DE112005002175T5 - Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung und Verfahren für die Bearbeitung eines Produktes mit Demselben - Google Patents

Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung und Verfahren für die Bearbeitung eines Produktes mit Demselben Download PDF

Info

Publication number
DE112005002175T5
DE112005002175T5 DE112005002175T DE112005002175T DE112005002175T5 DE 112005002175 T5 DE112005002175 T5 DE 112005002175T5 DE 112005002175 T DE112005002175 T DE 112005002175T DE 112005002175 T DE112005002175 T DE 112005002175T DE 112005002175 T5 DE112005002175 T5 DE 112005002175T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrochemical
machining
dynamic pressure
pressure generating
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112005002175T
Other languages
English (en)
Inventor
Rikuro Obara
Tomoyuki Yasuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minebea Co Ltd filed Critical Minebea Co Ltd
Publication of DE112005002175T5 publication Critical patent/DE112005002175T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/04Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/107Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/107Grooves for generating pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14Special methods of manufacture; Running-in
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2200/00Specific machining processes or workpieces
    • B23H2200/10Specific machining processes or workpieces for making bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung zur Bearbeitung eines Werkstücks, wobei das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung umfasst:
einen Elektrodenkörper, derart ausgestaltet, um mindestens zwei der folgenden Vorgänge gleichzeitig durchzuführen: eine erste elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf dem Werkstück; eine zweite elektrochemische Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf dem Werkstück; und ein elektrochemisches Entfernen eines auf dem Werkstück befindlichen Grates; sowie
ein isoliertes Führungswerkzeug, derart ausgestaltet, um den Elektrodenkörper relativ zu dem Werkstück zu positionieren und gleichzeitig einen Durchlass für den Elektrolyt auszubilden.

