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Dokumentenidentifikation DE19915067A1 21.10.1999
Titel Elektrische Entladevorrichtung
Anmelder Exedy Corp., Neyagawa, Osaka, JP
Erfinder Tanishiki, Hideki, Hirakata, Osaka, JP;
Yoshida, Hajime, Neyagawa, Osaka, JP
Vertreter Hoefer, Schmitz, Weber, 81545 München
DE-Anmeldedatum 01.04.1999
DE-Aktenzeichen 19915067
Offenlegungstag 21.10.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.10.1999
IPC-Hauptklasse B23H 1/00
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladeeinrichtung (9) zur Entfernung von Material von einem Werkstück (5), um darin ein Durchgangsloch (5b) zu erzeugen. Die elektrische Entladeeinrichtung (9) ist entworfen, den Druck einer Verarbeitungsflüssigkeit beizubehalten, nachdem sich das Loch (5b) durch das Werkstück (5) erstreckt, um dadurch die elektrische Entladung während des Locherzeugungsvorgangs zu stabilisieren. Grundsätzlich enthält die elektrische Entladeeinrichtung (9) eine bewegbare Entladeelektrode (10), eine Lichtbogenspannungsentladeeinrichtung (11), einen Verarbeitungsflüssigkeitszuführmechanismus (13) und einen Teilmechanismus (15). Die Lichtbogenspannungsladeeinrichtung (11) führt einen Strom mit einer vorbestimmten Spannung zwischen der Entladeelektrode (10) und einem Werkstück (5) zu. Ein Elektroden-Hin-und-Herbewegungsmechanismus (12) bewegt die Entladeelektrode (10) zum Werkstück (5) hin und von ihm weg. Der Verarbeitungsflüssigkeitszuführmechanismus (13) ist flüssigkeitsmäßig mit einer inneren Bohrung (10a) der Entladeelektrode (10) verbunden, um die Verarbeitungsflüssigkeit innerhalb der Entladeelektrode (10) zuzuführen. Die Verarbeitungsflüssigkeit fließt aus einem Ende der Entladeelektrode (10) und greift in das Werkstück (5) ein. Der Teilmechanismus (15) besitzt eine Unterbauvorrichtung (14) mit einer Vielzahl von konkaven Teilen oder Ausnehmungen, die angeordnet sind, der Entladeelektrode (10) zu entsprechen. Diese konkaven Teile oder ...

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine elektrische Entladeeinrichtung und ein Verfahren, das die elektrische Entladeeinrichtung verwendet. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Gerät und ein Verfahren zur Durchführung eines Locherzeugungsvorgangs in einem Werkstück unter Verwendung einer elektrischen Entladeeinrichtung.

Ein elektrischer Lichtbogenentladevorgang wird häufig verwendet, um Löcher in einem Metallwerkstück zu erzeugen. Genauer gesagt, wird eine Lichtbogenspannungsladeeinrichtung zwischen einer Elektrode und einem Werkstück verbunden. Strom fließt von der Lichtbogenspannungsladeeinrichtung zur Elektrode. Wenn die Elektrode benachbart zum Werkstück angeordnet ist, wird ein Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Werkstück derart gebildet, daß Strom von der Elektrode durch das Werkstück und zurück zur Lichtbogenspannungsladeeinrichtung fließt. Der Lichtbogen von der Elektrode verursacht dann eine Erosion des Materials des Werkstücks. Das Werkstück wird häufig unter einer Isolierflüssigkeit bearbeitet, wobei intermittierende elektrische Lichtbögen zwischen der Elektrode und dem Werkstück unter der isolierenden Flüssigkeit auftreten. Die zur Erzeugung eines Lochs in einem Werkstück verwendeten herkömmlichen elektrischen Entladeverfahren besitzen viele Vorteile gegenüber den herkömmlichen mechanischen Verfahren zur Locherzeugung. Beispielsweise erzeugen diese herkömmlichen elektrischen Entladevorgänge typischerweise während der Locherzeugung keine Grate. Darüber hinaus können diese herkömmlichen elektrischen Entladevorgänge typischerweise diagonale Löcher ohne irgendeine Schwierigkeit erzeugen. Diese herkömmlichen elektrischen Entladevorgänge können auch zur Verarbeitung von Werkstücken aus sehr hartem, steifen Material verwendet werden.

