DE3490750T1

DE3490750T1 - Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Lochen von Bohrungen in Werkstücken und Verfahren des elektroerosiven Lochens von Bohrungen in Werkstücken mittels dieser Werkzeugelektrode

Info

Publication number: DE3490750T1
Application number: DE19843490750
Authority: DE
Inventors: Esterlis Moisei Ta&scaron;kent Chaimovi&ccaron;; Ismailov Lipilla; Vet&ccaron;inkin Pavel Michailovi&ccaron;; Siga&ccaron;ev Anatolij Moskau/Moskva Petrovi&ccaron;; Saidov Muchtar Ta&scaron;kent Safarbaevi&ccaron;; Abdukarimov Erkin Tuchtaevi&ccaron;
Original assignee: Institut elektroniki imeni U.A.Arifova Akademii Nauk Uzbekskoi SSR, Ta&scaron;kent, Akademgorodok
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-08-07
Also published as: GB2177644B; CA1245728A; FR2572665B1; SE8804391L; SE460347B; GB8606771D0; SE8601445D0; JPS61502808A; SE8601445L; SE8804391D0; GB2177644A; CH669349A5; FR2572665A1; WO1986000840A1

Description

PATENTANWALT Dipl.-Rhys flfCHARD LUYKEN

PM 94 829-Ε-61 27.5.1986, L/bj

WERKZEUGELEKTRODE ZUM MiEkTKOLHOSIVEN BILDEN VON BOHRUNGEN IN WEEKSTÜCKEN UND VERFAHREN ZUM

. ELEKTHOEHUSIVEN BILDEN VON BCiIRUNGEN IN WERKSTÜCKEN MITTELS DIESER WERKZEUGELEKTRODE

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektroerosiven Bearbeitung von Werkstoffen, insbesondere auf Werkzeugelektroden zum elektroerosiven ...Bilden von Bohrungen in Werkstücken und auf Verfahren zum. elektroerosiven Bilden von Bohrungen mittels dieser Werkzeugelektroden.

Stand der Technik

Bei der elektroerosiven Bearbeitung von Werkstücken stellt der Austrag von Erosionsprodukten das Hauptproblem dar. Davon, wie effektiv der Austrag von Erosionsprodukten zustande kommt, hängt die Tiefe und der Durchmesser der zu bildenden Bohrung sowie die Möglichkeit ab, Formprofile von zu bearbeitenden Werkstücken mit der erforderlichen Genauigkeit und in nur einem, Ansatz, das heißt ohne irgendeine Vorbereitung und Nacharbeit zu erhalten. Die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Bearbeitung sind auch davon abhängig, wie das Problem der Konzentration der sich am Arbeitsende der Werkzeugelektrode entwickelnden Energie gelöst ist. Alles das hängt von der gewählten Konstruktion der Werkzeugelektrode und

vom gewählten Bearbeitungsverfahren ab. / Bekannt sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur Abführung von Spänen und Gasblasen aus einem Elektrodenspalt (DE-Po 1139359, IPK 3 23 P,

1950), bei welcher die zum Bilden von Bohrungen verwendete Elektrode in Gestalt eines Zylinders mit einem geneigten Kanal im Körper zur Entfernung von Erosionsprodukten ausgebildet ist. Diese ganze Einrichtung einschließlich des zu bearbeitenden Werkstücks, der Elektrode und der dielektrischen Flüssigkeit ist in einer hermetisch abgeschlossenen Wanne untergebracht, in

welcher ein Überdruck erzeugt wird, unter dessen Wirkung die Flüssigkeit sich im Spalt Werkstück - Elektrode bewegt, die Erosionsprodukte mitnimmt und sie über den Kanal in der Elektrode entfernt.

Eine derartige Konstruktion der Elektrode gestattet es jedoch nicht, Bohrungen kleinen Durchmessers und großer Tiefe zu bilden . Dies erklärt sich dadurch, daß der große Flächeninhalt der Sohle der Elektrode im Vergleich zur Größe der EintrittsÖffnung des Kanals eine effektive Entfernung von Teilchen aus diesem Zwischenraum behindert. Außerdem kann die Tiefe der herzustellenden Bohrung nicht größer als die Projektion des in der Elektrode vorgesehenen Kanals auf die Vertikalachse der Elektrode sein.

Diese Probleme sind zu einem gev/issen Teil in der FE-PS 1178722, IPK B 23 P, 1957 "Verfahren und Einrichtung zur mechanischen Bearbeitung von Werkstücken unter Anwendung einer Funkenentladung" gelöst, in welcher zur Entfernung der Abfälle der elektroerosiven Bearbeitung die Werkzeugelektrode in Gestalt eines hohlen Eohrs ausgebildet ist, in welches eine dielektrische Flüssigkeit unter Druck gefördert wird, die in die Wanne über den Spalt Werkstück - Elektrode ausströmt und die erodierte Fraktion mitreißt. Hierbei wird dem Werkstück eine schwingende Bewegung mit einer Amplitudenhöhe erteilt, die Kavitationserscheinungen in der dielektrischen Flüssigkeit hervorruft, unter deren Wirkung die Bearbeitungsabfalle ausgetragen werden. Das Werkstück wird dabei in Drehbewegung versetzt.

Diese Konstruktion der Elektrode gestattet es jedoch nicht, Bohrungen mit hohen Werten des Entladungs-

erzeu^Gn

stromes zu ° ·» b^ßi denen sich stückige Grobfraktionen des erodierten Materials bilden.

Bei elektrischer Impulsentladung werden infolge thermoelastischer Spannungen, die im Körper der Elektrode entstehen, neben der dampfförmigen Fraktion auch Ma-

- 2s -

terial-stücke ausgeworfen. Die Größe der stückigen Fraktion nimmt mit der Vergrößerung der Entladungsleistung und der Verringerung der Impulsdauer zu. Bei Zunahme des Entladungsstroms verläßt deshalb die sich bildende stückige Fraktion nicht den Bereich der Funkenstrecke und schließt sie kurz, was zur Bildung von Ansätzen aus Erosionsprodukten am Ende der Elektrode führt. Daher sind für die Arbeit mit dieser Elektrode Schwachstrombetriebsarten mit flacher Impulsfront erforderlich, was die Leistung, Qualität und Betriebssicherheit herabsetzt»

Außerdem kann man tiefe Bohrungen großen Durchmesdesaalb
sers nicht herstellen, weil während des Bildens einer

Bohrung das Werkstückmaterial in der Mähe der Wände der Elektrode in einem Abstand von 1 - 1,5 mm entfernt wird, während im Zentrum der Bohrung in dem zu bearbeitenden Werkstück ein Vorsprung entsteht.

Bekannt ist auch eine "Einrichtung zur Elektroerosion von Metall" (s. US-PS . 271Ö5Ö1, Kl.

219-15, 1955), bei der im Inneren einer zylindrischen Hohlelekürode eine andere zylindrische Hohlelektrode auf dem Niveau der ersten symmetrisch angeordnet ist· Diese zweite Elektrode entfernt teilweise den. Kern, läßt jedoch im Zentrum einen nicht entfernten Abschnitt zurück.