Description

  • BEZUGNAHME AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-272505, die am 17.09.2004 angemeldet wurde, sowie auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-207881, die am 15.07.2005 angemeldet wurde. Die vorliegende Anmeldung umfasst diese Anmeldungen und nimmt hierauf Bezug. genommen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die elektrochemische Bearbeitung (ECM) und speziell auf ein elektrochemisches Bearbeitungswerkzeug sowie auf ein Bearbeitungsverfahren unter Verwendung des elektrochemischem Bearbeitungswerkzeugs, um ein hoch qualitatives Produkts, wie eine Lagerbuchse, zu niedrigen Kosten herzustellen.
  • Herkömmliche Vorrichtungen für die elektrochemische Entgratung, wie z.B. in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung H10-277842 beschrieben, umfassen Elektroden und eine Impulsstromversorgung mit Gleichstromversorgung sowie eine Steuereinrichtung zum Anlegen des Impulsstroms an ein Werkstück und an die Elektroden. Die Elektroden umfassen Bearbeitungselektroden zum Entgraten des Werkstückes und Elektroden zur Erkennung der Werkstückposition. Zwischen dem Werkstück und den Elektroden wird ein Elektrolyt zugeführt. Das Werkstück wird in einer bestimmten Position zu den Elektroden ausgerichtet.
  • Was die Gleichstromversorgung betrifft, ist die positive (+) Anschlussklemme mit dem Werkstück verbunden und die negative (–) Anschlussklemme mit den Elektroden zur Werkstückbearbeitung sowie mit den Elektroden zur Erkennung der Werkstückposition mittels der Steuereinrichtung verbunden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das oben erwähnte Dokument die zur Bearbeitung des Werkstücks bestimmten Entgratelektroden und die Impulsstromversorgung als Allgemeinkonzepte beschreiben, die vom Fachmann nicht leicht umzusetzen sind.
  • Es ist auch bekannt, wie z.B. in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung 2000-198042 beschrieben, dass bei der elektrochemischen Bearbeitung Ultraschallschwingungen mit ungefähr gleichmäßiger Intensität an die Innenwandfläche der zu bearbeitenden Bohrung des Werkstücks mithilfe eines Honelektrodenwerkzeugs, das eine sowohl als Honwerkzeug für die Ultraschallbearbeitung als auch als Elektrodenwerkzeug für die elektrochemische Bearbeitung dienende Struktur aufweist, ausgestrahlt werden können. Gleichzeitig wird ein elektrochemischer Effekt, basierend auf die elektrochemische Bearbeitung auf der Innenwandfläche der zu bearbeitenden Bohrung des Werkstücks, eingesetzt. Dadurch werden Teile mit Nischen, die von herkömmlichen Bürsten nicht erreicht werden, dank der Wirkung der Ultraschallschwingungen und des elektrochemischen Effekts besser gereinigt. Metallsplitter und Grate, wie Feinpartikeln und Späne, können effektiv entfernt werden.
  • Es ist ferner bekannt, dass bei der herkömmlichen elektrochemischen Bearbeitung – einschließlich elektrochemischer Verfahren zum Entgraten und Polieren – entweder je ein Verfahren zum Entgraten oder Polieren einzeln oder beide gleichzeitig ausgeführt werden können. Ferner kann die Zusammensetzung des zur Bearbeitung eingesetzten Elektrolyts beeinflusst werden, um bestimmte Bearbeitungsergebnisse zu erreichen und dabei zu sichern, dass der Elektrolyt stabile Leiteigenschaften aufweist. Zum Beispiel kann der Elektrolyt ein Oxidierungsmittel zur Förderung der Oberflächenoxidierung zur Auflösung der Metalloberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks, einen Polarisationsverstäker zur Beibehaltung der Konzentrationspolarisation sowie einen Inhibitor zur Verhinderung der Korrosion der Metalloberfläche des Werkstücks durch das Ätzmittel enthalten. Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung H07-316899 beschreibt eine Elektrolytlösung mit einem oder einer Kombination von Elektrolyten, die eines, zwei oder alle drei dieser Mittel – Oxidierungsmittel, Polarisationsverstärker, Inhibitor – enthalten.
  • Ferner, wie z.B. in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung H11-207530 beschrieben, kann eine Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung Verarbeitungselektroden aufweisen, die zur Formung einer Nut mit einer bestimmten Form durch elektrochemische Bearbeitung einer Innenumfangsfläche eines Buchsenelements ausgestaltet sind. Die Verarbeitungselektroden können Nutbearbeitungselektroden umfassen, die eine oder mehrere Nuten formen können, sowie Feinbearbeitungselektroden zur Ausführung eines Feinbearbeitungsvorgangs, bei dem das Buchsenelement und die Verarbeitungselektroden in einer bestimmten Richtung zueinander verschoben werden, die Nutbearbeitungselektroden eine Nut auf der Innenumfangsfläche eines Buchsenelements formen und die Feinbearbeitungselektroden die Innenumfangsfläche fertig bearbeiten.
  • Jedoch, während das oben erwähnte Dokument die Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf dem Innenumfang einer Buchse allgemein beschreibt, fehlt hier die Beschreibung der Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Buchsenkante.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Zur Überwindung der oben erwähnten Einschränkungen von bekannten Bearbeitungswerkzeugen und -verfahren, liefert die vorliegende Erfindung ein Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung und ein Verfahren für die elektrochemische Bearbeitung mit dem hier beschriebenen Werkzeug, die die Produktion eines hoch qualitativ bearbeiteten Produkts zu niedrigen Kosten ermöglichen. Insbesondere reduzieren das Werkzeug und das Verfahren für die elektrochemische Bearbeitung der vorliegenden Erfindung die Anzahl von Schritten, die mit der Bearbeitung eines Werkstücks, wie z.B. einer hydrodynamischen Drucklagerbuchse, verbunden sind, weil die Aufstellung bzw. Einrichtung des Werkstücks bzw. der Buchse und die Einrichtung des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung nur einmal erfolgen müssen.
  • Wie erwähnt kann eine hoch qualitative und wirtschaftliche Herstellung von Werkstücken wie Lagerbuchsen durch die Reduzierung der Anzahl von Einrichtungsvorgängen und sonstigen bei der Buchsenherstellung eingesetzten Vorgängen erreicht werden. Zum Beispiel können das Werkstück und das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung einmal eingerichtet werden, und in Zusammenhang mit einem Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung gemäß vorliegender Erfindung können Vorgänge zur gleichzeitigen oder wahlweise Durchführung der Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks, der Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Kantenfläche des Werkstücks bzw. der Buchse, und des Entgratens zum Entfernen von Bearbeitungsgraten an einem Ölspeicher auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks bzw. der Buchse, ausgeführt werden.
  • Vorteilhafterweise können das Werkzeug und Verfahren für die elektrochemische Bearbeitung zur Bearbeitung von Werkstücken und dadurch zur Herstellung von maschinell bearbeiteten Produkten für Anwendungen verwendet werden, die Hochgeschwindigkeit und Hochgenauigkeit erfordern, wie bei hydrodynamischen Drucklagern, die bei Spindelantrieben für Festplatten eingesetzt werden können. So werden bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung, obwohl der Schwerpunkt der Beschreibung in Einzelaspekten der vorliegenden Erfindung – wie der Formung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut und einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut – liegt, eine Reihe von solchen Nuten auf verschiedenen Oberflächen auch vorkommen, wie z.B. für die Herstellung einer hydrodynamischen Drucklagerbuchse beschrieben. Bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Werkzeugs und Verfahrens für die elektrochemische Bearbeitung kann der Begriff Werkstück anstelle des Begriffes Buchse verwendet werden, da bei der Herstellung einer Buchse das Werkzeug und Verfahren der vorliegenden Erfindung auf ein Werkstück, wie z.B. ein Metallstück o. Ä., gemäß der Erfindung angewendet werden.
  • Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung umfasst einen Elektrodenkörper, der zur Durchführung jedes Vorgangs der elektrochemischen Bearbeitung, wie die Bearbeitung von Axial-Nuten, die Bearbeitung von Radial-Nuten sowie das Entgraten, ausgestaltet werden kann, sowie ein isoliertes Führungswerkzeug, das eine Durchlassfunktion für den Elektrolyt und eine Positionierfunktion zur Positionierung der Bearbeitungselektroden relativ zu dem Werkstück bzw. der Buchse übernimmt. Nach einer Ausführungsform ist der Elektrodenkörper mit Elektroden zur elektrochemischen Bearbeitung einer Axial- und einer Radialnut, und mit einer Elektrode zum elektrochemischen Entgraten ausgestattet. Bei einer solchen Ausführungsform können alle Bearbeitungsvorgänge gleichzeitig erfolgen.
  • Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung ist derart ausgestaltet, dass es sich entlang einer Achse wechselweise nach Bedarf hin- und herbewegt, so dass sich das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung von einem Werkstück – z.B. einer Buchse – entfernen oder auf es bis zum Kontakt hinbewegen kann, wobei das Werkstück bzw. die Buchse durch ein Trägerwerkzeug gehalten werden kann. Ein sehr enger Kontakt kann durch Drücken der Kante des Führungswerkzeugs gegen die Kante der Buchse, auf der die Nut für den axialdynamischen Druck vorgesehen ist, oder gegen die Oberkante des Trägerwerkzeugs entstehen. Durch entsprechendes Drücken der Kante des Führungswerkzeugs kann ein ECM-Spalt (Spalt für die elektrochemische Bearbeitung) gesichert werden, in dem der Elektrolytfluss erfolgt.
  • Insbesondere kann das Führungswerkzeug einen vorspringenden Teil aufweisen, der zusammen mit der Kante des Werkstücks, auf der die Nut für den axialdynamischen Druck entstehen soll, oder mit der Kante des Trägerwerkzeugs gedrückt wird, damit der ECM-Spalt für den Elektrolytfluss gesichert werden kann. Das Führungswerkzeug und der Elektrodenkörper können über einen Schiebemechanismus und eine Schraube, die eine Einstellung der zwei Elemente zueinander ermöglichen, zueinander beweglich ausgestaltet werden. Wenn z.B. der vorspringende Teil ausgeschlagen ist, können dadurch das Führungswerkzeug und der Elektrodenkörper neu eingestellt werden, um einen engen Kontakt und die Beibehaltung des Drucks während des Betriebs zu gewährleisten. Dementsprechend können das Führungswerkzeug und der Elektrodenkörper relativ zueinander durch Änderung der relativen Position des Führungswerkzeugs und des Elektrodenkörpers neu eingestellt werden.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Elektrodenkörper des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung Bearbeitungselektroden umfassen, die zur gleichzeitigen Formung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Kante des Werkstücks, einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks sowie zum Entfernen von Bearbeitungsgraten an einem Ölspeicher ausgestaltet sind. Die Bearbeitungsgrate hängen mit der separaten Bearbeitung des Ölspeichers zusammen, der auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks mechanisch bearbeitet wird. Der durch die mechanische Bearbeitung ausgebildete Ölspeicher kann überall auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks vorgesehen werden. Zum Beispiel kann er auf der Innenseite zwischen den radialdynamischen Druck erzeugenden Nuten oder auf der Außenseite der axialdynamischen Druck erzeugenden Nuten mechanisch bearbeitet werden.
