DD147515A1

DD147515A1 - METHOD AND DEVICE FOR MECHANICAL ELECTROCHEMICAL MECHANICAL PLAN LAPPING

Info

Publication number: DD147515A1
Application number: DD21725279A
Authority: DD
Inventors: Gerd Boeswetter; Bernd-Uwe Zehner; Horst Hansch
Original assignee: Gerd Boeswetter; Zehner Bernd Uwe; Horst Hansch
Priority date: 1979-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1981-04-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum maschinellen elektrochemisch-mechanischen Planlaeppen, insbesondere metallischer Werkstuecke. Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Einrichtung zum maschinellen elektrochemisch-mechanischen Planlaeppen zu schaffen, das neben einer geringen Rauhtiefe eine hohe Formgenauigkeit realisiert; der subjektive Stoerfaktor durch den Bearbeiter vermieden und eine hohe Rationalitaet un Arbeitsproduktivitaet bei der Anwendung ermoeglicht wird. Die Erfindung umfaszt einerseits das Verfahren, das die Druckbeauflagung, die Ueberlagerung von Rotationsbewegungen, das Einbringen von dispergiertem Laeppkornmaterial in den Arbeitsspalt sowie die Beauflagung von Elysierstrom beinhaltet, und andererseits die zur Realisierung des Verfahrens erforderliche Einrichtung mit Einzelheiten zur Sicherung der genannten Verfahrensschritte. Die Einrichtung umfaszt eine Arbeitswerkzeugeinheit, eine Werkstueckaufnahmeeinheit, eine Antriebseinheit, eine Laeppsuspensionzufuehreinheit, eine Stromzufuehreinheit und eine Druckbeauflagungseinheit. Die Erfindung zeigt neue technische Mittel zur Realisierung einer groszen Formgenauigkeit, geringen Rauhtiefe und ungerichteten Arbeitsspuren.The invention relates to a method and a device for mechanical electrochemical-mechanical Planlaeppen, in particular metallic workpieces. The object of the invention is to provide a method and a device for mechanical electrochemical-mechanical Planlaeppen which realizes high dimensional accuracy in addition to a low surface roughness; the subjective impact factor is avoided by the engineer and a high rationality and labor productivity is possible in the application. The invention comprises on the one hand the method which includes the pressure application, the superimposition of rotational movements, the introduction of dispersed Laeppkornmaterial in the working gap and the Elysierstrom on its part, and on the other hand required for the realization of the method device with details for securing said method steps. The apparatus includes a work implement unit, a workpiece receiving unit, a drive unit, a Laeppsuspensionzufuehreinheit, a Stromzufuehreinheit and a pressure application unit. The invention shows new technical means for the realization of a large dimensional accuracy, low surface roughness and undirected traces of work.

Description

VEB Elektrogerätewerk SuhlVEB electrical appliance factory Suhl

6Q Suhl-Kord Industriegelände 6Q Suhl-Kord industrial area

Suhl, den 22. 10. 79Suhl, the 22. 10. 79

21 725 2--*-.21 725 2 - * -.

Title of the invention

Verfahren und Einrichtung zum maschinellen elektrochemisch-mechanischen PlanläppenMethod and device for mechanical electrochemical-mechanical planlapping

Anwendungsgebiet der Erfindung . Field of application of the invention .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum maschinellen elektrochemisch-mechanischen Planläppen, insbesondere metallischer Werkstücke·The invention relates to a method and a device for mechanical electrochemical-mechanical planlapping, in particular metallic workpieces.

Characteristic of the known technical solutions

In der DDR-PS 87 972 ist ein .»Verfahren und Einrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Sitzflächen in Ventil- und/ oder Schiebergehäusen" beschrieben, bei dem zwischen der Werkzeug— und Werks tücke.lekt rode gebildeten Wirkspalt ein Elektrolyt fließt, zwischen den Elektroden eine Gleichspannung angelegt ist und das anodisch geschaltete V/erkstück von Hand auf das kathodisch geschaltete rotierende Arbeitswerkzeug aufgelegt und gehalten ist.In the DDR PS 87 972 is a. "Method and device for the electrochemical machining of seats in valve and / or slide housings" described in which between the tool and Werks tücke.lekt rode formed effective gap an electrolyte flows, between the electrodes a DC voltage is applied and the anodized V / erkstück is placed and held by hand on the cathodically connected rotating working tool.

In der BRD-OS 27 25 254 ist eine »spiegelartige Endbearbeitung"dargestellt, bei der gebundenes oder gebundenes und loses Korn in Kombination mit einem elektrolytischen Abtrag zur Anwe-ndung kommt und· das Arbeitswerkzeug in einer von Hand geführten Vorrichtung aufgenommen ist, die eine kleinere Ausdehnung als das zu polierende Werkstück aufweist«In the Federal Republic of Germany OS 27 25 254 a "mirror-like finish" is shown, in the bound or bound and loose grain in combination with an electrolytic removal is used and the work tool is housed in a hand-guided device, the one smaller extent than the workpiece to be polished «

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine · Einrichtung zum maschinellen elektrochemisch-mechanischen Planläppen zu schaffen, das neben einer geringen Rauhtiefe eine hohe Formgenauigkeit realisiert, der subjektive Störfaktor durch den Bearbeiter vermieden und eine hohe Rationalität und Arbeitsproduktivität bei der Anwendung ermöglicht wird.The object of the invention is to provide a method and a device for mechanical electrochemical-mechanical planlapping, which, in addition to a low surface roughness, realizes a high dimensional accuracy, avoids the subjective disturbing factor by the operator and allows high rationality and labor productivity in the application ,

Darlegung des Wesens der ErfindungPresentation of the essence of the invention

Diese bekannten Lösungen werden jedoch nur zum Teil oder in mangelhafter Weise den gestellten Anforderungen gerecht» So ist die vorgeschlagene technische Lösung aus der DDR-PS 87 972 insbesondere dadurch nachteilbehaftet, daß durch die Halterung und Führung des Werkstückes von Hand eine reproduzierbare hohe Formgenauigkeit nicht erreicht wird, wobei der Grad der Formgenauigkeit vom Grad der Geschicklichkeit des Ausführenden abhängt«, Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Arbeitswerkzeug aus gebundenem Korn besteht und damit die beim Läppen erreichbaren geringen Gestaltsabweichungen 3. - 5. Ordnung nicht erzielt werden können.However, these known solutions are only partially or in a faulty way the requirements set. "Thus, the proposed technical solution from the DDR-PS 87 972 in particular disadvantageous that achieved by the holder and guide the workpiece by hand, a reproducible high dimensional accuracy A further disadvantage is that the working tool consists of bonded grain and thus the low 3rd -5th order deviations achievable during lapping can not be achieved.