Bei einer gewissen !Tiefe der Bohrung hört die Entfernung der erodierten Fraktion aus der inneren zylindrischen Elektrode auf, und weiteres Vertiefen der Bohrung wird unmöglich. Die erodierte Fraktion mit der Flüssigkeit wird über den Spalt zwischen den V/änden der äußeren und der inneren Elektrode entfernt.

Diese Einrichtung erzeugt Bohrungen nur kleiner Tiefe und großen Durchmessers und ist unzuverlässig im Betrieb.

Am nächsten kommt der vorliegenden Erfindung dem technischen üesen und dem erzielbaren positiven Effekt nach die Ffi-PS 2097709, Kl. IPK B 23 P, 1/00,

1971 "Elektrode zur elektroerosiven Bearoeitung, Verfahren zu ihrer Anwendung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens'¹, in welcher die Werkzeugelektrode eine Zentralelektrode enthält, die in einer Hülle angeordnet ist. Die Zentralelektrode ist in Form eines wendelförmig verdrehten Stabes mit rechteckigem oder dreieckigem.Querschnitt ausgebildet und in einer Höhe mit der Hülle angeordnet.
Die Zentralelektrode ist wendelförmig verdreht zur .Bildung/zwischen ihr und der Innenfläche der Hülle von schraubenförmi^i^urchgängen', welche die Längsachse der «Verkzeugelektrode nicht überschreiten.

Jedoch gewährleistet eine derartige Konstruktion der V/erkzeugelektrode das Bilden von Bohrungen nur auf eine geringe Tiefe und ist leistungsschwach. Dies erklärt sich dadurch", daß im Bereich großer Ströme die sich bildende stückige Grobfraktion keine Möglichkeit hat, sich von der Zentralelektrode zu lösen, und sie schweißt sich an diese an, da der Elektrodenzwischenspalt sehr klein ist. Andererseits kann man Konzentration der entwickelten Energie auf einem geringen Abschnitt der Elektrode sicherstellen, was die Leistung herabsetzt, v/eil die Menge des erodierten Materials mit der Zunahme der Dichte der entwickelten Energie größer wird. Außerdem leistet die wendelförmig verdrehte Zentralelektrode, die im Inneren der Hülle angeordnet ist, einen Widerstand gegen den Aufstrom der Flüssigkeit mit der erodierten Fraktion. Dies fuhrt zum Wiederschlagen der erodierten Fraktion an den kanten der wendeiförmigen Zentralelektrode und zum Ansammeln der mit nachfolgender Verstopfung des Kanals der Werkzeugelektrode durch die Fraktion. Im Endergebnis geht die Betriebssicherheit der Einrichtung zurück. Außerdem gestattet eine solche Konstruktion der Werkzeugelektrode es nicht, Bohrungen kleiner Größe herzustellen, was die Folge davon ist, daß die wendeiförmige Gestalt der Zentralelektro de verhältnismäßig große Quermaße auf v/eisen soll·

Bekannt ist ein Verfahren zur Bearbeitung eines werkstoffs durch Elektroerosion (s. US-PS

2902504, Kl. 219-6?), bei welchem man einer Werkzeugelektrode eine fortschreitende Vorschubbewegung relativ zu einem zu bearbeitenden »Verkstück erteilt, indem man das Arbeitsende der Werkzeugelektrode während der Vorschubbewegung zumindest um eine kombinierte Bewegung in einer Richtung ablenkt, die sich von der ursprünglichen Richtung der fortschreitenden Vorschubbewegung unterscheidet. Das Arbeitsende der Werkzeugelektrode wird in Richtung zu dem zu oearbeitenden Werkstück linear verschoben, dann zur Herstellung von Profilbohrungen um einen nichtzentraleη Punkt relativ zum Zentrum des Arbeitsendes der Werkzeugelektrode um einen im voraus eingestellten Winkel in Drehung versetzt, indem man das Arbeitsende der Werkzeugelektrode derReihe nach verschiebt. Dann wird es erneut um dasselbe Zen-■crum unter einem zweiten eingestellten Winkel in Drehung versetzt. Alle diese Stadien werden einigemal wiederholt.

Jedoch erlaubt dieses Verfahren es nicht, tiefe Bohrungen kleinen Durchmessers zu erhalten. Es ist auch nicht möglich, Bohrungen mit einem komplizierten Profil mit umgekehrtem Winkel herzustellen, v/eil das Arbeitsende der Werkzeugelektrode nach Vollendung des ersten Stadiums des Prozesses in die ursprüngliche Stellung ohne Bearbeitung der Werkstückinnenfläche zurückgeführt wird.

Das Profil der zu bildenden Bohrung hängt von der Form der Werkzeugelektrode ab, wobei die Werkzeugelektrode eine Querschnittsform aufweisen soll, die dem Profil der Bohrung auf der gesamten Länge identisch ist. Die Bewegung der Elektrode im Kanal soll ungehindert vonstatten gehen.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde," eine

--€r -

Konstruktion der '.verkzeugelektrode und ein Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von Werkstücken zu entwickeln, die das Bilden von Durchgangs- und Grundbohrungen verschiedener Tiefe und verschiedenen Durchmessers sowie auch von Bohrungen mit einem komplizierten Profil im Quer- und Längsquerschnitt bei hoher Leistung und Betriebssicherheit der Werkzeugelektrode und hoher Qualität der zu bildenden Bohrung sicherstellt und. zwar in nur einem Ansatz ohne irgendeine Vorbearbeitung und ohne ftacharDeit ·

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Werkzeugelektrode zum elektroerosiven 3ilden von Bohrungen in Werkstücken, die eine Zentralelektrode enthält, welche aus einem elektrisch leitenden Material besteht und in einer Hülle gleichachsig angeordnet ist, erfindungsgemäß die Zentralelektrode in bezug auf die Hülle mit einem Spalt angeordnet ist und über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle in Richtung zu dem _Zu ' bearbeitenden Werkstück hinausragt· ^Es ist zweckmäßig, die Hülle aus Metall auszuführen.

Es ist vorteilhaft ' , auf die Hülle, die aus Metall besteht, einen Elektroisolierüberzug in einem gewissen Abstand vom Arbeitsende der Hülle aufzutragen, andererseits

Es istVmöglich, die Hülle aus einem Dielektrikum auszuführen.

Auch ist vorgesehen, die Hülle in Form eines Rohres und die Zentralelektrode als Stab auszubilden oder die Hülle und die Zentralelektrode mit einem Querschnitt auszuführen, welcher dem Profil der zu bildenden Bohrung ähnelt.

Dadurch, daß die Zentralelektrode über die Grenzen des Arbeitsendes in Richtung zu dem zu bearbeitenden ϊ/erkstück hinausragt und die Zentralelektrode mit einem Spalt in bezug auf die Hülle angeordnet ist, wird das Erzeugen ^ν°^η Bohrungen großer Tiefe sichergestellt.

Die Ausführung der Hülle aus Metall ohne Spannung szuführung zu ihr trägt zur Beschleunigung des Erosionsprozesses durch Abschirmung der Mantelfläche der Zentraleleictrode zwecks Vermeidung einer Energiestreuung und zu einem effektiveren Austrag der erodierten Fraktion über die Spalte zwischen der Zentralelektrode und der Hülle, zwischen der Hülle und dem Werkstück bei« Außerdem gewährleistet die starr befestigte LIetallhülle ein genaues Bilden von Bohrungen ohne Abweichung vom Zentrum.

