DE2830791A1

DE2830791A1 - Verfahren und vorrichtung zur elektroerosiven bearbeitung von zylindrischen werkstuecken

Info

Publication number: DE2830791A1
Application number: DE19782830791
Authority: DE
Inventors: Kobun Asakawa; Tetsuhiro Asamoto; Kunihiko Sato; Haruo Taguchi; Takeo Uebayshi; Tetsuro Urata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1980-01-24
Also published as: GB2024077A; DE2830791C2; FR2430818B1; US4219718A; GB2024077B; FR2430818A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zur elektroerosiven Bearbeitung von zylindrischen Werkstücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektroerosiven Bearbeiten der äusseren Oberfläche eines zylindrischen Werkstückes, um dieses mit einem satinierten Finish mit einer bestimmten Oberflächenrauhigkeit zu versehen. Die Erfindung strebt die Verbesserung eines solchen elektroerosiven Arbeitsverfahrens und einer dazu benutzten Vorrichtung an, wobei das Auftreten oder Vorhandensein von gestuften Bereichen an der Oberfläche einer Walze während der Anfangsperiode der elektroerosiven Bearbeitung vermieden werden soll.

Es ist ein Verfahren bekannt, bei welchem harte Metallteilchen, z.B. Schrot oder Splitt, gegen die polierte Oberfläche von Bandwalzwerk-Walzen, insbesondere Kaltwalzwerk-Walzen oder dgl., geschossen werden, um Eindrückungen auf der Walzenoberfläche zu erzeugen und der Oberfläche ein satiniertes Finish zu geben. In jüngerer Vergangenheit sind Versuche unternommen worden, diese Art der Behandlung durch elektroerosive Bearbeitung zu ersetzen. Dabei wird eine isolierende Flüssigkeit, z. B. Petroleum, in einen schmalen Entladungsspalt zwischen Elektrode und Werkstück

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gegeben und eine wellenförmig pulsierende Spannung periodisch an Elektrode und Werkstück angelegt, wodurch die Oberfläche des Werkstückes eine Bearbeitung erfährt. Bei wiederholter Durchführung dieser elektroerosiven Bearbeitung auf der Oberfläche einer in Umfangsrichtung rotierenden Walze, wobei die Elektrode parallel zur Rotationsachse der Walze langsam bewegt wird, ist es möglich, der Walzenoberfläche kontinuierlich ein schraubenlinienförmiges bzw. spiralförmiges satiniertes Finish zu geben und dadurch auf der gesamten Oberfläche der Rolle mittels Funkenerosion Vertiefungen zu erzeugen. Die auf diese Weise hergestellte Oberfläche mit satiniertem Finish hat viele Vorteile. So ist im Vergleich zu den mechanischen Vertiefungen, die durch das Schiessen von Metallteilchen gegen die Walze erzeugt werden, nicht nur die Oberflächenrauhigkeit ausgeprägter und die Form in gutem Gleichgewicht; vielmehr wird darüber hinaus die Form oder Gestalt durch die auf die Herstellungsweise, z. B. hinsichtlich Härte und dgl. der Walze, nicht beeinflusst. Die Metallstruktur der Walzenoberfläche erfährt durch die Elektroerosion eine Härtung, so dass die Walze für die Benutzung in Walzwerken besonders gut geeignet ist.

Bei jüngeren Verfahren zur Bearbeitung von Walzen wird dies mittels einer Bündelelektrode getan, um die Bearbeitunszeit zu verkürzen. In den Fällen, in denen eine sehr grosse Anzahl Schlitzelektroden verwendet wird, ist als Ergebnis zwecks Verhinderung einer Verschlechterung der Arbeitsleistung der Schlitzelektrode und zur Erzielung einer ausreichenden mechanischen Strukturstabilität ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei welchem mehrere

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Kopfständer (ein Kopf und ein Ständer werden als Einheit angesehen, so dass die Einheit nachfolgend als Kopfständer bezeichnet wird) so angeordnet sind, dass sie einer Walze gegenüberliegen, wobei mehrere Schlitzelektroden an jeder dieser Kopfständer angebracht sind und diese Kopfständer entlang der Rotationsachse der Walze während des Betriebes der Vorrichtung zur Bearbeitung der Walze bewegt werden.

Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass, da der Vorschub der Elektrodenspindeln an jedem Ständerkopf unabhängig von den anderen erfolgt, die Bearbeitung an den Kopfständern in manchen Fällen zu unterschiedlichen Zeiten beginnt mit dem Ergebnis, dass, wenn die Bewegung mehrerer Kopfständer entlang der Rotationsachse der Walze in dem Augenblick begonnen wird, in welchem die Bearbeitung an einem der Kopfständer anfängt, die Arbeitsgeschwindigkeit im Bereich der Anfangs-Arbeitsposition jeder der anderen Kopfständer eine Verringerung erfährt und demzufolge die radiale Länge der Walze in diesen Bereichen im Vergleich zu den anderen Bereichen grosser wird bzw. weniger abnimmt. Wenn jedoch andererseits alle Kopfständer in ihren Anfangspositionen gehalten werden, bis die Bearbeitung an jedem Kopfständer beginnt - im Vergleich mit der Arbeitsgeschwindigkeit am Kopfständer, der als letzter in Betrieb genommen wird - wird die Arbeitsgeschwindigkeit des Kopfständers, der früher in Betrieb gesetzt worden war, vergrössert, so dass die iadiale Erstreckung der Walze eine Verringerung erfährt. Dieser Effekt wird insbesondere in solchen Fällen ausgeprägter sein, in denen die Arbeitsbedingungen festgelegt sind

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mit dem Ziel, eine Oberflächenrauhigkeit herzustellen, wobei dann Oberflächenbereiche entstehen, die Stufen aufweisen. Diese Stufen aufweisenden Bereiche stellen einen erheblichen Fehler bei solchen Walzen dar, die z. B. für die letzten Walzengänge bei der. Herstellung von Bandstahl verwendet werden. Eine Walze, die in dieser Weise bearbeitet worden ist, kann nicht benutzt werden» Derartige Stufen aufweisende Bereiche können festgelegt werden, indem die Oberfläche der Walze mit einem Ölstein oder Abziehstein abgerieben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass die vorbeschriebenen Nachteile, die während der Anfangsphase der elektroerosiven Bearbeitung auftreten, vermieden werden.

Die Erfindung schlägt vor, bei der elektroerosiven Bearbeitung die Arbeitsgeschwindigkeit während der anfänglichen Arbeitsphase so festzulegen, dass sie niedriger ist als die Arbeitsgeschwindigkeit während der ständigen oder normalen Arbeitsphase, wobei, nachdem festgestellt worden ist, dass die Entladung an jeder Elektrode eingetreten ist, die anfängliche Arbeitsgeschwindigkeit auf den Wert geändert wird, der für die ständige oder normale Arbeitsphase vorgesehen ist. Gleichzeitig beginnt der Quervorschub mehrere Kopfständer, die mehrere Elektroden trägen. Auf diese Weise kann das Auftreten bzw. Entstehen von mit Stufen versehenen Bereichen an der Walzenoberfläche während der Anfangs-Arbeitsphase vermieden werden.

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Weiterhin sieht die Erfindung vor, dass beim elektroerosiven Bearbeitungsverfahren die Arbeitsgeschwindigkeit während der Anfangs-Arbeitsphase niedriger angesetzt wird als eine Arbeitsgeschwindigkeit, die sich aus einer Relation zwischen der durch die Arbeit entfernten Metallmenge, wobei bezüglich des Entstehens von gestuften Bereichen eine Grenze gegeben ist, und der Anzahl der Arbeitsgänge ergibt.

