DE1540723A1

DE1540723A1 - Verfahren zur Abnahme von Material an einem elektrisch leitenden Werkstueck und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1540723A1
Application number: DE19651540723
Authority: DE
Inventors: Cross Jack A; Trager Kempes F
Original assignee: Ex-Cell-O Corp
Current assignee: Ex-Cell-O Corp
Priority date: 1964-02-12
Filing date: 1965-02-06
Publication date: 1970-01-22
Also published as: GB1062343A; US3288699A

Description

DR.-INa. DIPL.-INQ. M.SC. .. * * ' dTpC-PW VS. Ww - -

HÖQER. - STELLRECHT - GRIESSBACH 154Q7 23

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 34 223 h h - ta 29.Jan.1965

Ex-Cell-0 Corporation
Detroit, Michigan, Ü.S.A,

Verfahren zur Abnahme τοπ Material an einem elektrisch leitenden Werkstück und Einrichtung'zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf elektrochemische Formung und Bearbeitung und im besonderen auf ein Verfahren urid eine Einrichtung, um auf elektrochemischem, oder- elekfcrolytisohem Weg Material von bestimmten ieilen eines Werk= Stückes derart zu entfernen, dass Gegenstände mit einer komplizierten J?orm, wie beispielsweise Zahnräder, Sahn-

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stangen, Räumnadeln, Turbinenrader mit einatückigen Schaufeln, Schaufelringe, Keilwellen oder Keilhülsen und dgl., gebildet v/crden können.

Ea ist schon seit einiger Zeit bekannt, Material auf elektrochemischem Wege von der überfluche eines anodlachen Werkstückes, das einer kathodischen Elektrode gegenüberliegt, zu entfernen, wenn eine mit einer negativen Klemme einer Gleichstromquelle verbundene Elektrode dicht an das stromleitende Werkstück gebracht wird, das dann an die positive Klemme dieser Gleichstromquelle angeschlossen wird, wobei dann zugleich ein Elektrolytstrom rasch den Raum zwischen

Elektrode und Werkstück durchströmt. Durch Vorschieben der Elektrode und des Werkstückes aufeinanderzu₉ und zwar mit einer Geschwindigkeit, die der molekularen Materialabnahme vom Werkstück entspricht, können Löcher gebohrt, Höhlungen eingebracht und Aussenformen oder Konturen am Werkstück angeformt oder angebracht werden. Das Verfahren wird huufig als umgekehrtes Elektroplattierverfahren bezeichnet, weil die hier verwendeten elektrochemischen Grundsätze die gleichen sind, die auch eine ionische Weitergabe von Metall oder metalloiden Elementen von einer Anode zu einer Kathode in einer ElektroplattieraelIe

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gestatten,.'wobei der einzige unterschied darin besteht, dass bei dem elektrochemischen Formen oder Bearbeiten das Absetzen der Metallionen oder Metalloidionen auf der Kathode dadurch verhindert wird, dass ein sich rasch bewegender Elektrolyt oder eine sich rasch bewegende Elektrolytzusammen-

der Metallionen

aetzung verwendet wird, die einen Aufenthalt/oder Metalloidionen in der Lösung des Elektrolyten nicht gestattet.

Die elektrochemische Baarbeitung ist schon vielfach zur Anwendung gekommen, und zwar dort, wo die übliche Bearbeitung entweder versagt, sehr schwierig ist oder nicht befriedigende Ergebnisse infolge der Härte oder der geringen Bearbeitbarkeit des Werkstückmaterials ergibt, oder auch dort, wo die übliche Zerspanung zu hohe Beanspruchungen hervorrufen würde oder die physikalischen Eigenschaften des Werkatückmaterials oder der zu bearbeitenden Oberflächen verändern würde» Die elektrochemische Zerspanung bietet oft auch dann !forteile gegenüber der üblichen Zerspanung, wenn die letztere gut. durchführbar und allgemein verwendet wird, weil nämlich beim elektrochemischen Zerspanen keine Werkzeugabnützung erfolgt und auBserdem das Verfahren vereinfacht ist, so wie die Wiederholbarkeit, Genauigkeit und eine Oberflächengüte und ferner eine Zeitersparnis gegenüber