Die Ausführung der Hülle aus Metall unter. Zuführung einer Spannung desselben Potentials wie auch zur Zentralelektrode trägt zur Steigerung der Leistung beim Bohren dadurch bei, daß auch die Hülle sich ,.,- am Erosionsprozeß beteiligt.

Die Ausführung der Hülle aus Metall mit Elektroisolierüberzug, wenn der Hülle eine Spannung zugeführt wird, gewährleistet eine weitere Erhöhung der Leistung und der Genauigkeit der Bohrungen dadurch, daß keine 2Q Energieabwanderung von der Mantelfläche der Hülle stattfindet, und Energie der Einzelladung wird nur im Zwischenraum Werkstück - Zentralelektrode oder Werkstück - Hülle entwickelt.

Die Ausführung der Hülle aus einem Dielektrikum gestattet es, übertiefe Bohrungen kleinen Durchmessers dank der Verwendung einer dünnwandigen Hülle herzustellen sowie den Wirkungsgrad, die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Sauberkeit beim Bilden von Bohrungen dadurch zu erhöhen, daß die Möglichkeit der Entstehung eines Kurzschlusses zwischen der Mantelfläche der Zentralelektrode und den Wänden der zu bildenden Bohrung völlig ausgeschlossen wird.

Die Ausbildung der Hülle in Gestalt eines Eohrs und der Zentralelektrode in Form eines Stabes gewährleistet bei allen übrigen Unterschieden die Herstellung von ' Bohrungen großer 'i'iefe mit einem über die Tiefe konstan-

-Ju-

tem Querschnittsprofil.

Die Ausführung der Hülle und der Zentralelektrode mit einem Querschnitt, der dem Profü der zu bildenden Bohrung ähnelt, gewährleistet die Herstellung von Bohrungen unterschiedlicher Konfiguration mit einem über die Tiefe konstanten Querschnittsprofil.

Zum Bilden von Fassonbohrungen mit einem vorgegebenen komplizierten Längsschnittsprofil ist das aus der Hülle herausragende Ende der Zentralelektrode zweck-/jQ mäßigerweise unter einem Winkel ⁰^ gebogen auszuführen, wobei das Ende des gebogenen Teils über die Grenzen der Kantelflache der Hülle vorsteht.

Es ist zweckmäßig, beim elektroerosiven Bilden -von Bohrungen in einem Werkstück mittels einer /je Werkzeugelektrode, bei welchem der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschreitende Vorschubbewegung gegeneinander einteilt wird, Zentralelektrode oder Werkstück in Drehbewegung zu versetzen.

Es.wird bevorzugt, beim elektroerosiven BiI-den von Bohrungen in einem Werkstück mittels einer Werkzeugelektrode, bei welchem der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschreitende Vorschubbewegung relativ zueinander erteilt wird, die fortschreitende Vorschubbewegung der Hülle und der Zentralelektrode in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück unabhängig voneinander zu bewerkstelligen.

Die erfindungsgemäßen Verfahren erlauben es, Bohrungen verschiedener Tiefe in Werkstücken beliebiger Größe und beliebigen Gewichtes herzustellen.

Es ist vorteilhaft, beim elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken mittels einer Werkzeugelektrode, bei welchem der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschreitende Vorschubbewegung gegeneinander erteilt wird, die fortschreitende Vorschubbewegung der Hülle und die fortschreitende Vorschubbewegung der Zentralelektrode unabhängig voneinander unter

gleichzeitiger Drehung entweder der Zentralelektrode oder des Werkstücks zu bewerkstelligen.

Mn derartiges Verfahren ermöglicht es, tiefe Bohrungen in großen Werkstücken und an schwer zugänglichen Stellen von Werkstücken, darunter auch zur Herstellung von rohrförmigen Erzeugnissen, zu bilden.

Außerdem ist es zur Erzielung eines Profils der zu bildenden Bohrung mit umgekehrtem Winkel zweckmäßig, beim elektroerosiven Bilden von Bohrungen in einem Werkstück mittels einer Werkzeugelektrode, bei welchem man der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschreitende Vorschubbewegung gegeneinander erteilt, die Werkzeugelektrode oder das Werkstück während der Vorschubbewegung zumindest um eine kombinierte Bewegung in zur Richtung ihres Vorschubs senkrechter Richtung abzulenken^ _n&ch _der vertiefung der Werkzeugelektrode -in das zu bearbeitende Werkstück der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück in einer vorgegebenen Tiefe eine Verschiebung in zum Vorschub umgekehrter Richtung mit einer solchen Geschwindigkeit zu erteilen, daß die Erzielung eines Profils der zu bildenden Bohrung mit umgekehrtem Winkel gewährleistet ist.

Es ist zweckmäßig, zur Herstellung von Bohrungen mit runden Querschnitten die Zentralelektrode der Werkzeugelektrode oder das Werkstück relativ zueinander in Drehung zu versetzen.

Es ist vorteilhaft, zur Steigerung der Prozeßleistung die Werkzeugelektrode und das Werkstück unabhängig voneinander in entgegengesetzten Richtungen in Drehung zu versetzen.

Die Anwendung des erfindungsgeinäß en

Verfahrens gestattet es, Bohrungen mit einem beliebigen, über die Tiefe veränderlichen Querschnittsprofil in verschiedenen elektrisch leitenden Materialien zu bilden.

Ferner erlaubt die Anwendung dieses Verfahrens es,

Krümmung und Abmessungen von über die Tiefe veränderlichen Querschnittsprofilö* bei _zu bildenden Bohrungen zu regeln.

-drunter umgekehrte-n Winkel wird ein Winkel verstanden, der im Werkstück bei der Bewegung einer vVerkzeugelektrode mit gebogenem her ausrasenden Teil der Zentralelektrode um einen Winkel σί < 90° in zur ursprünglichen Vorschubrichtung umgekehrter Richtung und bei gleichzeitiger Bewegung der Werkzeugelektrode in der zur Vorschubrichtung senkrechter Richtung erhalten wird.

!Kurzes Verzeichnis der Zeichnungen

Im folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnungen erläutert, in diesen zeigen:

Fig. 1 die Konstruktion einer Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken, gemäß der Erfindung;

Fig. 2 die Konstruktion einer Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen unter Zuführung einer Spannung zu der aus Metall bestehenden Hülle, gemäß der Erfindung;

Fig. 3 die Konstruktion einer Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken, bei welcher auf die aus Metall bestehende Hülle ein Elektroisolierüberzug aufgetragen ist, gemäß der Erfindung j

- Fig. 4 die Konstruktion einer Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken mit einer Hülle, die aus einem Dielektrikum besteht j gemäß der Erfindung;

Fig. 5 die Konstruktion einer Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden. von Bohrungen in Werkstükken, bei welcher die Hülle und die Zentralelektrode in Form einesVielfIachs ausgebildet sind, gemäß der Erfindung;

Fig. 6 die konstruktion einer Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in 'Werkstücken, bei welcher die Hülle und die Zentralelektrode in Ge-

st alt eines Scerns ausgebildet sind, gemäß der Erfindung;