Ein anderer Punkt der Erfindung besteht darin, dass beim elektroerosiven Bearbeitungsverfahren der übergang von einer Arbeitsgeschwindigkeit zu einer anderen mittels Steuerung der Wellenform eines Spannungsimpulses, der an jeder Elektrode und dem zylindrischen Werkstück angelegt wird, erreicht wird.

Ein weiterer Punkt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektroerosiven Bearbeitung mit einer Betriebs-Energiequelle, die Mittel aufweist, die den Übergang von einer Arbeitsgeschwindigkeit zu einer anderen ermöglichen, Detektoren bzw. Indikatoren, die die Feststellung ermöglichen, dass an jeder Elektrode eine Entladung eingetreten ist, um ein Kommando, welches eine Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit bewirkt, zu erzeugen und gleichzeitig die Mittel für den Quervorschub der Ständer zu betätigen oder auszulösen.

Andere Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer Elektroerosionsmaschine, anhand welcher die Ursache des Entstehens von Stufen auf der Oberfläche einer Walze bei Anwendung bekannter Behandlungsverfahren mittels Elektroerosion erläutert werden,

Fig. 2 eine graphische Darstellung, die die durch Versuche

erhaltenen Bereiche mit Stufen als Beziehung zwischen der Anzahl der Arbeitsgänge η und der Metallmenge m, die durch die Bearbeitung entfernt wird, zeigt,

Fig. 3 im Schema das Ausführungsbeispiel einer Bearbeitungsmaschine mittels Elektroerosion zur Durchführung des Bearbeitungsverfahrens gemäss der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer bekannten Vorrichtung zur elektroerosiven Bearbeitung, anhand welcher die Umstände erläutert werden, die zum Auftreten von gestuften Bereichen an der Oberfläche einer Walze bei Anwendung eines bekannten elektroerosiven Bearbeitungsverfahrens während der Anfangs-Arbeitsphase führen.

In Fig. 1 ist mit 10 eine rotierbar gehaltene Walze bezeichnet, die mit konstanter Geschwindigkeit durch eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung rotiert werden kann. Die Vorrichtung ist mit mehreren Elektroden 12 und 14 versehen, die der Oberfläche der Walze 10 unter Beibehaltung eines bestimmten Entladungsspaltes gegenüberliegen. Die Elektroden werden von Elektrodenhaltern 20 bzw. 22 unter Zwischenschaltung von Isolatoren 24 bzw. 26 getragen. Die vier Elektroden 12 sind in bestimmten Abständen am Elek-

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trodenhalter 20 angebracht. Auch die vier Elektroden 14 werden unabhängig davon vom Elektrodenhalter 22 getragen. Ferner sind Kopfständer 16 und 18 vorhanden, an denen jeweils die Elektrodenhalter 20 und 22 angebracht sind. Diese Kopfständer 16 und 18 sind entlang der Achse der Walze 10 mittels einer eine Querverschiebung bewirkenden Einheit, die nicht dargestellt ist, verschiebbar. Wenn angenommen wird, dass die Elektroden an dem einen oder dem anderen der beiden Kopfständer 16 bzw. 18, z. B. die Elektroden 12 am Kopfständer 16, während der Anfangs-Arbeitsphase mit der Entladung beginnen, wird der Beginn der Entladung an den Elektroden 12 festgestellt, so dass die Bewegung der Kopfständer 16 und 18 durch Betätigung einer die Ständer quer verschiebenden Antriebseinrichtung begonnen wird. Diese Antriebseinrichtung ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Dies hat zur Folge, dass die am Kopfständer 18 angebrachten Elektroden 14 zur Entladung kommen, nachdem die Kopfständer 16 und 18 mit der Bewegung begonnen haben. D. h., dass es, wenn der Beginn der Entladung der Elektroden 12 am Kopfständer 16 unterschiedlich ist von der der Elektroden 14 am Kopfständer 18, Fälle gibt, bei denen aufgrund der Tatsache, dass die Kopfständer 16 und 18 in Abhängigkeit von der Feststellung des Beginns der Entladung an den Elektroden, die an dem einen oder dem anderen Kopfständer 16 bzw. 18 angebracht sind, bewegt werden, unterschiede gibt bezüglich der Anzahl der Arbeitsgänge zwischen dem Oberflächenbereich der Walze 10, der den Elektroden 12 gegenüberliegt, und dem Oberflächenbereich der Walze 10, der den den Elektroden 12 benachbarten Elektroden 14 gegenüberliegt, wodurch gestufte Bereiche 30 auf der Oberfläche der Walze 10 entstehen.