Die in der OS.27 25 254 dargestellte Lösung ist dadurch nachteilbehaftet, daß zwar ein hoher Glanzeffekt erzielt, aber eine Formverschlechterung durch die manuelle Bearbeitung erreicht wird· Eine effektive Anwendu-ng zur Herstellung formgenauer Teile ist durch die subjektiven EinflußfaktorenThe solution shown in OS.27 25 254 is disadvantageous in that, although achieves a high gloss effect, but a shape deterioration is achieved by the manual processing · An effective application for the production of dimensionally accurate parts is due to the subjective influence factors

v- 3 -v- 3 -

°*3 f\ Γ* ° * 3 f \ Γ *

des Bedienenden in Frage zu stellen. Teile, die kleiner als die Bearbeitungseinheit sind, können nicht bearbeitet wer-'den*'Eine Verbesserung der Formgenauigkeit der V/erkstüoke ist auf Grund der konstruktiven Auslegung der Poliervorrichtung nicht möglich.to question the operator. Parts that are smaller than the machining unit can not be machined. * Improving the dimensional accuracy of the tool is not possible due to the structural design of the polishing device.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung zum maschinellen elektrochemisch-mechanischen •Planläppen, bei dem die Nachteile des Standes der Technik im wesentlichen vermieden oder herabgesetzt sind und zur Er-.zielung geringer Rauhtiefen·und einer hohen Formgenauigkeit einfache, gut handhabbare Verfahrensschritte und eine mit einfachen Mitteln gestaltbare Einrichtung angewendet und ein ebener Abtrag mit geringen Gestaltsabweichungen 3. - 5. Ordnung und ungerichteten Bearbeitungsspuren erzielt werden. In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung ist vorgesehen, die Herstellung zylindrischer oder kugelförmiger Werkstücke zu ermöglichen.The object underlying the present invention is to provide a method and a device for mechanical electrochemical-mechanical flattening in which the disadvantages of the prior art are substantially avoided or reduced and for achieving low roughness depths and a high level Form accuracy simple, easy to handle process steps and a simple means customizable device applied and a flat removal with small shape deviations 3rd - 5th order and undirected machining marks can be achieved. In a further embodiment of the task according to the invention is intended to allow the production of cylindrical or spherical workpieces.

Die erfindungsgemäße Aufgabenstellung wird dadurch gelöst, daß ein Verfahren zum maschinellen elektrochemisch-mechanischen Planläppen mit folgenden Verfahrensschritten zur Anwendung gelangt:The object of the invention is achieved in that a method for mechanical electrochemical-mechanical Planläppen with the following method steps are used:

a) die V/erkstüoke werden in einem Läppkäfig eingebracht und in der Bearbeitungslage zum ebenen Werkzeug fixiert.a) the V / erkstüoke be introduced into a Läppkäfig and fixed in the processing position to the planar tool.

b) Die Werkstücke werden mittels Gewichten, vorgespannten Federeinheiten'oder anderen Einrichtungen mit Druck beauflagt und so über die Läppsuspension gegen das ebene Arbeitswerkzeug gedrückt.b) The workpieces are subjected to pressure by means of weights, prestressed spring units or other devices and thus pressed against the plane working tool via the lapping suspension.

c) Die Werkstücke und das Werkzeug führen zueinander eine Relativbev/egung aus, wobei zwei Rotationsbewegungen überlagert werden und die Rotationsbewegung des Werkzeuges um die eigene Achse und die der Werkstücke um die Achse des Läppkäfigs erfolgt, so daß die Werkstücke auf dem Werkzeug Zykloidehbahnen beschreiben und damit ungerichtete Arbeitsspuren realisiert werden.c) The workpieces and the tool perform a relative movement to each other, wherein two rotational movements are superimposed and the rotational movement of the tool about its own axis and that of the workpieces takes place about the axis of Läppkäfigs so that the workpieces on the tool describe cycloidal and so that undirected traces of work are realized.

d) In den Arbeitsspalt zwischen den Werkstücken und dem Werkzeug wird ein Elektrolyt mit dispergierten Läppkornmaterial kontinuierlich eingebracht, so daß die Werkstücke auf dem Läppkornmaterial aufliegen.d) An electrolyte with dispersed Läppkornmaterial is continuously introduced into the working gap between the workpieces and the tool, so that the workpieces rest on the Läppkornmaterial.

e) Das Werkstück wird anodisch und das Werkzeug wird kathodisch gepolt und mit Strom beauflagt.e) The workpiece becomes anodic and the tool is poled cathodically and energized.

f) Die Verfahrensschritte b bis e laufen gleichzeitig ab.f) The process steps b to e take place simultaneously.

Eine v/eitere erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens zum maschinellen, elektrochemisch-mechanischen Planläppen liegt dadurch vor, daß Gleichstrom, monopolarer oder bipolarer Impulsstron bzw. Wechselstrom oder eine Kombination der genannten Stromarten zur Anwendung kommen.A v / eitere inventive embodiment of the method for mechanical, electrochemical-mechanical Planläppen is characterized in that direct current, monopolar or bipolar Impulsstron or alternating current or a combination of the mentioned types of current are used.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zum maschinellen, elektrochemisch-mechanischen Planläppen liegt dadurch vor, daß eine konstante Stromdichte im Arbeitsspalt, vorzugsweise durch Spannungskonstanthaltung, realisiert wird.A particularly advantageous embodiment of the method for mechanical, electrochemical-mechanical Planläppen is characterized in that a constant current density in the working gap, preferably by voltage maintenance, is realized.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemaßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die in einem Käfig gehalterten Werkstücke von zv/ei ebenen, sich planparallel gegenüberstehenden Werkzeugen bearbeitet v/erden, so daß an den Werkstücken planparallele Flächen entstehen. ... ·In a further embodiment of the method according to the invention, it is provided that the workpieces held in a cage are processed by zv / ei planar, plane-parallel opposed tools, so that plane-parallel surfaces are produced on the workpieces. ... ·

— 5 —- 5 -

- 5 ~ ' 2 1 7 ? * 2 - 5 ~ '2 1 7? * 2

»κ S B t/χβ f*g -£*.»Κ S B t / χβ f * g - £ *.

Entsprechend dem erfi-ndungsgemäßen Verfahren, liegt eine weitere Ausgestaltung dadurch vor, daß die in den Käfig beweglich eingebrachten Y/erkstücke von zwei ebenen, sich planparallel gegenüberliegenden \7erkzeugen bearbeitet werden und die Werkstücke mit dem Werkzeug im Eingriff stehen und auf Grund der erzeugten Relativbewegungen zylindrische, kugelförmige oder beliebig geometrisch bestimmte Werkstückformen realisiert werden.According to the method according to the invention, a further embodiment is characterized in that the Y / erkstücke movably introduced into the cage are machined by two flat, plane-parallel \\ tools and the workpieces are engaged with the tool and due to the relative movements generated cylindrical, spherical or arbitrarily geometrically determined workpiece shapes can be realized.

Erfindungsgemäß ist durch einen weiteren Verfahrensschritt vorgesehen, am Ende der Bearbeitung den Elysierstrom zu verringern oder abzuschalten und/oder den Bearbeitungsdruck zur Erzielung einer verbesserten Oberfläche zu verringern i The invention is characterized by a further method step to reduce at the end of processing the Elysierstrom or off and / or to reduce the processing pressure to achieve improved surface i

Ein weiterer Hauptkomplex der Erfindung ist durch eine Einrichtung zum maschinellen elektrochemisch-mechanischen Planläppen gegeben, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie durch eine Arbeitswerkzeugeinheit, eine ./erktischaufnahraeeinheit, eine Stromzuführeinheit, eine Antriebseinheit, eine Läppsusp ens ion zufuhr einheit, Dr uckbeauf lagun.gs einheit gebildet ist.Another main complex of the invention is provided by a machine for electrochemical-mechanical planlapping, characterized in that it is by a work implement unit, a ./erktischaufnahraeeinheit, a power supply unit, a drive unit, a läppsusp ens ion supply unit, Ülu back. gs unit is formed.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Arbeitswerkzeugeinheit aus einer urn einen ortsfesten I-.iiftelpunkt (I.-1) drehbar gelagerten Läppscheibe mit einer Antriebseinheit, einer Kreisringscheibe, einer Mitnehmerscheibe, einem Flansch, einer Laufbuchse, einem ortsfesten Gegenhalterzahnrad sowie einer Sicherungsmutter.In an embodiment of the invention, the implement unit consists of a urn a fixed I-.Iiftelpunkt (I.-1) rotatably mounted lapping disc with a drive unit, a circular disk, a drive plate, a flange, a bushing, a stationary counter-gear and a locknut.

