DE2109270C3 - Spannfutter für Elektroden an Funkenerosionsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannfutter für Elektroden an Funkenerosionsmaschinen oder fur ähnlich zu befestigende, nicht umlaufende Bearbeitungswerkzeuge mit einem zylindrischen Schaft, dessen hinteres Ende wenigstens eine schräge Abflachung aufweist, die als Referenzfläche dient und mit einem im Spannfutter angeordneten Anschlag zur Ausrichtung der Elektrode bzw. des Werkzeugschaftes in sowohl radialer als auch axialer Richtung zusammenwirkt.

Mit dem Funkenerosionsverfahren ist es möglich, alle elektrisch leitenden Werkstoffe unabhängig von deren Härte zu bearbeiten und sehr komplizierte Arbeitsvorgänge mit engen Toleranzen durchzuführen und eine vorzügliche Oberflächengüte zu erreichen. Die Elektrode als formgebendes Werkzeug wird in einem Spannfutter eingespannt, mit dem sie sehr genau mit Bezug auf die Maschinenkoordinaten ausgerichtet werden muß, da bei der Funkenerosion die Abtragung gleichzeitig über der ganzen aktiven Elektrodenzonc stattfindet und die gesamte Formgebung gewöhnlich mit höchstens zwei Elektroden durchgeführt wird.

Bei bekannten Ausführungen besteht der Anschlag im Spannfutter zur Ausrichtung der Elektrode aus einem in die Aufnahmeböhrung für den zylindrischen Elektrodenschaft quer zur Schaftachse eingesetzten Stift. Dieser Stift stellt einen starren Anschlag dar. Zu eitler Winkelausrichlung mit Bezug auf die Maschmenkoorid* naten muß das Spannfutter entweder selbst in seiner Aufnahme ausgerichtet Und dazu seine Befestigung an dieser gelöst werden (US-PS 33 22 185), oder es wird in sich drehbar ausgeführt (»Werkstatt und Betrieb«, 1968, H. 4, Seite 217 oder »Nassovia/Krupp Funkenerosions-Werkzeugmasehinen«, Juli 1970, Seiten 28 und 29). Immer sind also die Spannfutter im ganzen dreh- und einstellbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spannfutter der eingangs ei wähnten Art so zu verbessern, daß unter Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile eine Elektrode oder ein ähnliches, nicht umlaufendes Bearbeitungswerkzeug schnell, genau und sicher ausgerichtet werden kann, ohne das Spannfutter selbst lösen und verstellen zu müssen. Das Spannfutter soll dabei so konstruiert sein, daß es preiswert herstellbar ist oder vom Verbraucher selbst angefertigt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß der Anschlag als um die Schaftachse drehbarer und mit Bezug auf eine Referenzmarke am Spannfutter jo einstellbarer Einsatz mit einer abgeschrägten Fläche ausgebildet ist. Eine vorteilhafte Ausführungsform und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Obwohl die Erfindung keineswegs nur auf das _>> Funkenerosionsgebiet beschrankt ist, behandelt die nachfolgende Beschreibung unter Hinweis auf die Zeichnung eine Ausfuhrungsform und Anwendung in Verbindung mit einer Funkenerosiopsmaschine. Für den Fachmann ist es jedoch offenbar, daß noch weitere in Anweniliingsweisen vorkommen können. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Spindelstocks einer Werkzeugmaschine, der mit einem Spannfutter gemäß der Erfindung versehen ist und
t> Fig. la eine Frontansicht der Anordnung gemäß Fig. 1:

Fig. Ib zwei verschiedene Ansichten einer Elektrode in vergrößertem Maßstab;

Fig. 2 eine schematische Seitenairieht, teilweise im in Schnitt, einer Funkenerosionsmaschine;

Fig. 3 eine Frontansicht des Spannfutters gemäß Fi g. 1 a in vergrößertem Maßstab;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Spannfutters gemäß F i g. 3, teilweise im Schnitt;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Spannfutter gemäß Fi g. 3.

In F i g. 1 ist mil 10 ein Spindelstock an einer herkömmlichen, in der Zeichnung nicht naher dargestellten Bearbeitungsmaschine bezeichnet. Der Spindel-.' > stock 10 ist mit einer Anordnung 11 versehen, deren wesentliche Elemente eine Elektrode 12, die an einem Halter mit zylindrischem Schaft 13 montiert ist (Fig. Ib), ein Spannfutter 14,das mit einem Drehzapfen versehen ist, und eine Basisplatte 15 (F i g. 4 und 5) mit Vi verschiebbaren Anschlagnocken 17 sind, die mit am Spindelstock 10 montierbaren Anschlägen 16 zusammenwirken.

Das Spannfutter 14 ist auf einem Querschlitten 18 (Fig. la) montiert, der in stufenloser Bewegung in der wi Platte 15 verschoben werden kann.

Mittels eines an sich bekannten Teilapparates (in Flg.-3 angedeutet), der irrt Querschliltefl 18 eingebaut ist, kann das Spannfutter in einer Anzahl fixer Einstellpositionen festgelegt werden,
hi Ih Fig. 1 wird die Elektrode 12 mit einer Schleifscheibe S bearbeitet.

Um den besonderen Anwendungsfall, den die Erfindung besonders berücksichtigt! zu erläutern, ist in

01 HO 07A

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Fig.2 schematisch eine Funkenerosionsmaschine dargestellt.

Die Arbeitsspindel 19 mit dem Spannfutter 14 trägt auf nachstehend in Verbindung mit Fig.3 bis 5 erläuterte Weise den Schaft 13 der Elektrode 12.