Ein Beispiel für einen herkömmlichen elektrischen Lichtbogenentladevorgang wird in den Fig. 1 und 2 bildlich veranschaulicht. Wie in Fig. 2 ersichtlich, wird ein Loch in einem Werkstück 1 unter Verwendung einer langen zylindrischen Entladeelektrode 2 erzeugt. Der Durchmesser der Elektrode 2 ist derart bemessen, daß er dem Durchmesser des zu erzeugenden Loches entspricht. Diese Entladeelektrode 2 ist zylindrisch und besitzt einen internen Pfad 2a, durch den eine Verarbeitungsflüssigkeit fließt. Das Loch wird in dem Werkstück erzeugt, indem die Entladeelektrode 2 abwärts zum Werkstück hin bewegt wird, wobei die Verarbeitungsflüssigkeit durch den Pfad 2a zugeführt wird.

Wenn ein Locherzeugungsvorgang mit einer der vorstehend beschriebenen Entladeelektrode 2 zugeführten Verarbeitungsflüssigkeit durchgeführt wird, wird ein Schmand bzw. Schlamm oder Verarbeitungsstaub erzeugt. Der Schlamm oder Verarbeitungsstaub von dem Werkstück wird durch die Verarbeitungsflüssigkeit weggeschafft, die aufwärts um die Entladeelektrode 2 fließt. Dieses Wegschaffen des Schlamms oder des Verarbeitungsstaubs tritt auf, bis das durch die Entladeelektrode 2 in dem Werkstück 1 erzeugte Loch durch das Werkstück hindurchgeht bzw. es durchdringt.

Wenn jedoch die Entladeelektrode 2 das Werkstück durchdringt, beginnt die Verarbeitungsflüssigkeit, wie in Fig. 2 gezeigt, aus dem Loch zu fließen, was den Druck der Verarbeitungsflüssigkeit verringert. Auch lagert sich der Schlamm oder der Verarbeitungsstaub rund um die Elektrode an, da er nicht länger ausreichend durch die Verarbeitungsflüssigkeit weggeschafft wird. Weiterhin wird die elektrische Entladung zwischen der Elektrode 2 und dem Werkstück 1 instabil, da der Lichtbogen oder die elektrische Entladung in der Luft anstatt in der Verarbeitungsflüssigkeit auftritt. Die Entladeelektrode 2 wird durch eine servo-betätigte Steuerung abwärts bewegt. Wenn die elektrische Entladung oder der Lichtbogen instabil wird, geht die Entladeelektrode 2 weniger glatt abwärts. Als ein Ergebnis davon bewegt sich die Entladeelektrode 2 bereits vor Beendigung des Locherzeugungsvorgangs die Entladeelektrode 2 auf- und abwärts, was die Zeit zur Beendigung des Locherzeugungsvorgangs verlängert.

Zur Lösung derartiger Probleme blasen herkömmliche elektrische Lichtbogenentladeeinrichtungen komprimierte Luft von unterhalb des Verarbeitungslochs, um die Verarbeitungsflüssigkeit zum Austreten aus der Basis des Verarbeitungslochs abzuhalten. Obwohl dieses Verfahren ein Auftreten von Lichtbögen oder elektrischen Entladungen in der Abwesenheit der Verarbeitungsflüssigkeit verhindert, stabilisiert es den Druck der Verarbeitungsflüssigkeit immer noch nicht. Daher ist es für elektrische Entladungen oder Lichtbögen schwierig, unter den gewünschten Bedingungen aufzutreten.