  • Alternativ kann der Elektrodenkörper des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung Bearbeitungselektroden umfassen, die zur gleichzeitigen Bildung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Kante des Werkstücks und einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks ausgestaltet sind. Das Entgraten zum Entfernen von Bearbeitungsgraten des Ölspeichers erfolgt separat.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Elektrodenkörper des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung Bearbeitungselektroden umfassen, die zur gleichzeitigen elektrochemischen Formung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Kante des Werkstücks und zum elektrochemischen Entgraten bzw. Entfernen von Bearbeitungsgraten des Ölspeichers, die auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks mechanisch bearbeitet werden, ausgestaltet werden. Die elektrochemische Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks erfolgt separat.
  • Gemäß einer dritten Ausführungsform kann der Elektrodenkörper des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung Bearbeitungselektroden umfassen, die zur gleichzeitigen elektrochemischen Formung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks und zum elektrochemischen Entgraten bzw. Entfernen von Bearbeitungsgraten des Ölspeichers, ausgestaltet sind. Die elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Kante des Werkstücks erfolgt separat.
  • Der Elektrodenkörper des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung der vorliegenden Erfindung und die hier beschriebenen ECM-Verfahren können zur Herstellung einer Buchse eingesetzt werden. Die Buchse wird z.B. aus einem Metallstück durch elektrochemische Bearbeitung mit dem Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung der vorliegenden Erfindung hergestellt. Alternativ kann die oben beschriebene Buchse ferner als hydrodynamische Drucklagerbuchse zum Einsatz in einem Spindelantrieb – wie z.B. dem Spindelantrieb einer Festplatte – ausgeführt werden.
  • Das Werkzeug und Verfahren für die elektrochemische Bearbeitung der vorliegenden Erfindung ermöglichen die gleichzeitige Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Kante des Werkstücks, die Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks, und das Entgraten des Ölspeichers auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks als Einzelprozess, bei dem die Positionen des Werkstücks und der Bearbeitungselektroden nur einmal eingerichtet werden. Je nach individuellem Bedarf ermöglichen das Werkzeug und Verfahren für die elektrochemische Bearbeitung ein flexibles Handling des Werkstücks, da sowohl gleichzeitige als auch sequenzielle Vorgänge sowie eine Kombination von beiden, wie oben beschrieben, möglich sind.
  • Zum Beispiel können die Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und das maschinelle Entgraten, die ähnliche elektrochemische Bearbeitungsbedingungen aufweisen, zuerst durchgeführt werden. Die Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut kann danach erfolgen. Dadurch lässt sich die Anzahl der einzelnen Verfahrensschritte gegenüber dem Stand der Technik, bei dem jeweils ein Schritt der elektrochemischen Bearbeitung erfolgt, reduzieren. Bei der vorliegenden Erfindung bleiben außerdem das Werkstück und die Bearbeitungselektroden ortsfest, während die Position von Werkstück und Bearbeitungselektroden eingerichtet wird, was für die Genauigkeit eher vorteilhaft ist. Ferner kann das Ausbürsten, das bei dem Stand der Technik nach dem Entgraten normalerweise erforderlich ist, entfallen, was eine weitere Kostensenkung ermöglicht und für die Genauigkeit eher vorteilhaft ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beiliegenden Figuren, die für identische oder funktional ähnliche Elemente die gleichen Bezugsnummern durch die verschiedenen Ansichten aufweisen, und die zusammen mit unten stehender Detailbeschreibung Bestandteil der Anmeldung sind, dienen zur weiteren Darstellung verschiedener Ausführungsformen sowie zur Erläuterung verschiedener Grundsätze und Vorzüge der vorliegenden Erfindung.
  • 1A zeigt eine Schnitt-Ansicht mit Teilen eines Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung und eines Buchsenträgerwerkzeugs gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 1B zeigt eine andere Schnitt-Ansicht mit Teilen eines Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung und eines Buchsenträgerwerkzeugs gemäß einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine der zwei Schnitt-Ansichten von 1A und 1B mit Teilen eines Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt eine Schnitt-Ansicht mit Teilen eines Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung gemäß einer anderen Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Ölspeichers und von Entgratelektroden gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht von Bearbeitungselektroden und einer Vorrichtung zur Ausbildung eines Elektrolytdurchlasses gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • 6 zeigt eine schematische Ansicht eines Elektrodenkörpers, der Bearbeitungselektroden gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung aufweist.
  • 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Buchse, die gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bearbeitet wurde.
  • 8 zeigt eine hydrodynamische Drucklagerbuchse, die mit dem Werkzeug und Verfahren für die elektrochemische Bearbeitung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Es folgt eine detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen. Auf die Abbildung bzw. Erläuterung mancher Komponenten, die zum Verständnis der Erfindung durch den Fachmann nicht erforderlich ist, wird verzichtet.
  • 1A und 1B zeigen zwei Ansichten des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1). Ein vorspringender Teil (22) eines isolierten Führungswerkzeugs (2) gemäß 1A sitzt auf einem Buchsenträgerwerkzeug (3). Wie in 1B gezeigt, sitzt der vorspringende Teil (22) auf einem Werkstück (4), z.B. einer Buchse.
  • Wie in Bezug auf 1A, 1B und 2 gezeigt, umfasst das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) einen Elektrodenkörper (11), eine Bearbeitungselektrode (12) zur Formung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut in der Buchse (4), eine Bearbeitungselektrode (13) zur Formung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut in der Buchse (4) sowie eine Entgratelektrode (14) zum Entfernen von Bearbeitungsgraten z.B. an einem Ölspeicher auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4), wobei die Grate durch die mechanische Bearbeitung der Buchse 4 entstehen. Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) kann ferner ein isoliertes Führungswerkzeug (2), einen Elektrolyteinlass (21), einen vorspringenden Teil (22) und ein Buchsenträgerwerkzeug (3) umfassen. Diese und andere Komponenten werden nachfolgend näher beschrieben. Wie schon erwähnt, kann die Buchse (4) als Werkstück betrachtet und hier als Synonym für Werkstück verwendet werden. Zum Beispiel kann sich eine Buchse mit radialdynamischen Druck erzeugenden Nuten und axialdynamischen Druck erzeugenden Nuten, wie z.B. in hydrodynamischen Drucklagern einsetzbar, auf die beispielhafte Buchse (4) beziehen.
  • 5 zeigt den Elektrodenkörper (11), die Bearbeitungselektrode (12), und die Entgratelektrode (14). Die Bearbeitungselektroden (12), (13) und (14) können zur Entfernung von Schmutzablagerungen durch Inversionsschaltung eines Stroms, der an die Bearbeitungselektrode (13), an die Bearbeitungselektrode (12) und an die Entgratelektrode (14) angelegt werden kann, ausgestaltet werden.
  • Wie schon erwähnt, ermöglicht die vorliegende Erfindung die gleichzeitige Bearbeitung in Verbindung mit einem Vorgang zur Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Werkstückskante, mit einem Vorgang zur Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks sowie mit einem Vorgang zum Entgraten, der zum Entfernen von Bearbeitungsgraten, z.B. an einem Ölspeicher auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks, ausgestaltet ist.
  • Alternativ können die elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und das elektrochemische Entgraten eines Ölspeichers, die ähnliche Bearbeitungsbedingungen aufweisen, gleichzeitig mit Einsatz des Elektrodenkörpers (11) ausgeführt werden. Die elektrochemische Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut kann anschließend in einem separaten Schritt, mit Einsatz von z.B. einem anderen Elektrodenkörper (nicht abgebildet) erfolgen. Es wird darauf hingewiesen, dass gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Elektrodenkörper (11) nur die Bearbeitungselektrode (13) – wie z.B. in 3 gezeigt – sowie die zum Entfernen von Graten wie z.B. Bearbeitungsgraten ausgestaltete Entgratelektrode (14) umfassen kann. Die anschließende Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks kann durch Einsatz eines separaten Elektrodenkörpers, der nur die Bearbeitungselektrode (12) umfasst, durchgeführt werden.
  • Ferner ist es möglich, zuerst die Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks durchzuführen, und anschließend die Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und das Entgraten gleichzeitig durchzuführen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass nach der mechanischen Bearbeitung der Innenumfangsfläche der Buchse (4) und Formung eines Ölspeichers (41) in der Buchse (4) – wie z.B. in 4 gezeigt – ein Bearbeitungsgrat (42) auf dem bearbeiteten Teil verbleibt. Der Elektrodenkörper (11) der vorliegenden Erfindung kann mit der Entgratelektrode (14) zur elektrochemischen Entfernung des Bearbeitungsgrats (42) versehen werden.
  • Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) der vorliegenden Erfindung kann den Elektrodenkörper (11) auf einer Kante des ersteren – wie z.B. in 2 und 3 gezeigt – aufweisen. Der Elektrodenkörper (11) kann einen größeren durchmessenden Teil mit einem Durchmesser, der kleiner als der Außendurchmesser der Buchse (4) und größer als der Innendurchmesser der Buchse (4) ist, sowie einen kleineren durchmessenden Teil mit einem Durchmesser, der etwas kleiner als der Innendurchmesser der Buchse (4) ist, umfassen. Die Bearbeitungselektrode (13), die zur Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Kante der Buchse (4) ausgestaltet ist, ist auf der Fläche des größeren durchmessenden Teils vorgesehen, und die Bearbeitungselektrode (12), die zur Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) ausgestaltet ist, und/oder die Entgratelektrode (14), die zum Entfernen von Bearbeitungsgraten z.B. an einem Ölspeicher auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) ausgestaltet ist, sind auf der Außenumfangsfläche des kleineren durchmessenden Teils vorgesehen. Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Hülse (5) umfassen, die auf die Elektroden der Bearbeitungsvorrichtung mit einer Schraube o. Ä. aufgestellt werden kann. Außerdem ist die Oberfläche des Elektrodenkörpers (11), die mit dem Elektrolyt in Berührung kommt, mit einem Isolierbelag beschichtet, jedoch nicht die Bearbeitungselektroden (12), (13) und (14).
  • Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) der vorliegenden Erfindung umfasst den Elektrodenkörper (11) und ferner ein isoliertes Führungswerkzeug (2), das eine Durchlassfunktion für den Elektrolyt und eine Positionierfunktion zur Positionierung des Elektrodenkörpers (11) und der Buchse (4) übernimmt. Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) kann sich entlang einer Achse wechselweise zu einer vorbestimmten Position nach Bedarf hin- und herbewegen und die Buchse (4) kann unbehindert ein- und ausgebaut werden. Die Bewegung des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1) sichert den Zufluss des Elektrolyts in den ECM-Spalt durch einen engen Kontakt der Kante des isolierten Führungswerkzeugs (2) mit der Kante auf der Seite der Buchse (4), auf der die axialdynamischen Druck erzeugende Nut entstehen soll, wobei die Buchse (4) durch das Trägerwerkzeug (3) gehalten werden kann, oder mit der Oberkante des Trägerwerkzeugs (3) unter einem gewissen Druck. Dementsprechend wird ein Leck des Elektrolyts an anderen Stellen als dem ECM-Spalt verhindert.
  • Insbesondere kann sich das isolierte Führungswerkzeug (2), das auf dem Elektrodenkörper (11) gemäß unten stehender, näherer Beschreibung aufgebaut ist, zusammen mit dem Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) hin- und herbewegen. Das isolierte Führungswerkzeug (2) kann derart positioniert werden, dass es durch Zusammendrücken des vorspringenden Teils (22) des isolierten Führungswerkzeugs (2), der geringfügig vom größeren durchmessenden Teil des Elektrodenkörpers (11) vorspringt, mit der Kante des Trägerwerkzeugs (3) der Buchse (4) – wie z.B. in 1A gezeigt –, in engen Kontakt mit dem Trägerwerkzeug (3) kommt. Alternativ kann das isolierte Führungswerkzeug (2) derart ausgestaltet werden, dass es durch Zusammendrücken des vorspringenden Teils (22) des isolierten Führungswerkzeugs (2) mit der Kante der Buchse (4) – gehalten wie z.B. in 1B gezeigt –, in engen Kontakt z.B. mit der Buchse (4) kommt.
  • Durch Drücken des vorspringenden Teils (22) des isolierten Führungswerkzeugs (2) wie oben beschrieben, bildet sich ein Durchlass für den Elektrolytfluss in dem für die Buchsenbearbeitung bestimmten Teil, und der Elektrolyt kann über den Einlass (21) des isolierten Führungswerkzeugs (2) eingeführt werden, was die elektrochemische Bearbeitung des vorbestimmten Teils der Kante und der Innenumfangsfläche der Buchse (4) ermöglicht. Es wird darauf hingewiesen, dass das isolierte Führungswerkzeug (2) aus handelsüblicher Keramik oder handelsüblichem Kunstharz bestehen kann. Vorteilhafterweise ist dabei Kunstharz zu bevorzugen, um die gewünschte Flexibilität zu erreichen, da die Flexibilität des vorspringenden Teils (22) des isolierten Führungswerkzeugs (2) ein Leck des Elektrolyts verhindert, wenn das isolierte Führungswerkzeug (2) unter Druck in engen Kontakt mit der Kante des Trägerwerkzeugs (3) oder der Buchse (4) wie oben beschrieben gebracht wird.
  • Zu der oben beschriebenen Bewegung des isolierten Führungswerkzeugs (2) können sich das isolierte Führungswerkzeug (2) und das Trägerwerkzeug für die Buchse (4) hin- und herbewegen, was den vorspringenden Teil (22) des isolierten Führungswerkzeugs (2) ermöglicht, unter Druck in Kontakt mit der Kante der Buchse (4) oder der Kante des Trägerwerkzeugs (3) der Buchse (4) zu kommen. Demzufolge kann der Elektrolyt über den Einlass (21) des Elektrolytdurchlasses leckfrei eingeführt werden, wodurch ein Durchlass für den Elektrolytfluss in dem für die Buchsenbearbeitung bestimmten Teil entsteht und die elektrochemische Bearbeitung des vorbestimmten Teils der Kante und der Innenumfangsfläche der Buchse (4) ermöglicht wird.
  • Um besser zu verstehen, wie die elektrochemische Bearbeitung und die Entstehung des Elektrolytflusses wie oben beschrieben erfolgen, können verschiedene Beobachtungen in Bezug auf den Elektrodenkörper (11), wie in 5 gezeigt, angestellt werden. Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) der vorliegenden Erfindung besteht im Wesentlichen aus dem Elektrodenkörper (11) und dem isolierten Führungswerkzeug (2). Das isolierte Führungswerkzeug (2) ist auf dem Elektrodenkörper (11) aufgebaut und die Bewegung des isolierten Führungswerkzeugs (2) und des Elektrodenkörpers (11) kann wie oben beschrieben erfolgen.
  • Es sollte jedoch erwähnt werden, dass der vorspringende Teil (22) der Abnutzung unterliegt, weil z.B. der vorspringende Teil (22) – wie in 2 und 3 detailliert gezeigt – gegen die Kante auf der Seite der Buchse (4), auf der die axialdynamischen Druck erzeugende Nut entstehen soll, oder gegen die Kante des Trägerwerkzeugs (3) der Buchse (4) gedrückt wird. Dementsprechend können das isolierte Führungswerkzeug (2) und der Elektrodenkörper (11) durch Einsatz eines Schiebemechanismus und einer Schraube – wie die oben beschriebene Hülse (5) mit einer entsprechenden Schraube – relativ zueinander beweglich gemacht werden. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die Hülse (5) zum Anschließen des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung an die Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung verwendet wird.
  • Bei Betrachtung der Bearbeitungselektroden von der kleineren durchmessenden Seite ist ferner die Bearbeitungselektrode (13) zur Formung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut derart ausgestaltet, wie z.B. im unteren Teil von 5 dargestellt ist.
  • Der Fachmann wird schätzen, dass zum Erzielen der hier beschriebenen ECM-Ergebnisse leitfähige Materialien für die Elektroden verwendet werden. Beispiele für Materialien für den Elektrodenkörper, einschließlich der für das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung der vorliegenden Erfindung verwendeten Bearbeitungselektroden, sind Kupferlegierungen oder Eisenlegierungen. Ein Beispiel für eine Kupferlegierung ist Messing und ein Beispiel für eine Eisenlegierung ist rostfreier Astenitstahl, der in der Technik z.B. mit der JIS (Japanese Industrial Standard) Normbezeichnung SUS303, SUS304 o. Ä. bekannt ist. Obwohl viele Materialien als Isolierharz zur Isolierung der übrigen Teile des Elektrodenkörpers – nicht der Elektroden – verwendet werden können, sollte das Isoliermaterial einen hohen Widerstand gegen Elektrolyte wie NaNO3 (Natriumnitrat) und ein gutes Haftvermögen zu dem Material des Elektrodenkörpers aufweisen. Idealerweise sollten ein Epoxidharz, ein Urethanharz oder ein Polymidharz ausgewählt werden, wobei Epoxidharz bessere Leistungseigenschaften besitzt. Das ideale Grundmaterial für das beispielhafte Werkstück bzw. die Buchse (4) sollte zwischen Kupferlegierungen und Eisenlegierungen ausgewählt werden. Wie oben erwähnt ist ein Beispiel für Kupferlegierung Messing und ein Beispiel für Eisenlegierung rostfreier Austenitstahl wie SUS303, SUS304 o. Ä..
  • Die nachfolgend detailliert vorgestellten Beispiele und Ausführungsformen werden nur zu Erläuterungszwecken aufgeführt. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf diese Ausführungsformen.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform erfolgen mit Einsatz des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1) die elektrochemische Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut, die elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und das elektrochemische Entgraten gleichzeitig.
  • Vorteilhafterweise wird der Ölspeicher (41) durch einen mechanischen Bearbeitungsvorgang ausgebildet. Die Buchse (4), die wie erwähnt aus einem Rohling aus rostfreier Austenitstahllegierung besteht, wird mit Einsatz des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1) der vorliegenden Erfindung elektrochemisch bearbeitet.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) der vorliegenden Erfindung das isolierte Führungswerkzeug (2) und den Elektrodenkörper (11). Der Elektrodenkörper (11) umfasst die Bearbeitungselektrode (13), die sich auf dem größeren durchmessenden Teil des ersteren befindet und zur Formung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Kante der Buchse (4) ausgestaltet ist, die Bearbeitungselektrode (12), die sich auf dem kleineren durchmessenden Teil des Elektrodenkörpers (11) befindet und zur Formung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) ausgestaltet ist, sowie die Entgratelektrode (14), die sich ebenfalls auf dem kleineren durchmessenden Teil des Elektrodenkörpers (11) befindet und zum Entfernen des Bearbeitungsgrats an dem Ölspeicher (41) auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) ausgestaltet ist. Bezugnehmend auf 4 wird darauf hingewiesen, dass der Ölspeicher (41) durch mechanische Bearbeitung, wie das Drehen der Buchse (4) auf einer Drehbank o. Ä., entsteht. Das Entgraten erfolgt durch Einsatz des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1) der vorliegenden Erfindung, das wie oben erwähnt aus rostfreiem Austenitstahl bestehen kann.
  • Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1), das isolierte Führungswerkzeug (2) und das Trägerwerkzeug (3), das die Buchse (4) hält, können in festgelegten bzw. vorbestimmten Stellungen positioniert werden. Die elektrochemisch zu bearbeitende Buchse (4) wird in die konkave Aufnahme des Trägerwerkzeugs (3) gelegt. Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) wird dann abgesenkt. Mit einer gewissen Kraft wird die Kante des vorspringenden Teils (22) des isolierten Führungswerkzeugs (2) gegen die Kante der Buchse (4) gedrückt, was den Zufluss des Elektrolyten in den ECM-Spalt zur Durchführung der elektrochemischen Bearbeitung sichert.
