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Die Erfindung betrifft eine ECM-Werkzeugmaschine, d.h. eine elektrochemische Werkzeugmaschine / Werkzeugvorrichtung, zum Bearbeiten eines Werkstückes, mit einem Basisbauteil, mehreren in oder an dem Basisbauteil verschiebbar aufgenommenen Elektroden sowie einer zum Verschieben der Elektroden mit den Elektroden gekoppelten Antriebseinheit. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum elektrochemischen Bearbeiten eines Werkstückes mit dieser ECM-Werkzeugmaschine.
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Werkzeugvorrichtungen, in denen verschiedene Elektroden zum Bearbeiten mehrerer Stellen eines Werkstückes angeordnet sind, sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. In diesem Zusammenhang offenbart die
EP 2 623 246 A2 prinzipiell Elektroden in Anlagen zum elektrochemischen Bearbeiten der Werkstücke.
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Als Nachteil dieser bereits bekannten, mit mehreren Elektroden ausgestatteten Werkzeugvorrichtungen kann insbesondere gesehen werden, dass die einzelnen Elektroden bisher relativ aufwändig angetrieben sind. Um jede einzelne Elektrode separat anzutreiben und das gewünschte Verschieben der Elektrode relativ zum Werkstück zu erzielen, war bisher häufig jede Elektrode mit einem eigenen Antrieb versehen. Dies war wegen der Anbringung der Elektroden bisher häufig so gewollt, machte eine Bewegungssteuerung aller Elektroden jedoch relativ aufwändig. Zudem war für jede Elektrode eine entsprechende Sensorik anzubringen, um die Verschiebestellung der Elektrode zu erfassen. Daher zeigen sich im Stand der Technik Nachteile in puncto Einfachheit des Aufbaus, Aufwand der Ansteuerung und Kostenaufwand zur Verfügungstellung einer präzisen Lösung.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine ECM-Werkzeugmaschine zur Verfügung zu stellen, bei der der Antrieb der Elektroden sowie eine Prozessüberwachung weitestgehend vereinfacht wird.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antriebseinheit über eine (gemeinsame) Getriebeeinheit mit den Elektroden bewegungsgekoppelt ist, um ein gemeinsames Verschieben der Elektroden zu erzwingen.
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Die Antriebseinheit ist somit über eine einzige Getriebeeinheit mit allen Elektroden bewegungsgekoppelt, sodass die Antriebseinheit mit einer Stellbewegung über die Getriebeeinheit auf alle Elektroden verstellend einwirkt. Daher ist es möglich für alle verschiebbaren Elektroden der ECM-Werkzeugmaschine eine gemeinsame Antriebseinheit aufweisend einen Aktor zur Verfügung zu stellen. Der Aufbau des Antriebs der ECM-Werkzeugmaschine wird dadurch wesentlich vereinfacht. Auch ist es lediglich notwendig die Stellung eines Bestandteils der Getriebeeinheit oder einer Elektrode zu erfassen, um auf die Stellung aller Elektroden rückschließen zu können.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Ist das Basisbauteil mit einem zentralen Aufnahmeloch versehen, in das ein zu bearbeitendes Werkstück einsetzbar (/ einschiebbar) ist, ist eine besonders geschickte Positionierung der Elektroden umsetzbar. In diesem Zusammenhang ist es weiter bevorzugt, wenn die Elektroden so entlang ihrer Längsachse verschiebbar (in dem Basisbauteil) aufgenommen / angeordnet sind, dass sie in einer ersten Verschieberichtung in das Aufnahmeloch hinein und in einer, der ersten Verschieberichtung entgegengesetzten, zweiten Verschieberichtung aus dem Aufnahmeloch hinaus verschiebbar sind. Dadurch sind die Elektroden in dem Basisbauteil besonders geschickt zum Bearbeiten eines Umfangs eines Werkstückes angeordnet.