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dem üblichen Zerspanen gegeben ist-, Ferner eignet sich das elektrochemische Zerspanen in natürlicher Weise für automatisierte Arbeitsverfahren, die dann von verhältnismüssig ungelernten Bedienungspersonen durchgeführt werden können.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren zur elektrochemischen Bearbeitung komplizierter Werkstücke, die aus elektrisch leitendem Material herge-

eind
stellt/und deren Bearbeitung mit den herkömmlichen Mitteln unmöglich oder zumindest sehr schwierig ist. Sogar wenn das Werkstückmaterial so war, dass es mit den üblichen Mitteln Mcht bearbeitet werden konnte, ergab die elektrochemische Bearbeitung gegenüber den herkömmlichen Verfahren eine erhebliche Senkung der Produktionskosten und der Fertigungszeit. Beispielsweise würde für ein Turbinenrad mit sechs oder mehr einstückigen Schaufeln, das nach den allgemein üblichen Verfahren hergestellt wird, eine Arbeitszeit von 24 Stunden aufwärts benötigt. Das gleiche Turbinenrad kann nach dem erfindungsgemässen Verfahren in zwölf Minuten hergestellt werden.

Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht deshalb in einem

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Verfahren zur elektrochemischen Bearbeitung komplizierter Werkstücke, wobei gegenüber den mittels alter, herkömmlicher Verfahren produzierten Gegenständen gleicher Art eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis erzielt wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der elektrochemischen Bearbeitung komplizierter Werkstücke, die aus einem Material hergestellt sind, das mit herkömmlichen Bearbeitungsmethoden, wie Fräsen, Feilen, Schleifen und dergleichen, sehr schwer oder Überhaupt nicht bearbeitet werden kann.

Ferner werden beider Bearbeitung komplizierter Teile mit Hilfe des erfindungsgeraässen Verfahrene unerwünschte mechanische und thermische Spannungen auf diesen Teilen ausgeschlossen, so dass hochproduktive automatische oder automatisierte Arbeitsschritte mit hoher Genauigkeit unter der Aufsicht von im wesentlichen ungelernten Arbeitern ausgeführt werden können.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur elektrochemischen Bearbeitung schwieriger Teile, das ein Minimum von Arbeitssehritten und Einrichtungen erfordert,

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenbang mit der Zeichnung, die Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung enthält. In der Zeichnung zeigen'.

Pig.l eine schaubildliche Ansicht einer Einrichtung zur Durchführung des elektrochemischen Zerspanungsver- fahrena gemäS3 der Erfindung, wobei einzelne Teile der Deutlichkeit halber weggebrochen sind,

Fig.2 einen Teilschnitt nach Linie 2-2 der Pig.l,, Pig.3a

bis 3c schematische Darstellungen der relativen Stellungen von typischen Teilen des Werkzeuges und des Werkstückes während dee Zerspanungsvorgangs unter Verwendung der Einrichtung gemäss Pig.1,

Pig.4 eine ecbaubildllehe Ansicht einer Einrichtung zur Durchführung einer weiteren Verfahrensstufe bei dem erfindungsgemässen elektrochemischen Zerspanungsverfahren,

Flg.5 eine Ansicht eines Teiles der Einrichtung gemäss Pig.4» und zwar nach Linie 5-5 der Pig.4,

Pig.6 eine schaubildliche Darstellung der relativen Stellungen des Werkzeuges und des Werkstückes während der Zerspanung mittels der Einrichtung nach L»'ig.4»

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Ji¹Ig.? eine.söIiauMldllche schematisclie Darstellung einer weiteren WerkEcugausbildüng gemäss der Erfindung,

Pig.8 einen Schnitt durch Teile des Werkstückes und des

Werkzeuges gemäss flg.l zur Darstellung der Wirkungsweise des Werkzeuges nach Fig.7. ■■*..■ _ - - ' . ■