Die Werkstückaufnahmeeinheit besteht erfindungsgemäß aus einem, durch einen nichtleitenden Mitnehmer und einem, durch einen Abrichtrin-g gehalterten, nichtleitenden Läppkäfig·According to the invention, the workpiece holder unit consists of a non-conductive lapping cage supported by a nonconducting driver and by a dressing ring.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Antriebseinheit liegt dadurch vor, daß sie den Läppkäfig,den Mitnehmer, den Abrichtring, einen Isolierring, einen Zahnkranz, ein ortsfestes Gegenhalterz&hnrad und ein zweites ortsfestes Gegenhalterzahnrad sowie ein Antriebszrlinrad mit einem LIotor beinhaltet.The inventive design of the drive unit is characterized in that it includes the Läppkäfig, the driver, the Abrichtring, an insulating ring, a ring gear, a stationary Gegenhalterz & hnrad and a second stationary Gegenhalterzahnrad and a Antriebzrlinrad with a LIotor.

- 6~- 6 ~

— 6 - O 1 7 *"- 6 - O 1 7 * "

Nach der Erfindung basteht die Läppsuspensionssuführeinheit aus einem Verteiler, einer Düse, einem Rohr, das durch nichtleitende Distanzringe sowie einer am ortsfesten nichtleitenden gestellbefestigten Klemmring gehaltert ist, einem mit Abflußbohrungen versehenen Flansch, einer Meß- und Regeleinrichtung, einer Pumpe, einem Vorratsbehälter mit Mischeinrichtung, einer Reinigungseinrichtung sowie einem Auffangbehälter. . Die Stromzuführeinheit besteht erfindungsgemäß aus einer als Anode' vorgesehenen Zuleitung, einem Schleifkohlenhalter·, einer Schleifkohle, einer Trommel, einer Deckscheibe, einem stromleitenden Rohr, einem Flansch, Litzen einer Kontaktplatte^ den Kontaktkugeln, den Werkstücken, der Läppscheibe, einer Mitnehmerscheibe, dem Flansch, einem über eine Laufbuchse im Gestell gehalterten zweiten Rohr, einer zweiten Trommel, einer zweiten Schleifkohle mit Schleifkohlenhalter, einer als Kathode ausgebildeten Zuleitung, einer IvIeß— und Regeleinrichtung sowie einem Generator«, In Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet die Druckbeauf- lagung-seinheit, die Läppscheibe, die ,werkstücke, die Kontaktkugeln, die als Druckplatte wirkende Eontaktplatte, die durch den Flansch berührungsfrei hindurch geführten I.iitnehraerstifte, Führungsstäbe sowie die zugehörigen aufsteckbaren Gewichte.According to the invention, the lapping suspension feed unit consists of a distributor, a nozzle, a tube supported by non-conductive spacers and a fixed non-conductive frame-mounted clamping ring, a drain-bored flange, a measuring and control device, a pump, a reservoir with mixing device, a cleaning device and a collecting container. , According to the invention, the power supply unit consists of a feed line provided as an anode, a carbon brush holder, a carbon brush, a drum, a cover disk, an electrically conductive pipe, a flange, strands of a contact plate, the contact balls, the workpieces, the lapping disk, a driver disk, the flange , a second tube supported by a bushing in the frame, a second drum, a second carbon brush with a carbon brush holder, a feed line formed as cathode, a measuring and control device and a generator. In an embodiment of the invention, the pressurizing unit includes Lapping disc, the, workpieces, the contact balls, the Eontaktplatte acting as a pressure plate, the guided through the flange I.iitnehraerstifts, guide rods and the associated attachable weights.

Eine .weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt dadurch vor, daß die Werkstückaufnabmeeinheit a,us der Läppscheibe, einer Kontaktha.ube mit Klemmschrauben, die über eine Kugel gegen die Kontaktplatte abgestützt ist, besteht und daß eine Kontaktierung über Stromlitzen, Klemmblechen und Befestigungsschrauben gegeben ist.A .weitere advantageous embodiment of the invention is characterized in that the Werkstückaufnabmeeinheit a, us the lapping disc, a Kontaktha.ube with clamping screws, which is supported by a ball against the contact plate, and that a contact via current strands, clamping plates and mounting screws is given ,

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß in die Läppscheibo, durch Isolierschichten isolierte ebene Kathodenleisten eingebracht sind und eine Kontaktierung über eine Kontaktscheibe realisiert ist.According to the invention it is further provided that in the Läppscheibo, insulated by insulating layers flat cathode strips are introduced and a contact is realized via a contact disc.

Merkmal der Erfindung ist es weiterhin, daß die Kathoden-It is furthermore a feature of the invention that the cathode

leisten in der Läppscheibe radial gerichtet, koaxial, spiralförmig oder x-fb'rmig ausgebildet und eingebrachtafford in the lapping disc radially directed, coaxial, spiral or x-shaped formed and introduced

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß die Kathodenleisten um den Betrag a zur Läppscheibenoberkannte zurückgesetzt sind«The solution according to the invention is further distinguished by the fact that the cathode strips are reset by the amount a to the Läppscheibenoberkannte «

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegt die Kennzeichnung vor, daß die Läppscheibe in eine Elektrolyt-Wanne mit Läppkornmaterial und Elektrolyten eingebracht ist und über eine, durch einen nichtleitenden Dichtring abgedichteten Antriebswelle gekoppelt ist, wobei zusätzlich eine Mischeinrichtung integriert vorliegt. Erfindungsgemäß liegt eine weitere Ausgestaltung dadurch vor, daß die Läppscheibe porös ist und eine Trennung des Läppkornmaterials von Elektrolyten durch einen nichtleitenden Dichtring vorliegt.In a further embodiment of the invention, the marking is provided that the lapping disk is introduced into an electrolyte tank with Läppkornmaterial and electrolytes and is coupled via a, sealed by a non-conductive sealing ring drive shaft, wherein additionally a mixing device is integrated. According to the invention, a further embodiment is characterized in that the lapping disc is porous and there is a separation of Läppkornmaterials of electrolytes by a non-conductive sealing ring.

ilusführungsbeispielilusführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Hinzuziehung der Zeichnungen näher, erläutert werden«The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawings.

Die folgenden Zeichnungen zeigen:The following drawings show:

Fig. 1: Prinzip der elektrochemisch-mechanischen Planläppeinrichtung (Schnitt A-A nach Fig. 2)1: Principle of the electrochemical-mechanical Planläppeinrichtung (section A-A of FIG. 2)

Fig. 2: kinematisches Prinzip der elektrochemischmechanischen PlanläppeinrichtungFig. 2: kinematic principle of the electrochemical mechanical Planläppeinrichtung

Fig. 3: Kontaktierungsvariante des Werkstückes Fig. 4: Schnitt C-C nach Fig. 1. Fig. .5: Schnitt D-D nach Fig. 1FIG. 3: contacting variant of the workpiece FIG. 4: section C-C according to FIG. 1. FIG. 5: section D-D according to FIG. 1

Fig. 6; Läppscheibe mit Stromzuführung und ElektrolytabflußFig. 6; Lapping disc with power supply and electrolyte drain

(Schnitt B ^B nach Fig« 2)(Section B ^ B according to Fig. 2)

„ A —"A -

Fig» 7: Läppscheibe mit Stromzuführung und Elektrolytabfluß (Schnitt S-E nach Fig 6)FIG. 7: Lapping disk with power supply and electrolyte drain (section S-E according to FIG. 6)

Fig. 8: Arbeitsspalt a bei Verwendung einer stromleitenden, kathodisch' gepolten LäppscheibeFig. 8: Working gap a when using a current-conducting, cathodically poled lapping disc

Fig« 9: elektrische leitende Läppscheibe mit isolierten KathodenleistenFig. 9: electrical conductive lapping disc with insulated cathode strips

Fig« 10: elektrisch leitende Läppscheibe mit · isolierten ebenen Kathodenleisten (Schnitt F-F nach Fig. 9)FIG. 10: electrically conductive lapping disc with insulated flat cathode strips (section F-F according to FIG. 9)

