DE3141602C2

DE3141602C2 -

Info

Publication number: DE3141602C2
Application number: DE3141602A
Authority: DE
Inventors: Akihiko Kawasaki Kanagawa Jp Shimizu
Original assignee: JAPAX Inc KAWASAKI KANAGAWA JP
Current assignee: JAPAX Inc KAWASAKI KANAGAWA JP
Priority date: 1980-10-21
Filing date: 1981-10-20
Publication date: 1988-03-24
Also published as: US4430180A; IT8149519A0; FR2492297A1; JPS646890B2; FR2492297B1; DE3141602A1; JPS5771728A; GB2090555B; GB2090555A; IT1142905B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art; dabei ist z. B. an einen Lochdurchmesser von 1 mm und ein Tiefe/Durchmesser- Verhältnis von 5 oder mehr gedacht.

Der Begriff "Elektroerosions" soll hier eine elektrolytische Materialabtragung, eine Materialabtragung durch die Wirkung elektrischer Entladungen oder eine Materialabtragung durch eine Kombination der Wirkung elektrolytischer Auflösung und der Wirkung elektrischer Entladungen bedeuten.

Aus der Zeitschrift "Technische Rundschau", Nr. 19/71, Seiten 3-15, ist eine Vorrichtung der eingangs vorausgesetzten Art bekannt, bei der die Flüssigkeitszuführeinrichtung eine übliche Hochdruckpumpe für einen Druck von etwa 20 bar, einen Behälter, einen Wärmeaustauscher mit Temperaturregulierung, einen Filter und eine Klärzentrifuge aufweist.

Beim praktischen Verfahren zum elektroerosiven Bohren mit der erwähnten Vorrichtungsart wurde es allgemein als wesentlich anerkannt, daß die Bearbeitungsflüssigkeit in den Bearbeitungsspalt von der rohrförmigen Elektrode bei erhöhtem Druck und mit regulierter hoher Geschwindigkeit oder reguliertem hohen Strömungsdurchsatz während des gesamten Bearbeitungsvorganges eingeführt wird.

Beispielsweise wurde gezeigt, daß ein solches dünnes Loch elektroerosiv mit einer so hohen Abtragungsgeschwindigkeit wie 10 bis 30 mm/min mit einer hochgradig schlanken metallischen rohrförmigen Elektrode gebohrt werden kann, die etwa aus Kupfer oder Messing besteht, wobei man als die Bearbeitungsflüssigkeit eine wässerige Flüssigkeit mit einer Leitfähigkeit von 150 bis 250 µA (oder einem spezifischen Widerstand von 5×10² bis 10⁵ Ohm · cm) verwendet, wenn die Flüssigkeit zum Ausspritzen aus der rohrförmigen Elektrode bei einem erhöhten Druck von etwa 30 bar eingerichtet ist und der Bearbeitungsstrom zur Erzeugung einer Folge elektrischer Entladungen durch den Bearbeitungsspalt angelegt wird.

Für ein elektroerosives Hochgeschwindigkeitsbohren wurde anerkannt, daß die Bearbeitungsstromdichte so hoch wie 1000 A/cm² sein sollte und daß der Bearbeitungsspalt von der Bearbeitungsflüssigkeit mit einem so hohen Durchsatz wie 2 bis 5 cm³/A/min in Abhängigkeit vom verwendeten Bearbeitungsstrom durchströmt werden sollte. Eine so hohe Strömungsgeschwindigkeit der Bearbeitungsflüssigkeit sollte beibehalten werden, um eine zügige Beseitigung der Bearbeitungsprodukte aus dem Spalt zu sichern. Es wurde auch anerkannt, daß die Entfernung der Spaltprodukte gefördert werden kann, indem man eine Ultraschallschwingung auf die strömende Bearbeitungsflüssigkeit oder auf die Werkzeugelektrode oder auf beide einwirken läßt.

Während die elektroerosive Materialabtragung fortschreitet, muß die rohrförmige Elektrode in das Werkstück vorgerückt werden, um fortlaufend das gewünschte Loch im Werkstück zu bilden. Um eine hohe Bohrgenauigkeit zu sichern, muß dieses Vorrücken glatt und daher mit konstanter oder gesteuerter Geschwindigkeit erfolgen, doch stellte man fest, daß dies mit der herkömmlichen Anordnung schwierig erreichbar ist.