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In diesem Zusammenhang nehmen die am Kopfständer 16 angebrachten Elektroden eine Lage ein, bei welcher die Entladung zwischen jeder Elektrode 12 und der Walze 10 gleichzeitig erfolgt. Dies gilt auch für die Elektroden 14 des KopfStänders 18.

Die Beziehung zwischen den auf der Oberfläche der Walze 10 erzeugten gestuften Bereichen, der Unterschied bezüglich der Anzahl der Arbeitsgänge und die Arbeitsgeschwindigkeit werden durch Versuche ermittelt. Die elektroerosive Bearbeitung wurde unter folgenden Versuchsbedingungen durchgeführt: Die Elektroden 12 und wurden so angeordnet, dass sie der gleichmässig und einheitlich behandelten Oberfläche der Walze 10 unter Belassung eines vorherbestimmten Entladungsspaltes gegenüberlagen; die Kopfständer 16 und 18 wurden in Längsrichtung der Rotationsachse der Walze 10 nicht bewegt. Zu diesem Zweck wurden die Einrichtungen für den Quervorschub angehalten. Auf der Grundlage der Resultate dieses Versuches wurde die Anzahl der ARbeitsgänge untersucht, die das Entstehen von gestuften Bereichen auf der Oberfläche der Walze verursachten. Es wurde festgestellt, dass ein gestufter Bereich am Übergang bzw. der Grenze zwischen dem unbearbeiteten Bereich der Walzenoberfläche und dem bearbeiteten Bereich derselben entstand, wenn das pro Flächeneinheit entfernte Metall im Arbeitsbereich einen bestimmten Wert überstieg. D. h., dass der Versuch zu folgender Versuchsgleichung führte:

^c = ^m ^{x N = (} w-fr ^{} N}

wobei C = die entfernte Metallmenge pro Flächeneinheit (g/cm ),

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die eine Grenze bezüglich des Auftretens von gestuften Bereichen darstellt und als Konstante benutzt wird,

m = entfernte Metallmenge pro Flächeneinheit(g/cm ) per Arbeitsgang,

N = Differenz bezüglich der Anzahl der Arbeitsgänge, die das Vorhandensein Stufen verursacht,

M = Arbeitsgeschwindigkeit ausgedrückt als pro Zeiteinheit entfernte Metallmenge (g/min),

W = Elektrodenbreite (cm)

L = Walzen-Umfangsgeschwindigkeit (cm/min),

Wenn die Arbeitsgeschwindigkeit M = 0,466 g/min, die Elektrodenbreite W = 5,0 cm und die Walzen-Umfangsgeschwindigkeit L = 600 cm/min, begann ein gestufter Bereich dann zu erscheinen, wenn die Differenz bezüglich der Anzahl der Arbeitsgänge M = 4. In diesem Fall ergibt sich die Konstante C, die die Grenze bezüglich des Auftretens von gestuften Bereichen darstellt, aus der Gleichung (1) folgendermassen:

C = m χ N = x 4 = 6,2 χ 10 ⁴ (g/cm²)·

Somit gilt die folgende Beziehung zwischen der entfernten Metallmenge m und der Differenz bezüglich der Arbeitsgänge N

-4 <

6,2 χ 10 = m χ Ν (2)

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Aus der Gleichung (2) ergibt sich

N =_ (6,2 χ 10~⁴). i (3)

Die resultierende Beziehung zwischen der entfernten Metallmenge m und der Differenz bezüglich der Anzahl der Arbeitsgänge N wird durch die grafische Darstellung gemäss Fig. 2 verdeutlicht. Letztere lässt erkennen, dass eine umgekehrt proportionale Be-