Ein Arbeitstisch 20 trägt einen Spülkasten 21 und ein Werkstück 22, das bearbeitet werden soll. Während des Arbeitsvorganges sind das Werkstück 22 und die Elektrode 12 von einer dielektrischen Flüssigkeit 23, die als Spülflüssigkeit dient, umgeben. Die Elektrode 12 und das Werkstück 22 dürfen während des Arbeitsvorganges niemals miteinander in Berührung kommen, sondern müssen durch die Funkenstrecke 24 in einer gewissen Entfernung voneinander gehalten werden. Diese Funkenstrecke wird durch ein an sich bekanntes Servosystem der Arbeitsspindel 19 kontrolliert Die Elektrode ist im voraus bearbeitet worden (Fig. 1). Ihr kann jede beliebige Form und Genauigkeit gegeben werden. Die Elektrode 12 und das Werkstück 22 müssen im Verhältnis zueinander genau zentriert sein.

Wie vorstehend erwähnt, kann das Spannfutter 14 in einer Anzahl Einstellpositionen festgelegt werdc-.i, die in den F i g. 3 und 5 bei 25 dargestellt sind. Am Boden der zentralen Ausbohrung des Spannfutters 14, die den Schaft 13 aufnimmt, befindet sich ein Einsatz 26, der einen gegen das Schaftende gerichteten abgeschrägten Teil 27 aufweist. Der Einsatz 26, 27 dient als Anschlag und ist drehbar, und zwar durch eine am Umfang vorgesehene Verzahnung des Einsatzes 26, welche mit einer von außen drehbaren Zahnwelle 28 im Eingriff steht. Der zylindrische Schaft 13 der Elektrode 12 ist an der unteren Kante mit einer schrägen Abflachung 29 versehen, die den Zweck hat, mit der Anschlagfläche des Einsatzes 26,27 zusammenzuwirken. Bei Einführung des Halters in die zentrale Ausbohrung des Spannfutters 14 werden folglich die Anschlagflächen 27, 29 zusammenarbeiten, so daß eine Festlegung des Schaftes 13 mit der Elektrode 12 in zwei Koordinatenrichtungen erzielt wird. Dadurch ist es möglich, den Halter mit Elektrode abzunehmen und wieder in seiner ursprünglichen Lage ohne Verschiebung der Zentrierung einzusetzen. In einer schräggerichteten Bohrung im Spannfutter 14 gibt es eine Sicherungsschraube 30, bei deren Anziehen der Schaft 13 in der von den Anschlagflächen 27, 29

ίο eingenommenen Lage festgelegt wird.

Wie bereits erwähnt, ist das Spannfutter 14 drehbar und in festen Einstellpositionen 23 festlegbar. Fig.4 zeigt, daß diese festen Einstellpositionen außer Eingriff gesetzt werden können, wodurch das Spannfutter 14 stufenlos gedreht werden kann. Der Mechanismus der Festlegung in bestimmten Einstellpositionen besteht aus einem Sperrstift 31 an einem zylindrischen Zapfen 32, dessen Mantel in axialer Richtung verzahnt ist und mit einem Zahnrad 33 zusammenwirkt, das von außen durch

2n den Hebel 34 betätigt werden kann. D"~ch Verschwenken des Hebels 34 in Richtung des Pfeiles wird der Sperrstift 31 freigemacht, und das Spannfutter 14 kann stufenlos gedreht werden. Diese Einstellmöglichkeit des Spannfutters 14 steht mit der beschriebenen Drehbar-

-^iri keil des Einsatzes 26, 27 in engem Zusammenhang, und letzlerer kann als eine Art Feineinstellung des Spannfutters 14 zwischen zwei festen Indexpositionen 25 angesehen werden.

Aus der Beschreibung geht also hprvor, daß es

i» möglich ist, die Elektrode 12 in sowohl radialer als auch in axialer Richtung mit großer Genauigkeit festzulegen, was Bearbeitungen mit sehr engen Toleranzen erlaubt. In Kombination mit dem verschiebbaren Querschlitten 18 können auch bislang komplizierte Bearbeitungen

r. leicht ausgeführt werden.

Ilicr/u 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

O1 £. ί ΛΟ Ο7Λ Patentansprüche:

1. Spannfutter für Elektroden an Funkenerosionsmaschinen oder für ähnlich zu befestigende, nicht umlaufende Bearbeitungswerkzeuge mit einem zylindrischen Schaft, dessen hinteres Ende wenigstens eine schräge Abflachung aufweist, die als Referenzfläche dient und mit einem im Spannfutter angeordneten Anschlag zur Ausrichtung der Elektrode bzw. des Werkzeugschaftes in sowohl radialer als auch axialer Richtung zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag als um die Schaftachse drehbarer und mit Bezug auf eine Referenzmarke am Spannfutter (14) einstellbarer Einsatz (26) mit einer abgeschrägten Fläche (27) ausgebildet ist

2. Spannfutter nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang des Einsatzes (26, 27) verzahnt ist und mit einem im Spannfuuer gelagerten, » )n außen betätigbaren Zahnrad (28) kämmt.

3. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es auf einem Querschlitten (18) drehbar montiert ist und daß der Querschlitten mit einer von außen lösbaren Vorrichtung (31, 32) zum Einstellen des Spannfutters (14) in eine Anzahl fister Indexpositionen versehen ist.

4. Spannfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (14) an seiner dem Querschlitten (18) zugekehrten Unterseite eine Anzahl auf eirem Teilkreis angeordneter Bohrungen (25) als Indexpositionen aufweist und im Querschlitten in einer auf diesem Yeilkrei* liegenden Bohrung ein Sperrstift (31, 32) angeordnet ist, der von außen mittels eines Hebels (34) verschieL jar ist.