DE3006650C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Funken­ erosionsbearbeiten von Werkstücken mittels mehrerer Elek­ troden-Werkzeuge, mit einem Magazin für die Speicherung der Elektroden-Werkzeuge und mit einem beweglichen Trägerschlitten für den Hin- und Hertransport der Werkzeuge zwischen dem Magazin und der Elektroden-Werkzeugaufnahme der Maschine.

Zur Funkenerosionsbearbeitung kompliziert gestalteter Werkstücke ist es oft notwendig, nacheinander mehrere unter­ schiedlich gestaltete Elektroden-Werkzeuge zu verwenden, beispielsweise eine große Elektrode, um einen Hohlraum, und eine kleiner dimensionierte Elektrode, um ein kleineres Detail in diesem Hohlraum auszuarbeiten. Es ist in diesem Fall bekannt, ein einziges Halterungssystem für diese beiden Elektrodentypen zu verwenden, und zwar in der Weise, daß man sie leicht in ein System mit automatischem Werkzeugwechsel einbauen kann.

Aus der DE-AS 11 94 678 ist es für eine Magazinspindel­ bohrmaschine bekannt, ein Spindelmagazin in einem Magazinträger in Längsrichtung verschiebbar anzuordnen, um mehrere vom Spindelmagazin nebeneinander gehaltene Spindelvorrichtungen in eine bestimmte Arbeitsstellung zu bringen, aus der heraus sie in Arbeitsrichtung verschoben werden können. Dem Vorschub der Spindeleinrichtung dient ein Vorschubagregat, das auf ein in Vorschubrichtung gleitverschiebliches und die Werkzeugspindel drehbar lagerndes Spindelträgergehäuse einwirkt. Der Drehan­ trieb der Werkzeugspindel erfolgt über eine Klauenkupplung. Bei dieser bekannten Maschine ist es erforderlich, daß bei jedem Wechsel einer Spindelvorrichtung sowohl die Drehantriebskupp­ lung, als auch das Vorschubagregat mit der Spindelvorrichtung in Antriebseingriff gebracht werden müssen. Der konstruktive Aufwand hierfür ist erheblich. Außerdem ist die bekannte Maschine so beschaffen, daß nur solche Spindelvorrichtungen verwendet werden können, deren Kupplungsbereiche identisch ausgebildet sind. Eine Notwendigkeit für unterschiedliche Ausbildungen der Aufnahme für die Bohrwerkzeuge besteht trotz großer mechanischer Belastungen nicht.

Aus der US-PS 32 22 494 ist es bei einer Funkenerosions­ maschine bekannt, eine Vielzahl von Werkzeugen in einer schwal­ benschwanzförmigen Elektroden-Werkzeugaufnahme der Maschine zu befestigen, unter anderem auch ein Elektrodenmagazin, das im wesentlichen aus einer in bestimmte Stellungen zu einem in die Werkzeugaufnahme eingreifenden Teil verdrehbar und in dieser Stellung mechanisch arretierbar ist, wobei jeder Stellung eine Elektrode unterschiedlicher Gestaltung zugeordnet ist. Dieses System ist aus Platzgründen offensichtlich nur für Elektroden kleinerer Abmessungen geeignet. Die anderen in dieser Druck­ schrift beschriebenen Werkzeugelektroden größerer Abmessungen müssen manuell ausgewechselt werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß ihr Halterungssystem sowohl für kleine als auch für große Elektroden geeignet ist und es erlaubt, die Elektroden in beiden Fällen mit hinreichender Festigkeit und genügender Positionierungsgenauigkeit einzuspannen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Werkzeug­ aufnahme Mittel zum Befestigen mindestens zweier unterschied­ lich gestalteter Elektroden-Fassungen in deren bestimmten Positionen vorgesehen sind, und daß weiterhin jede dieser Elektroden-Fassungen einen gleich gestalteten Bereich besitzt, der mit den Trägerelementen des Schlittens zusammenwirkt.

Auf diese Weise ist es möglich, eine Elektroden-Fassung mit konischem Haltekopf von großer Präzision für klein dimen­ sionierte Elektroden-Werkzeuge zu verwenden, und eine Elek­ troden-Fassung mit sehr stabiler flacher Sockelplatte für Elektroden-Werkzeuge größerer Abmessungen. Durch die Verwendung der Elektroden-Fassungen kleinerer Abmessungen wird die gegenseitige Behinderung der im Magazin gespeicherten Elek­ troden-Werkzeuge verringert.