Die Erfindung wird nun im einzelnen im Zusammenhang mit der Formung und der Bearbeitung von Turbinenschaufeln beschrieben, die mit dem Turbinenrad einstückig sind* Es set jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, wie dies bereits oben angeführt ist_f dass das Verfahren gemäss der Erfindung auch zur-Herstellung anderer komplizierter Teile, wie z.B. einer Laufschaufel, die integral mit einem Ring ist, Komp2?es'sorrotoren oder -Statoren, Zahnräder mit Außsen- oder Innenverzahnung und äergleichen, anwendbar ist* Das elektrochemisehe Zerspanen S^eöläss ^^er ■ Erfitfdfäng wird vorzugsweise in zwei Verfahrensstufen durchgeführt, und zwar einmal eine Art Schruppstufe und dann eine Peihbearbeitungs- oder Schichtstufe, so dass also eine Schruppeinrichtung und eine Feinbearbeitungaeinrichtung erforderlich sind. Die leinbearbeitungsstufe kann wiederum in swei Teilstufen oder auch in einer Stufe durchgeführt werden, je nach^,dem, welche Art eines Werkzeuges hierfür benutzt wird, wie dies weiter unten i.u einzelnen noch erklärt wird»

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In dem Ausführungsbeispiel nach Fig.l und 2 ist beispielsweise eine Einrichtung zur Durchführung des Schruppens gernäss der Erfindung dargestellt, und zwar zum Schruppen eines scheibenförmigeri, elektrisch leitenden Turbinenradrohstückes 10, dac einstückig mit einer axialen Welle ist, und das in einer Haltevorrichtung 12 gehalten ißt, die ein stationäres Glied 14 hat, das auf einem nicht dargestellten Werkstücktisch einer elektrochemischen Maschine »mit Hilfe von Klemmvorrichtungen gehalten ist, die mit einem Plansch 16 zusammenwirken. Innerhalb einer Bohrung 18 des stationären Gliedes 14 und axial fluchtend mit dieser Bohrung i3t ein Drehglied 20 drehbar gelagert, das eine Schulter 22 hat, die ge^.en die Stirnfläche 24 des stationären Gliedes 14 anliegen kann, wobei eine Druckunterlagscheibe oder ein Lager 26 zwischen der Schulter 22 und der Stirnfläche 24 angeordnet ist. Die Welle 11 des Turbinenrad«» rohstückes, die innerhalb einer axial angeordneten Bohrung 28 des Drehgliedes 20 eingeführt ist, wird mit Hilfe einer' Klemmvorrichtung, wie beispielsweise einer Schraube 30, fest in ihrer Lage gehalten. Es ist einleuchtend, dass auch irgendwelche anderen Halte- und Pestklemmittel zum Festhalten des Rohc-tückes auf dem Drehglied 20 der Haltevorrichtung 12, und zwar entsprechend der Form, den Abmessungen und der Ausbildung des Werkstückes Verwendung finden

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können,, Gemäss der Zeichnung ist unmittelbar oberhalb des Werkstückes und koaxial mit diesem ein Schrupp-Giektrodenwerkzeug 32 angeordnet, das auf einer V/erkzeughalterplatte 34 angeordnet ist, die ihrerseits mit dem Ende eines linear beweglichen Stösselteils 36 der nicht dargestellten elektrochemischen Maschine verbunden ist.

Das Schruppelektrodemv rkzeug 32 hat eine" "elektrisch leitende, zylindrische Hülle 38, die an der dem Werkstück gegenüberliegenden Stirnseite einen elektrisch leitenden Ringflansoh 40 hat. Der Innenrand des Ringflansches 40 ist mit einer Vielzahl von Segmenten oder Zähnen 42 zum Einarbeiten von entsprechenden Schlitzen in die Umfangafliiehe des Werkstüokes 10 versehen, wie weiter unten noch näher erklärt wird.

An dem Elektrodenwerkzeug 32 ist ein elektrischer Leiter und in ähnlicher Weise an der drehbaren Schulter 22 der Haltevorrichtung 12 ein anderer elektrischer Leiter 46 angebracht. Eine nicht dargestellte Gleichstromquelle ist mit ihrer negativen Klemme über den Leiter 44 mit dem Elektrodenwerkzeug 32 verbunden, und ihre positive Klemme ist über den Leiter 46 mit der drehbaren Schulter 22 der

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Haltevorrichtung verbunden, υο dass das Werkstück In elektrischer Berührung mit dar dreh-baron Schultor in Bezug auf das Elektrodemverkaeug einen anodioohen Charakter hat.