  • Durch Anlegen einer Betriebsspannung – wie nachfolgend näher beschrieben – an die Buchse (4) und an den Elektrodenkörper (11) mit den Bearbeitungselektroden (12), (13) und der Entgratelektrode (14) darauf, leitet vorteilhafterweise der sich in dem ECM-Spalt befindliche Elektrolyt einen Strom von der Elektrodenoberfläche über den Elektrolyt zu der Buchse (4) und reagiert mit der Oberfläche der Buchse (4) durch eine elektrochemische Reaktion zum Ionisieren und Abtrennen von Molekülen auf einer vorbestimmten Oberfläche der Buchse (4). Die Nut oder Nuten werden dadurch gemäß der beschriebenen Aufstellung der Elektroden auf dem Elektrodenkörper (11) in der Buchse (4) geformt.
  • Wie schon bekannt, kann ein Recycling des Elektrolyts erfolgen. Zum Beispiel kann der Elektrolyt aus dem galvanischen Bad einer Schlammräumvorrichtung (nicht abgebildet) zum Entfernen des während der elektrochemischen Bearbeitung entstehenden Schlamms zugeführt werden. Der Elektrolyt, aus dem der Schlamm entfernt wurde, kann wiedergewonnen, recyclet oder sonst wie der Elektrolytquelle rückgeführt werden. Der der Elektrolytquelle rückgeführte Elektrolyt kann dem galvanischen Bad mit einer Zufuhrpumpe (nicht abgebildet) zugeführt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass der Einlass (21) des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1) der vorliegenden Erfindung eine bekannte Elektrolytrecyclingvorrichtung, wie z.B. in der oben erwähnten ungeprüften japanischen Patentanmeldung H11-207530 beschrieben, umfassen kann, um den Elektrolyt während der elektrochemischen Bearbeitung in dem galvanischen Bad (nicht abgebildet) in Kreislauf zu halten. Der Elektrolyt wird der Elektrolytrecyclingvorrichtung zugeführt und von der Elektrolytrecyclingvorrichtung geliefert, wobei diese z.B. eine Schlammräumvorrichtung mit einem Filter, einen Speicher für den Elektrolyt und eine Zufuhrpumpe zum Zuführen des Elektrolyten umfasst.
  • Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) kann einen Elektrodenkörper (11) umfassen. Der Elektrodenkörper (11) kann wie oben beschrieben die Bearbeitungselektrode (12) zur Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut, die Bearbeitungselektrode (13) zur Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut sowie die Entgratelektrode (14) umfassen. Eine Antriebssteuereinheit und eine Antriebsteuerschaltung (nicht abgebildet) wirken zwischen den Elektroden (12), (13) und (14) und einer Gleichstromversorgung. Die Antriebssteuerschaltung wird zum Anlegen einer gewünschten Betriebsspannung an die Elektroden (12), (13) und (14) über den Elektrodenkörper (11). Das isolierte Führungswerkzeug (2) kann über Steuermittel (nicht abgebildet) hin- und herbewegt und gemäß der vorbestimmten Position der zu bearbeitenden Buchse (4) positioniert werden. Die Buchse (4) wird in der konkaven Aufnahme des Trägerwerkzeugs (3) aufgenommen und an der vorbestimmten Position gehalten.
  • Durch Bestimmung der Größe des kleineren durchmessenden Teils des Elektrodenkörpers (11) oder der Größe des Innendurchmessers der Buchse (4) kann der Spalt zwischen der Innenfläche der Buchse (4) und den Elektroden (12), (13) und (14) des Elektrodenkörpers (11) bis auf einen Abstand von mehreren zehn Mikrometer (μm) an der Position, wo die Mitte der Buchse (4) mit der Mitte der Bearbeitungselektroden (12) und (14) übereinstimmen, bestimmt werden. Dem ECM-Fachmann wird die Wichtigkeit der Bestimmung des Spaltenabstandes einleuchten. Außerdem, bezüglich des Spaltes zwischen der Elektrode (13) und der Kante der gehaltenen Buchse (4), wird die Höhe des vorspringenden Teils (22) im voraus eingestellt, so dass sich der Spalt unter Druck im Zustand des engen Kontakts um mehrere zehn Mikrometer (μm) befindet. Die Kante des vorspringenden Teils (22) des isolierten Führungswerkzeugs (2) und die Kante der gehaltenen Buchse (4) kommen in engen Kontakt unter konstantem Druck, und werden ortsfest gehalten. Der Elektrolyt wird dem ECM-Spalt zugeführt, während die Buchse (4) und das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) ortsfest bleiben.
  • Es sollte darauf hingewiesen werden, dass der aus der Elektrolytquelle (nicht abgebildet) zugeführte Elektrolyt durch den Einlass (21) des isolierten Führungswerkzeugs (2) eingeführt wird. Ein Durchlass für den Elektrolyt bildet sich ausgehend von dem Spalt zwischen der Elektrode (13) zur Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und der Kante der Buchse (4) bis zu den Spalten zwischen der Innenumfangsfläche der Buchse (4), der Elektrode (12) zur Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut und der Entgratelektrode (14). Dadurch kann der Elektrolyt durch den Durchlass fließen, so dass die elektrochemische Bearbeitung wie hier beschrieben erfolgen kann.
  • Zwischen den Elektroden (12), (13), (14) und der Gleichstromquelle ist die Antriebsteuereinheit (nicht abgebildet) vorgesehen. Ferner wird der Elektrolyt wie oben beschrieben zugeführt. Durch Anlegen der Betriebsspannung an die drei Elektroden (12), (13), (14) über die Antriebsteuerschaltung werden eine axialdynamischen Druck erzeugende Nut (44) auf der Kante der Buchse (4) und eine radialdynamischen Druck erzeugende Nut (43) auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) gemäß 7 geformt. Außerdem wird der Bearbeitungsgrat (42) an dem Ölspeicher (41) entfernt.
  • Alternativ können mit Einsatz des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1) der vorliegenden Erfindung die elektrochemische Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut und die elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut gleichzeitig erfolgen. Anders als in der ersten Ausführungsform erfolgt das elektrochemische Entgraten separat. Gemäß dieser Alternative umfasst der Elektrodenkörper (11) nur die Bearbeitungselektrode (12) zur Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut und die Bearbeitungselektrode (13) zur Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut.
  • Nach Durchführung der gewünschten elektrochemischen Bearbeitung wird die Buchse (4) entnommen und kann ausgebürstet oder sonst wie gereinigt werden, damit der aus der elektrochemischen Bearbeitung entstehende Schlamm entfernt werden kann. Anschließend kann die Buchse (4) gespült und getrocknet werden. Als Ergebnis erhält man eine Buchse (4) mit einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut und einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut.
  • Nach einer zweiten Ausführungsform erfolgen die elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und das Entgraten gleichzeitig. Die elektrochemische Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut erfolgt separat.
  • Wie in 4 gezeigt, entsteht der Ölspeicher (41) durch mechanische Bearbeitung, wie z.B. durch einen Drehvorgang bei der Vorbereitung der Buchse (4) – bestehend z.B. aus rostfreiem Austenitstahl – mit einer Werkzeugmaschine, einer Walze, einer Drehbank o. Ä.. Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1), wie z.B. in 3 gezeigt, das isolierte Führungswerkzeug (2), und das Trägerwerkzeug (3), das die Buchse (4) hält, werden in festgelegten bzw. vorbestimmten Stellungen positioniert. Die Buchse (4) wird in der konkaven Aufnahme des Trägerwerkzeugs (3) aufgenommen. Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) wird dann abgesenkt und die Kante des vorspringenden Teils (22) des isolierten Führungswerkzeugs (2) wird mit einer gewissen Kraft gegen die Kante der Buchse (4) gedrückt, so dass eine Position des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1) in Axialrichtung mit Gewissheit bestimmt wird. Dadurch wird der Zufluss des Elektrolyten in den ECM-Spalt gesichert.
  • Das isolierte Führungswerkzeug (2) kann über eine Steuervorrichtung (nicht abgebildet) wechselweise entlang einer Achse nach Bedarf hin- und herbewegt und gemäß der vorbestimmten Position der zu bearbeitenden Buchse (4) positioniert werden. Die Buchse (4) wird in der konkaven Aufnahme des Trägerwerkzeugs (3) aufgenommen und dadurch an der vorbestimmten Position gehalten. Durch Bestimmung der Größe des kleineren durchmessenden Teils des Elektrodenkörpers (11) oder der Größe des Innendurchmessers der Buchse (4) kann der Spalt zwischen der Innenfläche der Buchse (4) und den Elektroden (12) und (14) des Elektrodenkörpers (11) bis auf einen Abstand von mehreren zehn Mikrometer (μm) an der Position, wo die Mitte der Buchse (4) mit der Mitte der Bearbeitungselektroden (12) und (14) übereinstimmen, bestimmt werden, um die hier beschriebene elektrochemische Bearbeitung zu begünstigen.
  • Außerdem, bezüglich des Spaltes zwischen der Elektrode (13) und der Kante der Buchse (4), kann die Höhe des vorspringenden Teils (22) im voraus eingestellt werden, so dass der Spalt mehrere zehn Mikrometer (μm) beträgt, wenn der vorspringende Teil (22) und die Kante der Buchse (4) unter Druck in engen Kontakt gebracht werden. Die Kante des vorspringenden Teils (22) des isolierten Führungswerkzeugs (2) und die Kante der gehaltenen Buchse (4) kommen in engen Kontakt unter Wirkung eines vorbestimmten Drucks, und werden unbeweglich an einer festen Position gehalten. Der Elektrolyt wird in den ECM-Spalt eingeführt, während die Buchse (4) und das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) ortsfest bleiben.
  • Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) der vorliegenden Erfindung kann einen Elektrodenkörper (11) umfassen, der an der Stirnseite oder an der Kante des ersteren positioniert ist. Der Elektrodenkörper (11) kann die Bearbeitungselektrode (13) zur Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und die Entgratelektrode (14) umfassen. Die Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) erfolgt separat.
  • Wie oben erwähnt, erfolgen in der vorliegenden Ausführungsform die elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und das Entgraten gleichzeitig. Über die oben beschriebene Antriebsteuerschaltung (nicht abgebildet) wird die Betriebsspannung an die Elektrode (13) zur Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und an die Entgratelektrode (14) angelegt. Wie in 3 gezeigt, umfasst das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) den Elektrodenkörper (11) mit der Bearbeitungselektrode (13), die zur elektrochemischen Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Kante der Buchse (4) ausgestaltet ist. Der Elektrodenkörper (11) umfasst ferner die Entgratelektrode (14), die zum Entfernen des Bearbeitungsgrats (42) an dem Ölspeicher (41) auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) ausgestaltet ist.
  • Der aus der Elektrolytquelle (nicht abgebildet) zugeführte Elektrolyt kann durch den Einlass (21) des isolierten Führungswerkzeugs (2) eingeführt werden. Ein Durchlass für den Elektrolyt bildet sich ausgehend von dem Spalt zwischen der Elektrode (13) zur Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und der Kante der Buchse (4) bis zu den Spalten zwischen der Innenumfangsfläche der Buchse (4) und der Entgratelektrode (14). Dadurch kann der Elektrolyt durch die Spalte fließen.