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In diesem Zusammenhang ist es weiter zweckmäßig, wenn die Elektroden entlang eines Umfangs einer das Aufnahmeloch ausbildenden / umgebenden Innenwandung des Basisbauteils (gleich oder ungleich) verteilt angeordnet sind. Dadurch sind die Elektroden besonders platzsparend aufgenommen. Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Elektroden gleichmäßig oder ungleichmäßig / sternförmig um das Aufnahmeloch / um eine Mittelachse des Aufnahmeloches angeordnet sind. Dadurch lässt sich eine möglichst große Anzahl an Elektroden einsetzen.
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Sind die Elektroden mit ihren Längsachsen in einer gemeinsamen Ebene oder zumindest teilweise / gruppenweise in unterschiedlichen Ebenen angeordnet, sind die Elektroden besonders geschickt auf die Form des jeweils zu bearbeitenden Werkstücks einzustellen.
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Zudem ist es von Vorteil, wenn die Getriebeeinheit eine relativ zu dem Basisbauteil verdrehbare Dreheinrichtung aufweist, wobei die Elektroden in Eingriff mit einer Aufnahmekontur der Dreheinrichtung sind. Dadurch ist der Aufbau der Getriebeeinheit besonders einfach gehalten.
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Diesbezüglich ist es wiederum auch vorteilhaft, wenn die Dreheinrichtung als eine Führungskulisse, in der die Elektroden geführt sind, ausgebildet ist. Dadurch ist eine besonders einfach herstellbare Getriebeeinheit zwischen der Antriebseinheit und den Elektroden angebracht.
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Wiederum ist es in diesem Zusammenhang zweckmäßig, wenn zumindest eine Führungsbahn der Führungskulisse (die Aufnahmekontur mit ausbildend) in die Dreheinrichtung eingebracht ist, wobei jede Elektrode mit einem quer (vorzugsweise senkrecht) zu der Längsachse abstehenden / ausgerichteten Führungsabschnitt in die zumindest eine Führungsbahn hineinragt. Dadurch sind die Elektroden sicher in der Dreheinrichtung geführt. Die zumindest eine Führungsbahn ist bevorzugt als Schlitz / Nut / Langloch ausgeformt.
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Diesbezüglich ist es auch zweckmäßig, wenn der Führungsabschnitt als zapfenförmiger und/oder bolzenförmiger Vorsprung ausgebildet ist. Der Vorsprung ist weiter bevorzugt als Führungsbolzen ausgebildet, der an der Elektrode verschiebefest angebracht ist. Dadurch sind die Elektroden besonders geschickt in der Getriebeeinheit aufgenommen.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn je Elektrode zumindest eine Führungsbahn, weiter bevorzugt zwei Führungsbahnen, in der Dreheinrichtung ausgebildet sind. Dadurch ist der Verschiebeweg der jeweiligen Elektrode individuell einstellbar.