Es wurde nun gefunden, daß die Schwierigkeiten hauptsächlich auftritt, weil die Strömungsgeschwindigkeit der Bearbeitungsflüssigkeit von der Innenbohrung der rohrförmigen Elektrode in den Bearbeitungsspalt in unkontrollierter Weise zu Schwankungen neigt, besonders wenn sie bei erhöhtem Druck, also etwa über 20 bar, zur Erzielung einer hohen Bohrgeschwindigkeit zugeführt wird. So neigt die Strömungsgeschwindigkeit zu Schwankungen aufgrund von Änderungen der mechanischen Genauigkeit beim Bearbeiten und Endbearbeiten der Innenbohrung der rohrförmigen Elektrode, die so dünn wie mit einem Durchmesser von 1 mm ist, und aufgrund von Abmessungsänderungen des durch Schneiden bzw. Drehen hergestellten Bearbeitungsendteiles der dünnen rohrförmigen Elektrode. Aufgrund dieser Änderungen ergibt sich in der Innenbohrung der rohrförmigen Elektrode ein unregelmäßiger Druckabfall und neigt zur Verursachung einer Schwankung in der Strömungsgeschwindigkeit der Bearbeitungsflüssigkeit in den Bearbeitungsspalt. Außerdem neigt die Länge der rohrförmigen Elektrode aufgrund des Verschleißes und der Erosion ihres Bearbeitungsspitzenendes, die während des Bearbeitungsvorganges unvermeidlich auftreten, zur Änderung.

Die Druckverluste Δ P in der Innenbohrung einer rohrförmigen Elektrode können unter Annahme, daß der Flüssigkeitsstrom laminar ist, wie folgt, ausgedrückt werden:

worin µ Viskositätskonstante, Q den Strömungsdurchsatz der Bearbeitungsflüssigkeit als Volumen, d den Innendurchmesser der rohrförmigen Elektrode, l die Länge der rohrförmigen Elektrode und v die Strömungsgeschwindigkeit bedeuten. Durch Einsetzen gewisser tatsächlicher Werte für d und unter der Annahme, daß v 1 m/s ist, lassen sich Δ P und Q berechnen, wie in der Tabelle 1 gezeigt ist.

Tabelle 1

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß beispielsweise, wo die rohrförmige Elektrode einen Innendurchmesser von 0,15 mm (und einen Außendurchmesser von 0,3 mm) hat und der Bearbeitungsstrom im Bereich von 2 bis 3 A liegt, die Wasser-Bearbeitungsflüssigkeit mit einem so hohen Druck wie über 40 bar zugeführt werden muß, um einen volumenmäßigen Strömungsdurchsatz von 7 bis 10 cm³/min zu erreichen.

Bei der herkömmlichen Flüssigkeitszuführungs-Einrichtung wurde eine Pumpe mit einem Speisedruck von 50 bis 100 bar verwendet und kann von einem Motor mit 735,5 bis 1471 W angetrieben werden. Eine solche Pumpe mit mehr als genug Speisedruck ist erforderlich, um ein Pulsieren möglichst weit zu unterdrücken und dabei eine Abgabe von Überschußflüssigkeit durch ein Rückflußventil und eine Umwandlung der Überschußenergie in Wärme zu ermöglichen. Auch mit einer solchen Einrichtung war es äußerst schwierig, den Speiseströmungsdurchsatz der Bearbeitungsflüssigkeit in den Bearbeitungsspalt vor einem oder während eines gegebenen Bearbeitungsvorganges auf einem gewünschten Niveau zu halten, da ein hoher Druckabfall, wie oben erwähnt, durch die dünne rohrförmige Elektrode auftrat und die erwähnten unvermeidlichen Abmessungsunterschiede der Elektrode vorlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs vorausgesetzten Art zu entwickeln, die das Bohren eines dünnen Loches mit erhöhter Genauigkeit sichert und bei der die Bearbeitungsflüssigkeit mit einer genau regulierten Strömungsgeschwindigkeit in den Bearbeitungsspalt einführbar ist, um das Hochgenauigkeitsbohren eines dünnen Loches im Werkstück zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 gekennzeichnet.