  • Zwischen den Elektroden (13), (14) und der Gleichstromquelle ist die Antriebsteuereinheit (nicht abgebildet) wie schon erwähnt vorgesehen. Der Elektrolyt kann zugeführt werden. Durch Anlegen der Betriebsspannung an die zwei Elektroden (13), (14), z.B. über die Antriebsteuerschaltung, können eine axialdynamischen Druck erzeugende Nut (44) auf der Kante der Buchse (4) geformt und der Bearbeitungsgrat (42) an dem Ölspeicher (41) entfernt werden. In einem separaten Vorgang kann ein Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) mit einem Elektrodenkörper (11), der nur eine Elektrode (12) zur elektrochemischen Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut umfasst, zur Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut eingesetzt werden.
  • Nach Durchführung der gewünschten elektrochemischen Bearbeitung wird die Buchse (4) entnommen und kann ausgebürstet oder sonst wie gereinigt werden, damit der aus der elektrochemischen Bearbeitung entstehende Schlamm entfernt werden kann. Anschließend kann die Buchse (4) gespült und getrocknet werden. Als Ergebnis erhält man eine Buchse (4) mit einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut und einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut.
  • Nach einer dritten Ausführungsform führt ein Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) nach der vorliegenden Erfindung die elektrochemische Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut und das elektrochemische Entgraten zum Entfernen von Graten, die durch die mechanische Bearbeitung entstehen, gleichzeitig durch. Die elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut erfolgt separat.
  • Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) der vorliegenden Ausführungsform entspricht dem Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1), das z.B. in 2 gezeigt wird, ohne die Elektrode (13) zur Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut. In anderen Worten befindet sich der Elektrodenkörper (11) des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1) auf einer Stirnseite oder Kante des letzteren. Der Elektrodenkörper (11) umfasst die Elektrode (12) zur Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut und die Entgratelektrode (14). Eine Antriebsteuerschaltung (nicht abgebildet) wirkt zwischen den Elektroden (12), (14) und einer Gleichstromversorgung. Durch den gewünschten Einsatz der Antriebsteuerschaltung kann eine Spannung für die gleichzeitigen Vorgänge der Bearbeitung und der Entgratung an die Elektroden (12) und (14) angelegt werden. In einer solchen Ausgestaltung können die Elektroden (12) und (14) höchst präzise relative Stellungen einnehmen, weil die Elektroden sehr genau auf derselben Fläche positioniert werden können, ohne durch die Anwesenheit der Elektrode (13) beeinflusst zu werden. Dadurch steigert sich die gesamte Genauigkeit des Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1) und der Einrichtungsvorgang während der elektrochemischen Bearbeitung wird einfacher.
  • Vorteilhafterweise erfolgt gemäß der vorliegenden Ausführungsform die elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Endfläche der Buchse separat durch Einsatz eines Werkzeugs für die elektrochemische Bearbeitung (1), bei dem der Elektrodenkörper (11) nur die Elektrode (13) zur elektrochemischen Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut umfasst. Bis auf Unterschiede in dem Aufbau des beispielhaften Elektrodenkörpers (11), der oben in Bezug auf die vorliegende Ausführungsform beschrieben wurde, ist das Bearbeitungsverfahren dasselbe wie in der zweiten Ausführungsform, und die gleichen Ergebnisse werden erzielt. Deswegen wird auf eine detaillierte Erklärung des elektrochemischen Bearbeitungsverfahrens verzichtet.
  • Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung der vorliegenden Erfindung, gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen, kann zur Herstellung eines hydrodynamischen Drucklagers – wie in 7 gezeigt – aus der Buchse 4 verwendet werden. Aus der Figur ist ersichtlich, dass die Buchse (4) mit einer annähernd hohl zylindrischen Form ausgestaltet werden kann, die Kantenflächen an jedem Ende sowie Innen- und Außenumfangsflächen aufweist. Die axialdynamischen Druck erzeugende Nut (44) ist auf einer der Kantenflächen der Buchse (4), die radialdynamischen Druck erzeugende Nut (43) auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) und der Ölspeicher (41) ebenfalls auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) zu sehen.
  • Wie in 8 gezeigt, umfasst der dadurch entstehende hydrodynamische Drucklager eine radialdynamischen Druck erzeugende Nut (43) auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) und eine axialdynamischen Druck erzeugende Nut auf einer Kantenfläche der Buchse (4). Die Buchse (4) kann auch den Ölspeicher (41) umfassen, der wie oben beschrieben z.B. in Zusammenhang mit der ersten, der zweiten und der dritten Ausführungsform hergestellt werden kann.
  • Eine Drehwelle 6, an deren einem Ende ein Flansch (61) aufgebaut ist, kann in die Buchse (4) so eingeführt oder eingebaut werden, dass sie sich frei drehen kann. Eine Abschlusskappe (7) und eine rohrförmige Buchse (9) können zur Aufnahme von Komponenten des hydrodynamischen Drucklagers verwendet werden. Die Abschlusskappe (7) kann mit axialdynamischen Druck erzeugenden Nuten versehen werden, die z.B. nach den hier beschriebenen Grundsätzen auf einer Kantenfläche derselben geformt werden können. Eine Außenumfangsfläche der Abschlusskappe (7) und ein Ende der rohrförmigen Buchse (9) können zur Kugelform geschweißt werden. Die rohrförmige Buchse (9) wird auf die Außenumfangsfläche der Buchse (4) des hydrodynamischen Drucklagers aufgesetzt und hermetisch an der Außenumfangsfläche des hydrodynamischen Drucklagers mit einem Kleber (15) abgedichtet, so dass sich die obere und untere Kante des Flansches (61) jeweils gegenüber den axialdynamischen Druck erzeugenden Nuten (44) der Buchse (4) und den auf der Abschlusskappe (7) entstandenen axialdynamischen Druck erzeugenden Nuten (71) befinden.
  • Der Abstand zwischen der Endfläche des hydrodynamischen Drucklagers und der Fläche der Abschlusskappe (7) kann mit einem Distanzstück (8) ausgestaltet werden, um einen angemessenen Zwischenraum, Hohlraum, Spalt o. Ä. auszubilden, in dem die Drehwelle (6) und der Flansch (61) aufgehängt werden können. Der mit dem hydrodynamischen Drucklager, der Abschlusskappe (7) und der Drehwelle (6) mit dem Flansch (6) ausgebildete Zwischenraum bzw. Spalt wird mit einem Schmieröl (10) gefüllt, um während der Drehung die Schmierung sowie die Aufhängung der Drehwelle (6) mit dem Flansch (61) durch die Erzeugung von dynamischem Druck in dem Öl (10) über die hier beschriebene Wirkung der dynamischen Druck erzeugenden Nuten, wie nachfolgend beschrieben, zu fördern.
  • Dreht sich die Drehwelle (6) mit dem Flansch (61), entstehen ein axialdynamischer und ein radialdynamischer Druck in dem Schmieröl (10), zwischen der Drehwelle (6) und den radialdynamischen Druck erzeugenden Nuten (43) auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4), sowie zwischen dem Flansch (61), den auf der Kantenfläche der Buchse (4) geformten axialdynamischen Druck erzeugenden Nuten (44) und den auf der Endplatte (7) geformten axialdynamischen Druck erzeugenden Nuten (71). Durch die Hebewirkung in Verbindung mit dem bei der Drehung erzeugten dynamischen Druck kann sich die Drehwelle (6) mit dem Flansch (61) frei drehen. Es ist wichtig, zu betonen, dass, während die Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und die Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut gemäß der Erfindung hier beschrieben werden, die Aufhängung der Drehwelle (86) mit dem Flansch (61) mittels einer Reihe von solchen Nuten erfolgt, die auf die oben beschriebene Weise z.B. über den ganzen Umfang der Buchse (4) oder über die ganze Kantenfläche der Buchse (4) geformt werden, wie beispielweise in den Figuren gezeigt.
  • Das Werkzeug und Verfahren für die elektrochemische Bearbeitung der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut, die Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Position auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4), und das Entgraten des Ölspeichers (41) auf der Innenumfangsfläche der Buchse (4) als Einzelprozess, bei dem die Positionen der Buchse (4) und der Bearbeitungselektroden (12), (13), (14) nur einmal eingerichtet werden. Die elektrochemische Bearbeitung der radialdynamischen Druck erzeugenden Nut, der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und der an dem Ölspeicher entstehenden Grate sowie die dadurch hergestellte Buchse ermöglichen eine höhere Massenproduktionskapazität, die zu einer hohen industriellen Verfügbarkeit von betreffenden Teilen und Baugruppen führt.
  • Diese Offenbarung dient dazu, zu erklären, wie die verschiedenen Ausführungsformen gemäß der Erfindung ausgestaltet und verwendet werden können und ist nicht als erschöpfend oder als Einschränkung der Erfindung auf die offenbarten Formen zu verstehen. Abänderungen oder Varianten im Rahmen der oben aufgeführten Lehren sind möglich. Die Auswahl der Ausführungsformen erfolgte zur bestmöglichen Darstellung der Grundsätze der Erfindung und deren praktischer Anwendung, und um dem Fachmann die Nutzung der Erfindung, je nach spezifischem Einsatzbereich, nach den verschiedenen Ausführungsformen und Varianten zu gestatten, die in den Anwendungsbereich der Erfindung gemäß den beiliegenden Ansprüchen und allen gleichwertigen Grundlagen in dem Umfang einer nach Recht, Gesetz und Billigkeit zulässigen Auslegung fallen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Ein Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) umfasst einen Elektrodenkörper (11). Das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) und das damit verbundene Verfahren können die elektrochemische Bearbeitung von mindestens zwei der folgenden Vorgänge gleichzeitig durchführen: Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut (43), Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut (44) und Entfernen eines Grates in Zusammenhang mit einem Ölspeicher (41). Die elektrochemische Bearbeitung erfolgt mit Nutbearbeitungselektroden (12, 13) und Entgratelektroden (14). Eine mit dem Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung (1) und dem verbundenen Verfahren bearbeitete Buchse (4) weist die radialdynamischen Druck erzeugende Nut (43), die axialdynamischen Druck erzeugende Nut (44) und den entgrateten Ölspeicher (41) auf. Die Buchse (4) kann in einem hydrodynamischen Drucklager für den Einsatz in einem Spindelantrieb einer Festplatte verwendet werden.

