DE3221828C2

DE3221828C2 - Verfahren und Elektrode zur elektroerosiven Bearbeitung eines Lochs in einem Werkstück

Info

Publication number: DE3221828C2
Application number: DE3221828A
Authority: DE
Inventors: Evgenj Vladimirovi&ccaron; Chotko; Boris Anatolievi&ccaron; Eizner; &Zcaron;or&zcaron; Adamovi&ccaron; Mro&ccaron;ek; Sergej Nikiforovi&ccaron; Minsk Terechov
Original assignee: FIZIKO-TECHNICESKIJ INSTITUT AKADEMII NAUK BELORUSSKOJ SSR MINSK SU
Current assignee: FIZIKO-TECHNICESKIJ INSTITUT AKADEMII NAUK BELORUSSKOJ SSR MINSK SU
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1982-06-09
Publication date: 1985-08-22
Also published as: IT1192987B; HU191469B; JPS5859733A; CH656820A5; IT8241595A1; FR2513555A1; FR2513555B1; IT8241595A0; DE3221828A1

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von Löchern besteht darin, daß in zur axialen Vorschubbewegung (V) der Elektrode (1) paralleler Richtung ein Schnitt (B) zur Bestimmung der Differenz der Abmessungen (P ↓2 und P ↓4) des Formgebungsteils (2) der Elektrode (1) und des Bearbeitungslochs (4) gelegt wird, während die Elektrode (1) unter einem scharfen Winkel ( Φ) zur Richtung der axialen Vorschubbewegung gehalten wird, wobei die Veränderung des Ausschlagens (A) der Umlaufbewegung (W) vom Zeitpunkt des Eintritts des Formgebungsteils (2) der Elektrode (1) in das Bearbeitungsloch (4) bis zum Augenblick seines Austritts aus dem Loch (4) bestimmt wird. Die Elektrode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist einen Formgebungsteil (2) in Form einer Platte auf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf cm Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung eines Lochs in einem Werkstück gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs Ein solches Verfahrens ist aus der DE-Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb« 111 (1978) 6. S. 391. 392 bekannt. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Elektrode zur Durchführung des Verfahrens.

Die clckirocrosivc Bearbeitung von Werkstücken ermöglicht es. kompliziert profilierte Löcher in Wcrksliil:- ken aus einem leilfähigen Werkstoff unabhängig von dessen Härte hcr/usicllcn. Da/u werden Elektroden aus leicht zu bearbeitenden Materialien wie Graphit. Kupfer. Messing usw. benutzt Die Elektroden werden durch spanabhebende Formung, Gießen, Druckbehandlung, nach galvanischen Verfahren usw. hergestellt. Dabei erreichen die Herstellungskosten der Elektroden 60 bis 70% der Gesamtkosten der elektroerosiven Bearbeitung des jeweiligen Werkstücks. Deshalb ermöglicht jede Vereinfachung der Herstellung der Elektroden eine Steigerung der Effektivität der elektroerosiven Bearbeitung. Versetzt man die Elektrode bzw. das Werkstück in ίο eine Bewegung, zum Beispiel eine Umlauf-, eine Abwälzbewegung od. dgl, so lassen sich die verfahrenstechnischen Möglichkeiten bei der elektroerosiven Bearbeitung und die Herstellung der Werkstücke, die aui traditionelle Weise, beispielsweise durch spanaDhebende Formgebung nicht bearbeitbar sind, wesentlich erweitern.