Die in die zylindrische Kammer eingefüllte Bearbeitungsflüssigkeit kann gleich der oder etwas mehr als die Menge sein, die während des gesamten Ablaufs eines gegebenen Bohrvorganges abgegeben und in den Bearbeitungsspalt eingeführt werden muß. Vorteilhaft kann die Verschiebung des Werkzeugkopfes auf eine gewünschte konstante Geschwindigkeit eingestellt werden. Die Anordnung sichert dann gleichzeitig auch eine Konstanz der Strömungsgeschwindigkeit der Bearbeitungsflüssigkeit in den Bearbeitungsspalt.

Insbesondere ist die zylindrische Kammer mit einem Werkzeugkopf zur Halterung der rohrförmigen Elektrode verbunden. Der Werkzeugkopf ist durch einen ersten Motor zum axialen Vorrücken der rohrförmigen Elektrode in das Werkstück beweglich. Der Kolbenkörper kann so eingerichtet sein, daß er tatsächlich in der gleichen Richtung wie der Richtung vorgerückt wird, in der der Werkzeugkopf vorgerückt wird, und kann in der zylindrischen Kammer durch einen zweiten Motor, der getrennt vom genannten ersten Motor vorgesehen ist, beweglich sein. Der zweite Motor kann dann so eingerichtet sein, daß er den Kolbenkörper in der zylindrischen Kammer mit der gleichen Geschwindigkeit verschiebt, mit welcher der Werkzeugkopf vom ersten Motor verschoben wird. Alternativ kann der Kolbenkörper selbst gegen jede Bewegung festgehalten werden, und nur der Werkzeugkopf kann dann einfach durch den ersten Motor verschoben werden, um die rohrförmige Elektrode in das Werkstück vorzurücken. Dies bewirkt ein effektives Vorrücken des Kolbenkörpers - in einer zu der Richtung, in der die rohrförmige Elektrode vorrückt, entgegengesetzten Richtung - in der zylindrischen Kammer, wenn der Werkzeugkopf verschoben wird. Hierbei ist offenbar, daß die Funktion des zweiten Motors der ersten Anordnung gleichzeitig durch den ersten Motor erfüllt wird.

Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird der Fortschritt erzielt, daß die Zuführung der Bearbeitungsflüssigkeit in den Bearbeitungsspalt genau auf einer regulierten oder gewünschten konstanten Strömungsgeschwindigkeit gehalten werden kann. Weiter braucht der Verschiebungsmotor nur während eines tatsächlichen Bohrvorganges angetrieben zu werden, und da kein vorausgehender Antrieb desselben wie bei der herkömmlichen Anordnung erforderlich ist, läßt sich ein merklicher Anstieg des Energiewirkungsgrades erzielen. Auch kann der Verschiebungsmotor in seiner Kapazität reduziert werden.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der herkömmlichen Flüssigkeitszuführanordnung beim elektroerosiven Bohren,

Fig. 2 eine zum Teil geschnittene Ansicht zur schematischen Veranschaulichung einer elektroerosiven Bohrmaschine mit einem Flüssigkeitszuführsystem gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine im wesentlichen geschnittene Ansicht zur schematischen Darstellung eines Teils der Anordnung in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4 eine zum Teil geschnittene Ansicht zur schematischen Veranschaulichung eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Beim herkömmlichen elektroerosiven Bohrsystem zieht eine von einem Motor angetriebene Flügelpumpe 1 eine Bearbeitungsflüssigkeit 2 aus einem Speicher 3 und fördert sie in die Innenbohrung einer rohrförmigen Elektrode E durch eine Fluidleitung 4, die ein Drosselventil 5 enthalten kann. Die Pumpe 1 hat einen Speisedruck, der typisch im Bereich von 20 bis 100 bar liegt, und wird von einem Motor von 735,5 bis 1471 W angetrieben. Um ein Pulsieren der geförderten Bearbeitungsflüssigkeit möglichst weitgehend zu verringern, sollte die Pumpe 1 einen ausreichenden Förderausgang haben und erfordert gewöhnlich in ihren Fluidleitungen einen Speicher 6 und außerdem ein Rückflußventil 7, das eine Überschußflüssigkeit zum Speicher 3 zurückleitet. Ein Druckmeßgerät 8 ist an der Auslaßseite der Leitung 4 vorgesehen.

Trotz der Anbringung des Speichers 6 und des Rückflußventils 7 macht ein ziemlich hoher Druckverlust, der sich durch die dünne rohrförmige Elektrode E entwickelt, es schwierig, die Strömungsgeschwindigkeit der geförderten Bearbeitungsflüssigkeit während des Ablaufs eines gegebenen Bohrvorganges aufrechtzuerhalten, weil die Abmessungsschwankungen der rohrförmigen Elektrode vorliegen.

Fig. 2 zeigt ein neues Flüssigkeitszuführsystem gemäß der Erfindung, das in der Elektroerosionsbohrmaschine 10 verwendet wird, die eine Basis 11 und eine drauf senkrecht stehende Säule 12 aufweist. Ein Werkzeugkopf 13, der eine rohrförmige Elektrode E hält, wird von einer Vorschubspindel 14 zur Vertikalbewegung unter Führung auf einer Führungsstange 15 in einer Ausnehmung 16 der Säule 12, wenn die Vorschubspindel 14 durch einen Motor 17 in Rotation versetzt wird, getragen. Der Motor 17 ist vorteilhaft ein Schrittmotor oder ein Gleichstrommotor, der mit einem Kodierer ausgerüstet ist und von einem Steuerkreis 18 gesteuert wird.

Der Werkzeugkopf 13 hat einen sich vertikal erstreckenden, horizontalen Endteil 19, an dessen unterem Ende die rohrförmige Elektrode E mittels eines Spannfutters 20 und einer Ringdichtung 21 lösbar befestigt ist. Wie in Fig. 2 bzw. 3 gezeigt ist, ist der Endteil 19 weiter mit einer zylindrischen Kammer 22 ausgebildet, in die ein Kolbenkörper 23 gleitbar eingesetzt ist. Der Kolbenkörper 23 weist eine daran befestigte Vorschubmutter 24 im Eingriff mit einer Vorschubspindel 25 auf, die von einem Motor 26 in Rotation versetzt wird. Der Motor 26 ist wieder vorteilhaft ein Schrittmotor oder ein Gleichstrommotor, der mit einem Kodierer ausgerüstet ist und von einem Steuerkreis 27 gesteuert wird. Zweckmäßig sind die Vorschubspindel 25, der Kolbenkörper 23 und die rohrförmige Elektrode E hier zueinander koaxial angeordnet. Die rohrförmige Elektrode E steht axial einem Werkstück W gegenüber, das fest auf einem Werkstücktisch 28 montiert ist, der seinerseits in einem Werkstück 29 angeordnet ist, der auf einem horizontalen Vorsprung 11 a der Maschinenbasis 11 montiert ist.

Eine Bearbeitungsstromquelle 30 hat ein Paar von Ausgangsanschlüssen, die elektrisch mit der rohrförmigen Elektrode E bzw. dem Werkstück W verbunden sind, um einen elektroerosiven Bearbeitungsstrom, vorzugsweise eine Folge von Impulsen, durch einen Bearbeitungsspalt G fließen zu lassen, der mit einer Bearbeitungsflüssigkeit 2 gespült wird, die von der rohrförmigen Elektrode E bei erhöhtem Druck zugeführt wird. Die Bearbeitungsflüssigkeit ist vorzugsweise eine wässerige Flüssigkeit mit einem spezifischen Widerstand im Bereich zwischen 5×10² und 10⁵ Ohm · cm. Ein Ultraschallschwinger 31 ist außerdem nach der Darstellung vorgesehen und dazu eingerichtet, auf die rohrförmige Elektrode E eine Hochfrequenzschwingung quer zu ihrer Längsachse zwecks Erleichterung des elektroerosiven Bohrverfahrens zu übertragen.

Während des Bohrvorganges liefert der Steuerkreis 18 dem Motor 17 Steuersignale, die bewirken, daß sich der Werkzeugkopf 13 abwärts bewegt und sich ihrerseits die rohrförmige Elektrode E axial mit einer regulierten oder gewünschten konstanten Bewegungsgeschwindigkeit fortschreitend in das Werkstück W bewegt, bis eine gewünschte Bohrtiefe erreicht ist.