Claims (23)

  1. Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung zur Bearbeitung eines Werkstücks, wobei das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung umfasst: einen Elektrodenkörper, derart ausgestaltet, um mindestens zwei der folgenden Vorgänge gleichzeitig durchzuführen: eine erste elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf dem Werkstück; eine zweite elektrochemische Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf dem Werkstück; und ein elektrochemisches Entfernen eines auf dem Werkstück befindlichen Grates; sowie ein isoliertes Führungswerkzeug, derart ausgestaltet, um den Elektrodenkörper relativ zu dem Werkstück zu positionieren und gleichzeitig einen Durchlass für den Elektrolyt auszubilden.
  2. Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 1, wobei, wenn zwei der Vorgänge unter der ersten elektrochemischen Bearbeitung, der zweiten elektrochemische Bearbeitung und dem elektrochemischen Entfernen des Grates gleichzeitig erfolgen, der übrige Vorgang unter der ersten elektrochemischen Bearbeitung, der zweiten elektrochemischen Bearbeitung und dem elektrochemischen Entfernen des Grates separat erfolgt.
  3. Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 1, wobei: das Werkstück von einem Trägerwerkzeug gehalten wird; und das isolierte Führungswerkzeug eine Kante umfasst, die zum Drücken gegen eine der Deckflächen des Trägerwerkzeugs und eine Kante des Werkstücks ausgestaltet ist, so dass der Elektrolytzufluss in den Elektrolytdurchlass gesichert ist.
  4. Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 1, wobei: das Werkstück von einem Trägerwerkzeug gehalten wird; und das isolierte Führungswerkzeug einen vorspringenden Teil umfasst und ferner zum Drücken des vorspringenden Teils gegen eine der Deckflächen des Trägerwerkzeugs und eine Kante des Werkstücks in Zusammenhang mit der ersten elektrochemischen Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut ausgestaltet ist, so dass der Elektrolytzufluss in den Elektrolytdurchlass gesichert ist, wobei der Elektrolytdurchlass mit der ersten elektrochemischen Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut in Zusammenhang steht.
  5. Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 1, wobei die erste elektrochemische Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf einer Kante des Werkstücks durchgeführt wird.
  6. Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 1, wobei die zweite elektrochemische Bearbeitung der radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf einer Innenumfangsfläche des Werkstücks durchgeführt wird.
  7. Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 1, wobei der Elektrodenkörper zur gleichzeitigen Durchführung der ersten elektrochemischen Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf einer Kante des Werkstücks, und des elektrochemischen Entgratens des Grates ausgestaltet ist.
  8. Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 1, wobei der Elektrodenkörper zur gleichzeitigen Durchführung der ersten elektrochemischen Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf einer Kante des Werkstücks, und der zweiten elektrochemischen Bearbeitung der radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf einer Innenumfangsfläche des Werkstücks ausgestaltet ist.
  9. Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 1, wobei das isolierte Führungswerkzeug und der Elektrodenkörper relativ zueinander beweglich sind.
  10. Verfahren für die elektrochemische Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung, umfassend: die gleichzeitige Durchführung von mindestens zwei der folgenden Vorgänge: eine erste elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf dem Werkstück, und eine zweite elektrochemische Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf dem Werkstück, und ein elektrochemisches Entgraten eines auf dem Werkstück befindlichen Grates.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung einen Elektrodenkörper umfasst und das Verfahren ferner das Positionieren des Elektrodenkörpers und des Werkstücks zur Ausbildung eines Elektrolytdurchlass dazwischen umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, das ferner die separate Durchführung des übrigen Vorgangs unter der ersten elektrochemischen Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut, der zweiten elektrochemischen Bearbeitung der radialdynamischen Druck erzeugenden Nut und des elektrochemischen Entgratens des Grates umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erste elektrochemische Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und das elektrochemische Entgraten des Grates gleichzeitig durchgeführt werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erste elektrochemische Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut und die zweite elektrochemische Bearbeitung der radialdynamischen Druck erzeugenden Nut gleichzeitig durchgeführt werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Werkstück eine Buchse umfasst, die mit einem hydrodynamischen Drucklager in Zusammenhang steht.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der hydrodynamische Drucklager mit einem Spindelantrieb in Zusammenhang steht.
  17. Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung zur Durchführung von einem oder gleichzeitig mindestens zwei der folgenden Vorgänge: elektrochemische Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut, elektrochemische Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut und elektrochemische Entfernung von Graten, wobei die Bearbeitung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer vorbestimmten Stelle auf einer Endfläche einer Buchse, die Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut an einer ersten vorbestimmten Stelle auf einer Innenumfangsfläche einer Buchse, und die durch die mechanische Bearbeitung entstehenden Grate separat an einer zweiten vorbestimmten Stelle auf einer Innenumfangsfläche der Buchse durchgeführt werden, wobei die Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung umfasst: eine Buchsenträgervorrichtung, um die Buchse zu halten; eine Elektrodeneinheit, die zur Durchführung von einem oder gleichzeitig mindestens zwei Vorgängen der elektrochemischen Bearbeitung ausgestaltet ist; und ein isoliertes Führungswerkzeug, derart ausgestaltet, um mit der Elektrodeneinheit und der Buchse eine Bahn für die elektrochemische Lösung in Zusammenhang mit der elektrochemischen Bearbeitung zu bilden, und die Position einer Elektrode relativ zu der Buchse zu bestimmen, wobei die Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung derart ausgestaltet ist, dass sie sich entlang einer Achse bewegt, um zu sichern, dass eine Endfläche des isolierten Führungswerkzeugs unter Druck mit einer Endfläche auf der Seite der Buchse, auf der die axialdynamischen Druck erzeugende Nut entstehen soll, und mit einer oberen Endfläche der Buchsenträgervorrichtung in Kontakt kommt, und wobei eine elektrochemische Lösung dadurch in die Bahn fließt.
  18. Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 17, wobei die Elektrodeneinheit umfasst: eine Bearbeitungselektrode zur elektrochemischen Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Endfläche der Buchse, und eine Entgratelektrode zum elektrochemischen Entfernen von Graten, die durch die separate mechanische Bearbeitung entstehen, wobei die zweite vorbestimmte Position einen Öl enthaltenden Teil auf der Innenumfangsfläche der Buchse umfasst.
  19. Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 17, wobei die Elektrodeneinheit umfasst: eine erste Bearbeitungselektrode zur elektrochemischen Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Endfläche der Buchse, und eine zweite Bearbeitungselektrode zur elektrochemischen Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Innenumfangsfläche der Buchse.
  20. Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 17, wobei die Elektrodeneinheit umfasst: eine Bearbeitungselektrode zur elektrochemischen Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Innenumfangsfläche der Buchse, und eine Entgratelektrode zum elektrochemischen Entfernen von Graten, die durch die separate mechanische Bearbeitung entstehen, wobei die zweite vorbestimmte Position einen Öl enthaltenden Teil auf der Innenumfangsfläche der Buchse umfasst.
  21. Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 17, wobei die Elektrodeneinheit umfasst: eine erste Bearbeitungselektrode zur elektrochemischen Bearbeitung der axialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Endfläche der Buchse, und eine zweite Bearbeitungselektrode zur elektrochemischen Bearbeitung einer radialdynamischen Druck erzeugenden Nut auf der Innenumfangsfläche der Buchse, und eine Entgratelektrode zum elektrochemischen Entfernen von Graten, die durch die separate mechanische Bearbeitung entstehen, wobei die zweite vorbestimmte Position einen Öl enthaltenden Teil auf der Innenumfangsfläche der Buchse umfasst.
  22. Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 17, wobei das isolierte Führungswerkzeug einen konvexen Teil umfasst, um einen Spalt zur Durchführung des Bearbeitungsvorgangs zur Formung einer axialdynamischen Druck erzeugenden Nut zu sichern, und der konvexe Teil unter Druck entweder mit der Endfläche auf der Seite der Buchse, auf der die axialdynamischen Druck erzeugende Nut entstehen soll, oder mit der oberen Endfläche der Buchsenträgervorrichtung in Kontakt kommt.
  23. Vorrichtung für die elektrochemische Bearbeitung nach Anspruch 17, wobei das isolierte Führungswerkzeug und die Elektrodeneinheit relativ zueinander beweglich sind.
DE112005002175T 2004-09-17 2005-08-25 Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung und Verfahren für die Bearbeitung eines Produktes mit Demselben Withdrawn DE112005002175T5 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-272505 2004-09-17
JP2004272505 2004-09-17
JP2005-207881 2005-07-15
JP2005207881A JP2006110712A (ja) 2004-09-17 2005-07-15 電解加工冶具、それを用いた電解加工方法及びその用途
PCT/US2005/030072 WO2006033758A2 (en) 2004-09-17 2005-08-25 Electrochemical machining tool and method for machining a product using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112005002175T5 true DE112005002175T5 (de) 2007-08-30