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Ist die Dreheinrichtung ein- oder mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig, weiter bevorzugt dreiteilig, ausgebildet, ist die Dreheinrichtung einerseits besonders einfach aufgebaut, andererseits für eine geschickte Führung der Elektroden ausgeführt. Bevorzugt ist die Dreheinrichtung mehrteilig ausgebildet und weist zumindest zwei (plattenartige) Drehteilabschnitte auf, wobei in jedem Drehteilabschnitt je Elektrode eine einen Führungsabschnitt aufnehmende Führungsbahn vorgesehen ist. Zwischen den Drehteilabschnitten ist bevorzugt ein die Elektroden verschiebbar aufnehmender / lagernder Grundkörper des Basisbauteil angeordnet. Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Führungsbahnen eines Drehteilabschnittes beabstandet zueinander und/oder schräg und/oder in einem gleichen Winkel relativ zu einer sie mittig durchdringenden, (ausschließlich) in radialer Richtung zu der Mittelachse verlaufenden Linie angeordnet sind.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Antriebseinheit einen fluidischen (hydraulischen oder pneumatischen), elektrischen oder elektrofluidischen (elektrohydraulischen oder elektropneumatischen) Aktor, d.h. einen fluidisch (hydraulisch oder pneumatisch), elektrisch oder elektrofluidisch (elektrohydraulisch oder elektropneumatisch) angetriebenen Aktor aufweist. Der Aktor weist zudem bevorzugt einen Motor / Elektromotor auf oder ist als solcher ausgebildet. Der Aktor ist vorzugsweise mit der Getriebeeinheit, weiter bevorzugt direkt mit der Dreheinrichtung, gekoppelt. Dadurch ist das Verschieben der Elektroden einfach steuerbar.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum elektrochemischen Bearbeiten eines Werkstückes mit der erfindungsgemäßen ECM-Werkzeugmaschine nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, wobei ein zu bearbeitendes Werkstück relativ zu dem Basisbauteil angeordnet wird, ein Abstand zwischen den Elektroden und dem Werkstück eingestellt wird, indem durch ein Betätigen der Antriebseinheit die Elektroden über die Getriebeeinheit gemeinsam relativ zu dem Werkstück verschoben werden, und vorzugsweise daran anschließend an dem Werkstück mittels der Elektroden ein elektrochemischer Abtrag (Materialabtrag) durchgeführt wird. Dadurch ist das Bearbeitungsverfahren eines Werkstückes besonders effizient ausgebildet.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch prinzipiell verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben sind.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen ECM-Werkzeugmaschine nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei sowohl eine Antriebseinheit, eine Getriebeeinheit sowie mehrere mit der Getriebeeinheit beweglich gekoppelte Elektroden, die verschiebbar in einem Basisbauteil aufgenommen sind, zu erkennen sind, und wobei in dem Basisbauteil bereits ein zu bearbeitendes Werkstück eingesetzt ist,
- 2 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen ECM-Werkzeugmaschine nach 1 in einem um ca. 180° verdrehten Blickpunkt, wobei auf die Darstellung des Werkstückes verzichtet ist,
- 3 eine perspektivische Detaildarstellung der ECM-Werkzeugmaschine nach 2 in einem Bereich der Getriebeeinheit sowie des Basisbauteils, wobei ein erster Drehteilabschnitt einer Dreheinrichtung der Getriebeeinheit abgenommen ist, sodass die einzelnen Elektroden sowie deren Aufnahme in dem Basisbauteil besonders gut erkennbar sind,
- 4 eine perspektivische Darstellung der ECM-Werkzeugmaschine nach 2 von einer Oberseite her, wobei wiederum der erste Drehteilabschnitt entfernt ist, sodass das Basisbauteil und eine Aufnahme der einzelnen Elektroden hierin erkennbar sind,
- 5 eine Draufsicht auf die ECM-Werkzeugmaschine nach 2,
- 6 eine Unteransicht der ECM-Werkzeugmaschine nach 2, wobei eine Unterseite der ECM-Werkzeugmaschine erkennbar ist, die der in 5 dargestellten Oberseite abgewandt ist,
- 7 eine Seitenansicht der Werkzeugeinrichtung von einer der Antriebseinheit abgewandten Seite,
- 8 eine Seitenansicht der ECM-Werkzeugmaschine nach 2, die entlang der Erstreckung der Antriebseinheit umgesetzt ist, und
- 9 eine Querschnittdarstellung der ECM-Werkzeugmaschine nach den 2 bis 8, wobei eine Schnittebene durch die Mitte des Basisbauteils sowie der Getriebeeinheit verläuft, sodass zwei sich gegenüberliegende Elektroden entlang ihrer Längsachse geschnitten dargestellt sind.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In den 1 und 2 ist ein genereller Aufbau einer erfindungsgemäßen ECM-Werkzeugmaschine 1 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erkennbar. Die ECM-Werkzeugmaschine 1 dient prinzipiell zum elektrochemischen Bearbeiten eines Werkstückes 2 (1). Das elektrochemische Bearbeiten wird bevorzugt durch elektrochemisches Abtragen, in der Form eines statischen Bearbeitungprozesses beim elektrochemischen Entgraten oder der elektrochemischen Konturbearbeitung oder in der Form eines dynamischen Bearbeitungsprozesses beim elektrochemischen Bohren oder der elektrochemischen Herstellung von 3D Raumformen ausgeführt, kann jedoch alternativ auch durch jedes andere elektrochemische Abtragverfahren (ECM - electrochemical machining) ausgeführt werden.