Figo 11: elektrisch leitende Läppscheibe mitFigo 11: electrically conductive lapping disc with

isolierten ebenen Kathodenleisten (Schnitt G - G nach Fig. 9)insulated planar cathode strips (section G - G of FIG. 9)

Läppscheibe mit sternförmig angebrachten ebenen Kathodenleisten konstanter BreiteLapping disc with star-shaped flat cathode strips of constant width

Läppscheibe mit konzentrisch angebraeh-Lapping disc with concentrically attached

ten ebenen Kathodenleistenth flat cathode strips

Läppscheibe mit konzentrisch angebrachten ebenen Kathodenleisten (Schnitt H-H nach Fig. 13)Lapping disc with concentrically attached planar cathode strips (section H-H in FIG. 13)

Fig. 15: Läppscheibe mit angebrachten ebenen KathodenleistenFig. 15: Lapping disc with attached flat cathode strips

Figo 16: Läppscheibe mit angebrachten ebenen KathodenleistenFig. 16: Lapping disc with attached flat cathode strips

Fig. 17: Arbeitsspalt bei Verwendung einer elektrisch leitenden LäppscheibeFig. 17: working gap when using an electrically conductive lapping disc

Fig. 18: Läppscheibe mit elektrolytischer . Läppsuspension und Mischer befindlich in'einer ElektrolytwanneFig. 18: Lapping disc with electrolytic. Lapping suspension and mixer located in an electrolyte tub

Fig. 19: poröse Läppscheibe befindlich in Slektrolytwanne mit separater Aufbringung des Lappkoai.nmaterials Fig. 19: porous lapping disc located in Slektrolytwanne with separate application of Lappkoai.nmaterials

Fig.FIG. 1212 Fig.FIG. 1313 Fig.FIG. 1414

Fig. 20s Variante des Strornkreislaufes einer Einrichtung zum maschinellen elektrochemisch-mechanischen PlanläppenFig. 20s variant of the current circuit of a device for mechanical electrochemical-mechanical Planläppen

Flg. 21: Variante der Versorgung des Arbeitsspaltes einer Einrichtung zum maschinellen .elektrochemisch-mechanischen Planläppen mit elektrolytischer Läppsuspension.Flg. 21: Variant of the supply of the working gap of a device for mechanical, electrochemical-mechanical surface lapping with electrolytic lapping suspension.

Nach Fig. 1 bis Fig. 5 erfolgt die Erzeugung einer Relativbewegung zwischen-Werkstück und Werkzeug nach einem bekannten Prinzip durch die Überlagerung zweier Rotationsbewegungen. Die Läppscheibe 1 rotiert um den ortsfesten IJitfeIpunkt IvL mit einer konstanten, aber einstellbaren Winkelgeschwindigkeit w^. Auf der Läppscheibe 1 aufliegend rotieren die Werkstücke 7 um den ortsfesten Mittelpunkt LL. angetrieben über einen Zahnkranz 4o ' 'According to Fig. 1 to Fig. 5, the generation of a relative movement between the workpiece and the tool takes place according to a known principle by the superposition of two rotational movements. The lapping disk 1 rotates about the fixed point of interest IvL at a constant but adjustable angular velocity w1. Lying on the lapping disc 1, the workpieces 7 rotate about the stationary center LL. driven by a sprocket 4o ''

Die Einleitung dieser Drehbewegung erfolgt über ein Antriebszahnrad 5, welches mit einem Motor 6 um den ortsfesten Mittelpunkt Hr geschwenkt und kraftschlüssig gegen den Zahnkranz 4 zugestellt werden kann? wobei das Antriebs zahnrad 5 mit einer konstanten j aber einstellbaren Winkelgeschwindigkeit v/j- rotiert ο Der ortsfeste Mittelpunkt IvL wird einerseits durch, die ortsfesten Gegenhalterzahnräder 2 und 3, die frei urn die ortsfesten Mittelpunkte U_n bzw. M-, rotieren und andererseits durchThe initiation of this rotational movement via a drive gear 5, which is pivoted with a motor 6 to the stationary center Hr and can be delivered non-positively against the sprocket 4? wherein the drive gear 5 with a constant j but adjustable angular velocity v / j- rotates ο The stationary center of IvL is on the one hand, the stationary counter-sprockets 2 and 3, which rotate freely about the fixed centers U _n and M-, and on the other hand

C. JC.J

die Zustellung des Antriebszahnrades 5 um den ortsfesten Mittelpunkt Mg gesicherte Alle Rotationsbewegungen können wahlweise in mathematisch positiver oder negativer Richtung.erfolgen« Kach Figur 1 und Figur 3 bis Figur 5 erfolgt die übertragung der Drehbewegung auf die Werkstücke 7 über den Zahnkranz 4, welcher mit dem Isolierring 8 verbunden ist, über einen nichtleitenden Mitnehmer 9 auf den nichtleitenden Läppkäfig 10 in dessen Aussparungen sich die .Werkstücke 7 befinden« Der nichtleitende Mitnehmer 9 überträgt die Drehbewegung ebenfalls auf.den Abrichtring 11. . .The rotation of the drive gear 5 secured around the fixed center Mg can be achieved either in mathematically positive or negative direction. FIG. 1 and FIGS. 3 to 5 show the transmission of the rotational movement to the workpieces 7 via the ring gear 4, which is connected to the Insulating ring 8 is connected, via a non-conductive carrier 9 on the non-conductive Läppkäfig 10 in the recesses, the .Werkstücke are 7 «The non-conductive driver 9 transmits the rotational movement also auf.den Abrichtring 11.. ,

Die Stromzuführung auf. die Werkstücke 7 erfolgt über eine Zu-., leitung 12 auf mit dem ortsfesten nichtleitenden Gestell 24 verbundenen Schleifkohlenhalter 13 mit Schleifkohlen 14.The power supply on. the workpieces 7 are connected via a supply line 12 to brush holders 13 connected to the fixed nonconducting frame 24 with carbon brushes 14.