Family

ID=36090441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112005002175T Withdrawn DE112005002175T5 (de) 2004-09-17 2005-08-25 Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung und Verfahren für die Bearbeitung eines Produktes mit Demselben

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070246372A1 (de)
JP (1) JP2006110712A (de)
DE (1) DE112005002175T5 (de)
WO (1) WO2006033758A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014012180A1 (de) * 2014-08-16 2016-02-18 Emag Holding Gmbh Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung metallischer Werkstücke
DE102015219233A1 (de) * 2015-10-06 2017-04-06 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks für einen Fluidinjektor und Verfahren zum Herstellen eines Düsenkörpers für einen Fluidinjektor
WO2021073675A1 (de) * 2019-10-17 2021-04-22 MTU Aero Engines AG Verfahren und elektrode zum bearbeiten von bauteilen durch elektrochemisches abtragen

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006051719A1 (de) * 2006-10-30 2008-05-08 Daimler Ag Verfahren zur Bearbeitung einer beschichteten Reibkontaktfläche aus elektrisch leitfähigem Material und Elektrode zur elektrochemischen Bearbeitung
DE102007062559A1 (de) * 2007-12-22 2009-06-25 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Herstellung und Reparatur eines Bauteils und Bauteil einer Gasturbine
JP5155705B2 (ja) * 2008-03-18 2013-03-06 ミネベア株式会社 流体動圧軸受装置、スピンドルモータおよび流体動圧軸受装置の製造方法
JP2009287619A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Parts Seiko:Kk 高さ調整装置および高さ調整装置のねじ軸の製造方法
KR101240833B1 (ko) * 2009-02-06 2013-03-07 삼성전기주식회사 전해 가공용 전극, 이를 포함하는 전해 가공장치 및 전해 가공방법
KR101309349B1 (ko) 2009-09-03 2013-09-17 삼성전기주식회사 전해 가공용 전극, 이를 이용하는 전해 가공 장치 및 전해 가공 방법
KR101101607B1 (ko) * 2009-09-07 2012-01-02 삼성전기주식회사 전해 가공용 전극, 이를 포함하는 전해 가공장치 및 스핀들 모터
KR101161934B1 (ko) * 2009-11-30 2012-07-03 삼성전기주식회사 전해 가공용 전극, 이를 포함하는 전해 가공장치 및 전해 가공방법
AT509420B1 (de) * 2010-01-20 2012-04-15 Minebea Co Ltd Vorrichtung zum elektro-chemischen entgraten eines werkstücks
US10556282B2 (en) 2012-11-08 2020-02-11 Smaltec International, Llc Portable micro-deburring component using micro-electrical discharge machining process
DE102012025373B4 (de) * 2012-12-27 2018-12-13 Westinghouse Electric Germany Gmbh Erodiervorrichtung und Erodierverfahren zur Bearbeitung hohlzylindrischer Werkstücke
AT515035B1 (de) * 2013-11-11 2019-06-15 Minebea Mitsumi Inc Elektrode für die elektrochemische Bearbeitung eines metallischen Werkstücks
US9976227B2 (en) * 2014-05-15 2018-05-22 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Electrochemical machining method for rotors or stators for moineau pumps
DE102015015162A1 (de) * 2015-11-25 2017-06-01 Minebea Co., Ltd. Fluiddynamisches Lager
CN106825799A (zh) * 2017-02-16 2017-06-13 沈阳航空航天大学 一种对金属孔类去毛刺倒圆角装置及其使用方法
CN106975807B (zh) * 2017-05-16 2018-11-02 广东工业大学 一种滚珠螺母滚道的电解加工阴极

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4752367A (en) * 1987-05-08 1988-06-21 Cation Corporation Apparatus and method for electrochemically smoothing or finishing a surface of a conductive metal part
JPH06238519A (ja) * 1993-02-17 1994-08-30 Yuken Kogyo Kk 電解研磨方法及び電解研磨装置
US6267869B1 (en) * 1998-06-04 2001-07-31 Seagate Technology Llc Electrode design for electrochemical machining of grooves
US6358394B1 (en) * 1999-05-07 2002-03-19 Seagate Technology Llc Apparatus and method for manufacturing fluid dynamic bearings
JP2003305616A (ja) * 2002-04-15 2003-10-28 Nippon Densan Corp 動圧軸受における動圧溝の電解加工方法及び電解加工装置
US7235168B2 (en) * 2002-05-28 2007-06-26 Seagate Technology. Llc Method for electrochemically forming a hydrodynamic bearing surface

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014012180A1 (de) * 2014-08-16 2016-02-18 Emag Holding Gmbh Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung metallischer Werkstücke
DE102014012180B4 (de) 2014-08-16 2019-01-31 Emag Holding Gmbh Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung metallischer Werkstücke
DE102015219233A1 (de) * 2015-10-06 2017-04-06 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks für einen Fluidinjektor und Verfahren zum Herstellen eines Düsenkörpers für einen Fluidinjektor
WO2021073675A1 (de) * 2019-10-17 2021-04-22 MTU Aero Engines AG Verfahren und elektrode zum bearbeiten von bauteilen durch elektrochemisches abtragen
DE102019216048A1 (de) * 2019-10-17 2021-04-22 MTU Aero Engines AG Verfahren und Elektrode zum Bearbeiten von Bauteilen durch elektrochemisches Abtragen

Also Published As

Publication number Publication date
US20070246372A1 (en) 2007-10-25
WO2006033758A3 (en) 2007-01-11
WO2006033758A2 (en) 2006-03-30
JP2006110712A (ja) 2006-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112005002175T5 (de) Werkzeug für die elektrochemische Bearbeitung und Verfahren für die Bearbeitung eines Produktes mit Demselben
DE102016114969B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum elektrolytischen Polieren
EP2686126B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum elektrochemischen bearbeiten von werkstücken
DE3119847C2 (de) Aus Grauguß bestehender Zylinder einer Kolbenbrennkraftmaschine, Verfahren zum Bearbeiten von Oberflächen eines Werkstücks aus kohlenstoffhaltigem Gußeisen, insbesondere von Zylindern, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102004057527A1 (de) Verfahren zum elektro-chemischen Bearbeiten eines Werkstücks und Elektrode für ein solches Verfahren
DE2830793A1 (de) Verfahren zur bearbeitung von werkstuecken mittels elektroerosien
DE102013109025A1 (de) Gleitfläche
DE102007023494A1 (de) Elektrode für die elektrochemische Bearbeitung eine metallischen Werkstücks
DE10297427T5 (de) Automatisch maschinengesteuerter Spalt für ECM-Nutbildung bei einem konischen fluiddynamischen Lager
DE102007008142B4 (de) Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung eines Mehrflächengleitlagers
DE102015015162A1 (de) Fluiddynamisches Lager
AT509420B1 (de) Vorrichtung zum elektro-chemischen entgraten eines werkstücks
EP3223987A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum elektrochemischen abtragen von material von einem werkstück
DE102007022483B4 (de) Elektrode, Werkzeug und Verfahren für die elektrochemische Bearbeitung eines metallischen Werkstücks
DE2121111C3 (de) Werkzeug zum elektrochemischen Einarbeiten von Nuten
DE202021001172U1 (de) Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung elektrisch leitfähiger Werkstücke
CH710045B1 (de) Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung eines metallischen Werkstückes.
DE102005048078A1 (de) Verfahren zum elektrochemischen Bearbeiten eines Werkstücks
EP0282837A2 (de) Verfahren zum Fertigen eines Ovalrades
DE19983887B3 (de) Funkenbeschichtungsverfahren
DE102005023293A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Vertiefungen in metallischen Oberflächen
AT513018A1 (de) Verfahren zur Bearbeitung eines metallischen Werkstücks und Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens
DE102015113373A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur elektro-chemischen Bearbeitung eines metallischen Rohlings
DE102012104817B4 (de) Verfahren und Maschine zum Bearbeiten rotationssymmetrischer Gleitlagerstellen mittels PECM
DE102016215278A1 (de) Verfahren zur Bearbeitung eines Kolbens

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee