DE935687C

DE935687C - Method and device for regulating the electrode feed rate during spark cutting

Info

Publication number: DE935687C
Application number: DED13163A
Authority: DE
Inventors: Carl Ballhausen
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1952-09-17
Filing date: 1952-09-18
Publication date: 1955-11-24

Description

Es ist bekannt, daß eine werkstoff abtragen de Bearbeitung von metallischen Werkstücken möglich ist, indem zwischen einer Elektrode und dem Werk-i stück mit insbesondere hochfrequentem Wechselstrom oder mit Kondensatorentladungen Funken gezogen werden. Dabei befinden sich die Elektrode und das Werkstück meist in einem kühlenden Mittel, und zwar vorzugsweise einem Öl geeigneter Zusammensetzung. It is known that machining of metallic workpieces is possible is by placing between an electrode and the work-i Pieces with especially high-frequency alternating current or with capacitor discharges sparks to be pulled. The electrode and the workpiece are usually in a cooling medium, and preferably an oil of suitable composition.

Die Erfindung bezieht sich auf Mittel zur Regelung der die Erosion hervorrufenden Funkenstrecke. Bekanntlich muß sichergestellt werden, daß während der werkstoffabtragenden Bearbeitung der Abstand der Elektrode vom Werkstück stets so groß ist, daß einerseits der Funken überspringen kann und andererseits ein Festbrennen der Elektrode am Werkstück vermieden wird. Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Regelung des Elektrodenvorschubs selbsttätig arbeitende Vorrichtungen zu verwenden, die hydraulisch oder elektrisch arbeiten. Bei diesen Vorrichtungen ist ein den Elektrodenvorschub steuernder elektrischer Motor vorgesehen, der seinerseits unter Einfluß der Funkenstreckenspannung steht. Hierdurch kann zwar erreicht werden, daß der Abstand der Elektrade vom Werkstück während der Abtragung eine bestimmte Größe behält. Indes sind hierzu elektrische Einrichtungen erforderlich, die kostspieligThe invention relates to means for regulating the spark gap causing erosion. As is known, it must be ensured that during the material-removing machining the distance between the electrode and the workpiece is always so great that, on the one hand, the sparks jump over can and on the other hand a sticking of the electrode to the workpiece is avoided. It is already have been proposed to regulate the electrode advance automatically operating devices to use that work hydraulically or electrically. These devices have a the electrode feed controlling electric motor provided, which in turn under the influence of Spark gap voltage. In this way it can be achieved that the distance between the electrade retains a certain size of the workpiece during the removal. However, there are electrical ones for this purpose Facilities required that are costly

sind und mit Rücksicht auf den notwendigen Vorschubmotor verhältnismäßig viel Raum beanspruchen. and take up a relatively large amount of space with regard to the necessary feed motor.

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren und' Vorrichtungen für Elektroden-Vorschub-Regelung beim Funkenschneiden innerhalb verhältnismäßig geringer Bearbeitungstiefen anzugeben, die in der Herstellung wesentlich einfacher und weniger kostspielig sind. Das Verfahren gemäß dier Erfindung ίο besteht darin, daß der Funkenstrom ein die Elektrode bewegendes, temperaturempfindliches Glied erwärmt. Als temperaturempfindliches Glied läßt sich in besonders zweckentsprechender Weise ein Bimetallkörper verwenden, es kann aber auch z. B. ein gas- oder flüssigkeitsgefülltes Rohr benutzt werden.The purpose of the invention is to provide a method and ' Devices for electrode feed control when cutting spark within relatively Specify low processing depths, which are much easier and less expensive to manufacture are. The method according to the invention consists in that the spark current enters the electrode moving, temperature-sensitive member warms up. As a temperature-sensitive member leaves use a bimetal body in a particularly appropriate manner, but it can also, for. B. a gas or liquid-filled pipe can be used.

Das Verfahren wird nachfolgend an Hand der schematischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsfotm der erfindungsgemäßen Vortichtung ao näher erläutert.The method is described below on the basis of the schematic representation of a preferred embodiment the Vorichtung according to the invention ao explained in more detail.

