DE2942453A1

DE2942453A1 - Finish polishing of recess machined by spark erosion - employing cast resin pad loaded with abrasive particles

Info

Publication number: DE2942453A1
Application number: DE19792942453
Authority: DE
Inventors: Siegfried 3501 Fuldabrück Lohse
Original assignee: Individual
Current assignee: DIETER HANSEN AG WATTWIL WATTWIL ST GALLEN CH
Priority date: 1979-10-20
Filing date: 1979-10-20
Publication date: 1981-04-30
Also published as: DE2942453C2

Abstract

In giving a polished surface to a cavity or recess machined by spark erosion, the electrode is usually also used for the polishing process. A lapping or grinding medium is applied between the copper electrode and the work piece. It is proposed to employ a cast resin block for this purpose. The block is cast into the machined recess (2) in the workpiece (1). Shrinkage of the resin during the curing process gives sufficient clearance to enable the eccentric drive (8) to operate. This drive may be combined with a vertical drive (20) to enable both bottom and sides of the recess to be polished. The abrasive material may be loaded into the resin or placed between the resin block and the workpiece. The arrangement requires less driving power and reduces electrode wear.

Description

Feinschleifwerkzeug Fine grinding tool

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Feinschleifwerkzeug zum Feinschleifen einer Auskammerung in einem metallischen Werkstück, wobei die Auskammerung funkenerosiv hergestellt ist und ein der Auskammerung entsprechendes Feinschleifwerkzeug unter Beigabe eines Feinschleifmittels in die Auskammerung eingesenkt sowie in der Auskammerung zunächst für einen vertikalen Sch'eifvorgang an entsprechenden Auskammerungswänden oszillierend auf- und nieder sowie danach für einen horizontalen Schleifvorgang an entsprechenden Auskammerungswänden oszillierend hin- und her und/oder kreisförmig bewegt wird. Als Feinschleifmittel kommen Diamantpaste u. dgl. in Frage.The invention relates generically to a fine grinding tool for fine grinding of a cavity in a metallic workpiece, the Chambering is made by spark erosion and one of the chambering corresponding Fine grinding tool sunk into the chamber with the addition of a fine grinding agent as well as in the chamber initially for a vertical grinding process on the corresponding Chamber walls oscillating up and down and then for a horizontal one The grinding process on the corresponding chamber walls oscillating back and forth and / or is moved in a circle. Diamond paste and the like can be used as the fine abrasive.

Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten Maßnahmen der beschriebenen Gattung wird das Funkenerosionswerkzeug, mit dem die Auskammerung funkenerosiv hergestellt wurde, selbst als Schleifwerkzeug eingesetzt. Im allgemeinen besteht das Funkenerosionswerkzeug aus einer Kupferlegierung. Es funktioniert als Schleifwerkzeug in Kombination mit dem zwischen dem Werkstück und dem Funkenerosionswerkzeug eingeführten Feinschleifmittel in Form der Diamantpaste, eines Poliermittels od. dgl. . Das hat sich an sich bewährt, jedoch ist die Schleifleistung verbesserungsbedürftig. Schleifleistung meint den Werkstückabtrag in der Zeiteinheit.Within the framework of the measures described (from practice) known The spark erosion tool, with which the cavity is produced by spark erosion, is the genus was used as a grinding tool itself. Generally, there is the electrical discharge machining tool made of a copper alloy. It works as a grinding tool in combination with the fine abrasive introduced between the workpiece and the spark erosion tool in the form of diamond paste, a polishing agent or the like. That has proven itself however, the grinding performance is in need of improvement. Grinding performance means that Workpiece removal in the unit of time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feinschleifwerkzeug der oben angegebenen Zweckbestimmung zu schaffen, das es erlaubt, den Schleifvorgang mit wesentlich vergrößerter Schleifleistung durchzuführen.The invention is based on the object of a fine grinding tool to create the purpose stated above, which allows the grinding process to be carried out with significantly increased grinding performance.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Schleifwerkzeug aus einem Gießharzformling besteht, der durch Eingießen von Gießharz in die zu schleifende Auskammerung und Erhärtung des Gießharzes in der Auskammerung gebildet ist. Im Rahmen der Erfindung kann mit allen üblichen Gießharzen gearbeitet werden (vgl. Römpps Chemie Lexikon, Bd. 2, 1279). Im allgemeinen verwendet man das reine Gießharz ohne Beimischung von Füllern. Wie einleitend bei dem Funkenerosionswerkzeug beschrieben, funktioniert der Gießharzformling als Werkzeug, weil ein entsprechendes Feinschleifmittel beigegeben wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß das Gießharz eine Beimischung von feinkörnigen Feinschleifmitteln gleichsam als Fülle aufweist. Wie immer im einzelnen im Rahmen der Erfindung gearbeitet wird, überraschenderweise erhält man gegenüber den bekannten Maßnahmen, die mit einem Funkenerosionswerkzeug als Feinschleifwerkzeug arbeiten, eine beachtliche Verbesserung der Schleifleistung, und zwar um bis zu 30 % und mehr.To solve this problem, the invention teaches that the grinding tool consists of a molded resin molded part, which is created by pouring resin into the Chambering and hardening of the casting resin is formed in the chambering. As part of of the invention can be used with all customary casting resins (see. Römpps Chemie Lexikon, Vol. 2, 1279). In general, the pure casting resin is used without it Adding fillers. As described in the introduction for the spark erosion tool, the cast resin molding works as a tool because it has a corresponding fine abrasive is added. But there is also the possibility of making the arrangement so that that the casting resin is an admixture of fine-grained fine abrasives as it were has as abundance. As is always worked in detail within the scope of the invention, Surprisingly, you get compared to the known measures with a Spark erosion tools work as fine grinding tools, a considerable improvement the grinding performance by up to 30% and more.

Hinzu kommt ein besonderer Effekt, der darauf beruht, daß das Gießharz beim Erhärten eine Schrumpfung erfährt. Diese Schrumpfung reicht überraschenderweise genau aus, um dem Feinschleifwerkzeug zunächst für den vertikalen Schleifvorgang und dann auch für den horizontalen Schleifvorgang unter Zwischenschaltung des Feinschleifmittels ausreichendes Spiel in der Auskammerung zu verleihen, wobei das Spiel für den horizontalen Schleifvorgang sich noch dadurch vorteilhaft vergrößert, daß zunächst der vertikale Schleifvorgang durchgeführt wird.In addition, there is a special effect that is based on the fact that the casting resin experiences shrinkage as it hardens. Surprisingly, this shrinkage is sufficient exactly to the fine grinding tool first for the vertical grinding process and then also for the horizontal sanding process with the interposition of the fine abrasive to give adequate clearance in the cavity, the clearance for the horizontal The grinding process is advantageously increased by the fact that the vertical Grinding process is carried out.

Das erfindungsgemäße Feinschleifwerkzeug ist insbesondere bestimmt zur Verwendung bei einer Vorrichtung, die in besonderer Weise aufgebaut ist und in besonderer Weise arbeitet (vgl. DE-Patentanmeldung P 28 27 543.6-14). Diese Vorrichtung wird im folgenden anhand einer Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vertikalschnitt, Fig. 2 im gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab und mit weiteren Details den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 im Maßstab der Fig. 2 den Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 4 den Ausschnitt C aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 4 aus Richtung des Pfeiles D.The fine grinding tool according to the invention is particularly intended for use in a device that is constructed in a special way and works in a special way (see. DE patent application P 28 27 543.6-14). This device is explained in more detail below with reference to a drawing. It shows Fig. 1 the side view of a device according to the invention in vertical section, FIG. 2 on a much larger scale compared to FIG. 1 and with further details the section A from the object according to FIG. 1, FIG. 3 on the scale of FIG Section B from the object according to FIG. 1, FIG. 4 shows the section C from the object According to FIGS. 1 and 5, the object according to FIG. 4 from the direction of arrow D.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Feinschleifen von Auskammerungen 2 an Werkstücken 1, welche Auskammerungen 2 funkenerosiv hergestellt worden sind. Zur Vorrichtung gehören im grundsätzlichen Aufbau zunächst ein Stativ 3, ein mit dem Stativ 3 verbundener Tragarm 4, ein an dem Tragarm 4 befestigtes Feinschleifaggregat 5 mit Werkzeugträger 6 und die Werkstückaufnahme 7.The device shown in the figures is used for fine grinding of cavities 2 on workpieces 1, which cavities 2 are produced by spark erosion have been. The basic structure of the device initially includes a Stand 3, a support arm 4 connected to the stand 3, and one attached to the support arm 4 Fine grinding unit 5 with tool carrier 6 and the workpiece holder 7.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man zunächst, daß das Feinschleifaggregat 5 eine zentrale Exzenterwelle 8 mit einerseits angeschlossenem Drehantriebsmotor, andererseits angeschlossenem Exzenterzapfen 10 aufweist, der mittelbar oder unmittelbar (z.B.A comparative consideration of FIGS. 1 and 2 can be seen First of all, that the fine grinding unit 5 has a central eccentric shaft 8 with one hand connected rotary drive motor, on the other hand connected eccentric pin 10 that is directly or indirectly (e.g.