In der Zeichnung ist teilweise schematisch ein Ausfüh­ rungsbeispiel eines Werkzeug-Auswechselungssystems nach der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 die generelle Ansicht einer Maschine zum Funken­ erosionsbearbeiten von Werkstücken mit selbsttäti­ gem Werkzeugwechsel,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Elektroden- Werkzeugaufnahme der Maschine,

Fig. 3 und 4 jeweils verschieden gestaltete Elektroden­ fassungen, die bei dieser Maschine verwendet wer­ den.

Die in Fig. 1 dargestellte Maschine zum Funkenerosions­ bearbeiten von Werkstücken besitzt ein Maschinengestell 1, das die Auflageplatten 2, 3 eines kreuzschlittenartig be­ wegbaren Auflagetisches trägt, auf welchem ein Behälter 4, befestigt ist, in dessen Innerem sich das zu bearbeitende Werkstück befindet. Der obere Teil der Maschine besitzt eine Elektroden-Werkzeugaufnahme 5, die durch einen Servomotor 6 vertikal verstellbar ist. Die Werkzeugaufnahme 5 besitzt eine konische Aufnahmeöffnung 7 und eine plan verlaufende Anlagefläche 8, die dazu bestimmt sind, einerseits die ko­ nischen Halteköpfe 9, 10, 11 der Elektrodenfassungen 12, 13 und 14 sowie andererseits die plattenförmigen Fassungen 15, 16 der Elektroden 17, 18 aufzunehmen bzw. abzustützen. Die mit den Fassungen 15, 16 versehenen Elektroden 17, 18 werden in dem Magazin 19 gespeichert, wo sie auf den Auflageleisten 20, 21 bzw. 22, 23 aufliegen. Die mit den Fassungen 12, 13, 14 versehenen Elektroden sind ebenfalls im Magazin 19 in geeig­ neter Weise gespeichert. Jede Elektrode kann zwischen dem Magazin 19 und der Werkzeugaufnahme 5 mit Hilfe des be­ weglichen Schlittens 24 transportiert werden, der seiner­ seits durch den Servomotor 25 vertikal verstellt werden kann. Darüber hinaus kann der Schlitten 24 auch senkrecht zur Zeichenebene verstellt werden. Er ist zu diesem Zweck in einem Träger 26 gelagert und mittels eines nicht darge­ stellten Servomotors darin quer zur Zeichenebene bewegbar. Zum anderen kann der Schlitten 24 mitsamt seinem Träger 26 und dem Servomotor 25 in der Zeichenebene mittels der durch den Servomotor 28 anzutreibenden Gewindespindel 27 horizon­ tal verfahren werden.

Zum Transport der Elektroden-Werkzeuge dienen die auf dem beweglichen Schlitten 24 gabelartig angeordneten, hori­ zontal verlaufenden Trägerstifte 29, 30. Diese Trägerstifte greifen entweder in die an den Elektroden-Fassungen 12, 13 oder 14 beidseitig vorhandenen, teilzylindrisch ausgebil­ deten Vertiefungen 31, 32 oder in die horizontal verlaufen­ den Aufnahmeöffnungen 33, 34 der die Elektroden 17, 18 tra­ genden Fassung 15, 16. Die Fig. 1 zeigt eine Elektrode 35 mit konischem Haltekopf während ihres Transports auf dem mit den Trägerstiften 29, 30 versehenen Schlitten 24.

Die Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Elektroden-Werkzeugaufnahme 5 der in Fig. 1 abgebildeten Maschine. Diese Werkzeugaufnahme besitzt eine Tragplatte 36, die an dem rohrförmigen Aufnahmegehäuse 37 mittels der Schrauben 38, 39 befestigt ist. Die Unterseite der Trag­ platte 36 besitzt eine horizontal verlaufende Anlage­ fläche 40, eine senkrecht verlaufende Anlagefläche 41 und einen Anlagezapfen 42 für die dreidimensionale Positionierung des Elektroden-Werkzeuges an der Trag­ platte 36. Das Elektroden-Werkzeug wird gegen dessen hori­ zontale Anlagefläche 40 durch die Haken 43 und 44 ge­ drückt. Jeder dieser Haken befindet sich an einem Kolben 45, durch den er mittels eines in die Kolbenkammer 46 ein­ zubringenden Fluidums oder auch mit Hilfe eines mag­ netischen Feldes verschoben werden kann, um das Elektroden- Werkzeug freizugeben. In Abwesenheit des Fluidumdruckes oder des magnetischen Feldes werden die Haken durch die am Kolben 45 angreifende Rückstellfeder 47 in ihre Klemm­ stellung gedrückt, in der sie das Elektrodenwerkzeug an der Tragplatte 36 halten.