Angesichts des Vorstehenden gibt es einen Bedarf für eine elektrische Entladeeinrichtung, die die vorstehenden Probleme des Standes der Technik beseitigt. Diese Erfindung richtet sich sowohl auf diesen Bedarf im Stand der Technik als auch auf andere Bedürfnisse, die für den Fachmann aus dieser Offenbarung offensichtlich sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung eines Lochs mit einer in eine Verarbeitungsflüssigkeit eingetauchten Elektrode zu schaffen, so daß der Druck der Verarbeitungsflüssigkeit beibehalten wird, nachdem das Loch das Werkstück durchdringt, um die elektrische Entladung zu stabilisieren.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Eine elektrische Entladeeinrichtung führt einen Locherzeugungsvorgang in einem Werkstück durch, wobei die erfindungsgemäße elektrische Entladung verwendet wird. Die elektrische Entladeeinrichtung umfaßt im wesentlichen eine Entladeelektrode, eine Lichtbogenspannungsladeeinrichtung, einen Steuermechanismus, eine Zuführung einer Prozeß- bzw. Verarbeitungsflüssigkeit und eine Einrichtung zum Beibehalten des Drucks der Verarbeitungsflüssigkeit, wenn das Durchgangsloch in dem Werkstück erzeugt wird. Die Entladeelektrode besitzt ein freies Ende, das benachbart zum Werkstück angeordnet ist. Die Lichtbogenspannungsladeeinrichtung ist funktionsfähig mit der Entladeelektrode verbunden, um eine Entladespannung zum Anlegen einer Entladespannung zwischen der Entladeelektrode und dem Werkstück anzulegen. Der Steuermechanismus ist mit der Entladeelektrode verbunden, um die Entladeelektrode zum Werkstück hin und von ihm weg zu bewegen. Die Zuführung der Verarbeitungsflüssigkeit führt eine Verarbeitungsflüssigkeit unter Druck zu dem freien Ende der Entladeelektrode zu.

Diese elektrische Entladeeinrichtung erzeugt ein Loch in einem Werkstück, indem die Entladeelektrode bewegt wird, während eine elektrische Entladung zwischen dem Werkstück und der Entladeelektrode stattfindet. Gleichzeitig wird eine Verarbeitungsflüssigkeit zusammen mit Schlamm durch eine Lücke zwischen der Entladeelektrode und dem Werkstück nach außerhalb des Lochs auf dem Werkstück weggeschafft. Auf diesem Weg wird der elektrische Entladevorgang stabil gehalten, bis das Loch das Werkstück durchdringt.

Wenn der Vorgang weiterhin den Punkt erreicht, an dem das Loch das Werkstück durchdringt, wird der Druck der Verarbeitungsflüssigkeit durch eine Druckbeibehaltungseinrichtung beibehalten. Auf diesem Weg wird die elektrische Entladung unter der Flüssigkeit gehalten und der elektrische Entladevorgang bleibt stabil. Auch wird der Druck der Verarbeitungsflüssigkeit beibehalten, auch nachdem sich das Werkstückloch vollständig durch das Werkstück erstreckt. Daher kann die Verarbeitungsgeschwindigkeit auf dem gesamten Weg bis zum Ende des Vorgangs stabil gehalten werden.

Die Einrichtung zum Beibehalten des Drucks der Verarbeitungsflüssigkeit ist eine Unterbauvorrichtung, die konkave Teile oder Ausnehmungen entsprechend der Entladeelektrode aufweist. Die Unterbauvorrichtung ist mit dem Werkstück verbunden. In dieser Einrichtung ist die Unterbauvorrichtung in einer Lücke auf einer rückwärtigen Oberflächenseite des Werkstücks verankert. Die konkaven Teile oder Ausnehmungen sind auf Teilen der Unterbauvorrichtung gebildet, die der Entladeelektrode entsprechen. Wenn das Loch durch das Werkstück geht, kollidiert die aus dem Loch fließende Verarbeitungsflüssigkeit mit dem konkaven Teil und wird aufwärts zwischen das Werkstück und die Elektrode geleitet. Der Schlamm wird auch durch die Verarbeitungsflüssigkeit durch einen Raum zwischen dem Loch des Werkstücks und der Entladeelektrode getragen.

Da die konkaven Teile oder Ausnehmungen auf der Unterbauvorrichtung mit ausreichenden Tiefen gebildet sind, wird in diesem Fall die Unterbauvorrichtung nicht bearbeitet, auch nachdem die Entladeelektrode das Werkstück durchdrungen hat. Daher kann eine Vielzahl von Werkstücken mit einer Unterbauvorrichtung verarbeitet werden, was für eine Massenproduktion sehr wichtig ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Werkstück ein Getriebeelement, das Zahnteile auf dem äußeren Randteil und einer Lücke auf einer inneren Randseite der Zahnteile aufweist. Löcher werden durch die elektrische Entladeeinrichtung auf dem Grund der Zahnteile erzeugt. Die Unterbauvorrichtung wird in die Lücke des damit zu koppelnden Getriebeelements eingefügt.