unter Zwischenschaltung einer Kugellagerrolle 11 od. dgl.) mit Schlitzführung 12 in einen mit dem Werkzeugträger 6 verbundenen Oszillationsschlitten 13 einfaßt, wobei ferner der Oszillationsschlitten 13 über eine Oszillationsschlittenführung 14 mit einer die Exzenterwelle 8 umgebenden Lagerhülse 15 verbunden ist. Die Lagerhülse 15 ist auf und nieder in Richtung des dort eingezeichneten Pfeiles 16 bewegbar und ihrerseits im Maschinengehäuse 17 gelagert. Der Drehantriebsmotor wurde in Fig. 1 nicht gezeichnet, er gibt sein Drehmoment auf das in Fig. 1 eingezeichnete, auf die Exzenterwelle 8 aufgesetzte Ritzel 18 ab.with the interposition of a ball bearing roller 11 or the like) with slot guide 12 engages in an oscillation slide 13 connected to the tool carrier 6, wherein furthermore the oscillation slide 13 via an oscillation slide guide 14 is connected to a bearing sleeve 15 surrounding the eccentric shaft 8. The bearing sleeve 15 is movable up and down in the direction of the arrow 16 shown there and in turn stored in the machine housing 17. The rotary drive motor was shown in Fig. 1 not drawn, it gives its torque to that drawn in FIG. 1 the eccentric shaft 8 attached pinion 18.

Die Lagerhülse 15 ist mit ihrer Oszillationsschlittenführung 14 und dem angeschlossenen Oszillationsschlitten 13 zum Zwecke der Einstellung der horizontalen Oszillationsrichtung um ihre Achse verdrehbar. Sie ist dazu mit einem entsprechenden Drehstelltrieb ausgerüstet, der im einzelnen nicht gezeichnet ist; jedoch an dem auf die Lagerhülse 15 aufgesetzen Ritzel 19 angreift. The bearing sleeve 15 is with its oscillation slide guide 14 and the connected oscillation slide 13 for the purpose of adjusting the horizontal Direction of oscillation rotatable about its axis. She is to do this with a corresponding Equipped rotary actuator, which is not shown in detail; but on that on the bearing sleeve 15 placed pinion 19 engages.

Die Exzenterwelle 8 ist in der Lagerhülse 15 mittels Vertikalstelltrieb 20 vertikal verstellbar und besitzt einen in bezug auf die Exzenterwellenachse 21 schrägen Exzenterzapfen 10. Dieser ist zum Zwecke der Einstellung der horizontalen Oszillationsamplitude bei vertikaler Verstellung der Exzenterwelle 8 unterschiedlich tief (mittelbar oder unmittelbar) in die Schlitzführung 12 des Oszillationsschlittens 13 eintauchbar. The eccentric shaft 8 is in the bearing sleeve 15 by means of a vertical actuator 20 vertically adjustable and has one with respect to the eccentric shaft axis 21 inclined eccentric pin 10. This is for the purpose of adjusting the horizontal Oscillation amplitude with vertical adjustment of the eccentric shaft 8 different deep (indirectly or directly) into the slot guide 12 of the oscillation slide 13 immersible.

Der Drehstelltrieb und der Vertikalstelltrieb 20 sind unabhängig voneinader zu betätigen. Der Vertikalstelltrieb 20 ist im Ausführungsbeispiel ein einfacher Spindelstelltrieb mit Redenlmutter 22, so daß diese vertikale Verstellung der Exzenterwelle 8 von Hand durchgeführt werden kann. Eine einmal getroffene Einstellung ist auf geeignete aber nicht gezeichnete Weise festsetzbar. - Betrachtet man die Fig. 5, so ist dort zunächst der Pfeil 23 erkennbar, der der horizontalen Oszillationsrichtung entspricht. Der an diesem Pfeil angeschlossene, dünner gezeichnete Bogenpfeil 24 macht deutlich, daß mit Betätigung des Drehstelltriebes der Lagerhülse 15 eine Einstellung dieser horizontalen Oszillationsrichtung möglich ist. Das kann grundsätzlich um 3600 erfolgen, kann jedoch auch für einen anderen Schwenkwinkel der horizontalen Oszillationsrichtung eingerichtet sein. Verstellt man die Exzenterwelle 8 vertikal, so verändert man offenbar die Exzentrizität und damit die Amplitude der Oszillationsbewegung des Oszillationsschlittens 13. Wenn der in Fig. 5 eingezeichnete Pfeil 23 ein Maß für diese Amplitude ist, so wäre er, je nach Eintauchtiefe des schrägen Exzenterzapfens 10 in die zugeordnete Schlitzführung 12 unterschiedlich lang.The rotary actuator and the vertical actuator 20 are independent of one another to operate. The vertical actuator 20 is a simple one in the exemplary embodiment Spindle actuator with talking nut 22, so that this vertical adjustment of the eccentric shaft 8 can be done by hand. Once a setting is made, it is on suitable but not shown way can be fixed. - Looking at Fig. 5, the arrow 23, that of the horizontal oscillation direction, can initially be seen there is equivalent to. The one on this one Arrow connected, thinner drawn Arch arrow 24 makes it clear that with actuation of the rotary actuator of the bearing sleeve 15 an adjustment of this horizontal oscillation direction is possible. That can generally take place around 3600, but can also be used for a different swivel angle the horizontal oscillation direction. Adjusts the eccentric shaft 8 vertical, one obviously changes the eccentricity and thus the amplitude the oscillating movement of the oscillating slide 13. When the one shown in FIG Arrow 23 is a measure of this amplitude, it would be, depending on the immersion depth of the inclined eccentric pin 10 in the associated slot guide 12 differently long.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich die in Fig. 2 per Doppelpfeil 25 angedeutete vertikale Oszillationsbewegung des Oszillationsschlittens 13 möglich. Dazu ist die Lagerhülse 15 mit ihrer Oszillationsschlittenführung 14 und dem angeschlossenen Oszillationsschlitten 13 zusätzlich an einen vertikal wirkenden Schwingantrieb 26 angeschlossen. Diesen erkennt man bei einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1und 2, wobei an den Hebeln 27, 28 ein Exzenterantrieb, der aus Gründen der Deutlichkeit nicht gezeichnet ist, angreift, der den gezeichneten Gelenkpunkt 29 in Richtung des eingezeichneten Bogenpfeiles 30 bewegt.In the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention is additionally the vertical oscillation movement indicated in FIG. 2 by double arrow 25 of the oscillation slide 13 possible. For this purpose, the bearing sleeve 15 with its oscillation slide guide 14 and the connected oscillation slide 13 in addition to a vertical acting vibratory drive 26 connected. One recognizes this in a comparative Consideration of Figs. 1 and 2, with an eccentric drive on the levers 27, 28, the is not drawn for the sake of clarity, attacks the drawn Articulation point 29 is moved in the direction of the drawn arc arrow 30.