Bei dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren wird der Schnitt, nach dem die Differenz der Abmessungen des Formgebungsteils der Elektrode und des zu bearbeitenden Lochs bestimmt wird, in der Elektrode axialen Vorschubbewegung senkrechten Richtung gewählt. Bei dem bekannten Verfahren ist es nicht möglich, in einem Werkstück ein Loch herzustellen, dessen Querschnittsprofil zu dem des Formgebungsteils der Elektrode nicht äquidistant ist. Das Loch wird nämlich während seiner Herstellung oder Ausbildung mit der Elektrode bearbeitet, indem diese oder das Werkstück abwechselnd in eine Umlaufbewegung mit veränderlichem Ausschlag an verschiedenen Seiten der Mantclfläehe des FormgeDusigsteils der Elektrode versetzt wird. Infolgedessen bleibt der Abstand zwischen der Oberflache des Lochs und dem Formgebungsteil der Elektrode über den ganzen Lochumfang konstant, d. h.. die Querschnittsprofile des Formgebungsteils der Elektrode und des Lochs sind äquidistant. Nicht äquidisiant verhalten sich die Querschnitte des Formgeuüngsteils der Elektrode und des Lochs, die längs der axialen Vorschubbewegung liegen, d. h. über die Höhe des zu bearbeitenden Lochs. Diese Nichtäquidistana wird νο,η Änderungsverhalten des Ausschlages der IJmlaufbewegung der Elektrode bzw. des Werkstücks in zur Richtung der axialen Vorschubbewegung senkrechten Schnitten bestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von Lochern in einem Werkstück und eine Elektrode zu dessen Durchfuhrung anzugeben, die die Herstellung eines kompliziert profilierten Lochs durch eine Elektrode ermöglichen, deren Querschnittsproiil am FormgebungsRil sich zu dem des zu bearbeitenden Lochs nicht aquidisuint

so verhält

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beschriebenen Maßnahmen bzw. die in den Patentansprüchen bis 4 angegebenen Elektroden gelost.

Dabei sind Bahnsteuerungen in o-Riehtung in Abhängigkeit von der .'-Richtung beim einfachen Abtragerodieren aus der DE-AS 12 93 001 und die lineare Kicktrodentranslation in *.v-Richtung beim planetarcn Erodieren aus der CH-Zei'tschnft .»Technische Rundschau« Nr. 37, 13. September 1977, Seiten 1 bis 12, an sich bekannt. Außerdem sind Elektrodensteuerungcn in x.y-Richtung beim funkcnerosivcn Schneiden bekannt.

Das crfindungsgemiißc Verfahren ermöglicht clic Lösung der gestellten Aufgabe dadurch, dnß die Bearbei-

b-i twig des Lochs am kleineren Abschnitt des l^:oimgc bungstcils der Elektrode an jeder ihrer Seiten hintereinander ausgeführt wird. Das heißt, die Bearbeitung des Lochs verläuft in jedem Augenblick nur in einer kleinen

Bearbeitcngszone. Diese kleine Bearbeitungszone entsteht infolge der Anordnung des Formgebungsteils der Elektrode unter dem spitzen Winkel zur Richtung der axialen Vorschubiaewegung. Die Größe dieser Bearbeilungszone bstimmt die gedachte Kreuzung der Oberflächen des Werkstücks und des Formgebungsteils der Elektrode. Je kleiner dabei der spitze Neigungswinkel wird, desto kleiner wird auch die Bearbeitungszone. Die axiale Vorschubbewegung der Elektrode oder des Werkstücks bewirkt eine Verstellung des Abschnitts der Oberflächenkreuzung des Werkstücks und des Formgebungsteils der Elektrode, d.h. der Bearbeitungszone längs des Umfangs des zu bearbeitenden Lochs, während diese Verstellung der Bearbeitungszone nach dem bekannten Verfahren der eingangs erwähnten Art längs der Höhe des Lochs verläuft.

Wenn der Elektrode oder dem Werkstück gleichzeitig eine Umlaufbewegung verliehen wird, deren Änderungsverhallen ausgehend von der Differenz der Abmessungen des Formgebungsteils der Elektrode und des zu bearbeitenden Lochs in den zur Richtung der axialen Vorschubbewegung parallelen Schnitten ',estimmt wird, so können die Querschnitte des Formgeb-ingsteils der Elektrode und des zu bearbeitenden Lochs nicht äquidistant erhalten werden.

So kann beispielsweise ein Loch mit elliptischem Querschnittsprofil mittels einer Elektrode mit rhombusförmigem Formgebungsteil hergestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht also die Herstellung von Löchern mit kompliziertem Querschnitt durch eine Elektrode mit einem einfacheren Querschnitt ihres Formgebungsteils. So ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren bei der Herstellung von Stempel und Matrize für ein Schnittwerkzeug mit veränderlichem Arbeitsspalt zum Herausschneiden von Werkstücken aus Platten mit veränderlichem Querschnitt, das Loch in der Matrize unmittelbar mittels des .Stempels auszubilden, der dabei als Elektrode wirkt. Dadurch wird eine hohe Qualität von Stempel und Matrize erreicht, so daß die technischen Kenngrößen von Schnittwerkzeugen dieser Art verbessert werden.

Die im Palentanspruch 2 beschriebene Elektrode eignei sich besonders für den Fall, daß sich die Querschnittsprofile des Formgebungsteils der Elektrode und des Lochs nicht monoton unterscheiden.

Dabei ist eine Elektrode mit einem plattenförmigen Formgebungsteil aus der US-PS 38 16 691 an sich bekannt.

Die Elektrode nach Patentanspruch 3 eignet sich zur Verwendung bei monotonem Verlauf des Unterschiedes des Querschnittsprofils des Formgebungsteils der Elektrode und des Lochs.

Dabei ist eine Elektrode mit abgeschrägter Stirnfläche aus der US-Ze'tschrift »Machinery« Vol. 75. No. 1, September 1968. Seite 182. an sich bekannt.

Die Elektrode nach Patentanspruch 4 eignet sich für einen beliebigen Verlauf des Unterschiedes des Querschniasprofils des Formgebungsteils der Elektrode und des Lochs, wobei eine schraubenförmige Elektrode aus der Dt-AS 12 9J 00! bekannt ist.

Die schraubenförmige Elektrode eignet sich auch für die beiden zuvor erwähnten Bearbeitungsfälle. Jedoch ist die Herstellung einer solchen Elektrode komplizierter als die einer Elektrode mit einem plattenförmigen Formgebungsteil oder einem Formgebungsteil dessen Stirnfläche gegenüber der axialen Vorschubbewegung abgeschrägt ist. Die Elektrode mit schraubenförmigem Formgebungsteil ist daher nur dann zweckmäßig, wenn Elektroden mit anderem Formgebungsteil nicht verwendet werden können.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer axonometrischer Darstellung die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur elektroerosiven Bearbeitung eines Lochs mit einer derart angeordneten Elektrode, daß die Oberfläche ihres Formgebungsteils unter einem spitzen Winkel zur Richtung der axialen Vorschubbewegung liegt, wobei mit der strichpunktierten Linie die Schnittebene angedeutet ist,

F i g. 2 die graphische Darstellung des Veränderungs-Verlaufs des Ausschlages der Umlaufbewegung des Werkstücks in zur Richtung der axialen Vorschubbewegung der Elektrode parallelen Schnitten, wobei die Oberfläche des Formgebungsteils unter einem spitzen Winkel zur Richtung ihrer axialen Vorschubbewegung angeordnet ist.

ρ ■ 5». 3 vergrößert und schematise*' ?wei Stellungen der Elektrode im Laufe der Bearbeitung des Lochs,

F i g. 4 den Schnitt IV-IV der F i g. 3,

F i g. 5 in axonometrischer Darstellung die Gesair.tansieht einer Elektrode mit plattenförmigen! Formgebungsteif.

F i g. 6 die gegenseitige Anordnung des Werkstücks mit dem zu bearbeitenden Loch und einer Elektrode, deren Formgebungsteil ein unter eine.-n spitzen Winkel zu der Richtung der Elektrodenvorschubbewegung liegendes Stirnende aufweist.

F i g. 7 ein in drei Teile eingeteiltes Stirnende des Formgebungsteils der Elektrode, im Längsschnitt mit Ausschnitt,

Fig.8 die schematische Darstellung des Querschnittsnrofilsdes Formgebungsteils der Elektrode und der Querschniitsprofile von Löchern, die mit dem entsprechenden Abschnitt des Stirnendes des Formgebungsteils der Elektrode bearbeitet wurden.
F i g. 9 im Längsschnitt die gegenseitige Einstellung des Verkstücks mil dem Loch und einer Elektrode, deren Formgebungsteil schraubenförmig ausgeführt ist.