Eine Verarbeitungsflüssigkeit kann einem Werkstück durch einen internen Pfad der zylindrischen Entladeelektrode zugeführt werden. In einem bevorzugten Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Werkstück auf der Unterbauvorrichtung gesichert, die konkave Teile oder Ausnehmungen an Positionen entsprechend den Positionen des Werkstücks besitzt, an denen Löcher zu erzeugen sind. Die Verarbeitungsflüssigkeit wird von der Innenseite der Entladeelektrode zugeführt, während eine Entladespannung zwischen der Entladeelektrode und dem Werkstück angelegt wird. Der Entladestrom fließt intermittierend zwischen der Elektrode und dem Werkstück, um Löcher zu erzeugen.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein elektrisches Entladeverfahren zur Erzeugung eines Loches die Schritte Verbinden eines Werkstücks mit einer Unterbauvorrichtung mit zumindest einer auf einer dem freien Ende einer Entladeelektrode gegenüberliegenden Seite des Werkstücks angeordneten Ausnehmung, Zuführen einer Verarbeitungsflüssigkeit zu dem benachbart zum Werkstück angeordneten freien Ende der Entladeelektrode, Anlegen einer Spannung zwischen der Entladeelektrode und dem Werkstück, um eine Erzeugung eines Lichtbogens zwischen dem freien Ende der Entladeelektrode und dem Werkstück zu verursachen, fortschreitendes Bewegen der Entladeelektrode zum Werkstück hin, so wie das gebildete Loch tiefer wird, und Beibehalten des Drucks der Verarbeitungsflüssigkeit, wenn sich das Loch durch das Werkstück erstreckt, indem die zumindest eine Ausnehmung der Unterbauvorrichtung nahe dem gebildeten Loch angeordnet wird.

Im vorstehend beschriebenen Verfahren wird der Druck der Verarbeitungsflüssigkeit bis zum Ende des elektrischen Entladevorgangs beibehalten, was die elektrische Entladebedingung stabilisiert. Auf diesem Weg findet der Vorgang glatt statt und die Zeit zur Beendigung des Vorgangs kann verkürzt werden.

Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der folgenden genauen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittansicht einer herkömmlichen elektrischen Entladeeinrichtung, die vor einer Durchdringung des Werkstücks gezeigt ist,

Fig. 2 eine schematische Querschnittansicht der in Fig. 1 veranschaulichten herkömmlichen elektrischen Entladeeinrichtung, nachdem ein vorbestimmte Menge von Material des Werkstücks durch die elektrische Entladeverarbeitung entfernt wurde,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Entladeeinrichtung, die bei einem Werkstück angewendet wurde,

Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittansicht des in Fig. 3 veranschaulichten Werkstücks,

Fig. 5 eine vergrößerte teilweise Frontaufrißansicht der in Fig. 3 veranschaulichten Unterbauvorrichtung,

Fig. 6 eine vergrößerte teilweise Querschnittansicht der in den Fig. 3 und 5 veranschaulichten Unterbauvorrichtung,

Fig. 7 eine vergrößerte Querschnittansicht der erfindungsgemäßen elektrischen Entladeverarbeitungseinrichtung, die eine teilweise Durchdringung des Werkstücks veranschaulicht, und

Fig. 8 eine Querschnittansicht der elektrischen Entladeverarbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine vollständige Durchdringung des Werkstücks veranschaulicht.

Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen eine schematische Darstellung einer elektrischen Entladeeinrichtung 9 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist eine Vielzahl von Querlöchern 5b in der äußeren Randfläche eines Werkstücks 5 gebildet. Das Werkstück in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist ein Getriebeelement. Das Getriebeelement oder Werkstück 5 besitzt eine Vielzahl von Zahnteilen 5a auf einem äußeren Randteil und einen ringförmigen Lücke 6 auf einer inneren Randseite der gezahnten Teile 5a, wie in Fig. 4 gezeigt.

