DK152095B - Mekanisk styrehoved til styring af et vaerktoejs bevaegelse - Google Patents

Description

DK 152095 B

Opfindelsen vedrører et mekanisk styrehoved til styring af et værktøjs bevægelse, navnlig en elektrode, der er indrettet til at fremstille et hulrum i et metalemne ved elektroerosion.

5 DK A 4536/76 beskriver en proces og et apparat til fremstilling af omdrejningshulrum i massive metalemner ved elektroerosion.

Der anvendes en stangformet elektrode, som via et styrehoved kan forskydes langs de tre lineære koordina-10 ter. Elektroden styres ved hjælp af en styrestang, der udøver et aksialt tryk, og som er hængslet på en elektrodeholder.

Undersøgelser, der har ført til styrehovedet ifølge opfindelsen, har vist, at såvel præcisionen som 15 hastigheden af arbejdet med værktøjet kan forbedres væsentligt ved følgende arrangementer, der i kombination forbedrer konstruktionen af styrehovedet ved, at værktøjet er forbundet med en understøt-20 ning, der ender i en fod i form af en spatil med tilspidset kant, og der er en hængslet, centreret forbindelse mellem foden og den gaffelformede ende af styrestangen, der har en ringformet skulder i vilkårlig afstand 25 fra den spatelformede fod og er indrettet til at rotere omkring sin akse og bevæge sig i aksial retning, samt en styreflade på et koaksialt, hult styreprisme er i kontakt med den tilspidsede kant af den spa-30 telformede fod og er afskåret på skrå, medens den modstående endeflade af prismet står vinkelret på prismeaksen og hviler på styrestangens skulder.

På grund af konstruktionen af styrehovedet ifølge opfindelsen bevirker en relativ rotationsbe-35 vægelse af styrehovedet i forhold til styreprismet 2

DK 152095 B

en roterende glidning af den tilspidsede kant af den spatelformede fod på styrefladen.

Den resulterende bevægelse af værktøjet afhænger af det af de to elementer - styreprisme og forlæn-5 gelse af styrestangen ud over hulrummet i styreprismet - der holdes ubevægelig under den relative bevægelse. Når styrestangen holdes ubevægelig, og prismet, og derfor styrefladen, roteres, beskriver værktøjet en svingende bevægelse i et plan, der går gennem ak-10 sen for styrestangen, idet graden af svingningen bestemmes af hældningen af styrefladen (første arbejdsform) . Hvis modsat styreprismet og dermed den skrå flade ved enden af prismet holdes i ro, og styrestangen roterer, vil enden af værktøjet beskrive en cir-15 kulær bevægelse omkring grundfladen af en kegle, hvis toppunkt er beliggende ved hængslingen af den spatelformede fod, og hvis frembringer i den stejleste stilling falder sammen med symmetriaksen for styrestangen, og i stillingen med maksimal hældning er 20 vinkelret på styrefladen (anden arbejdsform). Fra et kvalitativt standpunkt er denne bevægelse den samme, uanset orienteringen af styrefladen i rummet.

Det eneste formål med den foregående forklaring af de to ekstreme bevægelser af værktøjet, der 25 principielt kan fremstilles med apparatet ifølge opfindelsen, er at illustrere styrehovedets virkninger og betyder ikke, at alle disse bevægelser gennemføres, så snart et værktøj, hvis bevægelse styres af det nævnte styrehoved, anvendes.

30 Eksempelvis kan det anføres, at den anden ar bejdsmåde anvendes til fremstilling af hulrum i et metalemne med elektroerosion med den særlige egenskab, at den relative rotationshastighed mellem emnet og værktøjet er høj i forhold til fremføringshastigheden 35 for elektroden.

DK 152095B

3

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig, 1 viser et sidebillede af et styrehoved ifølge opfindelsen med elektroden i maksimal hæld-5 ning i anden arbejdsform, fig. 2 et andet sidebillede, der svarer til en rotation gennem 90° i forhold til fig. 1, og hvor elektroden optager den stejleste stilling i den anden arbejdsform, 10 fig. 3 mere detaljeret den hængslede forbin delse af den spatelformede fod i den gaffelformede ende af styrestangen, fig, 4 i sidebillede i de yderste stillinger, som værktøjet indtager i den første arbejdsform, 15 fig. 5 et vandret billede af den skematiske gengivelse i fig. 4, fig. 6 et sidebillede af værktøjsbevægelsen i den anden arbejdsform, hvor stillingen af styrefladen svarer til den i fig. 1 viste, og 20 fig· -7 skematisk i vandret billede bevægelsen i fig. 6.

I fig. 1 og 2 er vist et værktøj 1, der er en grafitelektrode i form af en tap. Styreprismet er betegnet med 2, styrefladen har henvisningstallet 25 4. En del af styrestangen 3 passerer koaksialt gennem prismet 2 i en boring 10. Prismet 2 hviler på den ringformede skulder 5 af styrestangen 3.

Understøtningen 6 for værktøjet omfatter en 30 gevindskåret stang 11, der er i indgreb med værktøjet, og en fod 7 i form af en spatel. Den spatelformede fod 7 er fastgjort i den gaffelformede ende af stangen 3 ved hjælp af en omdrejningstap 8. Som vist i fig. 3 omfatter spatelen en tilspidset 35 kant 9, med hvilken foden hviler med friktion på sty- 4

DK 152095 B

refladen 4. I den første arbejdsform (fig. 4 og 5) er styrestangen 3 fastholdt, hvilket er markeret med en skravet forankring 12. Når der gives styreprismet en rotationsbevægelse i den ene eller den 5 anden retning, vil elektroden gennemløbe en svingningsbevægelse f! mellem stillingerne 1 og 1'.