Ziehung zwischen der entfernten Metallmenge (g/cm ), die auf der Abzisse aufgetragen ist, und der Differenz bezüglich der Anzahl der Arbeitsgänge N, die auf der Ordinate aufgetragen ist, besteht. Ferner ist erkennbar, dass kein Stufen aufweisender Bereich auf der Walzenoberfläche entsteht, wenn die entfernte Metallmenge und die Differenz bezüglich der Anzahl der Arbeitsgänge innerhalb des Bereiches 34 im unteren linken Bereich der Kurve 32 liegen. Gestufte Bereiche werden hingegen verursacht, wenn die entfernte Metallmenge und die Differenz bezüglich der Arbeitsdurchgänge innerhalb eines Bereiches 36 oben rechts von der Kurve 32 liegen. Daraus ergibt sich, dass es bei Festlegung der entfernten Metallmenge m pro Flächeneinheit auf einen kleinen Wert während der Anfangs-Arbeitsphase möglich ist, das Auftreten von gestuften Bereichen zu vermeiden, obwohl die Differenz bezüglich der Anzahl der Arbeitsgänge N grosser wird.

In diesem Fall ergigbt sich die entfernte Metallmenge m aus der Gleichung (1) wie folgt:

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^m= wirr ⁽⁴⁾

Somit ist, wenn die Elektrodenbreite W und die Umfangsgeschwindigkeit L der Walze feste Werte sind, die entfernte Metallmenge m proportional der Arbeitsgeschwindigkeit M. Daraus ergibt sich, dass, damit die Differenz bezüglich der Α-zahl der Arbeitsgänge N innerhalb der Grenze, in der keine gestuften Bereiche in Fig. verursacht werden, ausreichend gross ist, die Notwendigkeit besteht, Arbeitsbedingungen herbeizuführen, die die Arbeitsgeschwindigkeit M auf einen ausreichend kleinen Wert verringern. Auf diese Weise kann das Auftreten irgendwelcher g-estuften Bereiche verhindert werden, obwohl die Zeitpunkte, in denen die Kopfständer 16 und 18 zu arbeiten beginnen, differieren.

Das Bearbeitungsverfahren mittels Elektroerosion geraäss der Erfindung ist auf der Basis der vorstehenden Analyse der Gründe des Entstehens der gestuften Bereiche auf der Walzenoberfläche während der Anfangs-Arbeitsphase entwickelt worden. Somit steht ein Bearbeitungsverfahren mittels Elektroerosion zur Verfugung, für welches die Arbeitsbebedingungen derart vorausbestimmt sind, dass die Arbeitsgeschwindigkeit während der Anfangs-Arbeitsphase niedriger gewählt wird als ein gewünschter Wert mit dem Ergebnis, dass, sobald jede Elektrode der Kopfständer zu arbeiten begonnen hat, ein durch den Arbeitsbeginn verursachter elektrischer Wechsel als Signal aufgenommen wird, um die Arbeitsgeschwindigkeit auf den gewünschten Wert zu bringen. Zugleich beginnt die Bewegung der Kopfständer entlang der Rotationsachse der Walze. Auf diese

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- 15 Weise kann die Walze ohne gestufte Bereiche hergestellt werden.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken mittels Elektroerosion unter Anwendung des Verfahrens gemäss der Erfindung. Die Vorrichtung umfasst zwei Kopfständer wie bei der bekannten Vorrichtung gemäss Fig. 1.