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Die ECM-Werkzeugmaschine 1 weist ein mehrere Elektroden 4 aufnehmendes Basisbauteil 3 auf. In dem Basisbauteil 3 ist eine Vielzahl an Elektroden 4 verschiebbar aufgenommen / geführt. Zudem dient das Basisbauteil 3 zum Aufnehmen des zu bearbeitenden Werkstückes 2. Wie in dem Querschnitt der ECM-Werkzeugmaschine 1 nach 9 weiter zu erkennen, weist das Basisbauteil 3 einen ringförmigen / scheibenförmigen Grundkörper 17 auf, an dem ein Aufnahmefutter 18 zum Befestigen des Werkstückes 2 angebracht ist. Das zu bearbeitende Werkstück 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel, wie in 1 angedeutet, hülsenartig ausgeführt, kann jedoch auch jede andere denkbare Form aufweisen. Das Werkstück 2 ist in 1 bereits fest in dem Aufnahmefutter 18 eingespannt und daher fest mit dem Basisbauteil 3 verbunden. Der Grundkörper 17 des Basisbauteils 3 ist mit einem sich entlang einer Achse / Mittelachse 32 erstreckenden Aufnahmeloch 7 versehen. Das Werkstück 2 ragt in seiner im Aufnahmefutter 18 eingespannten Stellung durch das Aufnahmeloch 7 hindurch. Insbesondere ist das Werkstück 2 zentral (zu der Mittelachse 32) in diesem Aufnahmeloch 7 angeordnet.
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Unter Zusammenwirkung der 2 und 3 ist erkennbar, dass die einzelnen Elektroden 4 mittels einer Antriebseinheit 5 relativ zu dem Basisbauteil 3 verschiebbar sind. Die Antriebseinheit 5 weist einen Aktor 15 auf, der hier als ein hydraulischer / hydraulisch angetriebener Aktor 15 ausgeführt ist. Insbesondere weist der Aktor 15 einen Druckzylinder 33 auf, der mittels eines Kolbens 19 (indirekt) verstellend auf die Elektroden 4 einwirkt.
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Die Elektroden 4 sind erfindungsgemäß allesamt mittels einer Getriebeeinheit 6 mit der Antriebseinheit 5 bewegungsgekoppelt. Bei einem Betätigen der Antriebseinheit 6 sind die Elektroden 4 allesamt so mit der Getriebeeinheit 6 gekoppelt, dass sie gemeinsam verschoben werden. Insbesondere ist der Kolben 19 an der Getriebeeinheit 6 derart krafteinleitend angebunden, dass die Elektroden 4 in Abhängigkeit einer Stellung der Kolbenstange 19 und somit in Abhängigkeit eines Antriebs / einer Betätigung der Antriebseinheit 5 ihre Verschiebestellung entsprechend ändern, d.h. allesamt entsprechend relativ zu dem Basisbauteil 3 verschoben werden. Der nähere Aufbau der Getriebeeinheit 6 ist besonders gut in Verbindung mit den 3 und 4 erkennbar und nachfolgend näher beschrieben.
