DE2811299A1

DE2811299A1 - Verfahren zum einstellen von werkstuecken auf funkenerosionsmaschinen und einstellgeraet zur ausfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2811299A1
Application number: DE19782811299
Authority: DE
Inventors: Eberhard Zoller
Original assignee: Zoller Alfred & Co GmbH
Current assignee: Zoller Alfred & Co GmbH
Priority date: 1978-03-15
Filing date: 1978-03-15
Publication date: 1979-09-20

Description

Verfahren zum Einstellen von Werk-
stücken auf Funkenerosionsinaschinen und Einstellgerät zur Ausführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen von zur Bearbeitung auf Funkenerosionsmaschinen bestimmten Werkstücken sowie ein Einstellgerät für Werkstücke aus Funkenerosionsmaschinen.
Bei der funkenerosiven Abtragung zur Bearbeitung von Werkstücken befindet sich das Werkstück als Elektrode anodisch geschaltet in einem mit flüssigem Dielektrikum angefüllten Behälter in den von oben die kathodisch geschaltete Wdrkzeugelektrode bzw. der Elektrodenstempel hineinragt, der zum erosiven Bohren einen der herzustellenden Bohrung entsprechenden Querschnitt aufweist. Da sich die Methode der Funkenerosion sehr gut bei der Metallbearbeitung mit geringsten Toleranzen eignet, bereitet bei ihrer Anwendung die Einstellun der Elektrode zum Werkstück dabei erhebliche Schwierigkeiten. Bei komplizierten Teilen nimmt der Einstellvorgang bis zu 50 Z der Bearbeitungszeit in Anspruch, da nur durch eine entsprechende genaue Vermessun von Elektrode zu Werkstück ein befriedigendes Resultat erzielt werden kann.
Die Vermessung von Elektrode zu Werkstück wurde bisher direkt auf der Funkenerosionsmaschine durchgeffhrt, was mit einer beträchtlichen Stillstandszeit der teueren Maschine verhunden ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einstellverfahren sowie ein Einstellgerät zu schaffen, mit dem die nachteiligen Stillstandszeiten auf ein ttindestmaß verringert werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren zum Einstellen von zur Bearbeitung auf Funkenerosionsmaaiiinen bestimmten Werkstücken erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück an beliebiger Stelle auf einer Wechselpalette aufgespannt und mit der Wechselpalette auf einem gesonderten Einstellgerät bezüglich seiner Lage zu einem Bezugserosionsstempel (Bezugswerkzeug,elektrode) vermessen wird, worauf man die Wechselpalette mit dem Werkstück auf der Funkenerosionsmaschine befestigt und mit den gemessenen Koordinatenwerten unter Berücksichtigung der Lagedifferenzen der Wechselpalette zu den Meßsystemen des Einstellgerätes und der Funkenerosionsmaschine die Wechselpalette mit dem Werkstück zum Erosionsstempel der Funkenerosionsmaschine anfährt.
Nach defl Grundgedanken der vorliegenden Erfindung, erfolgt somit das Ausrichten von Werkstücken zum Erodierstempel nicht in der Funkenerosionsmaschine selbst, sondern außerhalb auf einem Einstellgerät. Auf diese Weise können auf dem Einstellgerät während der Arbeitszeit der Funkenerosionsmaschine bereits die als nächstes zu bearbeitenden Werkstücke voreingestellt werden, wozu man das Werkstück auf einer Wechselpalette aufspannt, der eine entsprechende Wechselaufnahme auf der Funkenerosionsmaschine zugeordnet ist. Auf dem gesonderten Einstellgerät wird die Position der Bezugselektrode zum Werkstück genau vermessen und außerdem wird die Position der Wechselpalette zum Meßsystem auf dem Einstellgerät festgehalten, so daß diese Werte dann, gegebenenfalls nach einfacher Umrechnung unter Berücksichtigung von Lagedifferenzen der echselpalette zu dem jeweiligen Meßsystem beim Anfahren des Werkstückes zum Erodierstempel auf der Funkenerosionsmaschine genau und sofort zur Verfügung stehen. Da die Elektroden während der Funkenerosion meist selbst verschweißen bzw. abbrennen, kann als Bezugselektrode für das Einstellgerät die gleiche Elektrode verwendet werden, die dann für das voreingestellte Werkstück zu dessen Bearbeitung auf der Funkenerosionsmaschine dient. Als Bezugselektrode kann jedoch auch eine beliebige andere Ausrichteinrichtung mit den gleichen Konturen eingesetzt werden.
Das Einstellgerät für Werkstücke auf Funkenerosionsmaschinen ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein Grundgestell eine am Crundgestell ortsfest, vorzugsweise höhenverstellbar angeordnete Aufnahme für einen Erodierstempel und durch einen unterhalb der Aufnahme auf dem Grundgestell verstellbaren Koordinatentisch mit einem der Erodierstempel-aufnahme zugeordneten 'Ießsystem, wobei der Koordinatentisch eine Aufnahme für eine das Werkstück aufgespannt tragende Wichselpalette aufweist, die auch auf der Funkenerosionsmescuine in einer für alle Wechselpaletten gleichbleibenden Position spannbar ist, so daß durch Messung der Abstandskoordinaten mindestens eines Einstellpunktegauf dem Werkstück von einem Bezugspunkt des Einstellgerätes diejenige Position des Einstellpunktes und somit die Lage des Werkstückes auf der Wdchselpalette errechenbar ist, welche die mit dem Koordinatentisch der Funkenerosionsmaschine unter Berücksichtigung der Lage der Wechselpalettenaufnahme zum Ursprung des dort vorgesehenen Meßsystems anzufahrenden Koordinatenwerte bestimmt.
