DE935687C - Verfahren und Vorrichtung zur Elektroden-Vorschub-Regelung beim Funkenschneiden - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß eine werkstoff abtragen de Bearbeitung von metallischen Werkstücken möglich ist, indem zwischen einer Elektrode und dem Werk-i stück mit insbesondere hochfrequentem Wechselstrom oder mit Kondensatorentladungen Funken gezogen werden. Dabei befinden sich die Elektrode und das Werkstück meist in einem kühlenden Mittel, und zwar vorzugsweise einem Öl geeigneter Zusammensetzung.

Die Erfindung bezieht sich auf Mittel zur Regelung der die Erosion hervorrufenden Funkenstrecke. Bekanntlich muß sichergestellt werden, daß während der werkstoffabtragenden Bearbeitung der Abstand der Elektrode vom Werkstück stets so groß ist, daß einerseits der Funken überspringen kann und andererseits ein Festbrennen der Elektrode am Werkstück vermieden wird. Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Regelung des Elektrodenvorschubs selbsttätig arbeitende Vorrichtungen zu verwenden, die hydraulisch oder elektrisch arbeiten. Bei diesen Vorrichtungen ist ein den Elektrodenvorschub steuernder elektrischer Motor vorgesehen, der seinerseits unter Einfluß der Funkenstreckenspannung steht. Hierdurch kann zwar erreicht werden, daß der Abstand der Elektrade vom Werkstück während der Abtragung eine bestimmte Größe behält. Indes sind hierzu elektrische Einrichtungen erforderlich, die kostspielig

sind und mit Rücksicht auf den notwendigen Vorschubmotor verhältnismäßig viel Raum beanspruchen.

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren und' Vorrichtungen für Elektroden-Vorschub-Regelung beim Funkenschneiden innerhalb verhältnismäßig geringer Bearbeitungstiefen anzugeben, die in der Herstellung wesentlich einfacher und weniger kostspielig sind. Das Verfahren gemäß dier Erfindung ίο besteht darin, daß der Funkenstrom ein die Elektrode bewegendes, temperaturempfindliches Glied erwärmt. Als temperaturempfindliches Glied läßt sich in besonders zweckentsprechender Weise ein Bimetallkörper verwenden, es kann aber auch z. B. ein gas- oder flüssigkeitsgefülltes Rohr benutzt werden.

Das Verfahren wird nachfolgend an Hand der schematischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsfotm der erfindungsgemäßen Vortichtung ao näher erläutert.

Ein Bimetallstreifen 1 ist einseitig federnd in den Träger 5 elektrisch isoliert eingespannt. Die Federkraft des Bimetallstreifens wird so eingestellt, daß die am vorderen Ende des Bimetallstreifens befestigte Elektrode 3 auf das Werkstück 4 drückt. ■ Die Unterlage, auf der sich das Werkstück 4 befindet und auf welcher der Träger 5 befestigt ist, wird an die Stromquelle angeschlossen, die den Funkenstrom liefert. Die Zuleitung des Stromes zur Elektrode 3 erfolgt über die Wendel 2, die um •den Bimetallstreifen 1 herumgelegt ist.

Die Vorspannung, mit welcher der Bimetallstreifen ι die Elektrode 3 auf das Werkstück 4 drückt, kann durch nicht dargestellte Schrauben od. dgl. eingestellt werden.

Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß der Strom zur Elektrode 3 unmittelbar durch den Bimetallstreifen zugeführt wird, und es ist ferner möglich, den Strom teilweise über eine Wendel 2 und teilweise durch den Bimetallstreifen zuzuleiten. In jedem Falle wird durch den fließenden Strom eine Erwärmung des Bimetallstreifens hervorgerufen, so daß sich der Streifen derart biegt, daß sich der Abstand zwischen Elektrode undWerkstück bei Erwärmung vergrößert und bei Abkühlung verringert.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Da beim Einschalten des Stromes die Elektrode 3 mit einer gewissen eingestellten Vorspannung auf das Werkstück drückt, fließt ein bestimmter Kurzschlußstrom, dessen- Größe sich aus der angelegten Spannung, den vorgesehenen Widerständen und Drosseln ergibt. Entsprechend der Stromstärke wird der Bimetallstreifen von der Wicklung 2 oder im unmittelbaren Stromdurchgang so angeheizt, daß sich der Streifen nach oben durchbiegt. Die Elektrode hebt sich infolgedessen vom Werkstück ab, und es setzt die Funkenentladung zwischen Elektrode und Werkstück ein. Der während der Funkenentladung fließende Strom ist geringer als der Kurzschlußstrom, er wird jedoch durch geeignete Einregelung so groß gehalten, daß eine ge- wisse Durchbiegung des Streifens 1 und damit eine geeignete Länge der Funkenstrecke aufrechterhalten wird. Bei geringen Stromstärken ist die Erwärmung des Bimetallstreifens' durch eine Wendel 1 zweckmäßig, bei hohen Stromstärken ist die Widerstandserhitzung des Bimetallstreifens selbst, allein oder in Verbindung mit der indirekten Erwärmung¹, vorteilhaft.