Die elektrische Entladeverarbeitungseinrichtung 9 enthält, wie in Fig. 3 gezeigt, eine lange zylindrische Entladeelektrode 10, eine Lichtbogenspannungsladeeinrichtung 11 zum Anlegen einer Entladespannung zwischen der Entladeelektrode 10 und dem Werkstück 5, um dazwischen intermittierend einen elektrischen Strom fließen zu lassen. Die Einrichtung 9 besitzt auch einen Hin- und Herbewegungsmechanismus 12 zum Auf- und Abbewegen der Entladeelektrode 10, einen Verarbeitungsflüssigkeitszuführmechanismus 13zum Zuführen einer Verarbeitungsflüssigkeit und eine Unterbauvorrichtung 14. Die Unterbauvorrichtung 14 ist in der Lücke 6 des Werkstücks 5 verankert. Die Entladeelektrode 10 wird durch eine servo-betätigte Steuerung des Hin- und Herbewegungsmechanismus 12 abwärts bewegt.

Wenn ein Locherzeugungsvorgang auf einem Werkstück 5 durchgeführt wird, wird eine Verarbeitungsflüssigkeit von dem Verarbeitungsflüssigkeitszuführelement 13 zur Entladeelektrode 10 zugeführt. Die Verarbeitungsflüssigkeit wird unter Druck derart zugeführt, daß ein während der Erzeugung des Lochs 5b erzeugter Schlamm (Verarbeitungsstaub) zusammen mit der Verarbeitungsflüssigkeit durch Aufwärtsfließen rund um die Entladeelektrode 10 weggeschafft wird. Dies tritt auf, bis das in dem Werkstück 5 durch die Entladeelektrode 10 erzeugte Loch 5b das Werkstück 5 durchdringt.

Wenn das Loch 5b das Werkstück 5 durchdringt, beginnt die Verarbeitungsflüssigkeit aus dem Loch 5b zu fließen. Jedoch behält die Unterbauvorrichtung 14 den Druck der Verarbeitungsflüssigkeit derart bei, daß die Verarbeitungsflüssigkeit und der Schlamm weiter durch Aufwärtsfließen rund um die Entladeelektrode 10 weggeschafft werden. Ohne die Verwendung der Unterbauvorrichtung 14 würde der Druck der Verarbeitungsflüssigkeit abnehmen. Auch würde der Schlamm rund um die Elektrode 10 nicht richtig weggeschafft, wenn die Unterbauvorrichtung 14 nicht verwendet würde. Weiterhin wird die elektrische Entladung zwischen der Elektrode 10 und dem Werkstück 5 instabil, da eine atmosphärische elektrische Entladung stattfindet, anstelle einer elektrischen Flüssigkeitsentladung, wenn die Unterbauvorrichtung 14 nicht verwendet würde.

Die erfindungsgemäße elektrische Entladeeinrichtung 9 führt einen elektrischen Entladevorgang mit der Unterbauvorrichtung 14 durch, die konkave Teile oder Ausnehmungen 14a an Positionen entsprechend der Entladeelektrode 10 besitzt. Die Unterbauvorrichtung 14 ist innerhalb einer Lücke 6 des Werkstücks 5 verankert. Auf diesem Weg kann der Druck der Verarbeitungsflüssigkeit auch nach der Erzeugung eines Durchgangslochs 5b im Werkstück 5 beibehalten werden. Als ein Ergebnis bleibt der elektrische Entladevorgang stabil und die Verarbeitungszeit vor Beendigung des Vorgangs kann verkürzt werden.

Das Werkstück 5 kann fest mit einer (Einstell)Marken- bzw. Indizierungs- bzw. (Ein)Teileinrichtung 15 verbunden werden. Die Teileinrichtung 15 kann den Winkel messen, in dem das Werkstück 5 daran befestigt ist. Genauer dreht die Teileinrichtung 15 das Werkstück 5 und die Unterbauvorrichtung 14 in eine Vielzahl von eingestellten Positionen, so daß eine Vielzahl von Löchern 5b an vorbestimmten Orten erzeugt werden kann. Die Teileinrichtung 15 enthält eine Klemmhülse 16, die einen inneren Randteil des Werkstücks 5 daran befestigt. Die Teileinrichtung 15 besitzt auch äußere Positionierungsblöcke 17 auf einer äußeren Randseite zum Eingreifen in die gezahnten Teile 5a des Werkstücks 5, um die Position des Werkstücks relativ zur Teileinrichtung 15 festzulegen. Die Teileinrichtung 15 enthält weiterhin einen (nicht gezeigten) Mechanismus zum Drehen des Werkstücks 5, während alle Teile gehalten werden, die das Werkstück 5 an vorbestimmten Winkelpositionen befestigen.