F i g. 10 den Schnitt /X-/Xder F i g. 9

Fig. 11 eine schematische Darstellung aer Querschniitsprofile des Lochs im Werkstück und des Formgebungsteils der schraubenförmig ausgeführten Elektrode und

Fi |j. 12 die graphische Darstellung des Veränderungsverlaufs des Ausschlages der Umlaufbewegung des Werkstücks in den Schnittebenen, die zur Richtung der axialen Vorschubbewegung einer Elektrode mit schraubenförmigem Formgebungstei! parallel verlaufen.

Das Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von Löchern wird anhcnd F ι g. 1 erläutert. Eir.er den Arbeitsformgebungsteil 2 aufweisenden Elektrode 1 wird in Richtung V die axiale Vorschubbewegung verliehen, während das Werkstück 3 mit dem zu bearbeitenden Loch 4 während d-r Bearbeitung in eine Umlaufbewegung in Richtung W mit veränderlichem Ausschlag A (Fig.3) versetzt wird. Der Änderungsverlauf des Ausschlages A der Umlaufbewegung VV wird rus der Differenz der Abmessungen Pi und P* des Formgebungsteils 2 der Elektrode 1 bzw. des Lochs 4 in ein und demselben Schnitt B bestimmt.

Erfindungsgemäß wird der Schnitt B, in welchem die Differenz der Abmessungen P₂ und Pa des Formgebungsteils 2 der Elektrode 1 bzw. des Lochs 4 gemessen

werden soll, parallel zur Richtung der axialen Vorschubbewegung V der Elektrode 1 angeordnet, während die Elektrode 1 selbst derart angeordnet wird, daß die Oberfläche ihres Formgebungsteiis 2 unter einem spitzen Neigungswinkel φ zur Richtung der axialen Vorschubbewegung V liegt, der zur Erzielung der vorgeschriebenen Querschnittsabmessungen und der Länge des Bearbeitungslochs 4 ausreicht. Diese Art des Formgebungsteils 2 der Elektrode 1 und ihre Anordnung in bezug auf das Loch 4 des Werkstücks 3 ermöglichen die Bearbeitung des Lochs 4 in der Bearbeitungszone 5 (Fig. 1). die sich mit der Abnahme des Metalls vom Werkstück 3 längs des Umfanges des Lochs 4 verstellt. Diesbezüglich entspricht der Stellung Cder Elektrode 1 die Bearbeitungszone 5Cund der Stellung Oder Elektrode 1 die Bearbeitungszone 5D. die sich am Umfang des Lochs 4 bewegt hat. Da das Werkstück 3 eine Umlaufbewegung W mit veränderlichem Ausschlag A sus führt, der als Differenz der Abmessungen Pa, des Bearbeitungslochs 4 und P₁ des Formgebungsteils 2 der Elektrode 1 in ein und demselben Schnitt B bestimmt wird, können die Löcher mit einer Elektrode 1 bearbeitet werden, deren Querschnitt am Formgebungsteils 2 sich zu dem des Lochs 4 nicht äquidistant verhält. In dieser Hinsicht entsprechen in Fig. I unterschiedliche Ausschläge der Umlaufbewegung Wdes Werkstücks 3 den Stellungen C und D der Elektrode 1. Diese unterschiedlichen Ausschläge A bewirken auch die unterschiedliche Differenz der Abmessungen Pn und P₂ entsprechend in beiden Bearbeitungszonen 5Cund SD, wodurch das obengenannte nichtäquidistante Verhalten auftritt.

In F i g. 2 ist das Verhalten der Veränderung des Ausschlages A der Umlaufbewegung Wdes Werkstücks 3 in parallel zur axialen Vorschubbewegung V verschobenen Schnuten s-s, b b. cc d-d e-e dargestellt. Die Elektrode 1 wird in bezug auf das zu bearbeitende Loch 4 derart angeordnet, daß die Oberfläche ihres Formgebungsteils 2 unter dem spitzen Winkel φ zu der Richtung der axialen Vorschubbewegung Vliegt.

Zur Bestimmung des Veränderungsverhaltens des Ausschlages A der Umlaufbewegung Wdes Werkstücks 3 w erden diejenigen Strecken genommen, die gleich der Hälfte der Differenz der Abmessungen P₂ und Pa, des Formgebungsteils 2 der Elektrode 1 und des Lochs 4 im Werkstücks 3 in den Schnitten a-a, b-b. c-c. d-d. e-e sind.