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Die Elektroden 4 sind gesamtheitlich sternförmig um die Mittelachse 32 herum im Basisbauteil 3 angeordnet. Die Elektroden 4 sind entlang eines Umfangs einer das Aufnahmeloch 7 umgebenden Innenwandung 9 gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Innenwandung 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel kreisrund ausgeführt. Folglich ist jede Elektrode 4 mit ihrer Längsachse 8 entlang einer Radiallinie / ausschließlich in radialer Richtung verlaufenden Linie in Bezug auf die Mittelachse 32 ausgerichtet. Insbesondere erstrecken sich alle Elektroden 4 mit ihren Längsachsen 8 derart relativ zueinander, dass sie in Verlängerung jeweils die Mittelachse 32 des Aufnahmeloches 7 schneiden.
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Die Elektroden 4 sind somit in einer ersten Verschieberichtung in das Aufnahmeloch 7 hinein / zur Mitte des Aufnahmelochs 7 hin und in einer zweiten Verschieberichtung aus dem Aufnahmeloch 7 hinaus / von der Mitte des Aufnahmeloches 7 weg verschiebbar. In den 1 bis 9 sind die Elektroden 4 jeweils in einer vollständig eingefahrenen Verschiebestellung im Aufnahmeloch 7 angeordnet.
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Des Weiteren ist insbesondere in 9 erkennbar, dass alle Längsachsen 8 der Elektroden 4 in / auf einer gedachten gemeinsamen Ebene liegen. In weiteren Ausführungen ist es jedoch auch möglich, die Elektroden 4 vereinzelt oder gruppenweise in unterschiedlichen Ebenen, die parallel zueinander verlaufen oder relativ zueinander angestellt sind, anzuordnen.
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Für die dynamische ECM-Bearbeitung Bohren bildet jede Elektrode 4 an einem dem Aufnahmeloch 7 zugewandten / in das Aufnahmeloch 7 hineinragenden Ende eine aktive Stirnkathodenfläche 20 aus, die der Bearbeitung des Werkstücks 2, dem Bohren eines Loches dient.
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Für die statische ECM-Bearbeitung Entgraten kann jede Elektrode 4 an dem dem Aufnahmeloch 7 zugewandten / in das Aufnahmeloch 7 hineinragenden Ende mehrere entweder aktive Stirnkathodenflächen 20 oder ringförmige Kathodenflächen haben, die der Bearbeitung des Werkstücks 2, d.h. dem Entgraten einer oder mehrerer Kanten eines im Werkstück 2 bereits eingebrachten Loches dienen. Vorzugsweise hätte die Elektrode 4 als Kathode dann mindestens zwei ringförmige aktive Kathodenflächen, bevorzugt an der vorderen Spitze sowie weiter im hinteren Bereich, im Abstand der Dicke der Werkstückwandung. Dann wäre ein Entgraten der Kanten der radialen Löcher innen und außen am Werkstück 2 effektiv umgesetzt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung / ECM-Werkzeugmaschine 1 ist somit bei statischen und dynamischen elektrochemischen Bearbeitungsverfahren einsetzbar.
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Ein elektrischer Anschluss 21 der jeweiligen Elektrode 4 ist auf einem der Stirnseite 20 abgewandten Ende der Elektrode 4 angebracht. Mit diesem Anschluss 21 ist jede Elektrode 4 dann auf übliche Weise zur Ausbildung einer Kathode weiter verbunden. An dem Basisbauteil 3, wie in 3 zu erkennen, ist ein weiterer elektrischer Anschluss 22 angebracht, der als elektronische Werkstückabfrage dient. Das Werkstück 2 wird gegenpolig zu den Elektroden 4, nämlich anodisch, kontaktiert. Im vorliegenden Fall ist die Anode nicht eingezeichnet. Sie würde über eine separate Zustellachse vertikal von oben an das Werkstück 2 angestellt.