Fig. 7 die Konstruktion einer Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken, bei welcher die Hülle und die Zentralelektrode in Form eines Vielflachs mit belieoigen Winkeln ausgebildet ist, gemäß der Erfindung;

Pig. ö die Konstruktion einer Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von 3ohrungen in Werkstücken, gemäß der Erfindung;

Fig. 9 die Konstruktion einer VVerkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen unter Zuführung einer Spannung zur Hülle, die aus Metall besteht, i-:emäß der Erfindung;
Fig. 10 die Konstruktion einer Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken, bei v/elcher auf die Hülle, die aus Metall benteht, ein Elektroisolierüberzug aufgetragen ist, gemäß der Erfindung ;

Fig. 11 die Konstruktion einer Werkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken mit einer Hülle, die aus einem Dielektrikum besteht, gemäß der Erfindung;

Fig. 12 die Konstruktion einer Werkzeugelektrode zum Bilden von Bohrungen in Form eines Schlitzes mit einem über die Tiefe konstanten (Querschnittsprofil, gemäß der Erfindung;

Fig. 13 dasselbe wie in Fig. 8" Draufsicht;

Fig. 14, 15, 16 Profile von zu bildenden schlitzförmigen Bohrungen bei verschiedenen 3iegewinkeln des herausrasenden Teils der Zentralelektrode mit einem über die Tiefe veränderlichen Querschnittsprofil, gemäß der Erfindung;

Fig. 17 ein Profil einer zu bildenden- schlitzförmigen Bohrung mit umgekehrtem Profil und über die Tiefe veränderlichem Profil, gemäß der Erfindung;

Fig. 1ö, 19» 20 ein rundes Formprofil von zu bildenden Bohrungen bei gebogenem herausragendem Teil;

Fig. 21 ein rundes Formprofil von zu bildenden Bohrungen mit umgekehrtem Winkel, gemäß der Erfindung.

Beste Ausführungsvarianten der Erfindung

Die erfindungsgeinäße y/erkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken enthält eine Zentralelektrode 1 (Fig. 1), die aus einem elektrisch leitenden Material besteht und auf die ein hohler Aufsatz 2 mit Stutzen 3 aufgesteckt ist, welcher an der Zentralelektrode 1 mit Hilfe einer Buchse 4 und eines Dichtungsmittels 5 befestigt wird.

Auf der zur Anordnung der Buchse 4- entgegengesetzten Seite ist auf den Aufsatz 2 eine Hülle 6 aufgezogen, derart, daß sie die Zentralelektrode 1 mit einem Spalt AB umfaßt, wobei die Zentralelektrode 1 über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle 6 in Richtung zu einem zu bearbeitenden Werkstück 7 um eine Länge BC hinausragt. Das nichtarbeitende Ende der Zentralelektrode 1 ist mit einer Vorrichtung β verbunden, die die Befestigung, den Vorschub und die Justierung der W'erkzeugelektrode gewährleistet.

Es sei nun die Arbeit der Werkzeugelektrode betrachtet. Das Arbeitsende der Zentralelektrcde 1 stellt man gegenüber dem werkstück 7 ein und verbindet mit der negativen, das Werkstück 7 mit der positiven Klemme einer (in der Zeichnung nicht gezeigten) Impulsstromquelle. Nachdem das Arbeitsende der Zentralelektrode 1 der W'erkzeugeiektrode sich dem Werkstück 7 auf einen Abstand genähert hat, der zur Imtstehung eines Funkens zwischen ihnen ausreicht, findet eine Erosion des Materials des Werkstücks 7 im Bereich des herausragenden Arbeitsteils der Zentralelektrode 1 statt. Infolgedessen bildet sich im Werkstück 7 eine Aushöhlung 9, die gemeinsam mit dem Spalt AB zwischen der Zentralelektrode 1 und der Hülle 6 und dem Spalt DE zwischen der Hül-

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-aale 6 und dem Werkstück 7 es gestattet, die im Schwebezustand befindliche erodierte Fraktion leicht zu entfernen; Die Kombination der Merkmale -.Anordnung der Zentralelektrode 1 mit dem Spalt AB in bezug auf die Hülle 6 und Auskragung der Zentralelektrode 1 über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle 6 in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück 7 - gewährleistet ein effektives Austragen von Erosionsprodukten aus der Bearbeitungszone, wodurch die Leistung und Qualität der Bearbeitung sowie die Tiefe von zu bildenden Bohrungen bei geringen Durchmessern erhöht werden.

Es wird ein Fall betrachtet, wo die Hülle 6 aus Metall besteht. Möglich ist eine Variante, bei welcher der Hülle 6 keine Spannung zugeführt wird. In diesem Fall dient sie zur Abschirmung der Hantelfläche der Zentralelektrode 1 zwecks Vermeidung einer Energiestreuung und zu einem -^ffektiveren Austrag der erodierten Fraktion über die Spalte AB und DE. Außerdem gewährleistet die am Aufsatz 2 starr befestigte Hülle 6 ein genaues'Bilden von Bohrungen ohne Abweichung vom Zentrum.

Zur Steigerung der Leistung beim Bilden von Bohrungen verbindet man die Hülle 6 (Fig. 2) mit der negativen Klemme einer Impulsstromquelle, d.h., man führt dasselbe Potential wie auch zur Zentralelektrode 1 zu.

In diesem Fall beteiligt sich die Hülle 6 am Prozeß des Bildens der Bohrungen, in der Anfangsperiode des Bildens einer Bohrung findet eine Erosion des Materials des Werkstücks 7 im Bereich der Zentralelektrode 1 statt, was zur Ausbildung einer kleinen Aushöhlung 9 am We rkstück 7 führt .Dann erteilt man der Werkzeugelektrode eine fortschreitende Vorschubbewegung. Bei der weiteren Vertiefung der Zentralelektrode 1 in die gebildete Aushöhlung 9 wird der Abstand zwischen dem Werkstück 7 und der Hülle 6 reduziert, was zum Funkeneinsatz zwisehen dem Werkstück 7 und der Hülle 6 führt. Infolgedessen ^ ^x das Arbeitsende der Hülle 6 in den Prozeß des elektroerosiven Bildens der Bohrungen, und es bil-

det sich eine große Aushöhlung 10.

eines

Unter Gewährleistung Vorschubs der Werkzeugelektrode mit der erforderlichen Geschwindigkeit in die Tiefe der herzustellenden Bohrung wird ein technologischer Prozeß eingestellt, bei dem ein aufeinanderfolgendes Bilden der Bohrung durch Teile der »Verkzeugelektrode eingehalten wird: zuerst durch die Zentralelektrode 1 und dann durch die Hülle 6, d.h., es geschieht ein automatisches selbsteinstellendes etappenweises Bohren einer tiefen Bohrung, wo gleich nach dem Bilden einer kleinen Bohrung das Bilden einer großen Bohrung vor sich geht.