In dem Kaum zwischen dem iilelctrodenwerkzeu^ anä dem Werkstück wird üblicnerv.eiae ein Elektrolyt, wie bei» spielsweise Natriumchlorid in wässriger Lösung, bei einer Konzentration von 20g bis 200g pro Liter dadurch zugeführt, dass dieser Elektrolyt unter Druck in daa Innere der zylindrischen Hülle 38 des Elektrodenwerkzeuga 32 über mindestens einenbiegsamen Schlauch 48 eingepumpt wird, der an einem Anschlusstück 50 der zylindrischen Hülle angeschlossen ist, wobei dann der Elektrolyt im y/esentlichen radial entlang der oberen Stirnflache des Rohstückes 10 fliesst. Der Maschinentisch ist mit einer nicht dargestellten Umhüllung versehen, so dass ein Spritzen des Blektrolytes verhindert wird, und ferner sind entsprechende Auslässe und Rohrsysteme vorgesehen, so dass der Elektrolyt wieder in Umlauf gebracht werden kann. Des weiteren ist auch ein nicht dargestelltes Filtriersy8tem vorgesehen.

Ein vom Elektrodenvverkzeug 32 vorstehender und an diesem befestigter Arm 52 trägt einen Stift 54, der mit einem

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Kurvenschlitz 56 zusammenwirkt, der seinerseits in einem Block angeordnet ist, der mit dem Drehglied 22 der Haltevorrichtung 12 fest verbunden ist. Der Kurvenschlitz 56 hat eine vorbeetimmte Form, so dass sich nun das Drehglied 22 der Werkstückhaltevorrichtung mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit dreht, wenn das Elektrodenwerkzeug 52_{ wie in der Zeichnung dargestellt, relativ zum Werkstück senkrecht "bewegt wird, wobei der Stift 54 in den Kurvenschlitz 56 eingreift, so dass sich nun der Block 58 und das Drehglied 22 der V/erkstückhaltervorrichtung geniäss der Steigung des Kurvenstückes drehen. Der Arm 52 ist gegenüber dem Elektrodenwerkzeug 32 elektrisch isoliert. £s kann aber auch der Block 58 gegenüber dem Drehglied 20 der Werkstückhaltevorrichtung 12 isoliert sein, um so einen Kurzschluss zwischen dem Elektrodenwcrkzeug und dem Arbeitsstück zu verhindern,,

Um nun den Schruppvorgang mit Hilfe der Anordnung gemäss 3?ig.1 und 2 durchzuführen, wird das Elektrodenwerkzeug so weit auf das Werkstück 10 zu bewegt, bis der Ringflansch 40 oberhalb der oberen Stirnfläche des Werkstückes 10 ist, wobei dann der Stift 54 gerade in den Kurvenschlitz 56 des Blockes 58 eintritt.

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Der Elektrolytumlauf wird nun in Tätigkeit gesetzt, und die nicht dargestellte Stromquelle wird mit dem Elektrodenwerkzeug und dem Werkstück mit Hilfe der Leiter

einem
44 und 46 verbunden. Bei elektrischen Strom von mehreren 100 oder 1000 A und einer vorzugeweisen Spannung zwischen 5 V und 20 V, der durch den Spalt zwischen den aktiven Stirnflächen 43 der Zähne 42 und den zurückweichenden Oberflächen des Werkstückes gegenüber iHeoen Stirnflächen hindurchfliesst, wird nun das Elektrodenv/erkzeug auf das Werkstück derart zugeführt, dass die aktiven Flächen 43 des ringförmigen Flansches 50 des Werkzeuges in der gewünschten Weise Material aus der Umfangskante des Werkstückes 10 erodieren (siehe insbesondere Pig,3a bis 3c), so dass sich eine Vielzahl von Schlitzen 60 am Umfang des Werkstückes 10 bilden, wobei der Elektrolyt in Bicntung der Pfeile mit einer hohen Geschwindigkeit und einem im wesentlichen hohen Druck im Spalt 41 flieeat, der sehr eng, beispielsweise nur 1 Zoll, sein kann oder auch die