Die Schleifkohlen 14 leiten den Strom auf eine Trommel 15, die über Deckscheiben 16 mit dem stromleitenden Rohr 17 verbunden ist. Das stromleitende Rohr 17 leitet den Strom auf einen mit dem stromleitenden Rohr 17 verbundenen Flansch 18» Der Flansch 18 überträgt den Strom über Litzen 19 auf die Kontaktplatte 20. Die Kontaktplatte 20 überträgt den Strom über die Kontaktkugeln 21 auf die Werkstücke 7. Durch den Isolierring 8, den nichtleitenden Mitnehmer 9 und den nichtleitenden Läppkäfig 10 werden ein elektrochemischer Abtrag am Abrichtring 11 und ein Stromfluß auf andere Baugruppen der Anlage verhindert» Die Übertragung der'.Drehbewegung auf den Flansch 18 und damit auf die gesamte Stromzuführungseinrichtung erfolgt über mit der Kontaktplatte 20 verschraubten Mitnehmerstifte 22, wobei der nichtleitende Mitnehmer ein Drehmoment auf die Kontaktplatte 20 überträgt. Das stromleitende Rohr 17 läuft in einer Führung 25, welche mit einem nichtleitenden ortsfesten Gestell 24 verbunden ist« Ein kraftschlüssig mit dem stromleitenden Rohr 17 verbundener Klemmring 25 läuft auf einem in der Führung 23 liegenden Axialkugellager 26 und verhindert somit eine übermäßige Gewichtsbelastung des Abrichtringes 11 durch die Stromzuführungseinrichtung. Sine definierte Gewichtsbelastung der Werkstücke 7 erfolgt über Gewichte 27» welche auf den mit der Kontaktplatte 20 verbundenen Llitnehmerstiften 22 aufliegen. Die Kontaktplatte 20 überträgt den Druck über die Kontaktkugeln 21 auf die Werkstücke 7. Die Gewichte 27 sind als geteilte Kreisringe ausgebildet und werden in ihrer Lage durch in die i.ütnehmerstifte 22 eingesetzten Führungsstäbe 28 gehalten. Der Zugang zu den Werkstücken 7 wird durch senkrechtes Hochziehen der gesamten Stromzuführungseinrichtung ermöglicht. Die Zufuhr des Elektrolyten 48 mit · dem in ihm dispe.rgiert vorliegenden Läppkornmaterial 47 erfolgt über ein Rohr 29 durch die in das Rohr 29 eingesetzte, mit Bohrungen versehene Düse 30. Der Elektrolyt 48 strömt durch die Düse 30 über den mit der Düse 30 verschraubten Verteiler 31 auf die Läppscheibe 1. Eine StromübertragungThe carbon brushes 14 conduct the current to a drum 15, which is connected via cover plates 16 with the current-conducting tube 17. The current-conducting tube 17 conducts the current to a connected to the current-conducting tube 17 flange 18. The flange 18 transmits the current via strands 19 on the contact plate 20. The contact plate 20 transmits the current through the contact balls 21 on the workpieces 7. Through the insulating ring 8, the non-conductive driver 9 and the non-conductive Läppkäfig 10 electrochemical removal on the dressing ring 11 and a current flow to other components of the system prevents »The transfer der'.Drehbewegung on the flange 18 and thus to the entire power supply device via with the contact plate 20th screwed driving pins 22, wherein the non-conductive driver transmits a torque to the contact plate 20. The current-conducting tube 17 runs in a guide 25 which is connected to a non-conductive stationary frame 24. "A force-locking connected to the electrically conductive tube 17 clamping ring 25 runs on a guide 23 lying in the axial ball bearing 26 and thus prevents excessive weight loading of the dressing ring 11 by the power supply device. Sine defined weight load of the workpieces 7 via weights 27 »which rest on the connected to the contact plate 20 Llitnehmerstiften 22. The contact plate 20 transmits the pressure on the contact balls 21 on the workpieces 7. The weights 27 are formed as a split circular rings and are held in position by inserted in the i.ütnehmerstifte 22 guide rods 28. Access to the workpieces 7 is made possible by vertically pulling up the entire power supply device. The supply of the electrolyte 48 with the lapping material 47 present in it in disperse state takes place via a pipe 29 through the bored nozzle 30 inserted into the pipe 29. The electrolyte 48 flows through the nozzle 30 via the nozzle screwed to the nozzle 30 Distributor 31 on the lapping disk 1. A power transmission

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auf das Rohr 29 wird durch in das strornleitende Rohr 17 eingesetzte nichtleitende Distanzringe 32 verhindert. Sine mit dem ortsfesten nichtleitenden Gestell 24 verbundene Klemmung 33 sichert das Rohr 29 gegen Verdrehen und axiale Verschiebung· Durch die in den Abrichtring 11 eingebrachten Abflußöffnungen kann die elektrolytische Läppsuspension nach außen über die Läppscheibe 1 abfließen, ein Flüssigkeitsstau innerhalb des Abrichtringes 11 wird verhindert· Figur 3 zeigt eine Möglichkeit zur getrennten. Zuführung von Strom und Aufbringung von Bearbeitungsdruck auf die ,/erkstükke 7. Dabei sitzt a.uf dem Werkstück 7 eine Konta-kthaube 68, welche mittels Klemmschrauben 69 am Werkstück 7 befestigt ist· Stromlitzen 70 sind über Klemmbleche 71 und Befestigungsschrauben 72 sowohl mit der Kontakt£>latte 20 als auch mit der Kontakthaube 68 leitend verbunden. Die biegsamen Stromlitzen 70 übertragen keinen Bearbeitungsdruck. Die Kontaktplatte 20 überträgt den Bearbeitungsdruck zentral in Richtung der ,/erkstückachse über eine Kugel 73 auf die Kontakthaube und damit auf das ,/erkstück 7. Bei dieser·· Variante führen die Y/erkstücke 7 keine lüigendrehungen in den Aussparungen des Läppkäfigs 10 aus.on the tube 29 is prevented by inserted into the conductor-conducting tube 17 non-conductive spacers 32. The tube 29 against rotation and axial displacement is secured to the stationary, nonconductive frame 24. The electrolytic lapping suspension can flow outward via the lapping disk 1 through the discharge openings introduced into the dressing ring 11, preventing fluid build-up within the dressing ring 11 3 shows a possibility for separate. Supply of current and application of processing pressure on the / erkstükke 7. It sits a.uf the workpiece 7 a Konta-kthaube 68 which is fastened by means of clamping screws 69 on the workpiece 7 · Strands 70 are on clamping plates 71 and mounting screws 72 both with the Contact £ latte 20 as well as the contact cap 68 conductively connected. The flexible power strands 70 do not transmit processing pressure. The contact plate 20 transmits the processing pressure centrally in the direction of the / erkstückachse via a ball 73 on the contact cap and thus on the / erkstück 7. In this ·· variant, the Y / erkstücke 7 perform no lüigendrehungen in the recesses of Läppkäfigs 10.

Nach Figur 6 und Figur 7 erfolgt die Stromzuführung auf die Läppscheibe 1 über eine Zuleitung 34 auf Schleifkohlenhalter 35 mit Schleifkohlen 36_O Die Schleifkohlen 36 leiten den Strom auf eine Trommel 37, welche mit dem Rohr 38 leitend verbunden ist» Das Rohr 38 leitet den Strom über einen Flansch 39 auf die Läppscheibe 1 und die Mitnehmerscheibe Die Mitnehmerscheibe 40 ist mit der Läppscheibe 1 und dem Flansch 39 leitend verbunden· Die Einleitung der Drehbewegung auf die Läppscheibe 1 erfolgt nach einem bekannten Prinzip über eine Kreisringscheibe 41 mit r.Iitnehmerstiften 42_β Die Kreisringscheibe 41 wird über einen hier nicht dargestellten regelbaren LIotor angetrieben* Die Läppscheibe 1 überträgt das Drehmoment auf die gesamte Stromzuführungseinrichtung« Ein auf eine Laufbuchse 43 gepreßtes ortsfestes Gegenhalterzahnrad 2 läuft frei auf dem Flansch 39 und wird durch eineAccording to Figure 6 and Figure 7, the power supply to the lapping disk 1 via a supply line 34 on carbon brush holder 35 with abrasive carbons 36 _O The carbon brushes 36 conduct the current to a drum 37 which is conductively connected to the tube 38 »The tube 38 conducts the current via a flange 39 on the lapping disk 1 and the driver disk the driver disk 40 is conductively connected to the lapping disk 1 and the flange 39 · The initiation of the rotary motion on the lapping disk 1 takes place according to a known principle via a circular disk 41 with r.Iitnehmerstiften 42 _β Die Annular disk 41 is driven by a controllable rotor, not shown here. The lapping disk 1 transfers the torque to the entire power supply device. A stationary counter-gear wheel 2 pressed onto a bushing 43 runs freely on the flange 39 and is guided by a

Sicherungsmutter 44 in axiale Richtung gesichert. Das Rohr 38 wird zur Erhöhung der Stabilität der Einrichtung in einer Laufbuchse 45 geführt, die mit dem ortsfesten nichtleitenden Gestell 24 verbunden ist«Locknut 44 secured in the axial direction. The tube 38 is guided to increase the stability of the device in a bushing 45, which is connected to the stationary non-conductive frame 24 «

Die auf die Läppscheibe 1 zugeführte elektrolytische Läppsuspension fließt sowohl über den Außen- als auch über den Innenradius der Läppscheibe 1 ab. Der Abfluß der elektrolytischen Läppsuspension über den Innenradius der Läppscheibe 1 wird durch die im Flansch 39 und der Mitnehmerscheibe 40 angebrachten Abflußbohrungen 46 ermöglicht.The electrolytic lapping suspension supplied to the lapping disk 1 flows both over the outer and inner radius of the lapping disk 1. The drainage of the electrolytic Läppsuspension on the inner radius of the lapping disc 1 is made possible by the mounted in the flange 39 and the drive plate 40 drain holes 46.