Wenn die Abtragung des Werkstoffes so weit fortgeschritten und damit die Elektrode so weit bewegt worden ist, daß die ursprünglich eingestellte Federkraft entspannt ist, hören die Funkenentladungen auf. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist daher geeignet für die Bearbeitung von Werkstücken, bei denen es auf eine verhältnismäßig geringe Tiefe der Abtragung ankommt, so beispielsweise zum Einarbeiten von Spanleitstufen in mit Hartmetall bestückten Werkzeugen oder Stahlwerkzeugen. Selbstverständlich ist die Anwendungsmöglichkeit des Verfahrens und der Vorrichtung nicht auf solche Werkzeuge beschränkt, es können vielmehr grundsätzlich alle elektrisch leitenden metallischen Werkstoffe auf diese Weise bearbeitet werden.

Gemäß der Erfindung kann die Vorrichtung auch abgewandelt werden, indem an Stelle des Bimetallstreifens ein geschlossenes federndes Rohr verwendet wird, das mit einem geeigneten Gas oder einer geeigneten Flüssigkeit gefüllt ist. Sinngemäß erfolgt die Anordnung dieses temperaturempfindlichen Gliedes genau so, wie für den Bimetallstreifen beschrieben. Die Federkraft wird durch eine Krümmung des Rohres erzeugt; bei Beheizung mittels der Wendel 2 oder infolge unmittelbaren Stromdurchganges durch die Rohrwandung· dehnt sich das Gas bzw. die Flüssigkeit im Rohr aus, was sich im Sinne einer Streckung des Rohres und damit einer entsprechenden Bewegung der Elektrode auswirkt.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch zwecks Anwendung bei beliebig großen Bearbeitungstiefen mit einer zweiten gleichförmig¹ wirkenden Vorschubeinrichtung zusammenarbeiten. Der stetig wirkende Vorschub stellt sicher, daß die erforderliche enge Nachbarschaft zwischen Werkstück und Elektrode gewahrt bleibt, während die Regelvorrichtung mit dem temperaturempfindlichen Glied' Dauerkurzschlüsse verhindert und die Aufrechterhaltung der Funkenstreckenlänge sichert.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Elektroden-Vorschub-Regelung beim Funkenschneiden innerhalb verhältnismäßig geringer Bearbeitungstiefen, dadurch gekennzeichnet, daß der Funkenstrom ein die Elektrode bewegendes, temperaturempfindliches Glied erwärmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als temperaturempfrndliches Glied ein Bimetallkörper verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als temperaturempfindliches

Glied ein gas- oder flüssigkeitsgefülltes Rohr verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anwendung bei beliebig großen Bearbeitungstiefen das selbsttätig steuernde, temperaturempfindliche Glied mit einer zweiten, stetig fortschreitenden Vorschubeinrichtung zusammenarbeitet.

5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 und 4, gekennzeichnet durch einen oder mehrere einseitig federnd eingespannte, am vorderen Ende die Elektrode tragende Bimetallstreifen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstromzuführung als Heizwicklung um den Bimetallkörper gelegt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei hohen Stromstärken die Stromzuführung ganz oder teilweise unmittelbar durch den Bimetallkörper erfolgt.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 5 bis 7, unter Verwendung eines gas- oder flüssigkeitsgefüllten Rohres als Träger der Elektrode.

Angezogene Druckschriften:
Zeitschrift »American Machinist«, März 3, 1952, S. 136 bis 141.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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