Die Werkzeugaufnahme 5 besitzt einen Drehdorn 48, der in bezug auf das rohrförmige Aufnahmegehäuse 37 mit­ tels der Kugellager 49, 50 koaxial drehbeweglich gelagert ist. Dieser Aufnahmedorn 48 besitzt in seinem unteren Teil die konische Aufnahmeöffnung 7, in welche der ko­ nische Haltekopf 51 der in Fig. 3 dargestellten Elektroden- Fassung 52 eingesetzt werden kann.

In seinem zentralen Teil besitzt der Drehdorn 48 eine axial verstellbare Haltestange 54, die in ihrem unteren Teil eine Klemme 55 mit flexiblen Klemmarmen 56, 57 trägt. Diese sind so beschaffen, daß sie den am oberen Ende des konischen Haltekopfes 51 vorhandenen Haltevorsprung 58 umgreifen können, wenn die Haltestange 54 nach oben ge­ zogen wird. Wenn die Haltestange 54 nach unten verschoben wird, können sich die Klemmenarme 56, 57 in der entsprechend erweiterten Ausnehmung im Drehdorn 48 spreizen und dadurch den am Konus 51 vorhandenen Haltevorsprung 58 freigeben. Die winkelförmige Positionierung der in Fig. 3 dargestellten Elektrode 53 wird durch den Zapfen 59 sichergestellt, der sich an der am unteren Ende des Drehdorns 48 unterhalb der konischen Aufnahmeöffnung 7 gelegenen Anlagefläche 60 ab­ stützt. Eine Feder 61 sorgt dafür, daß der Zapfen 59 an der Stützfläche 60 anliegt. Die Elektroden-Fassung 52 be­ sitzt weiterhin zwei an ihren beiden Seiten vorhandene, teil­ zylindrisch gestaltete Vertiefungen 62, 63, in welche die am Schlitten 24 vorhandenen Trägerstifte 29, 30 einzugreifen vermögen.

Die Fig. 4 zeigt eine Elektrode 64, die eine als flache Sockelplatte 65 ausgebildete Fassung erfordert und an der Werkzeugaufnahme 5 mittels der Haken 43, 44 befestigt werden kann. Die Sockelplatte 65 besitzt zwei horizontal verlaufen­ de Aufnahmeöffnungen 66, 67, in welche die beiden am Schlitten 2 vorhandenen Trägerstifte 29, 30 eingreifen, wenn die Elek­ trode transportiert werden soll.

Nach der Funkenerosionsbearbeitung eines Werkstückes durch die große Elektrode 64 kann letztere beispielsweise durch die kleinere Elektrode 53 ersetzt werden, die dann in der vorbeschriebenen Weise zur Werkzeugaufnahme 5 der Maschine transportiert wird und die notwendige Nachbear­ beitung des Werkstückes vorzunehmen erlaubt.

Claims (4)

1. Maschine zum Funkenerosionsbearbeiten von Werkstücken mittels mehrerer Elektroden-Werkzeuge, mit einem Magazin für die Speicherung der Elektrodenwerkzeuge und mit einem beweglichen Trägerschlitten für den Hin- und Hertransport der Elektroden-Werkzeuge zwischen dem Magazin und der Elektroden-Werkzeugaufnahme der Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß an der Werkzeugaufnahme (5) Mittel zum Befestigen mindestens zweier unterschiedlich gestalteter Elektroden-Fassungen (12 bis 16) in deren bestimmten Positionen vorgesehen sind, und daß weiterhin jede dieser Elektroden-Fassungen (12 bis 16) einen gleich gestalteten Bereich besitzt, der mit den Trägerelementen (29, 30) des Schlittens (24) zusammenwirkt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit den Elektroden-Fassungen (12 bis 16) zusammenwirkenden Trägerelemente aus zwei auf dem Schlitten (24) gabelartig angeordneten Träger­ stiften (29, 30) bestehen.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ihre Werkzeugaufnahme (5) eine konische Aufnahmeöffnung (7) sowie eine plan verlaufende Anlagefläche (8 bzw. 60) besitzt, die mit einem konischen Haltekopf (51) bzw. einer flachen Sockelplatte (65) der Elektrodenfassungen zusammenwirkt.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der mit dem konischen Halte­ kopf (51) versehenen Elektroden-Fassung (12 bis 14) zwei seitliche Vertiefungen (62, 63) und an der Sockel­ platte (65) der Elektroden-Fassungen (15, 16) zwei horizontale Aufnahmeöffnungen (66, 67) für die darin jeweils eingreifenden gabelartigen Trägerstifte (29, 30) des Schlittens (24) vorgesehen sind.