Figur 8 zeigt den durch eine Anordnung nach Figur i bis Figur 7 realisierten Arbeitsspalt a zwischen dem anodisch gepolten 7/erkstück 7 und der kathodisch gepolten Läppscheibe 1. Das Werkstück 7 liegt über dein Läppkommaterial 47 auf der Läppscheibe 1 auf. Der mechanische Abtrag eri'olgt durch das Läppkornmaterial 47, der elektrolytisch^ Abtrag durch anodische Auflösung am V/erkstück 7o Die Größe des elektrolytisch und mechanisch v/irksamen Arbeitsspaltes a wird durch eine Kenngröße K bestimmt,, die ihrerseits von den Parametern des Läppkornmaterials 47, des Elektrolyts 48, der Läppsuspension, des Werkstückes 7? der Läppscheibe 1 und von technologischen Parametern abhängig ist. Zwischen Werkstück 7 und Läppscheibe 1 befindet sich außer dem Läppkommaterial 47 der Elektrolyt 48.FIG. 8 shows the working gap a between the anodically poled portion 7 and the cathodically poled lapping disk 1 realized by an arrangement according to FIGS. 1 to 7. The workpiece 7 rests on the lapping disk 1 via the lapping material 47. The mechanical removal takes place through the lapping material 47, which is electrolytically removed by anodic dissolution on the workpiece 7o. The size of the electrolytically and mechanically effective working gap a is determined by a parameter K, which in turn depends on the parameters of the lapping material 47 , the electrolyte 48, the lapping suspension, the workpiece 7? the lapping disk 1 and is dependent on technological parameters. Between workpiece 7 and lapping disc 1 is located except the Läppkommaterial 47 of the electrolyte 48th

Figur 9 bis Figur 16 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele der Läppscheibe 1, wobei der elektrolytische Werkstückabtrag durch von der Läppscheibenoberfläche um einen Abstand a' zurückgesetzte ebene Kathodenleisten 49 vorgenommen wird. Nach Figur 9 bis Figur 11 werden ebene Kathodenleisten·49 in der Läppscheibe 1 so angeordnet, daß die Oberfläche der ebenen Kathodenleisten 49 von der Oberfläche der Läppscheibe um einen Abstand a¹ parallel zurückgesetzt ist« Ist die Läppscheibe Ί elektrisch leitend, so verhindert eine Isolierschicht 50 zwischen Läppscheibe 1 und ebenen Kathodenleisten' ' 49 einen elektrischen Kontakte Die Stromzuführung auf die ebenen Kathodenleisten 49 erfolgt über eine Kontaktscheibe 51 ο Um ein Ablaufen des Elektrolyts 48 mit dem in ihmFIGS. 9 to 16 show different embodiments of the lapping disk 1, wherein the electrolytic workpiece removal is performed by flat cathode strips 49 recessed from the lapping disk surface by a distance a '. According to Figure 9 to 11 flat cathode strips · 49 are arranged in the lapping disc 1 so that the surface of the flat cathode strips 49 is reset by the surface of the lapping disc by a distance a ^{1 in} parallel «If the lapping disc Ί electrically conductive, so prevents an insulating layer 50 between lapping disc 1 and flat cathode strips '' 49 an electrical contacts The power supply to the flat cathode strips 49 via a contact disc 51 o to drain the electrolyte 48 with the in him

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dispergiert vorliegenden Läppkornmaterial 47 von der Ober— fläclie der .ebenen Kathodenleisten 49 im Arbeitsbereich zu verhindern j v/erden nichtleitende Dichtungsstücke 52 so an den äußeren und inneren Durchmesser der Läppscheibe 1 angedrückt, daß sich im Arbeitsbereich ein elektrolytisch .wirksamer Arbeitsspalt a ausbilden kann« Iiach dem Durchlaufen der ebenen Kathodenleisten 49 durch den Arbeitsbereich, es sind prinzipiell mehrere Arbeitsbereiche möglich, kann der mit Abtragsprodukten angereicherte Elektrolyt 48 von der Oberfläche der ebenen Kathodenleisten 49 durch Fliehkraftwirkung ablaufen. Die Zuführung des Elektrolyts 48 erfolgt im Wirkbereich der nichtleitenden Dichtungsstücke 52. Figur 12 zeigt eine Läppscheibe 1 mit ebenen Kathodenleisten 49, die eine konstante Breite aufweisen.dispersed non-conductive sealing pieces 52 are pressed against the outer and inner diameter of the lapping disc 1 in such a way that an electrolytically effective working gap a can be formed in the working area passing through the planar cathode strips 49 through the working area, it is possible in principle several work areas, the enriched with Abtragsprodukten electrolyte 48 can proceed from the surface of the flat cathode strips 49 by centrifugal force. The supply of the electrolyte 48 takes place in the effective range of the non-conductive sealing pieces 52. Figure 12 shows a lapping disk 1 with flat cathode strips 49, which have a constant width.

Figur 13 und Figur 14 zeigen in der Läppscheibe 1 angeordnete ebene Kathodenleisten 49, die konzentrisch ausgebildet sindo Hier sind zur Realisierung., des Elektrolytablaufs in die Läppscheibe 1 Nuten 74 eingebracht« Die Stromzuführung auf 'die ebenen Ka.thodenleisten 49 erfolgt über eine Kontaktscheibe 51. Ist die Läppscheibe 1 nicht elektrisch leitend, so erübrigt sich eine besondere Isolierung der ebenen Kathodenleisten 49.FIG. 13 and FIG. 14 show planar cathode strips 49 which are arranged concentrically in the lapping disk 1. In this case, grooves 74 are inserted into the lapping disk 1 for the realization of the electrolyte drain If the lapping disk 1 is not electrically conductive, then a special insulation of the flat cathode strips 49 is unnecessary.

Figur 15 und Figur 16 zeigen v/eitere Ausführungsbeispiele der Läppscheibe 1 mit ebenen Kathodenleisten 49« Bei den in Figur 12 bis Figur 16 gezeigten Ausführungsbeispielen können ebenfalls nichtleitende Dichtungsstücke 52 nach Figur 9 bis Figur 11 eingesetzt werden. Figur 17 zeigt den durch eine Anordnung nach Figur 9 bis . Figur 16 realisierten · elektrolytisch v/irksamen Arbeitsspalt a zwischen dem anodisch gepolten Werkstück 7 und den ebenen Kathodenleisten 49, die sich in der elektrisch mit einer Isolierschicht 50 gegen die ebenen Kathodenleisten 49 isolierten bzw. elektrisch nichtleitenden Lappschei.be 1 befinden» Das Werkstück 7 liegt frber dem Lappkornraaterial 47 auf der Läppscheibe 1 auf« Die Große des elektrolytisch.FIG. 15 and FIG. 16 show v / eitere embodiments of the lapping disc 1 with flat cathode strips 49 "In the embodiments shown in Figure 12 to Figure 16 also non-conductive sealing pieces 52 can be used according to Figure 9 to Figure 11. FIG. 17 shows that through an arrangement according to FIGS. 9 to. FIG. 16 realized electrolytically active working gap a between the anodically poled workpiece 7 and the planar cathode strips 49, which are located in the lappscreens 1 which are electrically insulated with an insulating layer 50 against the flat cathode strips 49 or electrically nonconductive lies on the Lappkornraaterial 47 on the lapping disk 1 on «The Great of the electrolytic.

