DE1062361B

DE1062361B - Vorrichtung zur Elektroerosion mit einem durch einen Vorschubschlitten bewegten Elektrodenhalter

Info

Publication number: DE1062361B
Application number: DES47706A
Authority: DE
Inventors: Frd W Neumann; Kurt Paessler
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1956-02-29
Filing date: 1956-02-29
Publication date: 1959-07-30

Description

Vorrichtung zur Elektroerosion mit einem durch einen Vorschubschlitten bewegten Elektrodenhalter Bei der Bearbeitung von Werkstücken nach dem Elektroerosionsverfahren mit selbsttätig gesteuertem Vorschub der Elektrode in Richtung des Werkstückes kann es vorkommen, daß ein Kurzschluß zwischen Elektrode und dem Werkstück entsteht. Die bekannten Steuerungen ziehen in einem solchen Fall die Elektrode mit Hilfe des Elektrodeuantriebs zurück und schieben sie anschließend wieder vor. Bei unmittelbarem elektromotorischen Antrieb des die Elektrode tragenden Vorschubschlittens muß die Drehrichtung des Motors zweimal umgekehrt werden. Bei mittelbarem Antrieb über eine Umkehrkupplung zwischen dem Antrieb und dem Vorschubschlitten muß die Umkehrkupplung zweimal geschaltet werden.
Diese Maschinen haben den Nachteil, daß sie nach dem Auftreten des Rückzugimpulses zu viel Zeit brauchen, bis die erste Umsteuerung einsetzt bzw. bis beide Umsteuerungen durchgeführt sind, wegen des Umsteuerns der zu bewegenden Massen in so kurzer Zeit. Die Schwierigkeiten sind hierbei deswegen groß, weil die normale Arbeits- oder Vorschubgeschwindigkeit der Elektroden sehr klein, die Umsteuergeschwindigkeit der Elektroden aber während des vorübergehenden Elektrodenrück- bzw. des Elektrodeuvo,rwärtsganges sehr groß im Verhältnis dazu sein soll. Verzichtet man aber, um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, auf den Schnellgang der Elektrode und führt man sie mit der normalen Arbeitsgeschwindigkeit, also verhältnismäßig langsam zurück und wieder vor, so, tritt nicht nur ein Zeitverlust bei der Bearbeitung des Werkstückes ein, sondern es kann auch ein Lichtbogen entstehen, der die Oberflächengüte des zu bearbeitenden Werkstückes beeinträchtigt.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile vermieden. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Elektroerosion mit einem durch einen Vorschubschlitten bewegten Elektrodenhalter, und die Erfindung besteht darin, daß der Elektrodenhalter mit der Elektrode über eine Hilfsvorrichtung mit dem Vorschubschlitten verbunden ist und daß die Hilfsvorrichtung in Abhängigkeit von der Änderung der erosiven Arbeitsspannung aus der Arbeitsstellung zurückgezogen und in die Arbeitsstellung wieder zurückgeführt werden kann. Dabei kann der Hilfsvorrichtung vorzugsweise mit Druckluft oder hydraulisch oder auch elektrisch z. B. durch einen Hubmagneten betätigt und in kürzester Zeit sowohl aus der Arbeitslage zurückgezogen als auch wieder in die Arbeitslage zurückgebracht werden. Die schlagartige Bewegung der Elektrode hat dabei noch die besondere vorteilhafte Wirkung, daß beim Zurückziehen der Elektrode von ihrer Arbeitsstelle Flüssigkeit an die von der Elektrode bereits ausgearbeitete Stelle gesaugt und daß diese Flüssigkeit bei der Rückführung der Elektrode an ihre Arbeitsstelle wieder von der Arbeitsstelle fortgedrückt wird. Es entsteht auf diese Weise eine Saug-Druck-Spülwirkung, die eine intensive Reinigung des Arbeitsspaltes im Werkstück herbeiführt.
Weitere Vorteile der Erfindung sind aus der Beschre,ibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung an Hand der Fig. 1 bis 3 zu entnehmen.
Fig. 1 zeigt eine Maschine mit einem Hilfsschlitten als Hilfsvorrichtung in der Seitenansicht und teilweise im Schnitt; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der LinieA-B der Fig.1; Fig. 3 zeigt ein Schaltbild der Anlage.
