung weist ein Untergestell 10 sowie von diesem getragene Lager 12 und 14 auf, die ein Werkstück, z. B. eine Walze 16, in horizontaler Position halten. Ein Ende der Walze 16 wird von einer 'Mitnehmerklaue 18 erfaßt und mit ihr durch eine auf - dem Untergestell 10 angeordnete Antriebseinheit 20 in Rotation versetzt Ferner ist ein Schlitten 22 vorgesehen, der entlang dem Untergestell 10 in Richtung der beiden Pfeile in F i g. 1 hin- und herverschiebbar ist Der Antrieb erfolgt über eine Vorschubspindel 26, die von einer Verstell-Antriebseinheit 24 angetrieben wird. Zwei mit Köpfen versehene Ständer 28 jjnd 30 sind fest an dem Schlitten 22 angebracht Die Kopfstiider 28 und 30 tragen jeweils Elektrodenhalter 32 und 34, an denen jeweils Elektroden 36 bzw. 38 in gleichen Abständen unter Zwischenschaltung von Isolierplatten 40 angebracht sind. Die Elektroden 36 und 38 sind so angeordnet, daß sie unter Belassung eines vorherbestimmten Spaltes der Walze 16 gegenüberliegen. Jede der Elektroden ist aus einer Kupferplatte gleicher Form gemäß der perspektivischen Darstellung der Fig.2 hergestellt Oberhalb der Walze 16 ist ein Tank 42 für eine Arbeitsflüssigkeit 44 angebracht, die in den Tank 42 durch eine nicht dargestellte Pumpe gefördert wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Arbeitsflüssigkeit 44, die aus dem Tank 42 überfließt, gefiltert und dann in den Tank 42 zurückgefördert wird. Weiterhin sind Spannungsquellen 46 und 48 zur Erzeugung von Spannungsstößen so verbunden, daß sie Entladungen zwischen den Elektroden 36 bzw. 38 und der Walze 16 bewirken. In der "Zeichnung sind die Spannungsquellen 46 und 48 an ihren positiven Anschlußklemmen mit den Elektroden 36 bzw. 38 und an ihren negativen Anschlußklemmen mit der Walze 16 verbunden. Das Verfahren kann auch dann ausgeführt werden, wenn die Spannungsquellen in umgekehrter Polung angeschlossen sind. Der Vorschub der Spindeln der Elektroden 36 und 38 in einer Richtung senkrecht zur Arbeitsfläche der Walze 16 kann für jeden der beiden Kopfständer 28 und 30 getrennt bewirkt werden.

F i g. 2 zeigt eine der rechteckigen Elektroden 36 bzw. 38, die in gleichen Abständen an den Kopfständern 28 und 30 in der Vorrichtung gem%ß Fig.3 angebracht sind.

Das elektroerosive Bearbeitungsverfahren wird im folgenden anhand der F i g. 1 beschrieben.

Zunächst werden die Elektroden 36 und 38 jeweils genau an den Elektrodenhaltern 32 und 34 entsprechend der Arbeitsbreite der Walze 16 in gleichen Abständen angebracht Danach wird Arbeitsflüssigkeit 44 in den Tank 42 gegeben und die Walze 16 mit konstanter Geschwindigkeit durch die Antriebseinheit 20 rotiert Danach wird durch den Spindelvorschub der Kopfständer 28 bzw. 30 der Entladespalt zwischen den Elektroden 36 und 38 sowie der Walze 16 so eingestellt, daß bei Einschalten der Spannungsquellen 46, 48 die Elektroden 36 und 38 an den Kopfständern 28 und 30 gleichzeitig die elektroerosive Bearbeitung einleiten. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bearbeitung bewirkt der Quer-Antrieb 24 für die Ständer eine wiederholte hin- und hergehende Bewegung der Kopfständer 28 und 30 genau über eine Distanz, die der Teilung der Elektroden entspricht (F i g. 3). Die Ergebnisse der auf diese Weise durchgeführten Bearbeitungen der Walzen zeigten, daß Stufen in den Zwischen- oder Übergangsbereichen praktisch nicht vorkamen.

Im folgenden wird beschrieben, wie das Verfahren gemäß der Erfindung das Auftreten von Stufen an den Übergangs- bzw. Grenzbereichen der Arbeitsbereiche beseitigt.

Die tatsächlichen Betriebsergebnisse bei einer Umfangsgeschwindigkeit der Walze von 6 m/min zur

Erzielung einer Oberflächenrauhigkeit der mit einem satinierten Finish versehenen Walze von Rz = 18 μ zeigten, daß ein gestufter Bereich an der Walzenoberfläche dann verursacht wurde, wenn der Unterschied der Anzahl der Elektrodendurchgänge in den Grenzabschnitten der Arbeitsbereiche größer als 4 war.