1000
Breite von mehreren Tausendstel Zoll aufweisen kann. Wenn die Zähne 42 desElektrodenwerkzeuges linear in den Umfang des Werkstückes 10 hinein vorgeschoben werden, eo dreht sioh nun das Werkstück entsprechend der vorbestimmten Neigung des Kurvenschlitzea 56/ und die sich ao ergebenden Schlitze 60,

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die an der Umfangskante des Werkstückes elektrolytisch erodiert sind, sind nicht.gerade, sondern gekrümmt. Die Fig.3a, 3b und 3c zeigen schematisch die relativen Stellungen der Zähne 42 des Elektrodenwerkzeuges, und zwar einmal wie sie au Beginn der Zerspanun^soperation (Fig.3a) in den Omfäng-des Werkstückes 10 hineingeführt werden, ferner in einer Zwisehenphase während des Zerspanens (Fig.3b) und schliesslieh am Ende der Zerspanungsoperation (3?ig.3c). Zwischen den benachbarten Schlitze 60 bleiben nun roh bearbeitete Flügelteile 62 unversehrt stehen«

Um nun eine übermässige,nicht gesteuerte Erosion des Werkstückes zu verhindern, können die Spitzen der Elektrodenwerkzeugzähne 42 und die Oberflächen 45 zwischen benachbarten Zähnen mit Isoliermaterial überzogen werden.

Das geschruppte Werkstück 10, das nur an seinem Umfang geschruppte Schaufelteile 62 hat, wird nun in eine zweite Haltevorrichtung 64 gebracht (Pig.4)» die ähnlich der Haltevorrichtung 12 nach i"ig.1 ist. Das Werkstück 10 wird auf einem Drehglied 66 der Haltevorrichtung mit Hilfe einer Klemmvorrichtung, wie beispielsweise eines Bolzens oder einer Schraube 68, befestigt. In der Werkzeughalte-

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platte 34 der elektrochemischen Maschine ist nun ein Blektrodenwerkzeug 70 angeordnet, das eine zylindrische, hohle Hülle oder einen Verteiler 72 aufweist, der eine Stirnplatte 73 hat, die mit einer Vielzahl von Elektroden-Segmenten 74 versehen ist, die integral mit dieser Stirnplatte oder an dieser Stirnplatte befestigt sind.

Am Elektrodemverl:zeug 70 bzw. am Verteiler 72 ist ein mit einem Stift 78 versehener Arm 76 angebracht, und dieser Stift 78 kann in einen Kurvenschlitz 80 in einem Block eingreifen, der am Drehglied 66 der Werkstückhaltevorrichtung 64 befestigt ist.

Die Haltevorrichtung 64 ist mit einem elektrischen Kabel 46 versehen, und das Elektrodenwerkzeug 70 hat ein elektrisches Kabel 44 und ausserdem mindestens ein Rohr 48, um den Elektrolyt in den Innenraum des Verteilers 72 zu bringen. Die Stirnplatte 73 des Elektrodenwerkzeuges ist mit Elektrolytauslässen 84 versehen, um den Elektrolyt auf den entsprechenden Zwischenflachen zwischen den Schaufelteilen 62 und den Elektrodensegmenten 74 während des Zerspanens zu verteilen.