Wie in den Fig. 7 und 8 vergrößert gezeigt, besitzt die Entladeelektrode 10 eine im wesentlichen zylindrische oder röhrenförmige Form. Insbesondere besitzt die Entladeelektrode 10 einen zentralen Durchgang bzw. Pfad 10a, durch den die Verarbeitungsflüssigkeit fließt. Bevorzugterweise wird, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, die Unterbauvorrichtung 14 als ein ringförmiges geformtes Element mit einer Vielzahl von konkaven Bereichen bzw. Teilen oder Ausnehmungen 14a gebildet, die auf seinem äußeren Rand angeordnet sind. Die Positionen der konkaven Teile 14a entsprechen dem Ort der Entladeelektrode 10. Die konkaven Teile 14a sind im Durchmesser etwas größer als der Durchmesser der Entladeelektrode 10. Die konkaven Teile 14a sind mit einem konstanten Winkelspalt θ zwischen benachbarten konkaven Teilen 14a gebildet. Die konkaven Teile oder Ausnehmungen 14a erstrecken sich nicht durch die Unterbauvorrichtung 14. Die Tiefe der konkaven Teile 14a sollte derart sein, daß die Lichtbögen von der Entladeelektrode 10 die Unterbauvorrichtung 14 nicht bedeutend beschädigen.

Wenn das Loch 5b auf dem Boden bzw. der Basis des Getriebes zwischen dem Zahnteil 5a unter Verwendung einer derartigen vorstehend beschriebenen elektrischen Entladeeinrichtung 9 erzeugt wird, ist die Unterbauvorrichtung 14 in der Lücke 6 des Werkstücks 5 verankert. Die Unterbauvorrichtung 14 und das Werkstück 5 sind fest derart miteinander verbunden, daß sie sich nicht relativ zueinander drehen. Das Werkstück 5 und die Unterbauvorrichtung 14 sind dann auch fest mit der Teileinrichtung 15 zu einer einzelnen Einheit verbunden.

Als nächstes wird die Entladeelektrode 10 fortschreitend abwärts bewegt, während ein elektrischer Strom und die Verarbeitungsflüssigkeit dazu zugeführt werden. Die Geschwindigkeit der sich abwärts bewegenden Entladeelektrode 10 wird entsprechend der Menge des zur Elektrode 10 zugeführten elektrischen Stroms angepaßt bzw. eingestellt. Die Bewegung der Entladeelektrode 10 wird durch den Hin- und Herbewegungsmechanismus 12 derart gesteuert, daß die Verzögerungszeit zwischen der Zeit, zu der die Entladespannung angelegt wird, und der Zeit, zu der die elektrische Entladung tatsächlich stattfindet, gemessen und konstant gehalten wird. Mit anderen Worten, die Elektrode 10 wird relativ zum Werkstück 5 derart abwärts bewegt, daß der Spalt zwischen der Elektrode 10 und dem Werkstück 5 konstant bleibt, wenn Material von dem Werkstück 5 entfernt wird.

Wie in Fig. 7 gezeigt, wird, während sich das Verarbeitungsloch 5b nicht durch das Werkstück 5 erstreckt, aus dem Pfad 10a der Entladeelektrode 10 herausfließende Verarbeitungsflüssigkeit zusammen mit dem Schlamm weggeschafft, wobei dieser entlang dem Rand der Entladeelektrode 10 zu einem oberen Öffnungsteil des Lochs 5b fließt. Aus diesem Grund wird der Schlamm während der Verarbeitung des Lochs 5b geeignet weggeschafft. Da die Spitze der Entladeelektrode 10 unter der Flüssigkeit gehalten wird, bleibt die elektrische Entladung oder der Lichtbogen stabil. Als ein Ergebnis bewegt sich die Entladeelektrode glatter nach unten, während sie den Locherzeugungsvorgang durchführt.