Zum besseren Verständnis der Funktion und der Wirkungen der Erfindung zeigen die Fig.4A bis 4J die Oberflächenverhältnisse entsprechend den verschiedenen Querverschiebungen lediglich nach rechts — dieses Beispiel wird zum Zwecke der besseren Erklärung gewählt.

Die äußere Oberfläche der Walze 16 soll bearbeitet werden, wobei eine größere Anzahl von Elektroden 36 und 38 über die gesamte Länge der Walze 16 gemäß F i g. 1 vorgesehen ist.

Gemäß F i g. 4A beträgt die Breite jeder Elektrode 36 und 36' 4 P, wobei die Teilung der beiden Elektroden 36 und 36' JOP beträgt. Im Betrieb werden, wenn die Entladung beginnen hat und die Elektroden 36 und 36' quer um 1 P mm nach rechts gemäß der Darstellung 4B verschoben wenden, gestrichelte Bereiche 62 und 62' der Walze 16, die den Elektroden 36 und 36' gegenüberliegen, abgetragen. Wenn dann die Elektroden 36 und 36' um 2 P mm nach rechts gemäß F i g. 4C quer verschoben sind, wird die Tiefe der Funkenerosion weiter vergrößert, wie dies durch die gestrichelten Teile angedeutet ist Die Tiefe der Funkenerosion wird gemäß der Darstellung in den Fig.4D bis 4E schrittweise größer mit der Zunahme der Anzahl der Schritte der 3n Querverschiebung. Bei einer Querverschiebung der Elektrode von 5 P₁ die größer ist als die Breite der Elektrode gemäß F i g. 4F, wird die Tiefe der Funkenerosion konstant gehalten. Bei einer Querverschiebung der Elektroden von 7 F gemäß F i g. 4G erfolgt die a Bearbeitung des oberen Bereiches an der Grenze der Arbeitsbereiche. Wenn die Elektroden 36 schließlich um 10 P querverschoben sind, also gleich der Teilung der Elektroden gemäß F i g. 4J, ist der Übergangsabschnitt zwischen den Arbeitsbereichen der beiden Elektroden auf dieselbe Tiefe abgetragen worden wie cüie anderen Abschnitte, so daß sich ein stufenloser Abschnitt ergibt Während die Fig.4A bis 4J einen Anwendungsfall zeigen, in welchem die beiden Elektroden 36 und 36' einen unbearbeiteten Bereich an jedem Walzenende beließen, wird im Falle einer praktisch anzuwendenden Vorrichtung eine Vielzahl von Elektroden in gleichen A.bständen entlang der gesamten Achse der Walze angeordnet sein, so daß keine gestuften Bereiche an der äußeren Oberfläche der bearbeiteten Walze entstehen, sofern die Wegstrecke der Querverschiebung der Elektroden gleich der Teilung zweier benachbarter Elektroden ist Die Verhältnisse in Fig.4J entsprechen dem Bearbeitungsverfahren mittels elektrischer Entladung gemäß der Erfindung, bei welcher die Wegstrecke der Querverschiebung der Elektrode gleich der Teilung der Elektroden ist

Wenn die Quer/erschiebung der Elektroden 36 und 36' 12 P beträgt, d. h, mehr als die Teilung 10 P gemäß Fig.4K, wird im Grenzabschnitt der bearbeiteten Bereiche ekle Ausnehmung Von größerer Tiefe mittels Funkenerosion als in den ande.en bearbeiteten Bereichen hergestellt

Wenngleich bei der vorbeschriebenen Ausführung die Kopfständer mehrfach über eine Wegstrecke, die der Elektrodenteilung entspricht in Querrichtung hin- und herbewegt werden, ist es bei geeigneter Wahl der Arbeitsbedingungen bzw. der Geschwindigkeit der Querbewegung der Kopfständer möglich, die gewünschte Bearbeitung durch lediglich eine Querverschiebung der Elektroden über eine Wegstrecke, die der Elektrodenteilung entspricht, zu erreichen.

Aus den vorstehenden Erläuterungen geht hervor, daß die Erfindung ein verbessertes elektroerosives Bearbeitungsverfahren für zylindrische Werkstücke darstellt, welches das Entstehen von Stufen oder unterschiedlichen Tiefen durch Funkenerosion in den Grenzabschnitten der Arbeitsbereiche von Teilelektroden vermeidet

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung eines Werkstückes in Walzenform, das mit konstanter Geschwindigkeit rotiert, unter Verwendung von Teilelektroden, die entlang der Walzenachse mit einer bestimmten Teilung angeordnet sind und entlang der Walzenachse mit vorbestimmter Geschwindigkeit bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilelektroden in einer Reihe angeordnet sind und die Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit über eine Wegstrecke erfolgt, die gleich der Teilung der Teilelektroden ist.