DE970696C

DE970696C - Vorrichtung zur masshaltigen Funkenerosions-Bearbeitung von leitenden Werkstoffen

Info

Publication number: DE970696C
Application number: DES37061A
Authority: DE
Inventors: Dagobert William Rudorff
Original assignee: Sparcatron Ltd
Current assignee: Sparcatron Ltd
Priority date: 1953-01-09
Filing date: 1954-01-08
Publication date: 1958-10-16
Also published as: GB760685A

Description

AUSGEGEBEN AM 16. OKTOBER 1958

S 37061 VIII d/ 21 h

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur maßhaltigen Funkenerosions-Bearbeitung von leitenden Werkstoffen, insbesondere von Hartmetallen, Metallkarbiden, Werkzeugstählen und rostfreien Stählen.

Bei solchen Vorrichtungen ist eine Abnutzung der Werkzeugelektrode während der fortschreitenden Bearbeitung nicht zu vermeiden, besonders wenn die Arbeitsleistung dadurch erhöht wird, daß die elektrische Funkenentladung mit einer Lichtbogenentladung abwechselt, die den Werkstoff an der Stelle, wo er vom Werkstück entfernt werden soll, vorwärmt. Es ist daher bei Feinbearbeitung der Werkstücke erwünscht oder öfters sogar notwendig, Mittel vorzusehen, durch die Änderungen in den Abmessungen der Elektrode und die damit verbundene Verringerung des Abstandes zwischen dem Elektrodenhalter und der Arbeitsfläche am Werkstück ausgeglichen werden, oder die Mittel so auszubilden, daß durch Regelung des Arbeitsvorganges das Werkstück mit Sicherheit die gewünschten endgültigen Abmessungen erhält.

Es sind bereits Vorrichtungen für Werkzeugmaschinen allgemein bekannt, welche die zu be-

809 635/58;

arbeitende Fläche des Werkstückes in unmittelbarer Nähe der Bearbeitungszone während des Arbeitsvorganges mittels eines Meßgliedes abtasten und die Bearbeitung nach Erreichen einer bestimmten Bearbeitungsstufe unterbrechen; diese-bekannten Meßfühler arbeiten auf mechanischer, elektrischer oder akustischer Grundlage oder mit Staudruckmessung.
Die Erfindung betrifft eine besonders vorteilhafte

ίο Ausbildung einer solchen Steuervorrichtung für die Funkenerosion.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch die Kombination der an sich bekannten Merkmale a) und b) und des neuen· Merkmais c):

a) Die zu bearbeitende Fläche des Werkstückes wird in unmittelbarer Nähe der Bearbeitungszone während des Arbeitsvorganges mittels eines Meßgliedes abgetastet, und die Bearbeitung wird nach Erreichen einer bestimmten Bearbeitungsstufe unterbrochen;

b) die Abtastung erfolgt mechanisch, elektrisch, akustisch oder durch Staudruckmessung;

c) als Meßglied wird ein vorzugsweise nichtleitender Meßstift aus einem Quarzstab od. ä. benutzt, der innerhalb der hohlen Elektrode längs verschiebbar ist, oder eine Rohrhülse, vorzugsweise aus feuerfestem und isolierendem Werkstoff, die teleskopartig auf der Elektrode verschiebbar ist, wobei der Hohlraum zwischen diesen beiden Teilen zum Zu- oder Ableiten einer Kühlflüssigkeit dienen kann, oder es wird als Meßglied ein Fühler eingesetzt, welcher den Staudruck der Kühlflüssigkeit mißt.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist bei Anwendung der an sich bekannten Vorrichtung zum Kopieren nach einer Schablone oder einem Modell der Fühler oder Taster in an sich bekannter Weise durch einen Pantographen od. dgl. mit dem Elektrodenhalter verbunden.

Weiterhin ist in Verbindung mit dem Elektrodenhalter eine Fühlerhülse aus feuerfestem und isolierendem Werkstoff vorgesehen, die teleskopartig auf der Elektrode verschiebbar ist und in geeigneter Weise, z. B. durch eine Feder, in Richtung gegen das Werkstück geschoben wird und mit dem Stromkreisschalter in Verbindung steht.

Die Zeichnung zeigt in vereinfachter Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung zur Bearbeitung eines stab- oder rohrförmigen Werkstückes, das eine zylindrische Form erhalten soll.

Die Elektrode 1 ist an einem Halter 2 befestigt, der an dem in Drehung versetzten Werkstück 3 entlang bewegt wird. Gemäß der' Erfindung ist ein Meßstift 4 od. dgl. vorgesehen, der auf dem Werkstück 3 an der Stelle anliegt, die gerade bearbeitet wird, und sich übereinstimmend mit dem Elektrodenhalter 2 am Werkstück entlang bewegt. Sobald das Werkstück an einer Stelle auf den gewünschten Durchmesser bearbeitet ist, betätigt der z. B. nach einer Bezugsmarke eingestellte Meßstift4 einen Ausschalter oder Unterbrecherkontakt 5 in den Stromleitungen 6, 7 zur Elektrode 1 und dem Werkstück 3. In diesem Stromkreis 6, 7 ist ein Kondensator 8 eingeschaltet. Durch Unterbrechung des Stromkreises 6, 7 ist die weitere Abtragung von Werkstoff an der jeweiligen Bearbeitungsstelle unterbunden.