Die untereinander gleichen Wechselpaletten werden jeweils auf dem Koordinatentisch des Einstellgerätes und auch auf dem Koordinatentisch der Funkenerosionsmaschine stets so aufgenommen, daß sie bei wiederholtem Ab- und Aufspannen immer die gleiche Position einnehmen. Das Meßsystem des jeweiligen Koordinatentisches ist vorzugsweise mit seinem Ursprung der höhenverstellbaren Wechselaufnahme für den Erodierstempel bzw. eine andere Ausrichteinrichtung zugeordnet. Da jedoch die Aufnahmen für die WEchselpalette auf dem Einstellgerät und auf der Funkenerosionsmaschine nicht in gleicher Weise dem Ursprung des jeweiligen Meßsystems zugeordnet zu sein brauchen, ergeben sich hieraus konstante Maschinenwerte, die nur einmal ermittelt werden müssen und dann bleibend zur Verfügung stehen und bei der Umrechnung sehr einfach berücksichtigt werden können.
Die Koordinatenschlitten des Einstellgerätes können entweder mit einer optischen oder einer elektronischen digitalen Meßwertanzeige ausgestattet sein. Selbstverständlich sind alle Varianten von Meßsystemen anwendbar, z.B, auch bei Koordinatentischen übliche Maßstäbe mit Noniusteilungen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht eines Einstellgerätes nach der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gerät nach Fig. 1 und Fig. 3 eine siematische Übersicht über die Meßdaten für die Einstellung eines WeEkstückes auf einer Funkenerosionsmaschine.
Gemäß Fig. 1 und 2 besteht das erfindungsgemäße Einstellgerät aus einem Grundgestell 10, einem darauf geführten Koordinatenschlitten 11 für die Längsverstellung sowie einem darauf geführten KoordinAenschlitten 12 für die Querverstellung. Die Koordinatenschlitten sind jateils mit Hilfe von Stellspindeln über die in Fig. 1 gezeigten Handräder 13 bzw. 14 verstellbar. Gegebenenfalls können die Schlitten jeweils mit einem durch Steuerimpulse schaltbaren Schrittmotor angetrieben sein.
Auf dem oberen Koordinatenschlitten 12 ist eine Wechselaufnahme 15 angeordnett in der jeweils eine chselpalette 16 so aufgenommen wird, daß sie bei wiederholtem Ab- und Aufspannen immer die gleiche Position einnimmt. Entsprechend Fig. 1 ist auf der Wechselpalette 16mit Hilfe von Spannpratzen 17 ein Werkstück 18 aufgespannt. An einer mit dem Grundgestell 10 verbundenen Konsole 19 ist eine höhenverstellban Wechselaufnahme 20 für einen Erodierstempel 21 oder eine andere Ausrichteinrichtung angeordnet.
Anstelle der Wechselaufnahme kann auch eine höhenverstellbare Kompaktaufnahme vorgesehen sein. Weiterhin ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel dem meßsystem des Koordinatentisches eine Digitalanzeige 22 zugeordnet, die auf einer vom Grundgestell seitlich abgehenden Konsole23 sitzt. Weiterhin kann das Meßsystem mit einer Nulltaste und einer alektronßsch betätigten Null-Rückstellung (Null-Inpuls) versehen sein.
Bei Erreichen einer Einstellposition kann dadurch die Meßwertanzeige auf Null zurückgestellt werden, so daß man durch Überfahren des Nullimpulses mit dem jeweiligen Koordinatentisch die Koordinatenlänge der eingestellten Position bis zum Ursprung des Meßsystems (Bezugsrunkt) leicht ermitteln kann.
Das Verfahren für das Voreinstellen des Werkstückes auf dem Einstellgerät läuft folgendermaßen ab: Zunächst wird die Wechselpalette 16 in die Aufnahme 15 auf dem Koordinatentisch eingespannt und darauf das zu bearbeitende Werkstück 1S auf der Wechselpalette 16 gespannt. Der zugehörige Erodierstempel 21 oder eine andere Ausrichteinrichtung wird in die Wechselaufnahme 20 eingespannt. Anschleßend wird der Erodierstempel durch Bewegung der Koordinatenschlitten 11, 12 auf einen Einstellpunkt Mp des Werkstückes auserichtet.
Nunmehr wird die digitale Heßwertanzeige auf Null zurückgestellt und mit dem Koordinatentisch über den Nullimpuls des Meßsystems gefahren. Dabei erhält man das 'faß L E (Längskoordinate für den Einstellpunkt >Ip bezüglich des Bezugspunktes R des Meßsystems) sowie das Maß. für die Querkoordinate des Einstellpunktes Mp. Die Maße L und 0 (Figur 3), welche die Position des Einstellpunktes Mp bezüglich des Fixpunktes E der Wechselpalette bestimmen, errechnen sich aus den Beziehungen L = LNV - L E -L e wobei LNV bzw. QNV Konstanten sind, die für das Einstellgerät einmal ermittelt werden müssen.
Nunmehr wird die Wechselpalette 16 mit dem ausgemessenen WErkstück 18 vom Einstellgerät abgenommen und auf die Funkenerosionsmaschine aufgespannt, wobei die Plaette auch hier so aufgenommen wird, daß sie bei wiederholtem Ab- und Aufspannen immer die gleiche Position einnimmt.
Anschließend werden die mit dem Werkstück bezüglich des Erodierstempels anzufahrenden Koordinatenwerte LM und errechnet wozu auf Fig. 3 Bezug genommen wird; LM = LNVM - L QM = QNVM - Q , wobei LNVM und QNVM konstante Inerte für die Funkenerosionsmaschine sind, die lediglich einmal anfangs ermittelt werden müssen.
Unter der Annahme, daß auch die Funkenerosionsmaschine mit einem elektronischen Meßsystem mit Nullimpulsgabe ausgestattet ist, werden die Koordinatenschlitten nunmehr über den jeweiligen Nullimpuls gefahren und ihnen dann die gemäß vorbeschriebener Rechnung ermittelte Position zwecks ihrer Verstellung eingegeben, so daß das Werkstück zum Erodierstempel ausgerichtet ist. Weiterhin wird derxçerkstückspezifische Erodierstempel in die Aufnahme der Erodiermaschine eingespannt, dessen erforderliche Höhenverstellung vorgenommen, worauf der erosive Abtrag beginnen kann.
Leerseite