Med denne arbejdsform kan der fremstilles to typer hulrum i et massivt emne ved hjælp af elektro-erosion. Hvis emnet er fastgjort, vil fremføringen 10 og indtrængningen af den svingende elektrode frem-.bringe en rille i emnet i form af en cirkelbue, eller hvis indtrængningen fortsættes et cirkelsegment.

Et hulrum i form af en konus med en konveks grundflade kan også fremstilles, hvis elektroden, i en stil-15 ling flugtende med styrestangen, indføres i et hulrum i emnet, der roteres. Styreprismet eller styrestangen drejes langsomt.

For at enden af elektroden skal kunne passere ad banen fx fra stillingen 1 til stillingen 1', 20 drejes styreprismet gennem 180°, som vist direkte i fig. 1. Elektroden indtager da en stilling symmetrisk med den viste og hældende mod højre. Det bemærkes, at formen af elektroden vælges som en funktion af de former, som man ønsker at give rillerne 25 eller hulrummene.

I tilfælde af den anden arbejdsform (fig. 6 og 7) holdes styreprismet 2 stille, som markeret med den skraverede forankring 13. Hvis styrestangen drejes i den ene eller den anden retning følger enden 30 af elektroden den cirkulære bevægelse f2 i et skråt plan i forhold til styrefladen. I det i fig. 1 viste tilfælde er hældningen af styrefladen α = 45°. Hældningen af den cirkulære bane f2 i forhold til vandret er da 22,5°. Af de forskellige hældende stillin-35 ger, som elektroden indtager ved passagen ad banen f2, 5

DK 152095 B

er kun stillingerne 1 og 1' vist.

Den anden arbejdsform muliggør også, at der kan fremstilles to typer hulrum i et massivt metalstykke ved elektroerosion. Disse to typer er imidler-5 tid kun forskellige fra hinanden ved placeringen af hulrummene. Hvis enden holdes fast, opnås der et hulrum i form af en kegle, der er hældende i forhold til styrestangens akse. Hvis derimod emnet roteres, fremstilles der et konisk hulrum med en konveks grund-10 flade ved, at elektroden først indføres flugtende med styrestangen i et hulrum i emnet. Med dette formål drejes styreprismet eller styrestangen langsomt omkring aksen. Por at fremstille hele hulrummet er det tilstrækkeligt, at styreprismet eller styrestan-15 gen bøjes gennem 90°, som det ses ved sammenligning af fig. 1 og 2, der viser stillingerne af den spatelformede fod før og efter drejning af styreprismet gennem 90°.

Den sidst beskrevne arbejdsform er f.eks.

20 navnlig egnet til fremstilling af hulrum i ventilhoveder i forbrændingsmotorer.

Anvendelsen af styrehovedet ifølge opfindelsen har gjort det muligt at reducere den tid, der skal anvendes til fremstilling af et hulrum, til en brøk-25 del, f.eks. en tredjedel, af den tid, der kræves ved fremgangsmåden ifølge tysk offentliggørelsesskrift 2 644 888. En yderligere fordel er den nøjagtige, godt kontrollerede styring, der tilvejebringes ved hjælp af den tilspidsede kant af den spatelformede 30 fod.

En anden fordel er det faktum, at elektroden ved den anden arbejdsform ikke længere forbruges langs en frembringer, faktisk kan elektroden, som det ses i fig. 6 og 7, anvendes til fremstilling af 35 råemner (i tilfælde af banen f2 ved drejning fra 0 til 90° og slid langs den med 1 mærkede frembringer) . Ved fortsat rotation fra 90° til 180° fø- 6

DK 152095 B

res den samme elektrode tilbage til udgangsstillingen/ hvorefter elektroden ved drejning fra 180° til 270° kan anvendes langs banen f3 til finbearbejdning, idet elektroden da udviser en ikke-slidt frembringer 5 i kontakt med emnet (frembringeren modsat råemnefrem-bringeren). Denne sidste fordel sikrer bearbejdningspræcision langs det først tilvejebragte tværsnit.

Organerne, der anvendes til styring og regulering af bevægelsen af de forskellige elementer af 10 styrehovedet ifølge opfindelsen, er kendte og er ikke en del af opfindelsen. Reguleringen gennemføres fortrinsvis ved elektroniske hjælpemidler, idet den regulerede størrelse f.eks. er en elektrisk størrelse analog med afstanden mellem elektroden og emnet, 15 der skal bearbejdes ved elektroerosion. På den anden side kan styrestangen fortrinsvis være rørformet for at muliggøre cirkulation af det elektriske materiale op til det bearbejdede hulrum.

For at fremstille forskellige former af hul-20 rum kan formen af elektroderne, hældningen af styrefladen og/eller andre faktorer, såsom udformningen af den tilspidsede kant af den spatelformede fod, tilpasses.

Claims (1)

1. DK 152095 B PåTEIfXRAV Mekanisk styrehoved til styring af bevægelse af et værktøj, navnlig en elektrode(4) til elektroerosion, ved hjælp af en styrestang (3) med gaffel formet ende, kendetegnet ved, at 5 - værktøjet er forbundet med en understøtning (6), der ender i en fod i form af en spatel med tilspidset kant.(9), - der er en hængslet, centreret forbindelse(8) mellem foden (7) og den gaffelformede ende af styrestan- 10 gen (3),der har en ringformet skulder (5) i vilkårlig afstand fra den spatelformede fod og er indrettet til at rotere omkring sin akse og bevæge sig i aksial retning, og - en styreflade på et koaksialt, hult styre-15 prisme (2) er i kontakt med den tilspidsede kant (9) af den spatelformede fod og er afskåret på skrå, medens den modstående endeflade af prismet står vinkelret på prismeaksen og hviler på styrestangens (3) skulder (5).