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wirksamen Arbeitsspaltes a wird in erster Näherung durch' den Abstand a¹ zwischen der Läppscheibenoberfläche und der Eathodenleistenoberfläche und durch die Kenngröße K, die oben erläutert wurde, bestimmt. Zwischen Werkstück 7 und ebenen Kathodenleiste 49 befindet sich der Elektrolyt 48 und das Läppkornmaterial 47. Der mechanische Abtrag erfolgt durch das Läppkornmaterial 47» an den nicht durch ebene Kathodenleisten 49 unterbrochenen Stellen der Läppscheibenoberfläche, da sich nur dort ein wesentlicher Bearbeitungsdruck zwischen Werkstück 7 und Läppscheibe 1 ausbilden kann» Bei Verwendung von Kathodenleisten nach den Figuren 9 bis 16 ist im Interesse eines einwandfreien Überlaufes der Werkstücke über die Nuten 74 ein bestimmtes Verhältnis von Werkstückdurchraesser zu Nuten— breite von etwa 5 zu 1 nicht zu unterschreiten. Der Abstand a¹ sollte im Interesse einer einwandfreien· Formübertragung je nach Bearbeitungspararneter in etwa, die Bedingung 0,05 mm ^ a ^ 3 mm erfüllen.effective working gap a is determined to a first approximation by the distance a ¹ between the lapping disk surface and the Eathodenleistenoberfläche and by the characteristic K, which was explained above. Between the workpiece 7 and flat cathode bar 49 is the electrolyte 48 and the Läppkornmaterial 47. The mechanical removal is carried out by the Läppkornmaterial 47 »at the not interrupted by flat cathode strips 49 points of Läppscheibenoberfläche, since only there is a significant processing pressure between the workpiece 7 and lapping disc 1 can form When using cathode strips according to the figures 9 to 16 in the interest of a proper overflow of the workpieces on the grooves 74 a certain ratio of Werkstückdurchraesser to groove width of about 5 to 1 is not to fall below. The distance a ¹ should, in the interest of a perfect transfer of the shape, correspond approximately to the condition 0.05 mm ^ a ^ 3 mm, depending on the processing parameter.

Figur 18 und Figur 19 zeigen weitere Möglichkeiten zur Zuführung der elektrolytischen Läppsuspension in den elektrolytisch 'wirksamen Arbeitsspalt ä". Each Figur 18 befindet sich die rotierende Läppscheibe 1 in einer Elektrolytwanne 53. Die Elektrolytwanne 53 ist gegen die Läppscheibe 1 bzw. gegen die mit der Lappseheibe 1 verbundenen Antriebswelle 55 mit einem nichtleitenden Dichtring 54 abgedichtet. In der Elektrolytwanne 53 befindet sich der Elektrolyt 48 mit dem in ihm dispergieren' Läppkornmaterial 47j so daß sich der Elektrolytspiegel oberhalb der Läppscheibenoberfläche befindet. Ein Absetzen des Läppkornmaterials 47 auf dem Boden der Elektrolytwanne 53 wird durch eine rotierende, in den Elektrolyten 48 eingreifende Mischeinrichtung 56 verhindert» rlach Figur 19 befindet sich die rotierende -Läppscheibe 1 ebenfalls in einer Elektrolytwanne 53, die gegen die Läppscheibe 1 bzw. gegen die mit der Läppscheibe 1 verbundenen Antriebs-18 and 19 show further possibilities for feeding the electrolytic lapping suspension into the electrolytically effective working gap 11. Each of FIG 18 is the rotating lapping disk 1 in an electrolyte tub 53. The electrolyte tub 53 is against the lapping disk 1 or against the with the Lappseheibe 1 sealed drive shaft 55 with a non-conductive sealing ring 54. In the electrolyte well 53 is the electrolyte 48 with the dispersed therein Läppkornmaterial 47j so that the electrolyte level is located above the Läppscheibenoberfläche is prevented by a rotating mixing device 56 engaging in the electrolyte 48. According to FIG. 19, the rotating lapping disk 1 is likewise located in an electrolyte tub 53 which bears against the lapping disk 1 or against the drive unit connected to the lapping disk 1.

v/eile 55 mit-den nichtleitenden Di.chtringen* 54 und 57 abgedichtet ist. In der Elektrolytwanne 53 befindet sich der Elektrolyt 48, so daß der Elektrolytspiegel die Läppscheibenunterkar.te übersteigt. Durch den Einsatz von porösen Läppsclieibenvverkstoffen wird durch Kapillarwirkung;die Läppscheibenoberfläche vom Elektrolyten 48 benetzt. Auf die Läppscheibenoberfläche wird das Läppkornraaterial 47 aufgebracht.Part 55 is sealed with the non-conductive di-rings * 54 and 57. In the electrolyte tub 53 is the electrolyte 48, so that the electrolyte level exceeds the Läppscheibenunterkar.te. Through the use of porous lapping materials, the lapping disk surface is wetted by the electrolyte 48 by capillary action. On the Läppscheibenoberfläche the Läppkornraaterial 47 is applied.

Figur 20 zeigt eine Möglichkeit zur Realisierung des elektrischen Stromflusses zur Gewährleistung des· elektrolytischen Abtrages. Ausgehend von einem Generator 58, welcher entweder Gleichstrom oder monopolaren Imp.u Isst rom oder bipolaren Impulsstrom oder kombiniert mehrere Stromarten abgeben kann, wird der Strom über eine Stromzuführung 59 auf die Läppscheibe 1 oder die ebenen ICathodenleieten 49, durch den Arbeitsspalt a auf das Werkstück 7 über eine Stromzuführung 60 zum Generator 58 geleitet» Die Richtung des Stromflusses ist prinzipiell umkehrbar. Elektrische Parameter, wie Strom, Spannung, Frequenz, Impulsart, Impulsform und dergleichen und Zusatzfunktionen des Generators 58, wie Spannungs- bzw. Stromkonstanthaltung, Xurzschlußschutz und dergleichen können mit einer Ließ- und Regeleinrichtung 61 überwacht und gestellt bzw. realisiert v/erden.FIG. 20 shows a possibility for realizing the electric current flow to ensure the electrolytic discharge. Starting from a generator 58, which can deliver either DC or monopolar Imp.u Isst rom or bipolar pulse current or combined multiple types of current, the current through a power supply 59 to the lapping disk 1 or the flat ICathodenleieten 49, through the working gap a on the workpiece 7 via a power supply 60 to the generator 58 headed »The direction of the current flow is in principle reversible. Electrical parameters, such as current, voltage, frequency, pulse type, pulse shape and the like and additional functions of the generator 58, such as voltage or Stromkonstanthaltung, Xurzschlußschutz and the like can be monitored with a Liess- and control device 61 and realized.