Ein Bimetallstreifen 1 ist einseitig federnd in den Träger 5 elektrisch isoliert eingespannt. Die Federkraft des Bimetallstreifens wird so eingestellt, daß die am vorderen Ende des Bimetallstreifens befestigte Elektrode 3 auf das Werkstück 4 drückt. ■ Die Unterlage, auf der sich das Werkstück 4 befindet und auf welcher der Träger 5 befestigt ist, wird an die Stromquelle angeschlossen, die den Funkenstrom liefert. Die Zuleitung des Stromes zur Elektrode 3 erfolgt über die Wendel 2, die um •den Bimetallstreifen 1 herumgelegt ist.A bimetallic strip 1 is clamped in an electrically insulated manner on one side in the carrier 5 in a resilient manner. The spring force of the bimetal strip is adjusted so that the attached to the front end of the bimetal strip Electrode 3 presses onto workpiece 4. ■ The base on which the workpiece 4 is located and on which the carrier 5 is attached, is connected to the power source that the Spark current supplies. The supply of the current to the electrode 3 takes place via the coil 2, which is around • the bimetallic strip 1 is lying around.

Die Vorspannung, mit welcher der Bimetallstreifen ι die Elektrode 3 auf das Werkstück 4 drückt, kann durch nicht dargestellte Schrauben od. dgl. eingestellt werden.The bias with which the bimetallic strip ι presses the electrode 3 onto the workpiece 4, can be set by screws (not shown) or the like.

Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß der Strom zur Elektrode 3 unmittelbar durch den Bimetallstreifen zugeführt wird, und es ist ferner möglich, den Strom teilweise über eine Wendel 2 und teilweise durch den Bimetallstreifen zuzuleiten. In jedem Falle wird durch den fließenden Strom eine Erwärmung des Bimetallstreifens hervorgerufen, so daß sich der Streifen derart biegt, daß sich der Abstand zwischen Elektrode undWerkstück bei Erwärmung vergrößert und bei Abkühlung verringert.The arrangement can also be made so that the current to the electrode 3 through directly the bimetallic strip is fed, and it is also possible to partially pass the current through a helix 2 and partly through the bimetallic strip. In any case, it will flow through the Electricity caused the bimetal strip to heat up, so that the strip bends in such a way that that the distance between the electrode and the workpiece increases when it is heated and when it cools down decreased.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Da beim Einschalten des Stromes die Elektrode 3 mit einer gewissen eingestellten Vorspannung auf das Werkstück drückt, fließt ein bestimmter Kurzschlußstrom, dessen- Größe sich aus der angelegten Spannung, den vorgesehenen Widerständen und Drosseln ergibt. Entsprechend der Stromstärke wird der Bimetallstreifen von der Wicklung 2 oder im unmittelbaren Stromdurchgang so angeheizt, daß sich der Streifen nach oben durchbiegt. Die Elektrode hebt sich infolgedessen vom Werkstück ab, und es setzt die Funkenentladung zwischen Elektrode und Werkstück ein. Der während der Funkenentladung fließende Strom ist geringer als der Kurzschlußstrom, er wird jedoch durch geeignete Einregelung so groß gehalten, daß eine ge- wisse Durchbiegung des Streifens 1 und damit eine geeignete Länge der Funkenstrecke aufrechterhalten wird. Bei geringen Stromstärken ist die Erwärmung des Bimetallstreifens' durch eine Wendel 1 zweckmäßig, bei hohen Stromstärken ist die Widerstandserhitzung des Bimetallstreifens selbst, allein oder in Verbindung mit der indirekten Erwärmung¹, vorteilhaft.The operation of the device is as follows: Since when the current is switched on, the electrode 3 presses against the workpiece with a certain pre-set voltage, a certain short-circuit current flows, the size of which results from the applied voltage, the resistors and chokes provided. Depending on the current strength, the bimetallic strip is heated by the winding 2 or in the direct current passage so that the strip bends upwards. As a result, the electrode lifts off the workpiece and the spark discharge sets in between the electrode and the workpiece. The current flowing during the spark discharge is less than the short-circuit current, but it is kept so large by suitable control that a certain deflection of the strip 1 and thus a suitable length of the spark gap is maintained. In the case of low currents, the heating of the bimetallic strip by a helix 1 is expedient; in the case of high currents, the resistance heating of the bimetal strip itself, alone or in conjunction with the indirect heating ¹ , is advantageous.

