DE2738612C2

DE2738612C2 - Vorrichtung für eine Maschine zur erosiven Funkenbearbeitung

Info

Publication number: DE2738612C2
Application number: DE2738612A
Authority: DE
Inventors: Benno Ibo Crans Waadt Bonga
Original assignee: Ateliers des Charmilles SA
Current assignee: Ateliers des Charmilles SA
Priority date: 1976-09-15
Filing date: 1977-08-26
Publication date: 1985-06-05
Also published as: US4168419A; CH597975A5; FR2364737B1; FR2364737A1; DE2738612A1; SE7710244L; JPS5336097A; JPS5633209B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für eine Maschine zur erosiven Funkenbearbeitung einer Werkstückelektrode mittels einer Werkzeugelektrode, bestehend aus einem beweglichen Element, das mit einer Stange, die zur Eindringungsachse des Werkzeugs in das Werkstück parallel angeordnet ist, und rr.it einem exzentrischen Element zusammenarbeitet, und das in drei Punkten geführt ist, die an den entsprechenden Scheiteln eines rechtwinkeligen gleichschenkeligen Dreiecks liegen, und von denen der eine Punkt mit der axialen Position der Stange übereinstimmt und die zwei anderen Punkte eine bestimmte axiale Position bzw. eine bestimmte radiale Position mit Bezug auf das exzentrische Element haben.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-AS 55 373 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist das exzentrische Element ein orthogonal zur Eindringungsachse verschieblicher Schlitten mit entsprechend horizontalen Rundführungen, die an einem Gehäuse befestigt sind, das eine Verdrehungsmöglichkeit um eine vertikale Achse aufweist. Infolgedessen kann die Bewegungsrichtung des Schlittens in der Querrichtung unter beliebigen einstellbaren Winkeln liegen. Die Verdrehungsmöglichkeit des Gehäuses hat jedoch eine entsprechende Verdrehung des exzentrischen Elements und der daran befestigten Werkzeugclektiodc zur Folge. Diese führt infolgedessen bei einer Verdrehung des Gehäuses eine entsprechende Verdrehung oder Rotation aus, nicht aber eine Translation, die für das Funkenerodieren bekanntlich von erheblicher Bedeutung ist.

Es ist verschiedentlich auch schon bekannt bzw. vorgeschlagen worden, die Translationsbewegung einer Werkzeugelektrode mittels des exzentrischen Elements zu steuern. Vergleiche z. B. DE, OS 22 38 698, 25 50 749 und US-PS 35 39 754. Bei diesen, jeweils unterschiedlich

to ausgebildeten Funkenerosionsmaschinen wird die Verlagerung des exzentrischen Elements und damit die Einstellung der Exzentrizität zur Erreichung einer Translationsbewegung jedoch stets unter Zuhilfenahme einer geneigten Gleitführung erreicht, auf der sich ein Steuerungselement oder ein Kraftübertragungselement abstützt, das seine radiale Lage entsprechend der Neigung der Gleitführung in Abhängigkeit von der Axiallage der Stange ändert. Die geneigten Gleitführungen sind durchweg mechanisch kompliziert und die geforderte hohe Übertragungsgenauigkeit bedingt einen entsprechend hohen Fertigungsaufwand. Darüber hinaus sind die geneigten Gleitführungen durchweg auch verschleißanfä'.lig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingang ö^enannte Vorrichtung so zu verbessern, daß sich die große Genauigkeit zwischen den Amplituden der radialen und der axialen Relativverschiebungen zwischen den Elektroden mit einfachen Mitteln zuverlässig erreichen läßt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das genannte bewegliche Element sich mit der Stange und mit dem exzentrischen Element dreht, und sich in einer zu der Drehachse der Stange parallelen Ebene verschiebt, wobei die Translationsbewegung einer der Elektroden mittels diesem exzentrischen Element gesteuert ist, und die andere Elektrode eine bestimmte axiale Position mit Bezug auf die Stange hat.

Vorteilhafte Ausgestallungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform,

F i g. 2 eine erläuterndes Schema zu F i g. 1,

Fig. 3, 5 und 7 drei Varianten der Ausführungsform nach Fig. l.und

F i g. 4,6 und 8 die den F i g. 3,5 und 7 entsprechenden erläuternden Schemata.

Fig. 1 zeigt die Haltevorrichtung einer Werkzeugelektrode. Diese Haltevorrichtung erteilt der Werkzeugelektrode eine kreisförmige oder radiale Translationsbewegung, deren Amplitude eine Funktion der Axialverschiebung der Elektrode ausgehend von einer bestimmten Eindringungsmarke ist.

Die Vorrichtung ist gleitend angeordnet, wobei sie in einer Bohrung 1 eines Halters 2 gleitet, der mit Bezug auf das nicht dargestellte Gestell einer Maschine zur elektroerosiven Bearbeitung fest ist. In der Bohrung 1 gleitet eine Muffe 3. von der ein Teil mit größerem

bO Durchmesser einen Kolben 4 bildet. Die axialen Verschiebungen dieses Kolbens werden durch ein hydraulisches Druckfluid veranlaßt, das durch eine der Leitungen 5 oder 6 zugeführt wird.