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Die Getriebeeinheit 6 ist mit den 2 und 3 veranschaulicht. Die Getriebeeinheit 6 ist als eine Führungskulisse 12 umgesetzt. Die Getriebeeinheit 6 weist eine Dreheinrichtung 11 / Kulisseneinrichtung auf, die in dieser Ausführung mehrteilig, nämlich insbesondere zweiteilig, ausgebildet ist. Die Dreheinrichtung 11 weist zwei miteinander fest verbundene plattenförmige Drehteilabschnitte 23 und 24 auf. Ein erster Drehteilabschnitt 23 ist auf einer ersten Seite des Grundkörpers 17 (entlang der Mittelachse 32 gesehen) angeordnet, wohingegen der zweite Drehteilabschnitt 24 auf einer, dem ersten Drehteilabschnitt 23 abgewandten, zweiten Seite des Grundkörpers 17 angeordnet ist. Beide Drehteilabschnitte 23 und 24 sind (dreh-)fest miteinander verbunden. Zur festen Verbindung dieser Drehteilabschnitte 23 und 24 dienen mehrere Befestigungsmittel 25 in Form von Schraubverbindungen. Die Drehteilabschnitte 23, 24 sind zudem über Abstandshülsen 26 relativ zueinander beabstandet angeordnet. Die Abstandhülsen 26 sind hier koaxial zu Schrauben 10 der Schraubverbindungen / Befestigungsmittel 25 angeordnet. Die Abstandhülsen 26 sind in ihrer Länge so gewählt, dass die Drehteilabschnitte 23, 24 um einen Abstand größer als die Dicke des Grundkörpers 17 voneinander beabstandet sind. Der Grundkörper 17 ist, wie in der 9 zu erkennen, entlang der Mittelachse 32, die parallel zu einer y-Achse eines eingezeichneten Raumkoordinatensystem verläuft, gesehen, zwischen den Drehteilabschnitten 23, 24 angeordnet. Die Dreheinrichtung 11 ist zudem relativ zu dem Basisbauteil 3 verdrehbar gelagert.
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Zur Ausbildung der Führungskulisse 12 ist in jedem Drehteilabschnitt 23 und 24 eine Aufnahmekontur 16 eingebracht. Diese Aufnahmekontur 16 ist in jedem Drehteilabschnitt 23 und 24 durch mindestens eine Führungsbahn 13, nämlich mehrere Führungsbahnen 13 ausgebildet. Jede Führungsbahn 13 ist wiederum durch eine längliche (sich gerade erstreckende) Nut / einen Schlitz / ein Langloch ausgebildet. Die jeweilige Führungsbahn 13 bildet eine Kulissenbahn der Führungskulisse 12 aus.
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Für jede Elektrode 4 in jedem Drehteilabschnitt 23 und 24 eine eigene Führungsbahn 13 eingebracht. Wie in 9 besonders gut zu erkennen, ist für eine erste Elektrode 4a eine erste Führungsbahn 13a in dem ersten Drehteilabschnitt 23 und eine zweite Führungsbahn 13b in dem zweiten Drehteilabschnitt 24 vorgesehen. Für eine (hier gegenüberliegend der ersten Elektrode 4a angeordneten) zweite Elektrode 4b ist ebenfalls eine erste Führungsbahn 13a in dem ersten Drehteilabschnitt 23 und eine zweite Führungsbahn 13b in dem zweiten Drehteilabschnitt 24 vorgesehen. Die Führungsbahnen 13a, 13b jeder einzelnen Elektrode 4; 4a, 4b sind, entsprechend der Anordnung der Elektroden 4, 4a, 4b, ebenfalls in einer Umfangsrichtung einer um die Mittelachse 32 herumverlaufenden Umfangslinie verteilt angeordnet. Die einzelnen Führungsbahnen 13a bzw. 13b eines Drehteilabschnittes 23 oder 24 sind zueinander beabstandet ausgebildet. In weiteren Ausführungen wäre es jedoch auch möglich, die Führungsbahnen 13a, 13b eines Drehteilabschnittes 23, 24 teilweise oder gesamtheitlich miteinander zu verbinden. Auch sind die Führungsbahnen 13a bzw. 13b eines Drehteilabschnittes 23 oder 24 mit einem gleichen Winkel relativ zu einer sie jeweils mittig durchdringenden, (ausschließlich) in radialer Richtung zu der Mittelachse 32 verlaufenden Linie angeordnet / schräg angestellt.