Vor dem Bohrvorgang wird die zylindrische Kammer 22 mit einer vorbestimmten Menge der Bearbeitungsflüssigkeit 2 von einer Quelle derselben durch ein Regulierventil 32 gefüllt. Nach der Darstellung wird die Bearbeitungsflüssigkeit 2 vom Werkstücktank 29 zugeführt, doch ist die Quelle typisch ein getrennt vom Werkstück 29 vorgesehener Speicherbehälter. Um zu ermöglichen, daß die Kammer 22 mit einer vorbestimmten Menge der Bearbeitungsflüssigkeit 2 gefüllt wird, justiert man anfänglich die Stellung des Kolbenkörpers 23 durch Betätigung des Motors 26 mit einem Lageeinstellungssignal, das vom Steuerkreis 27 geliefert wird. In diesem Stadium wurde der Werkzeugkopf 13 bereits durch Betätigung des Motors 17 mit einem Lageeinstellungssignal vom Steuerkreis 18 in eine Lage gebracht, um die Spitze der rohrförmigen Elektrode E gegenüber dem Werkstück W mit einem vorbestimmten geringen Abstand anzuordnen.

Bei der tatsächlichen Bohrphase beginnt der Kolbenkörper 23 seine Abwärtsbewegung gleichzeitig mit oder unmittelbar vor dem Beginn des Vorrückens der Werkzeugelektrode E durch die Abwärtsbewegung des Werkzeugkopfes 13. Ein Zeitgebersignal kann über eine Leitung 33 vom Steuerkreis 18 dem Steuerkreis 27 zugeführt werden. Während der Kolbenkörper 23 axial in der Kammer 22 vorrückt, wird die eingefüllte Bearbeitungsflüssigkeit darin unter Druck gesetzt und durch eine Auslaßöffnung 34 und ein Regulierventil 35 aus der Kammer 22 in die Innenbohrung der rohrförmigen Elektrode E und dann in den Bearbeitungsspalt G zwischen der Spitze der Elektrode E und dem Werkstück W abgegeben. Die Vorrückgeschwindigkeit des Kolbenkörpers 23 kann eingestellt werden, um der Vorrückgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes 13 gleich oder zu dieser proportional zu sein. Hierzu kann die erforderliche Synchronisierung der Signale über die Leitung 33 vorgesehen werden.

Es genügt, daß der Motor 26 nur während des tatsächlichen Bohrvorganges arbeitet. Es ist kein vorheriger Antrieb des Motors 26 erforderlich. Dies führt zu einem merklichen Anstieg des Energiewirkungsgrades gegenüber dem herkömmlichen Pumpsystem beim elektroerosiven Bohren. Weiter kann der Motor 26 von stark reduzierter Ausgangsleistung sein. Daher läßt sich die Erfndung sehr praktisch verwirklichen. Unter Hinweis auf Fig. 3 wird angenommen, daß die Fläche und der Durchmesser der zylindrischen Kammer 22 S 1 und D 1 sind und die Fläche und der Durchmesser der Innenbohrung der rohrförmigen Elektrode E S 2 und D 2 sind. Dann kann die zum Antrieb des Kolbenkörpers 23 erforderliche Kraft F 1 folgendermaßen angegeben werden: worin F 2 die Antriebskraft an der Elektrodenbohrung S 2 bedeutet. Dann werden unter der Annahme, daß D 1= 4 cm oder S 1=12,56 cm² und D 2=0,030 cm oder S 2= 7×10 ^-4 cm² und F 2=2,8×10 ^-2 N/cm² und daß der erforderliche Strömungsdurchsatz der Bearbeitungsflüssigkeit in den Spalt Q=4,2 cm³/min ist, die Antriebskraft F 1 für den Kolbenkörper 23 und seine Verschiebungsgeschwindigkeit v 1: dementsprechend wird die Arbeitsmenge des Kolbenkörpers W = F 1 · V 1 = 500 × 5,6 × 10 ^-4 0,28 N m/s (5)