Das zu bearbeitende Werkstück ist mit 1, die Elektrode mit 2, der Elektrodenhalter mit 3 und der Hilfsschlitten mit 4 bezeichnet. Dieser wird am Vorschubschlitten 5 getragen, der am Maschinenständer 6 beweglich gelagert ist. Das Gewicht des Vorschubschlttens 5 und des Hilfsschlittens 4 ist durch ein Gegengewicht 7 ausgeglichen, das an einer Kette 8 hängt, welche über die Rollen 9 und 10 läuft. Der Vorschubschlitten 5 hat Führungsleisten 50, 51, die mit Schrauben 52, 53 an ihm befestigt sind. Mit 54 ist eine Keilleiste beziffert. Das Maschinengestell 6 hat an der rechten Seite eine Verkleidung 30 und vorn eine Verkleidung 31 für den Handantrieb 32. Der Vo@rschubschlitteu 5 wird über seine Mutter 11, über die Spindel 12, das Schneckenrad 13, die Schnecke 14, die Zahnräder 15 und 16 von dem Motor 17 anaetrieben. Der Hilfsschlitten ist durch Kugelreihen 40 in den Schienen 41, 42 und 43 geführt, von denen die Schiene 43 durch Druckfedern 44 federnd abgestützt ist. Eine Verkleidung 45 schützt den Hilfsschlitten. Zugfedern 47 sind bestrebt, den Hilfsschlitten 4 nach oben zu ziehen. Ein Blech 48 mit Luftschlitzen deckt den Hilfsschlitten 4 nach oben ab, der einen gekröpften Ansatz 18, 18' hat. Die Kröpfung 18' ist an der Kolbenstange 19 befestigt. Sie legt sich an deren Bund 20. Zur Befestigung dienen die Befestigungsmutter 21 und die Gegenmutter 21'. Die Kolbenstange 19 trägt einen Kolben 22, der in dem Zylinder 23 des Vorschubschlittens 5 geführt ist. Die beiden Seiten 22a und 22b des Kolbens 22 können abwechselnd durch Druckluft oder durch Druckflüssigkeit beaufschlagt werden, wozu ein an sich bekannter, in seinen Einzelheiten nicht näher dargestellter Steuerschieber 24 (s. Fig.3) dient. Die in Abhängigkeit von der elektroerosiven Arbeitsspannung arbeitende Steuervorrichtung 25 ist an sich bekannt und daher in ihren Einzelheiten nicht näher dargestellt. Die Schnittzeichnung der Fig. 1 zeigt den Hilfsschlitten 4 in der zurückgezogenen obersten Stellung.
In der normalen Arbeitsstellung steht der Hilfsschlitten 4 unten und damit auch der Kolben 22 unten im Zvlinder 23. Auf ihm lastet der Luft-oder Öldruck von oben, so daß die Elektrode ständig in ihrer Arbeitsstellung steht. In dieser Stellung sind die Zugfedern 17 gespannt. Droht ein Kurzschluß, so sinkt die erosive Arbeitsspannung. Das Steuerorgan bewirkt, daß der Kolben 22 von unten beaufschlagt wird. Er und der Hilfsschlitten 4 werden durch das Druckmittel nach oben gedrückt bzw. durch die Federn nach oben gezogen, ,wodurch die Elektrode 2 in dem Bohrloch 1 a. angehoben wird. Anschließend wird die Elektrode wieder in ihre Arbeitsstellung zurückgebracht. Wenn auch diese Zeit der Hin- und Herbewegung kurz ist, so wird der Vorschubschlitten 5 doch während dieser Zeit durch seinen Antrieb vorwärts, d. h. gegen das Werkstück 1 bewegt. Um zu verhindern, daß die Elektrode bei ihrer Rückkehr in ihre Arbeitslage zu tief in das Loch gelangt und daß wieder die Gefahr eines Kurzschlusses entsteht, und um zu verhindern, daß auf diese Weise die Elektrode eine Pumpbewegung ausführen könnte, wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Vorwärtsbewegung des Vorschubschlittens 5 automatisch durch die Steuervorrichtung verlangsamt, abgestellt oder in eine Rückwärtsbewegung umgeschaltet, was z. B. bei einem elektrischen Antrieb durch Verringerung der Motordrehzahl, durch Stillsetzen oder durch Rückwärtslauf des Motors erreicht werden kann. Zu diesem Zweck kann die Motordrehzahlregelvorrichtung von den elektrischen Werten an der Elektrode oder von der Bewegung des Hilfsschlittens 4 gesteuert werden.