Die Vorrichtung gemäss Fig. 3 weist weiterhin ein Untergestell 38 mit Lagern 40 und 42, die ein Werkstück oder eine Walze 45 in horizontaler Lage tragen, eine Klaue 44, mittels welcher ein Ende der Walze 45 eingespannt wird, und eine Antriebseinheit 46, die auf dem Untergestell 38 angeordnet ist und die Walze 45 über die Klaue 44 mit konstanter Geschwindigkeit in Rotation versetzt, auf. Weiterhin ist ein bewegbarer Grundkörper 48, der über ein Gewinde mit einer Vorschubspindel 50 verbunden ist, vorhanden. Letztere wird durch eine einen Quervorschub bewirkende Antriebseinheit 52 angetrieben, die den verschiebbaren Grundkörper 48, der auf dem Bett 38 in Längsrichtung der Rotationsachse der Walze 45 gleitbar angeordnet ist, verschiebt. Die beiden Kopfständer 54 und 56 sind fest am bewegbaren Grundkörper 48 angebracht. Die Kopfständer 54 und 56 tragen jeweils Elektrodenhalter 58 bzw. 60, an denen jeweils Elektroden 66 bzw. 68, unter Zwischenschaltung von Isolatoren 62 bzw. 64 angebracht sind. Jede der Elektroden 66 bis 68 besteht aus einer Gruppe von vier Schlitzelektroden. Die Elektroden sind so angeordnet, dass sie gruppenweise mit der Entladung gleichzeitig beginnen.

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Die Vorrichtung ist mit Energiequellen 70 und 72 für die elektroerosive Bearbeitung versehen. Die Energiequelle 70 ist so ausgebildet, dass sie einen Spannungsimpuls aufbringt, der eine Entladung zwischen den Elektroden 66 des Kopfständers 54 und der Walze 45 verursacht. Weiterhin enthält die Einheit 70 Mittel zum Steuern der Wellenform des Spannungsimpulses, um die Arbeitsgeschwindigkeit während der Anfangs-Arbeitsphase zu verringern. Die Einrichtung zur Steuerung der Wellenform des Spannungsimpulses umfasst Steuermittel zum Steuern der Ruhezeit oder der Spannungslücken des Spannungsimpulses zwecks Regulierung der Arbeitsgeschwindigkeit. Die Vorrichtung ist mit einer Einrichtung 74 versehen, mittels welcher dann, wenn alle Elektroden 66 und 68, die an den Kopfständern 54 und 56 angebracht sind, mit der Entladung begonnen haben, ein Signal erzeugt und an die Einheiten 70 und 72 angelegt werden kann. Es dient als Steuerbefehl, um die Arbeitsbedingungen zu ändern. Die Arbeitsgeschwindigkeit, die anfänglich auf eine Grosse festgesetzt war, die kleiner ist als die ständige Arbeitsgeschwindigkeit, wird auf die ständige Arbeitsgeschwindigkeit gebracht. Das Ausgangssignal der Detektoreinrichtung 74 wird auch als Betätigungssignal für die den Quervorschub der Ständer 72 bewirkenden Antriebseinheit 52 verwendet, so dass, sobald alle an den Kopfständern 54 und 56 angebrachten Elektroden 66 und 68 mit der Entladung begonnen haben, die Antriebseinheit 52 für die Querverschiebung der Ständer eingeschaltet wird und die Kopfständer 54 und 56 von Seite zu Seite hin- und herverschoben werden.

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Zum Zwecke der Feststellung, ob die Elektroden 66 und 68 mit der Entladung begonnen haben, überwacht die Einrichtung 74 Spannung oder Strom an bzw. in den Elektroden 66 und 68. Das Auftreten der Entladung an jeder Elektrodewird in Form eines logischen Produktes der Entladungs-Feststell-Signale von den Elektroden festgestellt. Die Vorrichtung ist weiterhin mit einem Tank 76 versehen, der oberhalb der Walze 45 angeordnet und mit einer Arbeitsflüssigkeit 78 gefüllt ist, die mittels einer nicht dargestellten Pumpe zugeführt wird. Es handelt sich dabei um eine isolierende Flüssigkeit, z. B. Petroleum, in welche die Elektroden 66 und 68 eingetaucht werden. Die aus dem Betriebstank 76 überfliessende Flüssigkeit 78 wird gefiltert und in den Betriebstank 76 zurückgeführt.