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In jede Führungsbahn 13a, 13b ragt ein an der Elektrode 4a, 4b angebrachter Führungsabschnitt 14 hinein. Jede Elektrode 4a, 4b verfügt über zwei Führungsabschnitte 14a, 14b. Ein erster Führungsabschnitt 14a ragt in die erste Führungsbahn 13a hinein und eine zweiter Führungsabschnitt 14b ragt in die zweite Führungsbahn 13b hinein. Die beiden Führungsabschnitte 14a, 14b erstrecken sich senkrecht zu der Längsachse 8 und sind als Vorsprünge ausgeführt. Insbesondere ist jeder Führungsabschnitt 14a, 14b als zapfenförmiger und/oder bolzenförmiger Vorsprung ausgebildet. Die Führungsabschnitte 14a, 14b einer Elektrode 4; 4a, 4b sind durch einen Führungsbolzen 29 ausgebildet. Der Führungsbolzen 29 ist mittig zwischen den Führungsabschnitten 14a, 14b mit einem Elektrodengrundkörper 34 verbunden. Der Elektrodengrundkörper 34 und der Führungsbolzen 29 bilden zusammen die Elektrode 4 aus. Die Führungsabschnitte 14a, 14b sind verschiebefest mit der Elektrode 4, d.h. entlang der Längsachse 8 fest, angeordnet.
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Des Weiteren ist zu erkennen, dass jeder Führungsabschnitt 14a, 14b der Elektrode 4a, 4b an einem Führungsbolzen 29 ausgebildet ist, wobei dieser Führungsbolzen über eine Madenschraube 30 entlang der Längsachse 8 an der Elektrode 4 / dem Elektrodengrundkörper 34 befestigt ist. Hierzu greift die Madenschraube 30 mit einem Kopf in eine komplementär dazu ausgebildete Aussparung 35 im Elektrodengrundkörper 34 formschlüssig ein. Des Weiteren sind in dem Basisbauteil 3 je Elektrode 4a, 4b Lagerhülsen 31 eingesetzt, die zur Führung der Elektroden 4a, 4b in ihrer Verschieberichtung dienen.
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Die Führungsbolzen 29 sind wiederum in länglichen, d.h. in radialer Richtung zur Mittelachse 32 verlaufenden Führungslöchern 27 in Form von Längsnuten geführt. Die Länge des Führungsloches 27 in radialer Richtung definiert den maximal umsetzbaren Verschiebeweg der jeweiligen Elektrode 4 zwischen der eingefahrenen ersten Verschiebestellung und einer ausgefahrenen zweiten Verschiebestellung. Somit sind für jede Elektrode 4, 4a, 4b zwei zueinander fluchtende Führungsbahnen 13; 13a, 13b ausgebildet, in die die beiden Führungsabschnitte 14; 14a, 14b hineinragen. Bei einem Verdrehen der Dreheinrichtung 11 kommt es zu einem Entlanggleiten der Führungsabschnitte 14; 14a, 14b in den Führungsbahnen 13; 13a, 13b und somit, aufgrund der sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Führungsbahnen 13; 13a, 13b zu einem formschlüssigen Verschieben der Elektroden 4; 4a, 4b entlang der Führungsbahnen 13; 13a, 13b.
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Es sei prinzipiell darauf hingewiesen, dass zur Führung der Elektroden 4 auch auf einen Drehteilabschnitt 23 oder 24 verzichtet werden kann, da dann immer noch die Führung in dem anderen Drehteilabschnitt 23 oder 24 gewährleistet ist.