Fig. 4 macht deutlich, daß zwischen Oszillationsschlitten 13 und Werkzeugträger 6 eine Einrichtführung 31 mit zwei horizontalen, sich kreuzenden Ausgleichsfreiheitsgraden angeordnet ist. Der eine möge in der Zeichenebene liegen, der andere orthogonal dazu. Diese Einrichtführung 31 ist verspannbar, und zwar mittels Exzenterspanneinrichtung 32 die über einen bei 33 anzusetzenden Exzenterschlüssel od.Fig. 4 makes it clear that between the oscillation slide 13 and the tool carrier 6 a setup guide 31 with two horizontal, intersecting equalization degrees of freedom is arranged. One may lie in the plane of the drawing, the other orthogonally to. This setup guide 31 can be clamped, specifically by means of an eccentric clamping device 32 the od via an eccentric wrench to be set at 33.

dgl. zu betätigen ist. Für die Lagerung der Exzenterwelle 8 ist eine Kugelbuchse 34 vorgesehen, die als Führung für die Vertikal- und Drehbewegung dient.Is to be operated. For the storage of the eccentric shaft 8 is a Ball bushing 34 is provided, which serves as a guide for the vertical and rotary movement.

Es versteht sich von selbst, daß der Schwingantrieb 26 abkuppelbar ist. Das kann z.B. dadurch geschehen, daß der als Gelenkpunkt 29 dienende Bolzen eine Querschnittschwächung aufweist, so daß bei entsprechender exialer Verstellung eine vertikale Oszillationsbewegung durch die so herbeigeführte Entkupplung nicht mehr erfolgt.It goes without saying that the oscillating drive 26 can be uncoupled is. This can be done, for example, by the bolt serving as the pivot point 29 has a weakened cross-section, so that with appropriate exial adjustment a vertical oscillation movement due to the uncoupling thus brought about is not more is done.

Die Andrückkraft bei der Bearbeitung horizontaler Flächen an einem der Feinschleifung zu unterwerfenden Werkstück 1 wird z.B. über eine nicht dargestellte Feder erzeugt, und zwar in Wechselwirkung mit einer stufenlosen Einstelleinrichtung am Tragarm 4, der an dem Stativ 3 in Richtung des Pfeiles 35 auf- und niederverstellbar ist. Dazu dient die nur angedeutete Einrichtung 36 mit Spindel 37, die auf beliebige Weise zu betätigen ist. - Der Drehantriebsmotor für die Exzenterwelle 8 einerseits, der ebenfalls nicht gezeichnete Schwingantrieb für die Lagerhülse 15 andererseite 9und einzeln oder auch gemeinsam betätigbar. Die Werkstückaufnahme 7 ist im allgemeinen für eine feste Aufspannung eines zu bearbeitenden Werkstückes 1 eingerichtet.The pressing force when processing horizontal surfaces on one The workpiece 1 to be subjected to fine grinding is e.g. Spring generated, in interaction with a stepless adjustment device on the support arm 4, which can be adjusted up and down on the stand 3 in the direction of arrow 35 is. The only indicated device 36 with spindle 37 is used for this purpose Way to operate. - The rotary drive motor for the eccentric shaft 8 on the one hand, the oscillating drive, also not shown, for the bearing sleeve 15 on the other side 9 and can be operated individually or together. The workpiece holder 7 is generally for a fixed clamping of a workpiece to be machined 1 set up.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Patent claims: Fine grinding tool for fine grinding a chamber cavity in a metallic workpiece, the cavity being produced by spark erosion and a fine grinding tool corresponding to the chambering with the addition of a Fine abrasive sunk into the chamber and initially in the chamber for a vertical grinding process, oscillating up and down, and then for a horizontal grinding process oscillating back and forth and / or circular is moved, that is, that it is made from a cast resin molding is made by pouring resin into the cavity to be ground and Hardening of the casting resin is formed in the cavity.

2. fine grinding tool according to claim 1, characterized in that the casting resin has an admixture of fine-grain fine abrasives as a filler.