Bei einer Ganghöhe der Vorschubspindel 25 von 1 mm sieht man, daß sie nur mit einer Drehzahl von 3,3 U/min gedreht zu werden braucht. Wenn der Motor 26 ein zur Ausgangsverschiebung von 10 µm/Impuls geeigneter Schrittmotor ist, brauchen die Signalimpulse nur mit 3300/60=55 pps (Impulse je Sekunde) zugeführt zu werden.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 4 wird der Werkzeugkopf 113 auf einer Vorschubspindel 114 vertikal verschoben, wenn die letztere durch einen (nicht dargestellten) Motor wie im vorigen Ausführungsbeispiel in Rotation versetzt wird. Nach dieser Fig. 4 ist jedoch ein Paar von Führungsstangen 115 und 115′ dargestellt, die parallele Führungsbahnen für den Werkzeugkopf 113 bilden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der vertikal erstreckte Kolbenkörper 123 mit seinem unteren Ende an einer festen Ebene befestigt und so gegen jede absolute Verschiebung gehalten. Das obere Ende des Kolbenkörpers 123 ist in die zylindrische Kammer 122 eingeführt, die im Werkzeugkopf 113 nach unten offen gebildet ist. Die vertikale zylindrische Kammer 122 ist an ihrem oberen Ende mit einer Öffnung 140 ausgebildet, in der ein Paar von Leitungen 141 und 142 zusammenkommt. Die Leitung 141 steht über ein Regulierventil 132 mit einer (nicht dargestellten) Quelle der Bearbeitungsflüssigkeit in Verbindung, während die Leitung 142 wieder in den Werkzeugkopf 113 eintritt und über ein Regulierventil 135 mit der Innenbohrung der rohrförmigen Elektrode E in Verbindung steht, die mit einem Vordervorsprung 119 des Werkzeugkopfes 113 mittels eines Spannfutters 20 und einer Ringdichtung 21 verbunden ist.

Wie im vorigen Ausführungsbeispiel wird die zylindrische Kammer 122 vor einem Bohrvorgang mit einer vorbestimmten Menge der Bearbeitungsflüssigkeit von der (nicht dargestellten) Quelle über das Regulierventil 132, die Leitung 141 und die Öffnung 140 der Kammer 122 gefüllt.

Die dargestellte Anordnung ermöglicht, daß die Bearbeitungsflüssigkeit in die zylindrische Kammer 122 durch Aufwärtsbewegung des Werkzeugkopfes 113 eingesaugt wird. Während des Bohrvorganges bewirkt die Abwärtsbewegung des Werkzeugkopfes 113 zum fortschreitenden Vorrücken der rohrförmigen Elektrode E in das (nicht dargestellte) Werkstück das Absinken der Kammer 122, so daß ihr mit der oberen Fläche des Kolbenkörpers 123 begrenzter Raum fortlaufend verkleinert wird. Dies ermöglicht, daß die in die Kammer 122 gefüllte Bearbeitungsflüssigkeit darin unter Druck gesetzt und fortlaufend durch die Öffnung 140 und die Leitung 142 und dann durch die Innenbohrung der rohrförmigen Elektrode E in den (nicht dargestellten) Bearbeitungsspalt abgegeben wird. So ist die Strömungsgeschwindigkeit der Bearbeitungsflüssigkeit in den (nicht dargestellten) Bearbeitungsspalt proportional zur Vorrückgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes 113 und damit der Werkzeugelektrode E. Bei Einstellung der Elektrodenvorrückgeschwindkeit auf einen gewünschten konstanten Wert wird die Abgabegeschwindigkeit der Bearbeitungsflüssigkeit in den Bearbeitungsspalt zwangsläufig auf einem entsprechend voreinstellbaren konstanten Wert gehalten.

In der vorstehenden Beschreibung sollte verstanden werden, daß der Begriff "zylindrische Kammer" hier durchweg so verwendet wird, daß er sich nicht nur auf eine zylindrische oder säulenförmige Kammer kreisförmigen Querschnitts bezieht, sondern auch eine solche längliche Kammer irgendeine Querschnittsform, wie Ellipse, Dreieck, Quadrat oder Vieleck, umfaßt. Der Kolbenkörper soll selbstverständlich eine Querschnittsform entsprechend derjenigen der "zylindrischen Kammer" aufweisen.