Vor der Schlicht- oder Peinbearbeitung wird das Elektroden«

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werkzeug 70 so weit auf das Werkstück 10 augeführt, "bis die Elektrodensegiaente 74 in die Schütze 60 zwischen aufeinanderfolgenden Schaufelrohteilen 62 eingreifen (s.Pig. 6) „ Der Stift 78 am Ende des Armes 76 greift in den kurvenförmigen, uenkrechten Teil 85 dea Kurvcnschlitzes 80 ein, uiid damit wird das Werkstück gleichzeitig .mit der entsprechenden Geschwindigkeit und in der gewünschten Richtung gedreht, so dass nun die Elektrodensegmente 74 zwischen aufeinanderfolgende Sebaufelrohteile 62 eingeführt werden können. Nunmehr wird der Elektrolytumlauf in Gang gesetzt* wobei der Elektrolyt nunmehr mit hoher Geschwindigkeit und unter Druck au3 den Auslassen 84 austritt und durch den Zwischenraum zwischen der Fläche 92 der Schaufelrohteile 62 und den aktiven Flachen 90 der einzelnen Elektrodensegmente 74 hindurchfliesst. Die elektrischen Kabel 44 und 46 sind ihrerseits mit denentsprechenden Anschluss-Stücken einer Stromquelle verbunden. Ferner wird das Drehglied 66 der Werkstückhaitevorriohtung 64 durch irgendwelche naheliegenden Mittel, wie beispielsweise Hebel, Kurven, Zahnräder, hydraulische Zylinder oder dergl., gedreht, wobei der Stift 78 den horizontalen und geraden Bodenteil 86 des Kurvenschlitzes 80 so lange berührt, bis der Stift 78 gegen die Seite 88 des horizontalen Schlitzes

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(Fig.5) anschlägt..Mit Hilfe der aktiven Flächen 90 der einzelnen Elektrodensogmente 74 wird daher Material von der entsprechenden Oberflache 92 der einzelnen SchauX'elrohteile 62 (JTig.6) erodiert. Die anderen Flächen 94 und 96 der Elektrodensegmente sind mit Isoliermaterial beschichtet, um so an diesen FItcnen eine elektrdiytische Zerspanungaauflösung von Material zu verhindern«

Die Oberflächen 98 der Flügelrohteile 62 werden mit Hilfe eines Elektrodenwerkzeuges ähnlich dem Elektrodenvverkzeug 70 geschlichtet, das jedoch mit Elektrodensegmenten versehen ist, um nun die Oberflächen 98 der Schaufelrohteile zu bearbeiten, wobei der Stift 78 durch Anlage gegen das Ende 100 des geraden Teils 86 des Kurvenschlitzes 80 den Umfang der Drehbewegung des Werkstückes relativ zum Elektrodenwerkzeug begrenzt.

Um nun gleichzeitig beide Oberflächen 92 und 98 der Schaufelrohteile 62 einer Feinbearbeitung zu unterwerfen, kann aucfa ein Peinbearbeitungewerkzeug mit einer Vielzahl von Elektrodeneegmentpaaren 106, 108 verwendet werden, wie dies in Fig. 7 bis 8 dargestellt iet. Ein derartiges Feinbearbeitungsorler Schlichtwerkzeug hat einen Verteiler 72, an

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dessen Bodenende zwei Metallscheiben 102, 104 angeordnet sind, die relativ eine begrenzte Drehung zueinander ausfuhren können. Einstückig mit dor ersten Scheibe 102 ist eine Vielzahl von ersten Elektrodenaegmenten 106 fest verbunden, die durch Öffnungen 110 der zweiten Scheibe hindurchragen. Mit der zweiten Scheibe 104 ist ebenfalls eine Vielzahl von aweiten Elektrodensegmenten 108 einstückig verbunden. Mit Hilfe von Elektrolytauslässen kann der Elektrolyt vom Inneren des Verteilers 72 entlang den Flächen 114 und 116 der Zerspanungselektroden flieasen»

Daa Elektrodenwerkzeug ist relativ zum Werkstück derart .angeordnet, dass die Paare von Elektrodensegmenten 106, 108 innerhalb der Schlitze 60 zwischen aufeinanderfolgenden Schaufelrobteilen 62 angeordnet sind (a.-Fig,8). Nunmehr wird der Elektrolytumlauf angelassen. Das Werkstück und üa3 Elektrodenwerkzeug werden mit den entsprechenden ; Anschlüssen der Stromquelle verbunden,und die Scheiben 102 und 104 werden in entgegengeaetaten Richtungen bewegt, um so mit den aktiven Flächen 114 und 116 der Elektrodensegmente 106 und 108 die Flächen 98 und 92 der Schaufelroh» toile 62 zu bearbeiten, wobei das Werkstück vorzugsweise stationär gehalten wird, Ferner sind entsprechende Anschlage vorgesehen, um die relative Drehbewegung der

scheiben 102 und 104 zu. begrenzen, wobei dieae Drehung 909884/0760 BAOOWQtMAU

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durch irgendwelche bekannte Mittel, wie beispielsweise Hebel, Kurvoxi, Zahnräder, hydraulische Zylinder, elektrische .Motoren und dergleichen, erteilt werden kann.