Zur Erhöhung der· Leistung und Genauigkeit beim Biiden von tiefen Bohrungen trägt man auf die Hülle 11 (Fig. 3)» die aus Metall bei Spannungszuführung zu ihr besteht, in einem gewissen Abstand vom Arbeitsende der Hülle 11 einen Elektroisolierüberzug 12 auf. Die !Notwendigkeit, den Überzug 12 auf zutrag en, erklärt sich dadurch, daß- bei der Vorwärtsbewegung der Werkzeugelektrode auf eine große Tiefe die kantelflache der Hülle 6 (Fig. 1, 2) in Funktion tritt, was zu einem Energieverlust führt und folglich es nicht gestattet, die Form des Ent ladungsimpulses über die gesamte Tiefe beizubehalten und Energie einer hohen Dichte vom stirnseitigen Teil der Hülle 6 aus zu entwickeln.

Eine kennzeichnende Charakteristik der Arbeit der Hülle 11 (Fig. 3) mit Elektroisolierüberzug 12 ist, daß die Energie der Einzelladung in nur einem Zwischenraum entwickelt wird: entweder Werkstück 7 - Zentralelektrode 1, oder . Werkstück 7 - Hülle 11. Dies erhöht die Dichte der entwickelten Energie und führt zu einer Leistungssteigerung.

Zur Herstellung von Bohrungen kleinen Durchmessers ist es erforderlich, daß die Wände der Hülle 6, 11 (Fig. 1, 2, 3) eine geringere Dicke haben, was bei ihrer Ausführung aus Metall unmöglich ist. In diesem Fall wir,d die Hülle aus einem Dielektrikum gefertigt.

Die Verwendung einer dielektrischen Hülle 13 (Fig. 4) erlaubt es, die Liöglichkeit der Entstehung eines Kurzschlusses zwischen der Mantelfläche der Zentralelektrode 1 und den Wänden der zu bildenden 3ohrung völlig auszuschließen, was zuverlässige Bedingungen für eine störungsfreie Arbeit der Vv'erkzeugelektrode schafft und es gestattet, die Bohrung durch einen genau bestimmten stirnseitigen Abschnitt der Zenuralelektrode 1 zu bilden, welcher aus der dielektrischen Hülle 13 her-

^q ausragt. Dadurch ist es möglich, die Form des Entladung simpulses beim Bilden von Bohrungen über die gesamte 'i'iefe beizubehalten, d.h. ein genau kontrolliertes Bear beiten des Werkstücks 7 nach einer festgelegten Betriebsart oder nach einem vorgegebenen Programm durchzuführen.

Alles das wirkt sich wesentlich auf den Wirkungsgrad, die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Sauberkeit beim Bilden von Bohrungen aus und ermöglich es auch, übertiefe Bohrungen kleinen Durchmessers zu erhalten.

Das Bilden von Bohrungen mit Hilfe einer solchen Werkzeugelektrode geschieht in ebensolcher Weise wie

auch mit Hilfe der V/erkzeugelektrode mit . Metallhülle 6 (Fig. 1), wenn ihr keine Spannung zugeführt wird· Bei der Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahren zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen mit Hilfe von V/erkzeugelektroden der genannten Konstruktionl^eilt man zur Leistungssteigerung bei Notwendigkeit, runde Bohrungen zu erhalten, der Zentralelektrode 1 außer der fortschreitenden Vorschubbewegung auch eine Drehbewegung ·

Zur Beibehaltung der erforderlichen Länge BC (Fig. 1» 2, 3» 4) des herausrasenden Teils der Zentralelektrode 1 bei deren Verschleiß während der Arbeit sieht

man ^ fortschreitende Vorschubbewe der Hülle 6, 11, 13 und der Zentralelektrode 1 gig voneinander ^>vor.

Im folgenden wird die Konfiguration der Hülle und der Zentralelektrode zur Erzielung verschiedener Profi-

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le von zu bildenden Bohrungen betrachtet. Zur Herstellung von zylindrischen Bohrungen mit gleichem Längsschnitt wird die Zentralelektrode 1 (Fig. 1, 2, 3, 4) in Form eines Stabes,und die Hüllen 6,· 11 und 13 warden als Rohre ausgebildet. Mit Hilfe einer derartigen '.Verkzeugelektrode kann man aus zylindrischen üohlingen Werkstücke in Form von üohren herstellen sowie zylindrische Bohrungen in großen Werkstücken und an schwer zugänglichen Werkstückstellen bilden · Die Hülle kann in diesem Fall entweder aus Metall oder aus Metall mit dielektrischem überzug oder aber aus einem Dielektrikum bestehen.

Zum Bilden von Fassonbohrungen mit einem über die Tiefe konstanten Längs- und Querschnittsprofil werden

-je Hülle und . Zentralelektrode mit Querschnitten ausgeführt, welche dem Profil von zu bildenden Bohrungen entsprechen.. Es ist z.B. möglich, die Hülle 14 (Fig. 5) und die Zentralelektrode 15 in Form eines Vielflachs mit stumpfen (oder rechten) Winkeln zur Herstel-

_Oq lung von Bohrungen 16 mit einem vielflächigen Profil auszubilden.

Es ist weiterhin möglich, die Hülle 17 (Fig. 6) und die Zentralelektrode 1ö in Gestalt eines Sterns zur Herstellung von Bohrungen I9 mit Sternprofil auszubilden.

In Fig. 7 ist ein allgemeiner Fall der Ausführung der Zentralelektrode 20 und der Hülle 21 zur Herstellung einer Bohrung 22 mit dem Profil eines Vielflachs mit beliebigen Winkeln dargestellt.

Das Bilden von i'a&eonbohrungen 16, I9, 22 (Fig. 5, 6, 7) mit Hilfe der vorstehend g<.schilderten Konstruktion der Werkzeugelektroden erfolgt mit fortschreitender Vorschubbewegung der Werkzeugelektrode bei unabhängiger Verschiebung der Zentralelektrode 15» 18» 20 und der Hülle 14, 17, 21 relativ zueinander zustande.

Es sei nun eine Variante betrachtet, bei welcher

die Werkzeugelektrode mit gebogener Zentralelektrode ausgeführt ist.

Eine derartige erfindungsgemäße Werkzeugelektrode üum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken enthält eine Zentralelektrode 23 (Fig· 3)> die aus einem elektrisch leitendem Material besteht und auf die ein hohler Aufsatz 24 mit Stutzen 23 aufgesteckt ist, welcher an der Zentralelektrode 23 mit Hilfe einer 3uchse 26 und eines Dichtungsmittels 27 befestigt wird.

Auf der zur Anordnung der Buchse 26 entgegengesetzten Seite ist auf den Aufsatz 24 eine Hülle 26 aufgezogen, derart, daß sie die Zentralelektrode 23 mit einem Spalt AB umfaßt, wobei die Zentralelektrode 23 über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle 2Ü in Hichtung zu einem zu bearbeitenden Werkstück 29 hinausragt und der herausragende Teil der Zentralelektrode 23 unter einem . Winkel 06 gebogen ausgeführt ist, und wobei das Ende des gebogenen Teils über die Grenzen der Mantelfläche der Hülle 2ö vorsteht. Der Winkel ei liegt zwischen . 0< & < 180°.

Das nichtarbeitende made der Zentralelektrode 1 ist mit einer Vorrichtung 30 verbunden, die die Befestigung, den Vorschub und die Justierung der Werkzeugelektrode sicherstellt.