Im Koordinatensystem AOi werden auf der Achse OA die Größen der obengenannten Strecken, die um das Doppelte des Arbeitsspaltes Z verkleinert werden, d. h_ die Strecken Oa'. Ob'. Oc'. Od'. Oe' abgetragen, während längs der Achse 0 1 die Abstände h. I₂. Ij, k der Mantelfläche 6 des Formgebungsteils 2 der Elektrode 1 von den Schnitten a-a. b-b, c-c, d-d. e-e abgetragen werden. Durch die erhaltenen Punkte a". b', c'. d', e' wird die Linie 7 gezogen, die das Veränderungsverhalten des Ausschlages A der Umlaufbewegung Wdes Werkstücks 3 wiedergibt

Der Neigungswinkel φ der Oberfläche des Formgebungsteils 2 der Elektrode 1 zur Richtung der axialen Vorschubbewegung V wird wie folgt ermittelt. Angenommen, es entspricht der Stellung C(F i g. 3) der Elektrode 1 mit dem schräggestellten Formgebungsteil 2 ein Ausschlag A, (in Fig.3 nicht abgebildet) und der Stellung Dder Ausschlag .4j(in Fig. 3 ebenfalis nicht abgebildet). Dabei soll A\ Φ Ai sein. Die Erzeugende L\ des Lochs 4 (F i g. 4) verläuft nicht parallel zur Richtung der axialen Vorschubbewegung V. d. h, das Loch 4 hat an seinem Ein- und Austritt verschiedene Abmessungen in ein und denselben Schnitten, die parallel zur Richtung der axialen Vorschubbewegung fliegen. Offensichtlich muß die Differenz dieser Abmessungen im Toleranzbcreich Δδ der Querschnitte des Lochs 4 am Ein- und Austritt liegen. Ausgehend von dieser Bedingung kann die Ungleichung

A(i\\—A(i_A S Δδ

ίο aufgeschrieben werden. Aus dem Dreieck LL\ D(F i g. 3) ergibt sich

I₂ = A + h ■ tg ψ

mit h als Höhe des Lochs 4. Unter Berücksichtigung der genannten Verhältnisse kann die Ungleichung (1) geschrieben werden:

Die Lösung der Ungleichung (3) ergibt den für jeden konkreten Fall notwendigen Neigungswinkel φ der Oberfläche des Formgebungsteils 2 der Elektrode 1 zu der Richtung der axialen Vorschubbewegung V der Elektrode 1. Offensichtlich muß zur Herstellung eines Lochs 4 der Formgebungsteil 2 der Elektrode 1 eine Länge F ".ufweisen, die größer als die Höhe h des Lochs 4 ist. Wenn aber der aus der Gleichung (3) errechnete Winkel φ kein gegebenes Verhältnis der Länge H und Höhe h mit sich bringt, kann er zur Einhaltung des genannten Verhältnisses verkleiner! werden.

Zur Durchführung der elektroerosiven Bearbeitung von Löchern werden mehrere Ausführungen der Elektroden vorgeschlagen.

In F i g. 5 ist der Fall dargestellt, bei dem die Bearbeitung des Lochs 8 im Werkstück 9 mit einer Elektrode 10 vorgenommen wird, deren Formgebungsieii in Form einer Platte 11 ausgeführt ist. Die parallelen Flächen I₂ dieser Elektrodenplatte 11 sind unter dem spitzen Win-

AO kel φ zu der Richtung der axialen Vorschubbewegung V geneigt, während die Erzeugenden der Seitenflächen 13 zur Richtung der axialen Vorschubbewegung Vparallel gehalten werden. Durch Ausführung des Formgebungsteils der Elektrode 10 in Form der Platte 11 wird die Bearbeitung in zwei Bcarbeilungszonen 14 erreicht, die sich bei Beginn und am Ende der Bearbeitung in einer Bearbeitungszone vereinen.

Im Laufe der Herstellung des Lochs 8 bleiben die Bearbeitungszonen 14 in ihrer Größe unveränderlich, was die Möglichkeit bietet. Löcher herzustellen, «ie einen nicht monotonen Unterschiedsverlauf des Querschnittsprofils des Lochs 8 von dem des Formgebungsteils der Elektrode 10 aufweisen. Die Veränderung des Ausschlages A der Umlaufbewegung Wdes Werkstücks 9 muß während der ganzen Herstellung des Lochs 8 stattfinden, d. h, sie wird vom Zeitpunkt des Eintritts der Platte 11 ins Bearbeitungsloch 8 bis zum Augenblick ihres Austritts aus diesem Loch 8 ermittelt

Bei monotonem Verlauf des Unterschiedes des Quer-Schnittprofils des Formgebungsteils 15 (Fig.6) der Elektrode 16 von dem des Bearbeitungslochs 17 im Werkstück 18 weist der Formgebungsteil 15 der Elektrode 16 ein Stirnende 19 auf. das unter einem spitzen Winkel φ zur Richtung der axialen Vorschubbewegung

b5 ^angeordnet ist.

Das Stirnende 19 weist zwei Scheitel 20 und 21 auf. von denen der Scheitel 20 dem Bearbeitungsloch 17 zugewandt ist. Der andere Scheitel 21 ist von dem Schei-

A₂₂ > A_2i > A₂

> M₂K₂

M, K, > M₂K₂ >

worin Μ\Κ\ die halbe Differenz der Abmessungen des Slirncndtcils 24 der Elektrode 16 und des Lochs 17 in dem zur Richtung der axialen Vorschubbewegung V parallelen Schnitt bedeutet.

Offensichtlich wird das Stirnende der Elektrode bei genügend großer Anzahl der Stirnendteile zu einer Ebene, die dabei zwei Scheitel 20 und 21 aufweist Diesbezüglich kann die Elektrode 10 mit dem Formgebungsteil in Form einer Platte 11 bei monoton abnehmendem Verlauf des Unterschiedes der Querschnittsprofile am Formgebungsteil der Elektrode 10 und des Bearbeitungslochs 8 durch die Elektrode 16 ersetzt werden, bei der das Stirnende 19 des Formgebungsteils 15 unter dem spitzen Winkel φ zu der Richtung der axialen Vorschubbewegung Vausgeführt ist

Dieser Neigungswinkel φ des Stirnendes 19 wird auf dieselbe Weise ermittelt wie der Winkel φ der Schrägstellung der Parallelflächen 12 des Formgebungsteils der in Form der Platte 11 ausgeführten Elektrode 10.

Der Ausschlag der ümiaufbewegung VV des Werkstücks 18 muß während der ganzen Herstellung des l.ochs 17 verändert werden, &h, vom Zeitpunkt des Eintritts des Scheitels 20 des Stirnendes 19 in das Loch

tcl 20 am weitesten entfernt.

In den Fig.7 und 8. in welchen die Bearbeitung des Lochs 17 im Werkstück 18 durch die Elektrode 16 schematisch dargestellt ist, ist das Stirnende 19 des Formgebungsteils 15 der Elektrode 16 in drei Teile 22, 23, 24 eingeteilt.

Die bearbeitung des Lochs 17 wird an jedem Stirnendteil22,23,24 der Elektrode 16 mit einer bestimmten, monoton abnehmenden Größe des Ausschlages A der Umlaufbewegung W des Werkstücks 18 durchgeführt, so daß

wobei A₂₂. An. An die Ausschläge der Umlaufbewegung W der Stirnendteile 22, 23, 24 der Elektrode 16 sind, mit

A₂₂ = M₁K, -Z.

A_2S = M₂K₂—Zund

Bei Überlagerung der Querschnitte des Lochs 17 und des Formgcbungsteils 15 der Elektrode 16 kann die Seitenfläche des Stirnendteils 22 der Elektrode 16 nicht an der Bearbeitung des Lochs 17 durch den Stirnendteil 23 der Elektrode 16 teilnehmen, da aufgrund der Gleichung (4).

(5) jo

ist, worin M,K\ die Hälfte der Differenz der Abmessungen am Stirnendteil 22 der Elektrode 16 und des Lochs 17 im zur Richtung der axialen Vorschubbewegung V parallelen Schnitt und M₂K₂ die Hälfte der Abmessungsdifferenz des Stirnendteils 23 der Elektrode 16 und des Lochs 17 im zur Richtung der axiaien Vorschubbewegung parallelen Schnitt bedeuten.