Zwar ist vorstehend eine Anordnung unter Zuhilfenahme eines Stiftes und einer Kurve zur Erzeugung einer Drehung des Werkstückes beschrieben worden, während das Zer-Bpanungselektroderr.verkzeug linear relativ- zum Werkstück während des Schruppens bewegt wird (Fig.1 bi3 3c), und ferner wurde im Zusammenhang mit der Feinbearbeitung zur Erleichterung der Darstellung, wie die Schlichtelektrodenaegmente zwischen die einstücfcigen Schaufelteile eingeführt werden können, eine ähnliche Anordnung unter Verwendung einer Kurve beschrieben, und zwar in Kombination mit Anschlägen aur Begrenzung der Drehung dea Werkstückes relativ zum Elektrodenwerkzeug wahrend der Feinbearbeitung (Fig,4- bis 6), doch ist eg ohne weiteres einleuchtend, dass auch andere Mittel verwendet werden k nnen, um die gewünschte Beziehung zwischen der linearen Bewegung des Elektrodenwerkzeuges und der Drehbewegung des Werkstückes zu erzielen» Beispielsweise können die fielativbewegungen durch Servosysteme unter automatischer Steuerung, beispielsweise unter Zuhilfenahme einer programmierten

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Einrichtung, durchgeführt werden,, die in der elektrochemischen Maschine vorgesehen ist, oder auch mit Hilfe einer fortlaufenden und endlosen Bandsteuerung.

Es iat ferner einleuchtend, dase das Werkstück stationär gehalten werden kann und das Elektrodenwerkzeug gedreht wird. Ferner können auch die linearen Bewegungen sowohl des Werkzeuges als auch des Werkstückes so miteinander kombiniert werden, dass schräge Zähne mit einem geraden Werkstück, wie beispielsweise einer Zahnstange oder einer Räumnadel, hergestellt und bearbeitet werden können.

Ferner ist es auch oane weiteres möglich, dass diese Elektroerosion auch mit Hilfe von elektrischen Entladungen durch ein dielektrisches Pluidum durchgeführt werden kann, das zwischen einem Elektrodenwerkzeug und einem Werkstück hindurchfliesst, wobei dieser Vorgang manchmal als funkenerosion bezeichnet wird. Dabei können die Verfahrensanordnungen und Werkzeuge gemäss der Erfindung auch bei einer derartigen elektrischen Funkenerosion verwendet werden.

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Claims

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Patentans prüche:

1. Verfahren zur Abnahme von Material an einem elektrisch leitenden Werkstück mit Hilfe von Elektroerosion unter Verwendung eines Elektrodenwerlczeuges, wobei das Werkstüok und das Werkzeug relativ zueinander bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück gleichzeitig eine zur Geraden senkrechte Bewegung, insbesondere eine Drehbewegung,durchführt·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass durch die kombinierte Bewegung mindestens eine Aus* nehmung mit zwei bogenförmigen ersten und zweiten Wänden erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schlichten der bogenförmigen Wände in die Aus·* nehmung ein erstes Schlichtelektrodenwerkzeug eingeführt wird, dessen Arbeitsfläche im wesentlichen mit der einen Endform der einen ersten bogenförmigen Wand (92) Übereinstimmt, und dass ferner in die Ausnehmung ein zweites Segment (108) eines Schlichtelektrodenwerkzeugs entsprechend der Endform der zweiten bogenförmigen Wand