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In den 4 bis 8 ist weiterhin zu erkennen, dass die Antriebseinheit 5 / der Aktor 15 wiederum mittels mehrerer Aktoranschlüsse 28 mit einer Pumpe bzw. einem Rückführtank gekoppelt ist. Dieser weitere Aufbau der Antriebseinheit 5 ist hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt. Alternativ hierzu kann der Aktor 15 / die Antriebseinheit 5 einen Motor, vorzugsweise einen Elektromotor, aufweisen, der zum Betätigen des Aktors 15 dient.
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Schließlich ist in den 4, 5, 6 und 8 besonders gut die Anbindung des Kolbens 19 an der Dreheinrichtung 11 erkennbar. Dieser ist mit seinem aus dem Zylindergehäuse 36 hinausragenden Endbereich fest (verschiebefest, jedoch verschwenkbar) mit der Dreheinrichtung 11 mittels einer Schwenkbolzenverbindung 37 angebracht.
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Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum elektrochemischen Bearbeiten des Werkstückes 2 mit der ECM-Werkzeugmaschine 1 wird zunächst das zu bearbeitende Werkstück 2 relativ zu dem Basisbauteil 3 angeordnet, indem das Werkstück 2 in dem Aufnahmefutter 18 / Spannfutter befestigt / eingespannt wird. Danach im Anschluss wird ein Abstand zwischen den Elektroden 4, insbesondere der dem Werkstück 2 zugewandten Stirnseite 20 der Elektrode 4, und dem Werkstück 2 eingestellt, indem durch ein Betätigen der Antriebseinheit 5 die Elektroden 4 über die Getriebeeinheit 6 gemeinsam / gleichzeitig relativ zu dem Werkstück 2 verschoben werden. In einer ersten Drehrichtung der Dreheinrichtung 11 um die Mittelachse 32 werden die Elektroden 4 in das Aufnahmeloch 7 hinein und in einer, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten, zweiten Drehrichtung aus dem Aufnahmeloch 7 hinaus verschoben. Sobald der gewünschte Abstand eingestellt ist, wird das Werkstück 2 schließlich elektrochemisch bearbeitet, d.h. an dem Werkstück 2 wird mittels der Elektroden 4 ein elektrochemischer Abtrag durchgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- ECM-Werkzeugmaschine
- 2
- Werkstück
- 3
- Basisbauteil
- 4
- Elektrode
- 4a
- erste Elektrode
- 4b
- zweite Elektrode
- 5
- Antriebseinheit
- 6
- Getriebeeinheit
- 7
- Aufnahmeloch
- 8
- Längsachse
- 9
- Innenwandung
- 10
- Schraube
- 11
- Dreheinrichtung
- 12
- Führungskulisse
- 13
- Führungsbahn
- 13a
- erste Führungsbahn
- 13b
- zweite Führungsbahn
- 14
- Führungsabschnitt
- 14a
- erster Führungsabschnitt
- 14b
- zweiter Führungsabschnitt
- 15
- Aktor
- 16
- Aufnahmekontur
- 17
- Grundkörper
- 18
- Aufnahmefutter
- 19
- Kolben
- 20
- Stirnkathodenfläche
- 21
- Anschluss der Elektrode
- 22
- Anschluss des Basisbauteils
- 23
- erster Drehteilabschnitt
- 24
- zweiter Drehteilabschnitt
- 25
- Befestigungsmittel
- 26
- Abstandshülse
- 27
- Führungsloch
- 28
- Aktoranschluss
- 29
- Führungsbolzen
- 30
- Madenschraube
- 31
- Lagerhülse
- 32
- Mittelachse
- 33
- Druckzylinder
- 34
- Elektrodengrundkörper
- 35
- Aussparung
- 36
- Zylindergehäuse
- 37
- Schwenkbolzenverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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