Figur 21 zeigt eine Möglichkeit zur Versorgung des Arbeitsspaltes a mit Elektrolyt 48 und Läppkornmaterial 47ο Der Elektrolyt 48 mit dem in ihm dispergiert vorliegenden Läppkornmaterial 47 befindet sich in einem Vorratsbehälter 62, in welchem eine I,Iischeinrichtung 75 das Absetzen des Läppkornmaterials 47 verhindert» Über eine Pumpe 63 wird die elektrolytisc.be Läppsuspension auf die Läppscheibe 1 oder auf die Läppscheibe 1 mit den in ihr angeordneten ebenen Kathodenleisten 49 aufgebracht, so daß der elektrolytisch wirksame Arbeitsspalt a.mit Elektrolyt 48 und damit auch der mechanisch wirksame Arbeitsspalt a mit Läppkornraaterial 47 versorgt wird. Der Elektrolyt 48 fließtFigure 21 shows a way to supply the working gap a with electrolyte 48 and Läppkornmaterial 47ο The electrolyte 48 with the lapping material 47 dispersed therein is located in a reservoir 62, in which an I, Iischeinrichtung 75 prevents settling of Läppkornmaterials 47 »About a Pump 63 is the electrolytisc.be Läppsuspension applied to the lapping disk 1 or on the lapping disk 1 with the arranged in her flat cathode strips 49, so that the electrolytically active working gap a.mit electrolyte 48 and thus the mechanically effective working gap a supplied with Läppkornraaterial 47 becomes. The electrolyte 48 flows

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dann von der Läppscheibe 1 bzw. von der Läppscheibe 1 und den ebenen Kathodenleisten 49 in einen Auffangbehälter 64 ab, von welchem der Elektrolyt 48 in den Vorratsbehälter 62 zurückgeleitet wird. Die 'elektrolytische Läppsuspension kann mittels einer Reinigungseinrichtung 65 von den elektrolytischen und mechanischen Abtragsprodukten kontinuierlich oder diskontinuierlich gereinigt werden, oder es kann eine Erneuerung bzw. Ergänzung des. Elektrolyten 48 und/oder des Läppkornmaterials 47 stattfinden» Die Reinigungseinrichtung 65 kann im Kreislauf auch direkt nach dem Auffangbehälter 64 angeordnet sein. Mittels einer Ließ- und Regeleinrichtung 66 können Parameter, wie elektrolytische Leitfähigkeit, Elektrolytternperatur, Elektrolytdurchflußmenge und dergleichen, überwacht und gestellt werden.then from the lapping disk 1 or from the lapping disk 1 and the flat cathode strips 49 into a collecting container 64, from which the electrolyte 48 is returned to the reservoir 62. The electrolytic lapping suspension can be cleaned continuously or discontinuously from the electrolytic and mechanical removal products by means of a cleaning device 65, or renewal or supplementation of the electrolyte 48 and / or the lapping material 47 can take place the collecting container 64 may be arranged. Parameters such as electrolytic conductivity, electrolyte temperature, electrolyte flow rate, and the like can be monitored and adjusted by means of a scheduler 66.

Claims

% && $ * * "" tSSt% JS '"r * r ί'ί η dungsan proverbs

1 * Expiration for mechanical electrochemical-mechanical planlapping, characterized in that the following methods are used very well:

a) The workpieces are placed in a lapping cage and fixed in the machining position to the plane tool »

b) The workpieces are pressurized by means of weights, prestressed spring units or other devices and thus pressed against the plane working tool via the lapping suspension.

c) The workpieces and the tool perform a relative movement with respect to each other with two rotational motions superimposed and the rotational movement of the tool about its own axis and that of the workpieces about the axis of the lapping cage, so that the workpieces rest on the tool Describing cycloidal barriers and thus realizing the effect of working traces.

d) An electrolyte with dispersed Läppkornmaterial is continuously introduced into the working gap between the workpieces and the tool, so that the workpieces rest on the Läppkornmateria.1. Λ

e) The workpiece is anodized and the tool cathodically gepo.lt and energized.

^: f) The process steps b to e run simultaneously

from

2. Method of mechanical electrochemical-mechanical flattening, after one or all of the preceding method steps, characterized in that direct current,

- 2 -

monopolar or bipolar pulsed current or alternating current or a combination of these types of current are used.

3. A method for mechanical electrochemical-mechanical Planläppen, after one or all of the preceding method steps, characterized in that a constant current density in the working gap is preferably realized by voltage maintenance.

4 · Method for mechanical electrochemical-mechanical Planläppen, after one or all of the preceding method steps, characterized in that the content Erten in the cage workpieces of two planar, pla, nparallel opposing tools are processed so that on the workpieces plane-parallel surfaces' arise , ,

5. A method for mechanical electrochemical-mechanical Planläppen, according to one or all of the preceding Verfahrensschri.tte, characterized in that the movably introduced into the cage workpieces are machined by two flat, plane-parallel opposite Werkseugen and the workpieces with the tool in the Are engaged and due to the generated Rela.tivbewegungen cylindrical, spherical or arbitrarily geometrically determined workpiece: !: Organs are realized.

Method for mechanical electrochemical-mechanical planlapping, according to one or all of the preceding procedural clauses, characterized in that a.ra end of the processing, the Elysierstrom reduced or switched off and / or the processing pressure is reduced to achieve an improved surface. ..,

7. Device for mechanical .e'lectrocheinic-mechanisclien. Flat lapping, characterized in that a working

725

v / erkseugeinheit, a workpiece receiving unit, a drive unitj a läppsuspensionzuf b'hreinheit, a Stromzuführeinheit and a .Druckbeauflagungseinheit as an overall arrangement is present and that the Arbeits- 'zeeuigunginheit from a rotatably about a fixed center (M 1) stored stored Läppscheibe (1) with a drive unit, a circular disk (41), a driving disk (AOt)} a flange (39)? a bushing (43), a stationary counter gear (2) and a lock nut (4-4) and the workpiece holder from a, by a non-conductive driver (9) and, by a dressing ring (11) supported, non-conductive Läppkäfig (10) is formed and that the drive unit the Läppkäfig (10), the IJitnehmer (9), the dressing ring (11), an insulating ring (8), a sprocket (4), a stationary counter gear (3), a stationary counter - gear (2) and a drive tooth

a wheel (5) with a motor (6) and the Lappsus impurity includes a manifold (31), a nozzle (30), a tube (29) secured by non-conductive spacers (32) and a fixed non-conductive frame (24) Clamp (33) is mounted, in a flange (39) introduced drainage holes (46), a Heß- and control device (66), a pump (63), a reservoir (62) with mixing means (75), a cleaning device (65) and a collecting container (64), and the power supply unit comprises a feed line (12), a grinding wheel holder (13), a carbon brush (14), a drum (15), a cover disk (16), an electrically conducting pipe (17 ), a flange (18), strands (19), a contact plate (20), contact balls (21), workpieces (7), the lapping disk (1), a driver disk (40), the flange (39), a tube (38) held in the frame (24) via a bushing (45), a drum (37), a carbon brush (3 6), a carbon brush holder (35), a

formed as a cathode supply line (34), a measuring and control device (61) and a generator (58) zusa.ni-. is set and the pressure application unit from the lapping disc (1), the workpieces (7)? the contact balls (21), the contact plate (20), by the flange (18) without contact passed through driving pins (22), guide rods (28) and weights (27) is constructed.

8 «device for mechanical electrochemical-mechanical Planläppen according to item 7, characterized in that the workpiece receiving unit-from the lapping disc (1), a contact hood (68) with clamping screws (69) via a ball (73) against the contact plate (20 ) is supported, and that a contact via current strands ('7.O), clamping plates (71) and fixing screws (72) is given. ,

9e device for mechanical electrochemical-mechanical Planläppen to Funkt 7 and 8, characterized in that in the lapping disc (1) by insulating layers (50) isolated planar Kathooenleisten (49) are introduced and a contact via a contact disc (51) is realized «

10 * device for mechanical electrochemical-mechanical Planläppen according to item 7 to 9, characterized in that the cathode strips (49) in the lapping disc (1) radially, directionally, coaxially, spirally or x-shaped formed and introduced.

11 "device" for mechanical electrochemical-mechanical Planläppen according to item 7 to 10, characterized in that the cathode strips (49) by the amount a ¹ Läpp -.... upper edge of the disc is reset.

12. Device for mechanical, electrochemical-mechanical

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Planlapping 'according to item 7 to 11, characterized in that the lapping disc (1) is introduced into a slektrolytwanne (53) with Lappkornraaterial (47) and electrolyte (48) and via a, by a non-conductive light ring (54) sealed Antriebsv / elle (55), wherein in addition a mixing device (56) was integrated

Device for mechanical electrochemical-mechanical planlapping according to item 12, characterized in that the lapping disk (1) is porous and a separation of the Läppkorntnaterials (47) from the electrolyte (48) by a non-conductive sealing ring (57)

drawings