Wenn die elektrische Entladeeinrichtung 9 fortschreitet und das Loch 5b das Werkstück 5 durchdringt, wie in Fig. 8 gezeigt, wird die von dem Pfad 10a der Entladeelektrode 10 zugeführte Verarbeitungsflüssigkeit abwärts vom Werkstück 5 weggeschafft. Da die Unterbauvorrichtung 14 an der Unterseite des Werkstücks 5 befestigt ist und der konkave Teil oder die Ausnehmungen 14a auf der Unterbauvorrichtung 14 derart gebildet sind, daß der konkave Teil oder die Ausnehmungen 14a der Entladeelektrode 10 entsprechen, kann die Verarbeitungsflüssigkeit nicht von der Unterseite des Lochs 5b ausströmen. Auf diesem Weg wird die Verarbeitungsflüssigkeit veranlaßt, entlang dem Rand der Entladeelektrode 10 zusammen mit dem Schlamm aufwärts und aus dem Werkstück 5 zu fließen. Da die Verarbeitungsflüssigkeit nicht abwärts fließt, nimmt der Druck der Verarbeitungsflüssigkeit rund um die Entladeelektrode 10 nicht ab, so daß die elektrische Entladung stabil gehalten werden kann und eine atmosphärische Entladung verringert oder beseitigt werden kann.

Da der Druck der aus der Entladeelektrode 10 fließenden Verarbeitungsflüssigkeit beibehalten wird, auch nachdem das Loch 5b das Werkstück 5 durchdringt, nimmt die Geschwindigkeit des elektrischen Entladevorgangs nicht ab. Dies ermöglicht ein glatteres bzw. ruhigeres und gleichmäßigeres Fortschreiten des Vorgangs.

Da die konkaven Teile oder Ausnehmungen 14a auf der äußeren Oberfläche der Unterbauvorrichtung 14 gebildet sind und die Unterbauvorrichtung 14 mit dem Werkstück 5 derart verbunden ist, daß die konkaven Teile oder Ausnehmungen 14a gegenüber der Entladeelektrode 10 angeordnet sind, kann auch eine Bearbeitung der Unterbauvorrichtung 14 mit der Entladeelektrode 10 vermieden werden. Dies macht es möglich, eine Vielzahl von Werkstücken 5 mit einer einzelnen Unterbauvorrichtung 14 zu bearbeiten.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine elektrische Entladeeinrichtung 9 zur Entfernung von Material von einem Werkstück 5, um darin ein Durchgangsloch 5b zu erzeugen. Die elektrische Entladeeinrichtung 9 ist entworfen, den Druck einer Verarbeitungsflüssigkeit beizubehalten, nachdem sich das Loch 5b durch das Werkstück 5 erstreckt, um dadurch die elektrische Entladung während des Locherzeugungsvorgangs zu stabilisieren. Grundsätzlich enthält die elektrische Entladeeinrichtung 9 eine bewegbare Entladeelektrode 10, eine Lichtbogenspannungsentladeeinrichtung 11, einen Verarbeitungsflüssigkeitszuführmechanismus 13 und einen Teilmechanismus 15. Die Lichtbogenspannungsladeeinrichtung 11 führt einen Strom mit einer vorbestimmten Spannung zwischen der Entladeelektrode 10 und einem Werkstück 5 zu. Ein Elektroden- Hin-und-Herbewegungsmechanismus 12 bewegt die Entladeelektrode 10 zum Werkstück 5 hin und von ihm weg. Der Verarbeitungsflüssigkeitszuführmechanismus 13 ist flüssigkeitsmäßig mit einer inneren Bohrung 10a der Entladeelektrode 10 verbunden, um die Verarbeitungsflüssigkeit innerhalb der Entladeelektrode 10 zuzuführen. Die Verarbeitungsflüssigkeit fließt aus einem Ende der Entladeelektrode 10 und greift in das Werkstück 5 ein. Der Teilmechanismus 15 besitzt eine Unterbauvorrichtung 14 mit einer Vielzahl von konkaven Teilen oder Ausnehmungen 14a, die angeordnet sind, der Entladeelektrode 10 zu entsprechen. Diese konkaven Teile oder Ausnehmungen 14a halten den Druck der Verarbeitungsflüssigkeit aufrecht, nachdem ein Durchgangsloch 5b in dem Werkstück 5 erzeugt wurde. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 5 ein Getriebe mit einer Vielzahl von zwischen benachbarten Zahnteilen erzeugten Löchern. Das Getriebe besitzt eine ringförmige Lücke 6, der die Unterbauvorrichtung 14 aufnimmt.