Die Erfindung bringt den Vorteil, daß nur der leichte Hilfsschlitten mit seiner verhältnismäßig geringen Masse die Eilhewegung in beiden Richtungen auszuführen braucht. Es sind also nur geringe Massen zu beschleunigen. Um die Masse des Hilfsschlittens 4 möglichst gering zu halten, kann er aus Leichtmetall oder Preßstoff bestehen und keine vollen, sondern hohle Querschnitte mit möglichst dünnen Wänden haben. Zur Längs- und Querverstellung des das Werkstück aufnehmenden Tisches 37 sind Handräder 33 und 34 vorgesehen. Mit 38 ist eine das Bad oder die Flüssigkeit aufnehmende Wanne bezeichnet.
Die Erfindung läßt sich bei allen Arten von Erosionsmetallbearbeitungsmaschinen anwenden, z. B. bei solchen, bei denen die Elektroden 2 außer der vom Antrieb 17 kommenden Vorschubbewegung noch eine zusätzliche Vibrationsbewegung in Richtung der Elektrodenachse und/oder eine rotierende Bewegung um die Elektrodenachse und/oder eine oszillierende, also eine hin- und hergehende Bewegung quer zur Elektrodenachse ausführen und bei denen die Elektrode eine Vollelektrode oder eine Hohlelektrode sein kann. Ein Vibrationsbewegungsantrieb ist bei 35, 36 angedeutet, mit einem Stein 35 am Hilfsschlitten 4 und a#nem. Exzenter 36. Auch kann die Erfindung bei Maschinen benutzt werden, welche mit hoch- oder niederfrequenten Funkenentladungen arbeiten, bei denen zur Funkenstrecke noch Kondensatoren parallelgeschaltet sein können.
Der Strom kann der Elektrode in an sich bekannter Weise durch Bürsten oder Schleifkontakte zugeführt werden. Man kann ihn aber auch in bekannter Weise über einen Ouecksilbernapf zuführen, was den Vorteil hat, daß man keine Bürsten zur Stromzuführung braucht und daß die Stromzuführung unabhängig von der Rotation bzw. Vibration der Elektrode ist.
Die Erfindung ist nicht an die Verwendung eines Hilfsschlittens als Hilfsmittel gebunden. Man kann an Stelle des Hilfsschlittens z. B. auch einen Hebel am Vorschubschlitten drehbar lagern, an dessen freiem Ende die Elektrode mit einer Geradführung angelenkt ist. Dabei kann der Hebel unter der Wirkung eines Elektromagneten stehen, der in Abhängigkeit von der erosiven Arbeitsspannung die Elektrode hin- und herbewegt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Elektroerosion mit einem durch einen Vorschubschlitten bewegten Elektrodenhalter, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenhalter (3) mit der Elektrode (2) über eine Hilfsvorrichtung (4, 18, 19, 22, 23) mit dem Vorschubschlitten (5) verbunden ist und daß die Hilfsvorrichtung in Abhängigkeit von der Änderung der erosiven Arbeitsspannung aus der Arbeitsstellung zurückgezogen und in die Arbeitsstellung wieder zurückgeführt werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Hin- und Herbewegung der Hilfsvorrichtung (4, 18, 19, 22, 23) die Vorwärtsbewegung des Vorschubschlittens (5) automatisch durch die Steuervorrichtung (25) verlangsamt, abgestellt oder in eine Rückwärtsbewegung umgeschaltet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Hilfsvorrichtung hydraulisch bewegt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsvorrichtung pneumatisch bewegt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsvorrichtung elektromagnetisch bewegt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Vorschubschlittens (5) durch die elektrische Steuervorrichtung (25) der Hilfsvorrichtung gesteuert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode in bekannter Weise kontinuierlich vorgeschoben wird. B.
Vorrichtung- nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode in bekannter Weise vibrierend und/oder oszillierend und/oder rotierend- bewegt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsvorrichtung ein am Vorschubschlitten (5) drehbar gelagerter Hebel dient.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsvorrichtung ein im Vorschubschlitten (5) gleitend gelagerter Hilfsschlitten (4) dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1099 077; USA.-Patentschrift Nr. 2 730 602.