Es sei nun die Arbeit der Werkzeugelektrode betrachtet. Das Arbeitsende der Zentralelektrode 2¹^ stellt man gegenüber dem Werkstück 29 ein und verbindet^emit der negativen, das Werkstück 29 mit der positiven Klemme einer (in der Zeichnung nicht gezeigten) Impulsstromquelle. Nachdem das Arbeitsende der Zentralelektrode 23 der Werkzeugelektrode sich dem Werkstück 29 auf einen Abstand genähert hat, der zur Entstehung eines Funkens dazwischen ausreicht, findet eine Erosion des Materials des Werkstücks 29 im Bereich des herausragenden Arbeitsteils der Zentralelektrode 23 statt. Infolgedessen bildet sich im Werkstück 29 eine Aushöhlung 31, die gemeinsam mit dem Spalt AB zwischen der Zentralelektrode 23

der Hülle 28 und dem Spalt GD und KP zwischen der Hülle 6 und dem Werkstück 7 es gestattet, die im Schwebezustand befindliche erodierte Fraktion leicht zu entfernen. Die Kombination der Merkmale - die Anordnung der Zentralelektrode 23 mit Spalt A3 in bezug auf die Hülle 28 und die Auskragung der Zentralelektrode 23 über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle 28 in Richtung auf das zu bearbeitende Werkstück 29 sowie die Biegung derselben unter einem Winkel ⁰^ - gewährleistet ein effektives Austragen von Erosionsprodukten aus der Bearbeitungszone und steigert dadurch die Leistung des Prozesses·

Is sei ein Fall betrachtet, wo die Hülle 28, aus Metall besteht. Möglich ist eine Variante, bei welcher der Hülle.28 keine Spannung zugeführt wird. In diesem Fall dient sie zur Abschirmung der Mantelfläche der Zentralelektrode, 23 zwecks Vermeidung einer Energiestreuung und zu einem effektiveren Austrag der erodierten Fraktion über die Spalte CD und EF. Außerdem gewährleistet die am Aufsatz 24 starr befestigte Hülle 28 ein genaues Bilden von Bohrungen ohne Abweichung vom Zentrum.

Zur Steigerung der Leistung beim Bilden von Bohrungen verbindet man die Hülle 28 (Fig. 9) Jait der negativen Klemme einer Impulsstromquelle, d.h., man führt dasselbe Potential wie auch zur Zentralelektrode 23 zu. In diesem Fall beteiligt sich die Hülle 28 am Prozeß des Südens von Bohrungen. In der Anfangsperiode des Bildens von Bohrungen findet eine Erosion des Materials des Werkstücks 29 in* Bereich der Zentralelektrode 23 statt, was zur Ausbildung einer Aushöhlung 3I am Werkstück 29 führt. Dann geeilt man der Werkzeugelektrode eine fortschreitende Vorschubbewegung . Bei tieferem Eindringen der Zentralelektrode 23 in die gebildete Aushöhlung y\ wird der Abstand zwischen dem Werk-

3.5 stück 29 und der Hülle 28 reduziert, was zum Funkeneinsatz zwischen dem Werkstück 29 und der Hülle 28 führt. Infolgedessen tritt das Arbeitsende der Hülle 28 in den

Prozeß des elektroerosiven Bildens von Bohrungen,und es bildet sich eine Aushöhlung 32.

Aufgrund des Vorschubs der Werkzeugelektrode mit der erforderlichen Geschwindigkeit in die Tiefe der herzustellenden Bohrung wird ein . technologischer Prozeß eingestellt, bei dem ein aufeinanderfolgendes Bilden der Bohrung durch Teile der Werkzeugelektrode eingehalten wird: zuerst durch die Zentralelektrode 23 und dann durch die Hülle 2Ö, d.h., es geschieht ein automatisches selbsteinstellendes etappenweises Bilden einer tiefen Bohrung.

Zur Erhöhung der Leistung und Genauigkeit beim Bilden ^von tiefen Bohrungen trä^t man auf die Hülle 33 ^ (Fig. 10), die'aus Met al3^bei Spannungszuführung besteht, in einem gewissen Abstand vom Arbeitsende der Hülle 33 einen Slektroisolierüberzug 34 auf. Die Notwendigkeit, den überzug 3^ aufzutragen, erklärt sich dadurch, daß bei der Vorwärtsbewegung der V/erkzeugelektrode auf eine große Tiefe die Mantelfläche der Hülle

PO 28 (Fig. 8) in Funktion tritt, was zu einem Energieverlust führt und folglich es nicht gestattet, die Form des Entladungsimpulses über die gesamte l'iefe beizubehalten und Energie hoher Dichte vom stirnseitigen Teil der Hülle 28 aus. zu entwickeln.

Eine kennzeichnende Charakteristik der Arbeit-der Hülle 33 (Fig. 10) mit dem Elektroisolierüberzug 34 ist, daß die Energie der Einzelladung nur in einem Zwischenraum entwickelt wird; entweder Werkstück 29 Zentralelektrode 23, oder Werkstück 29 - Hülle 33.

Dies erhöht die Dichte der entwickelten Energie und führt zur Steigerung der Prozeßleistung.

Zur Herstellung von schmalen schlitzförmigen Bohrungen ist es erforderlich, daß die Wände der Hüllen 28 und 33 (Fig. 8, 91 10) eine geringere Dicke haben, was bei ihrer Ausführung aus Metall unmöglich ist. In diesem Fall wird die Hülle aus einem Dielektrikum gefertigt.

Die Verwendung einer dielektrischen Hülle 35 (Fig. 11) erlaubt es nicht, die Möglichkeit der Entstehung eines Kurzschlusses zwischen der Mantelfläche der Zentralelektrode 23 und den Wänden der zu bildenden Bohrung völlig auszuschalten, was zuverlässige Bedingungen für eine störungsfreie Arbeit der Werkzeugelektrode schafft und es gestattet, die Bohrung mittels des gebogenen herausredenden Abschnitts der Zentralelektrode 23 zu bilden.. Dadurch ist es möglich, die Form der Impuls ent ladung beim Bilden einer Bohrung über die gesamte Tiefe beizubehalten, d.h. ein genau kontrolliertes ^{ear ei} CTe¹S Werkstücks 29 nach einer festgelegten Betriebsart oder nach einem vorgegebenen Programm durchzuführen. Alles das wirkt sich wesentlich auf den Wirkungsgrad, die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Sauberkeit beim Bilden von Bohrungen aus und ermöglicht es auch, tiefe schmale schlitzförmige Bohrungen zu erhalten.

Das Bilden, von Bohrungen mit Hilfe einer solchen Werkzeugelektrode geschieht in gleicher Weise wie

mit Hilfe der to'erkzeugelektrode mit Metallhülle 23 (Fig. 8), wenn "Teeine Spannung zugeführt wird. Bei der Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahren zum elektroerosiven Bildenvon Bohrungen mit Hilfe von Werkzeugelektroden der genannten Konstruktionen /feilt man zur Leistungssteigerung-bei der Notwen- . digkeit, runde Bohrungen zu erhalten, der Zentralelektrode 23 außer der fortschreitenden Vorschubbewegung auch eine Drehbewegung .

Alle vorbeschriebenen Verfahren kann man zum Bilden · von verschieden tiefen Bohrungen zylindrischer Form, sowohl von Grund- als auch Durchgangsbohrungen, anwenden.

Es seien Varianten für die Herstellung von Bohrungen mit einem über die i'iefe veränderlichen Quer- und Längsschnittprofil betrachtet.

Das Profil des Quer- und des Längsquerschnitts ei-

ner zu bildenden Bohrung hängt in wesentlichem Maße von dem Biegewinkel oC des herausrasenden Teils der Zentralelektrode 1 ab. Der Winkelet kann in den Grenzen 0°<<^< <1öO° liegen.

c Durch Vorgeben eines erforderlichen ßiegewinkels o( des herausragenden Teils der Zentralelektrode 1 kann man eine Regelung des Itüaßes und des Profils des Quer- und des Längsschnittes einer zu bildenden. Bohrung durchführen.

Das Verfahren zum elektroerosiven3ilden von Bohrungen mit einem über die Tiefe veränderlichen Querschnittsj/rofil mit Hilfe des unter einem Winkel aC gebogenen herausragenden Teils der Zentralelektrode 1 wird folgendermaßen durchgeführt.

Je nach der Bewegung der Werkzeugelektrode entlang ihrer Achse in Richtung der zu bildenden Bohrung erfolgt deren allmähliches Eindringen in die ständig tiefer werdende Bohrung. Die Bohrung nimmt in diesem Fall die Form eines Schlitzes mit einem über die Tiefe konstanten Querschnittsprofil an (Fig. 12, 13)· Zum Bilden einer Bohrung mit einem über die Tiefe veränderlichen Querschnittsprofil /Geilt man der Werkzeug elektrode oder dem Werkstück 29 (Fig. 8) gleichzeitig mit dem Vorschub längs der eigenen Achse mindestens eine kombinierte Bewegung in zur Vorschubrichtung senkrechter Richtung um eine vorgegebene Größe . Hierbei kann die Geschwindigkeit der Verschiebung des Werkstücks 29 oder der Werkzeug elektrode in der senkrechten Richtung größer, kleiner οderVaerselben Größenordnung wie die Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks 29 oder der Werkzeugelektrode längs der eigenen Achse sein. In Abhängigkeit von dem Verhältnis der Verschiebungsgeschwindigkeiten der Werkzeugelek-"crode oder des Werkstücks 29 in zwei zueinander senkrechten Richtungen bildet sich eine über die Tiefe veränderliehe Fassonbohrung mit erforderlichem Profil und vorgegebenen Quer- und Längsmaßen aus.

-.2S-

Die Konfiguration d§r in diesem Fall zu bildenden Bohrungen hängt auch von der Wahl des Winkels oC ab. So erhält man für den Fall, daß der Winkel 06 gleich 90° ist, eine Konfiguration der zu bildenden Bohrung, wie sie in Fig. 14 gezeigt ist, für einen Winkel oC < 90° erhält man die in Fig. 15 gezeigte 3ohrung und für einen Winkel oC> 90° die in Fig. 16 gezeigte Bohrung.

Zur Erzielung eines Profils der zu bildenden, Bohrung mit umgekehrtem Winkel verwendet man die Zentralelektrode 23, deren Ende unter einem Winkel c?6 < 90° (Fig. 17) gebogen ist.

Wach dem' JÜndringen der Werkzeugelektrode in das 'Werkstück 29 ^feilt man der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück 29 in einer vorgegebenen Tiefe eine Bewegung in ' zur Vorschubrichtung senkrechter Richtung unter gleichzeitiger Verschiebung der Werkzeugelektrode oder des Werkstücks in <Richtung> zur Vorschubbewegung umgekehrter. In Abhängigkeit von dem geforderten Profil der zu bildenden Bohrung sowie von den (^uer— und Längsmaßen derselben wird ein erforderliches Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten des Vorschubs der Werkzeugelektrode oder des Werkstücks 29 in zwei zueinander sankrechten Eichtungen ausgewählt.

Zur Herstellung von runden Formprofilen von zu .bildenden Bohrungen, die über die Tiefe veränderlich sind und einen umgekehrten Winkel aufweisen,^eft;eilt man bei allen vorbeschriebenen Verfahrensschritten der Werkzeugelektrods öder dem Werkstück 29 eine Drehbewegung, Die Profile der in diesem Fall hergestellten Bohrungen sind in Figur 1ö, 19, 20 gezeigt, während in Fig. 21 ein Profil mit umgekehrtem Winkel gezeigt ist.

Die Drehung der ZentralelekOrode 23 (Fig. 8) der Werkzeugelektrode relativ zum Werkstück 29 bewerkstelligt man bei der Erzielung von runden Formprofilen von zu bildenden Bohrungen in großen Werkstücken und an schwer zugänglichen Stellen der 'werkstücke .

Die Drehung des Werkstücks 29r.relativ zur Werkzeug-

elektrode bewerkstelligt man beim Bilden von Bohrungen in Werkstücken mit kleinen Abmessungen«

Zur Steigerung der ir-rozeßleistung ist eine Variante möglich, bei der man gleichzeitig sowohl das Werk- stück 29s als auch die Zentralelektrode 23 der Werkzeugelektrode unabhängig voneinander in entgegengesetzten !Richtungen in Drehung versetzt.

Alle aufgezählten Stadien der vorstehend geschilderten Verfahren zum eleKtroerosiven Bilden von Bohrungen wiederholt man notwendigenfalls einigemal aber nur mit eine in. Ansatz.

Man sollte bemerken, daß alle Bewegungen zwischen dem Werkstück und der .verkzeugelektrode als Relativbewegungen betrachtet werden können. So z.B. wurden bei der Durchführung der vorbeschriebenen Verfahren zum elektroerosiven Lochen von Bohrungen Fälle befrachtet, wo das Werkstück unbeweglich blieb, während eine fortschreitende Vorschubbewegung in Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück<^der 7i/erkzeugelektrode7erteilt wurde. Zur Herstellung von zylindrischen Bohrungen versetzt man die Zentralele.ktiT.ode zusätzlich in Drehung. Solch ein Verfahren ist oei der Bearbeitung von großen Werkstücken und an schwer zugänglichen Stellen von Werkstücken zu bevorzugen . Es sind Fälle möglich, wo eine fortschreitende Vorschubbewegung dem Werkstück erteilt wird, während die Werkzeugelektrode in bezug auf das zu bearbeitende Werkstück unbeweglich bleibt. Es sei vermerkt, daß selbst für den Fall der unbeweglichen Werkzeugelektrode der Hülle oder der Zentralelektrode eine Verschiebung erteilt wird zur Beibehaltung der Größe des herausragenden Teils der Zentralelektrode je nach ihrem Verschleiß während der Elektroerosion.

Zur Herstellung von zylindrischen Bohrungen erteilt man dem Werkstück eine zusätzliche Drehbewegung, und zwar bei relativ feststehender Werkzeugelektrode.

Ein solches Verfahren ist bevorzugt bei der Bearbeitung von kleinen Werkstücken sowie auch zur Herstel-

lung von Werkstücken in Form von Eonren aus ütabrohlingen.