Der untere Teil der Muffe 3 hat eine Erweiterung 7,

b5 die einen Kreuzbewegungstisch trägt. Dieser besteht aus drei Teilen 8, 9 und 10, die mittels geradliniger Führungen 11 und 12 aufeinander gleiten.

Im Inneren der Muffe 3 ist eine hohle Welle 13 mittels

zwei Lagern 14 und 15 drehbar montiert und schlieQt eine Stange 16 ein, die in der hohlen Welle 13 longitudinal gleiten kann. Die Gleitbewegung der Stange 16 mit Bezug auf die Weile 13 ist nach unten i.urch einen axialen Anschlag 17 begrenzt, der von einem Gewindeteil 18 der Stange getragen wird.

Das obere Ende 19 der Stange 16 hat kleineren Durchmesser und verläuft durch ein Loch 20 eines an dem Halter 2 befestigten Gehäuses 21. Das Ende 19 trägt einen verstellbaren axialen Anschlag 22, der mit einem von dem Gehäuse 21 getragenen Axial- oder Längsdrucklager 23 zusammenarbeiten kann.

An ihrem unteren Teil ist die Welle 13 mit einem exzentrischen Element 24 mittels flexibler Blätter oder Bleche 25 und 26 verbunden. Das exzentrische Element 24 arbeitet außerdem mittels eines Lagers 27 mit dem gleitenden Teil 10 zusammen.

Ein von einem Metallband 28 gebildetes bewegliches Element ist einerseits mit dem unteren Ende der Stange

16 und andererseits mit dem exzentrischen Element 24 verbunden. Das Metallband 28 verläuft auf einer Rolle 29, die an dtm unteren Ende der Welle 13 drehbar angeordnet ist. Auf diese Weise erzeugt die gesamte axiale Verschiebung der Stange 16 mit Bezug auf die Welle 13 eine radiale Verschiebung des Elementes 24 mit gleicher Amplitude, das somit seine Exzentrizität mit Bezug auf die Achse der Welle 13 ändert.

Die Welle 13 wird mit Drehbewegung von einem Motor 30 angetrieben, der in deii. Gehäuse 21 angeordnet ist und von der Muffe 3 getragen wird. Die Welle des Motors 30 trägt eine Tangentenschraube 3Γ, die in Eingriff mit einem Zahnrad 31 ist, das an dem oberen Ende der Welle 13 befestigt ist.

Die axiale Verschiebung der Stange 16 mit Bezug auf die hohle Welle 13 ist durch den Anschlag 17 begrenzt, der im allgemeinen so eingestellt wird, daß das exzentrische Element 24 in Ruhestellung die Exzentrizität Null aufweist. Diese Ruhestellung wird durch den Anschlag

17 unter der Wirkung der elastischen Beanspruchung definiert, die vor; den flexiblen Blättern oder Blechen 25 und 26 erzeugt wird, welche das exzentrische Element 24 nach links (F i g. 1) zu verschieben suchen.

Während der Bearbeitung schickt ein nicht dargestellter hydraulischer Servomechanismus ein Druckfluidum durch die Leitungen 5 und 6, um die Muffe 3 nach unten zu verschieben und auf diese Weise die Elektrode ■tn-Rtehttirg-des-Eä- bearbeitender. Werkstücks vorzuschieben, wobei diese Elektrode in geeignete·" Weise an dem gleitenden Teil 10 befestigt ist. Während dieser Verschiebung bewirkt der Motor 30 Drehung der Welle 13. Da aber das Element 24 die Exzentrizität Null mit Bezug auf die Welle 13 aufweist, erfährt das Teil 10 keine radiale Verschiebung.

Sobald die Eindringung der Elektrode in dps Werkstück ein durch die Einstellung des Anschlags 22 bestimmtes Maß erreicht hat, stützt sich der Anschlag 22 gegen das Lager 23 ab. Von diesem Zeitpunkt an kann die Stange 16 nicht mehr der axialen Verschiebung der Welle 13 und der Muffe 3 folgen. Daraus ergibt sich, daß die folgende gesamte Verschiebung der Muffe 3 in Riehtung der Eindringung eine entsprechende Vergrößerung der Exzentrizität des Elementes 24 und somit eine kreisförmige Translationsbewegung des gleitenden Teils 10 auf Grund der Drehung des Elementes 24 hervorruft, das von dem Motor 30 angetrieben wird.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Verbindung zwischen der Stange ίο und <k?m exzentrischen Element 24. Praktisch erzeugt c\is Metallband 28 für die drei kleinen Verschiebungen, die zu berücksichtigen sind, die gleiche Wirkung wie ein bewegliches, starres Element 40, das drei Gelenkpunkte aufweist, die in einer zu der Drehachse der Welle 13 parallelen Ebene ange-5 ordnet sind, und drei Punkten A, B und C folgt, welche die Ecken eines rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks darstellen. Der Punkt A stimmt axial mit der Stange 16 überein, der Punkt C stellt den Gelenkpunkt des beweglichen Elementes auf der Welle 13 dar, und der

ίο Punkt S stellt die Verbindung des beweglichen Elementes 28 mit dem exzentrischen Element 24 dar.