Ähnlich kann bei der Bearbeitung des Lochs 17 mit dem Stirnendteil 24 der Elektrode 16 die Seitenfläche der Stirnendteile 22 und 23 nicht an der Bearbeitung teilnehmen, da aufgrund der Gleichung (4)

17 bis zum Augenblick des Austrittes des Scheitels 21 des Stirnendes 19 ausdem Loch 17. Eine Verlängerung der Veränderungsperiode des Ausschlages A über die oben genannte erweist sich als unzweckmäßig, da das Stirnende 19 der Elektrode 16 bereits aus dem Loch 17 herausgetreten ist, während die Seitenfläche des Formgebungsteils 15 der Elektrode 16 infolge des monoton abnehmenden Ausschlags A der Ümiaufbewegung W an der Arbeit keinen Anteil nimmt

In der F i g. 9 ist eine Ausführungsform der Elektrode 25 wiedergegeben, bei der ihr Formgebungsteil 26 schraubenförmig ausgeführt ist. In diesem Fall entsteht nur eine einzige Bearbeitungszone 27 (F i g. 10). die mit der Abnahme des Metalls vom Werkstück 28 längs des Umfanges des Lochs 29 verstellt wird. Dabei bildet sich die Bearbeitungszone 27 am Anfangspunkt /V(Fig. 10) heraus, wonach sie sich je nach dem Windungssinn der Schraube am Umfang des Bearbeitungslochs 29 im Uhrzeigersinn oder in entgegengesetzter Richtung bewegt und wieder in den Punkt N zurückkehrt Die Veränderung des Ausschlages A der Umlaufbewegung W des Werkstücks 28 während der Herstellung des Lochs 29 verursacht den nicht äquidistanten Verlauf des Querschnittsprofils desselben im Vergleich mit dem Querschnitt des Formgebungsiciis 26 der Elektrode 25.

Die Nichtäquidistan/ wird durch das Vcränderungsverhallen des Ausschlages A der Umlaufbewegung W des Werkstücks 28 vorgegeben. Durch Benutzung nur einer Bearbeitungszone 27 wird die Herstellung von Löchern ermöglicht, die einen praktisch beliebigen Verlauf der Unterschiedlichkeit der Querschnittsprofile am Formgebungsteil 26 der Elektrode 25 und des Lochs 29 aufweisen.

Zur Ermittlung des erforderlichen Verlaufs der Veränderung des Ausschlags A der Umlaufbewegung W wird zunächst ein Anfangsermittlungspunkt M(Fig. 10) gewählt, der dem Anfang der Schraubsr.viindur.g des Formgebungsteils 26 entspricht Die Ausschlagsgröße der Umlaufbewegung W. die diesem Anfangspunkt M entspricht, ergibt sich aus

(6)

50

Am-Z

(7)

worin An die Differenz der Abmessungen P;_b und P₂* des Formgebungsteils 26 der schraubenförmig ausgeführten Elektrode 25 bzw. des Bearbeitungslochs 29 in dem zur Richtung der axialen Vorschubbewegung V parallelen und durch den Punkt Abgehenden Schnitt und Zden Arbeitsspalt bedeuten.

Wird der Veränderungsverlauf der Differenz der Abmessungen des Formgebungsteils 26 der schraubenförmig ausgeführten Elektrode 25 und des Bearbeitungslochs 29 in Form

(8)

ausgedrückt, worin / der Winkel zwischen dem Anfangsermittlungspunkt M und dem gewählten Punkt Q im Winkelkoordinatensystem mit dem Mittelpunkt O bedeutet, so ergibt sich der Veränderungsverlauf des Ausschlags A der Umlaufbewegung W des Werkstücks 28 nach der Gleichung (7) bei

(9)

Die Ermittlung des Neigungswinkels φ des schraubenförmigen Formgebungsteils 26 der Elektrode 25 zu der Richtung der axialen Vorschubbewegung Vverläuft

ähnlich wie die des Neigungswinkels φ der Flächen 12 des Formgebungsteils der in Form der Platte 11 ausgeführten Elektrode 10. Dabei soll die Steigung der Schraubenwindung des Formgebungstcils die Höhe h des Bearbeitungs'ochs übersteigen.