Claims

A n 5 p r ü c h e 1. Verfahren zum Einstellen von zur Bearbeitung auf Funkenerosionsmaschinen bestimmten Werkstücken, dadurch eekennzeichnet, daß das jeweilige Werkstück an beliebiger Stelle auf einer Wechselpalette aufgespannt und mit der r.TechselValette auf einen gesonderten Einstellgerät bezivlich seiner Lage zu einen. Bezugserodierstempel vermessen wird, worauf man die Wechselpalette mit demalrerksttick auf der Funkenerosionsmaschine befestigt und mit den messenen Koordinatenwerten unter Berücksichtigung der Lagedifferenzen der Wechselpalette zu den Meßsystemen des Einstellgerätes und der Funkenerosionsmaschine die Wechselpalette mit dem Werkstück zum Erodierstempel der Funkenerosionsmaschine anfährt.
2. Einstellgerät für Werkstücke auf Funkenerosionsmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach 'nsnruch 1, gekennzeichnet durch ein Grundgestell (10), eine am flrundgestell ortsfeste, vorzugsweise höhenverstellbare Aufnahme (20) für einen Erodierstempel (21) und einen unterhalb der Aufnahme (20) auf dem Crundgestell verstellbaren Soordinatentisch (11, 12) mit einem der Erodierstempel-aufnahme zuteordneten Meßsysten, wobei der Koordinaten tisch ene Aufnahme (15) für eine das Werkstück (18) aufgespannt tragende Wechselpalette (16) aufeist, die auch auf der Funkenerosionsmaschine in einer für alle Wechselpaletten gleichbleibenden Position spannbar ist, so ckß durch Messung der Abstandskoordinaten (LE> QE) mindestens eines Einstellpunktes (p) auf dem Werkstück ) von einem Bezugspunkt (P) des Einstellgerätes diejenige Position des Einstellpunktes und somit die Lage des Werkstückes auf der Wechselpalette (16) errechenbar ist, welche die mit dem Koordinatentisch der Funkenerosionsmaschine unter Berücksichtigung der Lage der Wechselpalettenaufnahme zum Ursprung des fort vorhandenen Meßsystems anzufahrenden Koordinatenwerte bestimmt.
3. Einstellgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzei-chnet, daß die Erodierstempelaufnahme (20) als Wechselaufnahme ausgebildet ist.
4. Einstellgerät nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Erodierstempelaufnahme als Aufnahme fflr andere Ausrichteinrichtungen ausgebildet ist.
5* Einstellgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erodierstempelaufnahme als höhenverstellbare Kompaktaufnahme ausgebildet ist.
6. Einstellgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das EIeßsstem der Koordinatenschlitten (11, 12) aus Meßtäben mit Noniusteilung besteht.
7. Einstellgert nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsystem der Koordinatenschlitten tut einer optischen Meßwertanzeige ausgestattet ist.
8. Einstellgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das MeRsystem der Koordinatenschlitten mit einer elektronischen Digitalmeßwertanzeige ausgestattet ist.