Der Vorschub der Elektrode 1 erfolgt in an sich bekannter Weise durch einen Zahnstangentrieb 9. Bei der Bearbeitung eines Werkstückes 3 von zylindrischer Form kann der Meßstift 4 durch eine Nockenscheibe 10 betätigt werden, die dauernd umläuft und dabei periodisch auf den Meßstift einwirkt, um den Kontakt 5 zu öffnen und den Strom von der Arbeitselektrode abzuschalten und durch Schließen des Kontaktes den Strom einzuschalten, je nachdem, ob das eingestellte Endmaß bereits erreicht ist oder noch Werkstoff abzutragen ist. Zweckmäßig steht der Meßstift unter der Einwirkung, einer Druckfeder 11.

Als Meßstift kann ein in der hohlen Elektrode 1 verschiebbarer Quarzstab dienen. Der Meßstift kann aber auch aus einer vorzugsweise aus feuerfestem und isolierendem Werkstoff hergestellten Röhrhülse bestehen, die teleskopartig auf der Elektrode ι verschiebbar ist und gegebenenfalls auch als Leitung für die ununterbrochene Zufuhr einer Flüssigkeit zum Bespülen der Arbeitszone bei fortschreitendem Arbeitsgang dient. Beim Abdrehen, Schleifen oder sonstigen Bearbeiten regelmäßiger zylindrischer Körper kann der Meßstift bogenförmig in gleichmäßigem Abstand von der Elektrode geführt werden. Dabei ist er so angeordnet, daß er durch den mit ihm verbundenen Unterbrecher den Stromkreis öffnet, sobald eine Stelle am Umfang des Werkstückes gerade bis auf den gewünschten Durchmesser abgearbeitet worden ist.

Wenn Blindlöcher hergestellt werden sollen, können ähnlich konzentrisch angeordnete Meßstifte und Elektroden verwendet werden, wobei der Meßstift mit dem Boden der Bohrung in Berührung steht. Die Bearbeitung wird unterbrochen, wenn eine bestimmte Tiefe des Bohrloches erreicht ist. Ferner sind solche bei Kopiermaschinen an sich bekannten Anordnungen verwendbar, wo das Werkstück durch die Elektrode entsprechend der Kontur oder dem Profil eines Modells 12 geformt werden soll. Auf dem Modell 12 liegt ein Fühlstift oder Taster 13 auf, der an einem Fühlerarm 14 sitzt. An dem durch eine Hülse 15 an der Elektrode geführten Fühlerarm 14 bzw. an einem Pantographen od. dgl. ist dann in an sich bekannter Weise die Vorrichtung für den Vorschub der Elektrode 1 befestigt. Auch hier sind Mittel vorgesehen, um Ungenauigkeiten der Nachbildung in dem erzeugten Werkstück als Folge der Abnutzung der Elektrode zu vermeiden·.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann eine Hülse aus feuerfestem und isolierendem Werkstoff vorgesehen sein, die teleskopartig auf der Elektrode verschiebbar ist und in geeigneter Weise, z. B. durch eine Feder, in Richtung gegen das Werkstück geschoben wird. In ähnlicher Weise wird der Elektrodenhalter gegen das Werkstück be-

w-egt, um die Elektrode in den richtigen Abstand zu der zu bearbeitenden Fläche zu bringen. Dabei steht die Fühlerhülse in Verbindung mit einem Schalter, durch den der Arbeitsstrom zur Elektrode eingeschaltet wird, wenn die. Fühlerhülse von einer zweckmäßig einstellbaren Bezugsmarke aus in eine Stellung bewegt worden ist, die der maximalen Länge einer nicht abgenutzten Elektrode entspricht. Der Meßstift oder die Fühlerhülse kann ständig ίο an der Oberfläche des Werkstückes anliegen oder auch zeitweilig aussetzend, besonders bei vibrierender Elektrode.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Vorrichtung zur maßhaltigen Funken-

erosions-Bearbeitung von leitenden Werkstoffen, gekennzeichnet durch die Kombination der an sich bekannten Merkmale a) und b) und des neuen Merkmals c):

a) Die zu bearbeitende Fläche des Werkstückes wird in unmittelbarer Nähe der Bearbeitungszone während des Arbeitsvorganges mittels eines Meßgliedes abgetastet, und die Bearbeitung wird nach Erreichen einer bestimmten Bearbeitungsstufe unterbrochen;

b) die Abtastung erfolgt mechanisch, elektrisch, akustisch oder durch Staudruckmessung;

c) als Meßglied wird benutzt ein vorzugsweise nichtleitender Meßstift (4) aus einem Quarzstab od. ä., der innerhalb der hohlen Elektrode (1) längs verschiebbar ist, oder eine Rohrhülse, vorzugsweise aus feuerfestem und isolierendem Werkstoff, die teleskopartig auf der Elektrode verschiebbar ist, wobei der Hohlraum zwischen diesen beiden Teilen zum Zu- oder Ableiten einer Kühlflüssigkeit dienen kann, oder es wird als Meßglied ein Fühler eingesetzt, welcher den Staudruck der Kühlflüssigkeit mißt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung der an sich bekannten Vorrichtung zum Kopieren nach einer Schablone oder einem Modell (12) der Fühler oder Taster (13) in an sich bekannter Weise durch einen Pantographen od. dgl. mit dem Elektrodenhalter (2) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit dem Elektrodenhalter (2) eine Fühlerhülse aus feuerfestem und isolierendem Werkstoff vorgesehen ist, die teleskopartig auf der Elektrode verschiebbar ist und in geeigneter Weise, z. B. durch eine Feder, in Richtung gegen das Werkstück geschoben wird und mit dem Stromkreisschalter in Verbindung steht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 765550, 734752, 710858, 680230, 569046;

Zeitschrift »Werkstatt-Technik und Maschinenbau«, Heft 12, 1951, S. 458, 459.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809 63W5&