Wenn die Abtragung des Werkstoffes so weit fortgeschritten und damit die Elektrode so weit bewegt worden ist, daß die ursprünglich eingestellte Federkraft entspannt ist, hören die Funkenentladungen auf. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist daher geeignet für die Bearbeitung von Werkstücken, bei denen es auf eine verhältnismäßig geringe Tiefe der Abtragung ankommt, so beispielsweise zum Einarbeiten von Spanleitstufen in mit Hartmetall bestückten Werkzeugen oder Stahlwerkzeugen. Selbstverständlich ist die Anwendungsmöglichkeit des Verfahrens und der Vorrichtung nicht auf solche Werkzeuge beschränkt, es können vielmehr grundsätzlich alle elektrisch leitenden metallischen Werkstoffe auf diese Weise bearbeitet werden.When the erosion of the material has progressed so far and thus the electrode moves so far has been that the originally set spring force is relaxed, hear the spark discharges on. The device according to the invention is therefore suitable for machining workpieces, where a relatively small depth of the removal is important, for example For working in chip breakers in tools or steel tools equipped with hard metal. It goes without saying that the method and the device can not be used limited to such tools, in principle all electrically conductive metallic tools can be used Materials are machined in this way.

Gemäß der Erfindung kann die Vorrichtung auch abgewandelt werden, indem an Stelle des Bimetallstreifens ein geschlossenes federndes Rohr verwendet wird, das mit einem geeigneten Gas oder einer geeigneten Flüssigkeit gefüllt ist. Sinngemäß erfolgt die Anordnung dieses temperaturempfindlichen Gliedes genau so, wie für den Bimetallstreifen beschrieben. Die Federkraft wird durch eine Krümmung des Rohres erzeugt; bei Beheizung mittels der Wendel 2 oder infolge unmittelbaren Stromdurchganges durch die Rohrwandung· dehnt sich das Gas bzw. die Flüssigkeit im Rohr aus, was sich im Sinne einer Streckung des Rohres und damit einer entsprechenden Bewegung der Elektrode auswirkt.According to the invention, the device can also be modified by replacing the bimetallic strip a closed resilient tube is used, which is filled with a suitable gas or a suitable liquid is filled. Takes place analogously the arrangement of this temperature sensitive member exactly as described for the bimetal strip. The spring force is generated by a curvature of the tube; when heated by the coil 2 or as a result of the direct passage of current through the pipe wall Gas or the liquid in the pipe from what is in the sense of an elongation of the pipe and thus a corresponding movement of the electrode.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch zwecks Anwendung bei beliebig großen Bearbeitungstiefen mit einer zweiten gleichförmig¹ wirkenden Vorschubeinrichtung zusammenarbeiten. Der stetig wirkende Vorschub stellt sicher, daß die erforderliche enge Nachbarschaft zwischen Werkstück und Elektrode gewahrt bleibt, während die Regelvorrichtung mit dem temperaturempfindlichen Glied' Dauerkurzschlüsse verhindert und die Aufrechterhaltung der Funkenstreckenlänge sichert.The device according to the invention can also work for the purpose of application to any large processing depth to a second uniform ^1-acting feed means. The continuously acting feed ensures that the required close proximity between the workpiece and the electrode is maintained, while the control device with the temperature-sensitive element prevents permanent short circuits and ensures that the spark gap is maintained.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Procedure for electrode feed control with spark cutting within relatively shallow machining depths, thereby characterized in that the spark current is a temperature-sensitive moving the electrode Limb warms.

2. The method according to claim 1, characterized in that that a bimetal body is used as a temperature-sensitive member.

3. The method according to claim 2, characterized in that as temperature-sensitive

Limb a gas- or liquid-filled tube is used.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the automatically controlling, temperature-sensitive member with a second, steadily advancing feed device cooperates.

5. Apparatus for performing the method according to claim 1, 2 and 4, characterized by one or more resiliently clamped on one side, carrying the electrode at the front end Bimetal strips.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that that the spark current supply is placed as a heating winding around the bimetal body.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that in particular at high currents the power supply wholly or partially directly through the bimetal body he follows.

8. The device according to claim 5 to 7, using a gas or liquid-filled Tube as a carrier of the electrode.

Referred publications:
American Machinist magazine, March 3, 1952, pp. 136-141.

1 sheet of drawings

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