Die positiven Elektroden der Energiequellen 70 und 72 sind mit den Elektroden 66 und 68 verbunden, wohingegen die ngativen Elektroden mit der Walze 45 verbunden sind. Es ist jedoch auch die umgekehrte Schaltung möglich. Der Vorschub der Spindeln der Elektroden 66 und 68 radial zur Walze 45 ist für jede der beiden Kopfständer 54 und 56 unter Verwendung nicht dargestellter Steuermittel getrennt steuerbar.

Im folgenden wird das elektroerosive Bearbeitungsverfahren gemäss der Erfindung beschrieben. Zunächst werden die Elektroden 66 und 68 jeweils an den Elektrodenhaltern 58 und 60 in Abständen angebracht, die der Arbeitsbreite der Walze entsprechen. Die Arbeitsflüssigkeit 78 wird.dann in den Betriebstank 76 gegeben; die Walze 45 wird durch die Antriebseinheit 46 mit konstanter Geschwindigkeit rotiert, wobei die Arbeitsbedingungen der Energiequellen 70

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und 72 so festgelegt werden, dass die Arbeitsgeschwindigkeit niedriger ist als die gewünschte Grosse bei der ständigen bzw. normalen Bearbeitung. Wenn die Überwachungseinheit 74 feststellt, dass beide Elektroden 66 und 68 an den Kopfständern 65 und 56 entladen haben, steuert das resultierende Signal die Arbeitsbedingungen der beiden Energiequellen 70 und 72, um die Arbeitsgeschwindigkeit auf die gewünschte Grosse unter normalen Arbeitsbedingungen zu bringen. Zur selben Zeit wird die Antriebseinheit 52 für den Quervorschub der Ständer wirksam, so dass sich die Kopfständer 54 und 56 entlang der Rotationsachse der Walze 45 zu bewegen beginnen.

Danach werden die Kopfständer 54 und 56 wiederholt über eine Entfernung, die dem Elektrodenabstand entspricht, hin- und herbewegt, bis die gesamte äussere Oberfläche der Walze 45 mit einem satinierten Finish versehen ist. Bei einer derartigen Bearbeitung der Walze ist es möglich, ein Arbeitsergebnis zu erzielen, bei welchem die Walze einheitlich und gleichmässig satiniert worden ist, ohne dass irgendwelche gestuften Bereiche vorhanden sind.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, dass beim Verfahren gemäss der Erfindung die Bearbeitungsgeschwindigkeit der an mehreren Kopfständern angebrachten Elektroden zunächst niedriger eingestellt wird als dies bei normaler, ständiger Arbeitsgeschwindigkeit der Fall ist, bis die Elektroden aller Kopfständer mit der Entladung beginnen. In Abhängigkeit von der Feststellung, dass alle Elektroden der Kopfständer entladen, wird die Arbeitsgeschwin-

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digkeit auf die normale bzw. ständige Arbeitsgeschwindigkeit gebracht, wobei die Kopfständer gleichzeitig quer entlang der Rotationsachse des zylindrischen Werkstückes verschoben werden. Auf diese Weise kann das Entstehen von Unterschieden bezüglich der Erosionstiefe oder gestufter Bereiche auf der Oberfläche des Werkstückes während der Anfangs-Arbeitsphase vermieden werden. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses elektroerosiven Bearbeitungsverfahrens weist zwei Energiequellen für die Betriebsspannung sowie Mittel zum Steuern der Arbeitsgeschwindigkeit sowie Mittel zum Überprüfen der Elektroden und zur Feststellung, dass alle Elektroden mit der Entladung begonnen haben, auf, so dass die Energiequellen für die Betriebsspannung dazu gebracht werden, die Arbeitsgeschwindigkeit zu ändern und gleichzeitig die Antriebseinheit für die Querverschiebung der Kopfständer einzuschalten.