Fig. 3 veranschaulicht eine Durchführungsform, die dem Schema der F i g. 2 entspricht, und zeigt das untere Ende der Vorrichtung. Man findet die gleitenden Teile S, 9 und 10 und die unteren Enden der Muffe 3, der hohlen Welle 13 und der Stange 16 wieder. Das exzentrische Element ist von einem Hohlzylinder 34 gebildet, dessen unterer Teil mittels eines elastischen Blattes oder Bleches 33 mit einem beweglichen Element 40 verbunden ist, das von einem Winkelhebel gebildet ist, der auf einem Zapfen 35 gelenkig gelagert ist, der von dem unteren Ende der Welle 13 getragen wird. Der andere Arm des beweglichen Elementes 14 ist mittels eines elastischen Blattes oder Bleches 36 mit einem Arm 37 verbun · den. der an dem unteren Ende der Stange 16 befestigt ist.

Fig. 4 entspricht genau der F i g. 2, trägt jedoch außerdem die sich auf die Ausführungsvariante gemäß F i g. 3 beziehender Bezugsziffern.

F i g. 5 zeigt eine andere Variante, bei der ein Winkelhebel 41 bei 42 an das untere Ende der Stange 16 angelenkt und durch Rollen 38 und 39 mit dem unteren Ende der Welle 13 und der inneren Bohrung des exzentrischen Elementes 34 in Berührung ist.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der Verbindung zwischen der Stange 16. der Weile 13 und der Rolle 39. Wenn sich die Welle 13 axial um die Strecke ziZ mit Bezug auf die Stange 16 verschiebt, werden die Rollen 39 und das exzentrische Element 34 um die gleiehe Strecke AR transversal verschoben.

Fig. 7 und 8 veranschaulichen eine andere Variante, bei der das bewegliche Element von einem Hebel 43 gebildet ist. der mittels eines Zapfens 44 auf der Welle 13 gelenkig gelagert ist. Der Z.-pfen 44 ist gegen die Achse der Welle 13 versetzt, während das den Hebel 43 mit der Stange 16 verbindende Blatt 36 der Achse der Welle 13 folgend angeordnet ist.

Das exzentrische Element wird von einem warzenförinigen Zapfen 45 gebildet, der in Lagern 46 des gleitenden Teiles 10 drehbar gelagert und mit dem Hebel 43 mittels eines elastischen Blattes oder Bleches 47 verbunden ist.

Die elastischen Blätter 48 der F i g. 5 und 7 spielen dieselbe Rolle wie die Federn 25 und 26 der Fig. 1.

Diese Funktion besteht darin, daß Element 10 und die Stange 16 in ihren Ruhestellungen zu halten, die durch die Position des Anschlags 17 definiert sind. Fig. 8 entspricht den Fig. 2 und 4, trägt aber die Bezugszeichen der Variante nach F i g. 7.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für eine Maschine zur erosiven Funkenbearbeitung einer Werkstückelektrode mittels einer Werkzeugelektrode, bestehend aus einem beweglichen Element, das mit einer Stange, die zur Eindringungsachse des Werkzeugs in das Werkstück parallel angeordnet ist, und mit einem exzentrischen Element zusammenarbeitet, und das in drei Punkten geführt ist, die an den entsprechenden Scheiteln eines rechtwinkeligen gleichschenkeligen Dreiecks liegen, und von denen der eine Punkt mit der axialen Position der Stange übereinstimmt und die zwei anderen Punkte eine bestimmte axiale Position bzw. eine bestimmte radiale Position mit Bezug auf das exzentrische Element haben, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte uewegliche Element (28, 40,41,43) sich mit der Stange (16) und mit dem exzentrischen Element (24, 34, 45) dreht, und sich in einer zu der Drehachse der Stange (16) parallelen Ebene verschiebt, wobei die Translationsbewegung einer der Elektroden mittels diesem exzentrischen Element (24, 34, 35) gesteuert ist, und die andere Elektrode eine bestimmte axiale Position mit Bezug auf die Stange (16) hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitel (A) des rechten Winkels des rechtwinkeligen gleichschenkligen Dreiecks mit der axialen Position der Stange (16) übereinstimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (28,40,41,43) und das exzentrische Element (24, 34, 35) an dem Frontteil eines Organs (Welle 13) zur Betätigung der axialen relativen Elektrodenverschiebung angeordnet sind, wobei die Drehachse der Stange (16) mit der Achse vereinigt ist, gemäß der sich das Betätigungsorgan (Welle 13) verschiebt.