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eingeführt wird, worauf durch Vorschub dieser beiden Schliohtelelctrodenwerlczieuge im wesentlichen senkrecht zu de« bogenförmigen Wänden diese Wände durch Erodieren gearbeitet werden, wobei gegebenenfalls die beiden Schlichtwerkzeuge fest miteinander verbunden oder ein^ stückig sein können·

4. Verfahren nach Anspruch X oder 2, dadurch gekennzeichnet, daae ötas Elektrodenwerkzeug eine Vielzahl von Serg·^ menten (42) hat und so bewegt wird, dass in die Kanten des Werkstückes (.1O)-Je Segment eine Ausnehmung (60) eingearbeitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlichtwerkzeuge eine Vielzahl von Blektro* denaegmenten aufweisen, die zur Bearbeitung der fand in die Ausnehmungen des Werkstückes eingeführt werden, worauf das Werkstück und die Elektroden zur Bearbeitung aufeinander au bewegt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Segment (106) des ersten SohlichtwerkaeugeB die erste Wand der Werkettiokauenebmung

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7> Verfahren nach Anspruch 5" oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Segment des zweiten ochlichtwerkzeuges die zweite Wand der Ausnehmung bearbeitet.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug dicht neben dem Werkstück: angeordnet ist und Elektrolyt zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug zum Durchfliessen gebracht wird*

9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt mit einer verhältnismussig hohen Geschwindigkeit und einem verhältnismässig hohen Druck zwischen Werkstück und Werkzeug eingeführt wird*

10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorschubvorrichtung vorgesehen ist, um ein oder mehrere Blektrodenw-rkzeuge relativ zum Werkstück tm wesentlichen geradlinig und gleichzeitig senkrecht hierzu zu bewegen.

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11. Einrichtung nach Anspruch tO, dadurch gekennzeichnet, dass wuhveud der kombinierten Bewegung das-mind es tons eine Klektroderrtverkzeug aur Erzeugung mindestens einer Ausnehmung aktiviert- int..

12. Einrichtung nach eineta der Ansprüche 10 oder 11, dadurch Gekennzeichnet, daos die Schlichtelektrodenwerkzeuge jeweils, an einem Halter angebracht sind, die relativ zueinander drehbar sind*

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Halter scheibenartig sind.

14. Einrichtung nach Anspruch 10 Ms 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Schlichtelektrodenv.^rkzeug mit einer Arbeitsfläche im wesentlichen entsprechend der einen Wand der Ausnehmung und ein zweites Schlichtelektrodenwerkzeug sit einer im wes ntlichen der anderen Wand,der Ausnehmung entsprechenden Arbeitsfläche vorgesehen ist«

15. Einrichtung naci; Anspruch 14₅ dadurch gekennzeichnet,, dass die Schlichtelehtrodenw-eikseuge eine Vielzahl von öchlichtsegmenten

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16, Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch ^kennzeichnet, da es das erste Schliehtelektrodeimerkzeug mit dem zweiten iSchlichtelektrodenw: rkzeug fest verbunden, gegebenenfalls mit diesem einstückig ist».

17, Einrichtung nach Anspruch 14 bis 16, dadurch _L:ekennzelehnet, dass lediglich bei der senkrechten Bewegung zu den Wandflächen das Elektrodenworkzeug eingeschaltet ist.

18, Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung in eine Vorachubteilvorrichtun.., fur die geradlinige Bewegung und eine Vorschubteilvorrichtüng ■ für die hierzu senkrechte Bewegung aufweist,

19· Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dasp zur Erzielung der kombinierten Bewegung ein Kurvenstück vorgesehen· ist, das von einem Abtaster abgetastet wird, wobei Kurve und Abtaster an Werkstück oder Werkzeug angeordnet sind.

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29.Jan. 1965 ■ ■■ -. 25 -

'.20, Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurven für das Schruppen und Schlichten unterschiedlich aind.

21„ Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 oder 2Oj dadurch gekennzeichnet, dass die Kurve für das Schlichten ein EinführkurvenstUck und ein einziges Kurvenstück zum Hin- und ilerbewegen der Sohlichtwerkaeuge wahrend der Bearbeitung hat.

22» Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 21V dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug die Kathode und das Weitetück dtie Anode eines elektrischen Stromkreises bildet«

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