In F i g. 11 ist als Beispiel die Möglichkeit veranschaulicht, mittels der schraubenförmigen Elektrode 25, deren Formgebungsteil 26 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, ein Loch 30 mit kompliziert gestaltetem Querschnitt im Werkstück 31 zu bearbeiten. In diesem Fall to müssen die Querschnittproiile des Lochs 30 und des Formgebungsteils 26 der Elektrode 25 zur Aufzeichnung des erforderlichen Verlaufs der Veränderung des Ausschlags A der Umlaufbewegung W überlagert werden.

Hiernach werden die Größen der Linienabschnitte ermittelt, die gleich der Differenz der Abmessungen des Forriigcbungsieüs 26 der Elektrode 25 und de* Lochs 30 in den Schnitten p-p, r-r. s-s usw. sind.

Im Winkelkoordinatensystem AO/(Fig. 12) werden auf der Linie OA die Größen der genannten Abschnitte aufgetragen, die aber um die Größe des Arbeilsspaltes Z verkleinert werden, d. h„ die Abschnitte On, O Ti, O rj, während auf der Achse Oy die Winkel ;ί, yj. )'i, zwischen dem Schnitt p-p. der voraus als Zählungsanfang angenommen ist, und den Schnitten r-r. s-s, die den Winkelgrößen /2, γι entsprechen, aufgetragen werden. Durch die erhaltenen Punkte τΊ, rS, τΊ wird dann Linie 32 gezogen, die den Verlauf der Veränderung der Umlaufbewegung Wwiedergibt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

35

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung eines Lochs (4) in einem Werkstück (3), bei dem einer Elektrode (1) oder dem Werkstück (3) mit dem zu bearbeitenden Loch (4) mit parallel zur axialen Vorschubrichtung (V) verlaufenden Seitenlinien Relativbewegungen, nämlich eine axiale Vorschubbewegung (V) und eine Umlaufbewegung W mit während der Bearbeitung des Lochs (4) veränderlichem Ausschlag (A) verliehen werden, dessen Größe für jede Lage der Elektrode (1) bei deren Abwärtsbewegung infolge des Abtrags des Metalls vom Werkstück (3) gleich der Hälfte der Differenz der Abmessungen (P₄ und P₁) des Formgebungsabschnitts (2) der Elektrode (1) und des zu bearbeitenden Lochs (4) in ein und demselben Schnitt (B) ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Abmessungen (P< und P₂) des Fcrmgebungsabsehnitts (2) der Elektrode (1) und des zu bearbeitenden Lochs (4) in einem parallel zur axialen Vorschubrichtung (V) verlaufenden Schnitt (Vermittelt wird, während die Elektrode (1) unter einem zur Gewährleistung der vorgegebenen Querabmessungen und Höhe (h) des zu bearbeitenden Lochs (4) ausreichenden spitzen Winkel 0° < φ < 90° zur axialen Vorschubrichtung (V) angeordnet wird, wobei die Veränderung des Ausschlags (A) der Umlaufbewegung (W) vom Zeit punkt des E -t.-itts des Formgebungsabschnitts (2) der Elektrode (1) in das zu bearbeitende Loch (4) bis zum Zeitpunkt seines Austritte aus diesem Loch (4) erfolgt.

2. Elektrode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch !. dadurch gekennzeichnet, daß der Formgebungsteil (2) der Elektrode (10) in Form einer Platte (11) ausgeführt ist. deren parallele Flächen (12) unter einem spitzen Winkel (ψ) zur axialen Vorschubrichtung (V) angeordnet sind, und deren Seitenflächen (13) parallel zur axialen Vorschubrichtung (V) verlaufen.

3. Elektrode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Formgebungsteil (15) der Elektrode (16) eine unter einem spitzen Winkel (q) zur axialen Vorschubrich-Hing (V) angeordnete Stirnfläche (19) aufweist, deren eine Spit/e (20) dem /u bearbeitenden Loch (17) zugewandt ist.

4. Elektrode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Formgebungsteil (26) der Elektrode (25) schraubenförmig ausgebildet ist.