Es ist auch eine Variante möglich, bei welcher bei der fortschreitenden Vorschubbewegung der ,Verkzeugelek-"erode oder des ϊ/erkstücks gleichzeitig eine Drehbewegung sowohl der Zentralelektrode, als auch dem Werkstück in entgegengesetzten Richtungen orteilt wird. Dieses Verfahren ist zur Leistungssteigerung durch Erhöhung der Geschwindigkeit des Bohr prozesses zweckmäßig, wenn es bereits unmöglich ist, die Drehgeschwindigkeit der Zentralelektrode allein oder die Drehgeschwindigkeit des Werkstücks allein zu erhöhen.

Es sollte auch bemerkt werden, daß man beim IVi Uion von .Bohrungen mittels der erfindungenemsLßen ,Verkzeugelektro-

1^ den eine solche Arbeitsweise auswählen kann, bei welcher der Verschleiß des herausragenden Teils der Zentralelektrode und der Hülle gleich ist. In diesem Fall entfällt die Notwendigkeit der unabhängigen Verschiebung der Hülle und der Zentralelektrode relativ zueinander.

Somit gewährleisten die erfindungsgemäJB vorgeschlagenen Konstruktionen der Werkzeugelektrode und die Varianten des Verfahrens zum elektroerosiven Bilden., von .bohrungen in Werkstücken das Bilden, sowohl von Durchgangsals auch von Grundbohrungen verschiedener Tiefe und verschiedenen Durchmessers sowie mit einem komplizierten Profil im Quer- oder Längsquerschnitt bei hoher Leistung und Betriebssicherheit der Werkzeugelektrode und hoher Qualität der zu bildenden 3ohrung, welche

3-ⁿ aur einen Ansatz ohne irgendeine Vorbearbeitung und ohne Nacharbeit hergestellt wird.

Gewerbliche Verwertbarkeit

Die xtffindung kann Anwendung finden vorwiegend bei der Bearbeitung von elektrisch leitenden i.laterialien ■ durch Elektroerosion, und zwar von schwerbearbeit baren (überhörten, zähen) Materialien zur Herstellung von rohr""

förmigen Erzeugnissen und Teilen mit einem komplizierten Querschnitt spr of il. .«erkstücke, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Werkzeugelektrode nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet sind, verwendet man vorwiegend im Kraftfahrzeugbau, Verdichterbau, in der Hydraulik und Pneumatik.

Claims

PATENTANWALT Dipi-Phys FtSCNARD LUYKEN

829-E-61 - .26 - 27-3.1936, L/bj'

PATENTANSPRÜCHE

1. '»Verkzeugelektrode zum elektroerosiven Bilden,
von Bohrungen in Werkstücken, die eine Zentralelektrode enthält, welche aus einem elektrisch leitenden ftiaterial besteht und in einer Hülle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralelektrode (1, 15, 1ö» 20, 23) in bezug auf die-Hülle
(6, 11, 13, 14, 17, 21, 2Ü, 33, 35) mit Spiel angeordnet ist und über die Grenzen des Arbeitsendes der Hülle (6, 11, 13, 14, 17, 21, 2ö, 33, 35) in Hichtung
zum zu bearbeitenden Yterkstück (7, 29) hinausragt.

2. Werkzeugelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß die Hülle (6, 2Ö) aus Metall besteht.

3· Werkzeugelektrode nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Hülle (11, 33), die aus Metall besteht, ein ülektroisolierüberzug (12, 34) in einem gewissen Abstand vom Arbeitsende der Hülle (11, 33) aufgetragen ist.

4. WerkzeugelekOrode nach Anspruch 1, d a durch ge kenzeichnet, daß die Hülle
(13, 35) aus einem Dielektrikum besteht.

5· V/erkzeügelektrode nach Anspruch 1 oder 2 oder
3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (6, 11, 13) in Form eines Bohres und die Zentralelektrode (1) als zylindrischer Stab ausgebildet ist ·

6. Werkzeugelektrode nach Anspruch 1 oder 2 oder
3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (14, 17, 21) und die Zentralelektrode
(15, 181 20) mit einem querschnitt ausgeführt sind,
welcher den Profil der zu bildenden Bohrung entspricht.

7· Werkzeugelektrode nach Anspruch 1 oder 2,oder
3^dCr 4, dadurch gekennzeichnet, daß der herausragende i'eil der Zentralelektrode (23)

unter einem Winkel d gebogen ausgeführt ist, wobei das Ende des gebogenen Teils über die Grenzen der Mantelfläche der Hülle (2ö, 33, 35) vorsteht.

ö. Verfaliren zum elektroerosiven Bilden von 3ohrunden in Werkstücken mittels einer Werkzeugelektrode, ausgeführt gemäß den Ansprüchen 1, 2, 3» 5» 7, bei welchem man der werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschreitende Vorschubbewegung gegeneinander erteilt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zentralelektrode (1, 23) oder das Werkstück (7, 29) i& Drehbewegung versetzt.

9· Verfahren zum elektroerosiven ;vi 1<: c-.ό. von Bohrungen in Werkstücken mittels einer Werkzeugelektrode, ausgeführt gemäß den Ansprüchen 1, 2, 3» 4, 5» 6, 7, bei welchem man der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschreitende Vorschubbewegung gegeneinander erteilt, dadurch gekennzeichnet, daß man die fortschreitende Vorschubbewegung der Hülle (6, 11, 13, 14, 17, 21, 26, 33, 35) und der Zentralelektrode (1, 15, 1ö, 20, 23) in .Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück (7, 29) unabhängig voneinander bewerkstelligt.

10. Verfahren zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken mittels einer Werkzeugelektrode, ausgeführt gemäü den Ansprüchen 1, 2, 3, 5, 7, bei welchem man der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschreitende Vorschubbewegung gegeneinander erteilt , dadurch gekennzeichnet, daß man die fortschreitende Vorschubbewegung der Hülle (6, 11, 13, 26, 33j 35) und die fortschreitende Vorschubbewegung der Zentralelektrode (1, 23) unabhängig voneinander bei gleichzeitiger Drehung entweder der Zentralelektrode (1, 23) oder des Werkstücks (?, 29) bewerkstelligt.

11. Verfaliren zum elektroerosiven Bilden von Bohrungen in Werkstücken mittels einer Werkzeugelektrode, ausgeführt gemäß dem Anspruch 7, bei welchem man der Werkzeugelektrode oder dem Werkstück eine fortschrei-

- 2ο -

te ride Vorschubbewegung relativ zueinander erteilt, indem man die . v.erkzeugelektrode oder das Werkstück während der Vorschubbewegung zumindest um eine kombinierte Bewegung in zur Richtung ihres Vorschubs senk-

rechter Richtung ablenkt, dadurch gekennzeichnet, .daß man je nach de4 Eindringen der V.erkzeugelektrode in das zu oearbeitende Werkstück (29) der IVerkzeugelektrode oder dem ',Verkstück (29) in einer vorgegebenen Tiefe eine Verschiebung in zum Vorschub

umgekehrter Richtung mit einer solchen Geschwindigkeit erteilt, welche die ürzielung eines Profils der zu bildenden Bohrung mit umgekehrtem Winkel gewährleistet.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zentraielektrode der Vverkzeugelektrode oder das Werkstück (29) relativ zueinander in Drehung versetzt.

13* Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zentralelektrode (23) der Werkzeugelektrode und das werkstück (29) unabhängig voneinander in entgegengesetzten Richtungen in Drehung versetzt.