Claims

1. Vorrichtung zum elektroerosiven Bohren eines dünnen Loches mit einem hohen Tiefe/Durchmesser-Verhältnis in einem Werkstück mit einer rohrförmigen Elektrode entsprechenden hohen Schlankheitsgrades,
mit einer Stromquelle zum Leiten eines elektroerosiven Bearbeitungsstromes zwischen der rohrförmigen Elektrode und dem Werkstück durch einen mit einer von einer Flüssigkeitzuführeinrichtung zugeführten Bearbeitungsflüssigkeit gespülten Bearbeitungsspalt, die von der zum Bearbeitungsspalt offenen Innenbohrung der rohrförmigen Elektrode zugeführt wird, und
Elektrodenvorschubmitteln zum relativen Axialvorrücken der rohrförmigen Elektrode in das Werkstück zwecks fortschreitender Bildung des Loches im Werkstück,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitszuführeinrichtung
eine Speicherkammer (22; 122), die durch eine Auslaßöffnung (34; 140) mit der Innenbohrung der rohrförmigen Elektrode (E) in Verbindung steht,
eine Einrichtung (32; 132) zum Füllen der Speicherkammer (22; 122) mit einer vorbestimmten Menge der Bearbeitungsflüssigkeit (2) von einer Quelle derselben,
einen Kolbenkörper (23; 123) zur verschiebbaren Aufnahme in der Speicherkammer (22; 122) im Sinne einer Gleitbewegung in Längsrichtung darin und
Organe (13, 14, 17, 24, 25, 26; 113, 114) zum relativen Axialvorrücken der rohrförmigen Elektrode (E) in das Werkstück (W) zwecks der fortschreitenden Bildung des Loches im Werkstück (W) und zum gleichzeitigen Relativvorrücken der Speicherkammer (22; 122) und des darin aufgenommenen Kolbenkörpers (23; 123) mit einer gesteuerten Relativbewegungsgeschwindigkeit zur Druckbeaufschlagung der eingefüllten Bearbeitungsflüssigkeit (2) in der Kammer (22; 122) durch den Kolbenkörper (23; 123) und damit zur Bewirkung einer fortschreitenden Abgabe der Flüssigkeit (2) aus der Kammer (22; 122) und Förderung durch die Innenbohrung mit einer gesteuerten Strömungsgeschwindigkeit
aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenvorschubmittel einen Werkzeugkopf (13; 113) zum Halten der rohrförmigen Elektrode (E) im Abstand gegenüber dem Werkstück (W) aufweisen und die Speicherkammer (22; 122) in einem einen Teil des Werkzeugkopfes (13;113) darstellenden Körper ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer (22) eine Kolbenaufnahmeöffnung enthält, die ein Vorrücken des Kolbenkörpers (23) in und relativ zu der Speicherkammer (22) in der gleichen Richtung wie der Richtung ermöglicht, in der das Vorrücken der rohrförmigen Elektrode (E) mit dem Werkzeugkopf (13) in das Werkstück (W) bewirkt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkörper (23) im wesentlichen koaxial mit der rohrförmigen Elektrode (E) und mit der Speicherkammer (22) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf (13) auf einer ersten Vorschubspindel (14) zur Bewegung damit mittels eines ersten Motors (17) angebracht ist und der Kolbenkörper (23) auf einer zweiten, sich im wesentlichen parallel zur ersten Vorschubspindel (14) erstreckenden Vorschubspindel (25) zur Bewegung mit der zweiten Vorschubspindel (25) mittels eines zweiten Motors (26) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Motor (26) zum Vorrücken des Kolbenkörpers (23) mit der Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes (13) durch den ersten Motor (17) überlegener und dazu proportionaler Bewegungsgeschwindigkeit eingerichtet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor (17) und der zweite Motor (26) zum Antrieb mit konstanten Drehzahlen eingerichtet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer (122) eine Kolbenaufnahmeöffnung enthält, die ein Vorrücken des Kolbenkörpers (123) in und relativ zu der Speicherkammer (122) in einer zu derjenigen Richtung, in der das Vorrücken der rohrförmigen Elektrode (E) mit dem Werkzeugkopf (113) in das Werkstück bewirkt wird, entgegengesetzten Richtung ermöglicht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkörper (123) an einer festen Ebene festgehalten wird und zur Erstreckung im wesentlichen parallel zu der vom Werkzeugkopf (113) gehaltenen rohrförmigen Elektrode (E) und im wesentlichen koaxial mit der Speicherkammer (122) eingerichtet ist.

10. Vorichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf (113) auf einer Vorschubspindel (114) zur Bewegung damit mittels eines Motors zwecks Vorrückens der rohrförmigen Elektrode (E) in das Werkstück in einer ersten Richtung und gleichzeitigen Vorrückens des Kolbenkörpers (123) in und relativ zu der Speicherkammer (122) in einer zur ersten Richtung im wesentlichen parallelen, jedoch entgegengesetzten, zweiten Richtung angebracht ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor zum Antrieb mit konstanter Drehzahl eingerichtet ist.