Während nur ein Ausführungsbeispiel zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung ausgewählt wurde, ist es für den Fachmann aus dieser Offenbarung offensichtlich, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen ohne Abweichung vom in den Patentansprüchen definierten Schutzumfang der Erfindung erfolgen können. Weiterhin erfolgt die vorstehende Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele nur zur Veranschaulichung und nicht zum Zweck der Beschränkung der durch die Ansprüche definierten Erfindung und deren Äquivalenten.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektrische Entladeeinrichtung zur Erzeugung eines Durchgangslochs in einem Werkstück, mit:

    einer Entladeelektrode (10) mit einem freien Ende,

    einer betriebsfähig mit der Entladeelektrode (10) gekoppelten Lichtbogenspannungsladeeinrichtung zur Zuführung einer Entladespannung zum Anlegen der Entladespannung zwischen der Entladeelektrode (10) und dem Werkstück (5),

    einem mit der Entladeelektrode (10) verbundenen Steuermechanismus (13) zum Bewegen der Entladeelektrode (10) zum Werkstück (5) hin und davon weg,

    einer Zuführeinrichtung für eine Verarbeitungsflüssigkeit, die zur Zuführung einer Verarbeitungsflüssigkeit unter Druck zu dem freien Ende der Entladeelektrode (10) angeordnet ist, und einer Einrichtung zur Beibehaltung des Drucks der Verarbeitungsflüssigkeit, wenn das Durchgangsloch (5b) in dem Werkstück (5) erzeugt ist.
  2. 2. Elektrische Entladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beibehaltung des Drucks der Verarbeitungsflüssigkeit eine Unterbauvorrichtung (14) mit zumindest einer Ausnehmung (14a) an einer Position, die der Entladeelektrode (10) entspricht, enthält.
  3. 3. Elektrische Entladeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beibehaltung des Drucks der Verarbeitungsflüssigkeit weiterhin eine Teileinrichtung (15) enthält, die die Unterbauvorrichtung (14) und das Werkstück (5) um eine Längsachse drehbar befestigt.
  4. 4. Elektrische Entladeeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbauvorrichtung (14) eine Vielzahl der in den der Entladeelektrode (10) entsprechenden Positionen angeordneten Ausnehmungen (14a) enthält.
  5. 5. Elektrische Entladeeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teileinrichtung (15) eine Klemmhülse (16) zum Verbinden des Werkstücks (5) mit der Teileinrichtung (15) enthält.
  6. 6. Elektrische Entladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbauvorrichtung (14) ein kreisförmiges ringförmiges Element ist.
  7. 7. Elektrisches Entladeverfahren zum Erzeugen eines Lochs, mit den Schritten:

    Verbinden eines Werkstücks (5) mit einer Unterbauvorrichtung (14) mit zumindest einer auf einer einem freien Ende einer Entladeelektrode gegenüberliegenden Seite des Werkstücks (5) angeordneten Ausnehmung (14a),

    Zuführen einer Verarbeitungsflüssigkeit unter Druck zu dem freien Ende der Entladeelektrode (10), die benachbart dem Werkstück (5) angeordnet ist,

    Anlegen einer Spannung zwischen der Entladeelektrode (10) und dem Werkstück (5) zur Erzeugung eines Lichtbogens, der zwischen dem freien Ende der Entladeelektrode (10) und dem Werkstück (5) gebildet wird,

    fortschreitendes Bewegen der Entladeelektrode (10) zum Werkstück (5) hin, so wie das erzeugte Loch (5b) tiefer wird, und Beibehalten des Drucks der Verarbeitungsflüssigkeit, wenn sich das Loch (5b) durch das Werkstück (5) erstreckt, indem die zumindest eine Ausnehmung (14a) der Unterbauvorrichtung (14) unterhalb des erzeugten Lochs (5b) angeordnet wird.
  8. 8. Elektrisches Entladeverfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

    Versehen der Unterbauvorrichtung (14) mit einer Vielzahl der Ausnehmungen (14a),

    und Drehen der Unterbauvorrichtung (14) und des Werkstücks (5) relativ zur Entladeelektrode (10) zum Bilden einer Vielzahl der Löcher (5b).
  9. 9. Elektrisches Entladeverfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (5) ein Getriebeelement mit einer Vielzahl von Zahnteilen (5a) auf einem äußeren Randteil und einer Lücke (6) auf einem inneren Randteil zum Anordnen der Unterbauvorrichtung (14) darin ist.
  10. 10. Elektrisches Entladeverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erzeugte Loch (5b) zwischen benachbarten Zahnteilen (5a) angeordnet ist.






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