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Claims

DIPL-ING. HELMUT KOEPSELL „ . 5KÖLN1, 11. 7. 1978 PAT E N TA N W A LT / O J U / ίϊ I Mittelstrasse 7 Telefon (0221) 2194 23 Telegrammadresse: Koepsellpatent Köln

1. MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA | Np/113

2. NIPPON KOKAN KABUSHIKI KAISHA _Reg,_Nr. bitte angeben

Patentansprüche

1.^Verfahren zur elektroerosiven Bearbeitung von Werkstücken unter Verwendung mehrerer Ständer, von denen jeder mit mehreren Elektroden versehen ist, die einem zylindrischen Werkstück gegenüberliegen, wobei die Ständer entlang der Rotationsachse des zylindrischen Werkstückes bewegt werden und der äusseren Oberfläche des zylindrischen Werkstückes ein satiniertes Finish geben, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsbedingungen für die Änfangs-Arbeitsphase festgelegt werden und für die Arbeitsgeschwindigkeit der Anfangs-Arbeitsphase eine Grosse gewählt wird, die kleiner ist als eine vorherbestimmte gewünschte Arbeitsgeschwindigkeit bei normalen oder ständigen Betriebsbedingungen, und der Beginn der Entladung zwischen jeder der Elektroden und dem zylindrischen Werkstück festgestellt wird, um die Arbeitsgeschwindigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit unter Anfangs-Betriebsbedingungen zu der vorherbestimmten Arbeitsgeschwindigkeit unter normalen oder ständigen Betriebsbedingungen zu ändern und so die festgelegten Betriebsbedingungen zu ändern, und die Ständer entlang der Rotationsachse des zylindrischen Werkstückes synchron mit der Änderung der Betriebungsbedingungen bewegt werden, wodurch das Auftreten irgendwelcher mit Stufen versehener Bereiche oder Abschnitte an der Oberfläche des zylindrischen Werkstücks aufgrund einer Differenz bezüglich der Anzahl der Arbeitsgänge während der Anfangs-Arbeitsphase zwischen den Ständern

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eliminiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsgeschwindigkeit bei Anfangs-Betriebsbedingungen niedriger voreingestellt wird als die Arbeitsgeschwindigkeit, die sich bei Division einer bestimmten, das Auftreten von gestuften Bereichen verursachenden entfernten Metallmenge durch die Anzahl der Arbeitsgänge ergibt, die das Entstehen von gestuften Bereichen verursacht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen und Ändern der Arbeitsgeschwindigkeit dadurch bewirkt wird, dass die Wellenform eines Spannungsimpulses gesteuert wird, der an den Elektroden und dem zylindrischen WErkstück angelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen und Ändern der Arbeitsgeschwindigkeit dadurch bewirkt werden, dass eine Ruhezeit oder dgl. des Spannungsimpulses, der an den Elektroden und dem zylindrischen Werkstück angelegt wird, gesteuert wird.

5. Elektroerosxonsvorrichtung mit mehreren Kopfständern, von denen jeder mehrere Elektroden trägt, die einem zylindrischen Werkstück gegenüberliegen, wobei die Kopfständer entlang der Rotationsachse des zylindrischen Werkstückes bewegbar sind, um der äusseren Oberfläche des zylindrischen Werkstückes ein satiniertes Finish zu geben, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerein-

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richtungen für die Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit hinsichtlich der Betriebsenergie, mittels welcher ein Spannungsimpuls an den Elektroden und dem zylindrischen Werkstück angelegt wird, und Einrichtungen zum Feststellen des Beginns der Entladung zwischen jeder der Elektroden (12, 14) und dem zylindrischen Werkstück (10) vorgesehen sind, so dass,sobald der Beginn der Entladung an jeder dieser Elektroden (12, 14) festgestellt ist, ein die Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit bewirkender Steuerbefehl in die Steuereinrichtung für die Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit eingegeben wird und gleichzeitig der Antrieb (52) für den Quervorschub der Ständer (54, 56) eingeschaltet wird, um diese

entlang der Rotationsachse des zylindrischen Werkstückes (10) zu verschieben.

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