DE1800706C

DE1800706C - Device for the electrochemical machining of a workpiece which has been provided with an opening in advance

Info

Publication number: DE1800706C
Authority: DE
Inventors: Robert Northboro Mass.; Foertmeyer Charles Evans Cincinnati Ohio; Simpson (V.St.A.)
Original assignee: Cincinnati Milacron Inc., Cincinnati, Ohio (V.StA.)
Publication date: 1972-08-31

Description

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von denen der erste Abschnitt 25 α in* wesentlichen Ebene, die senkrecht zu der Vorschubrichtung verzylindrisch ausgebildet ist und von der oberen läuft, nach unten geneigt angeordnet. Deshalb wird Oberfläche 27 des Gehäuses 20 ein verhältnismäßig der Elektrolyt beim Einführen in die Kammer 25 in großes Stück nach uaten verläuft. Der zweite Ab- Richtung des in Fig. 3 dargestellten Pteiles in Dreschnitt256 weist eine konische Form auf, deren 5 hung versetzt und umströmt vollkommen sowohl den größter Durchmtsser gleich dem Durchmesser des Werkzeughalter als auch das Werkzeug. Da die Einzylindrischen Abschnittes 25 a ist und der nach innen laßrohre nach unten gerichtet sind, wird der Elekbis zu der unteren Oberfläche 28 geneigt ist. Der trolyt zwangläufig in den Raum zwischen dem Werk-Durchmesser der Kammer 25 an der unteren Ober- zeug und dem Werkstück gedrückt. Diese Anordnung fläche 28 ist im wesentlichen gleich dem Durchmes- io wird vorgezogen, da sie eine gleichmäßige und ser der endgültig fertiggestellten öffnung in dem gleichförmige Strömung des Elektrolyten über sämt-Werkstückl7. liehe bearbeitenden Wirkflächen des Werkzeugesof which the first section 25 α in * the essential plane, which is formed cylindrically perpendicular to the feed direction and runs from the upper one, is inclined downward. Therefore will Surface 27 of the housing 20 a proportion of the electrolyte when introduced into the chamber 25 in large piece runs after uaten. The second direction of the Pteiles shown in Fig. 3 in Dreschnitt256 has a conical shape, the 5 hung offset and flows completely around both the largest diameter equal to the diameter of the tool holder as well as the tool. Since the single-cylinder section 25 is a and the inward discharge tubes are directed downward, the Elekbis to the lower surface 28 is inclined. The trolyte is forced into the space between the work diameter of the chamber 25 on the lower upper tool and the workpiece. This arrangement Area 28 is essentially the same as the diameter, which is preferred because it is uniform and This is the finally completed opening in which the electrolyte flows uniformly over all of the workpiece 17. borrowed machining active surfaces of the tool

Der erfindungsgemäße Verteiler ist insbesondere sicherstellt und den Elektrolyten' gegen die Oberin Verbindung mit einem Werkstück 17 brauchbar, flächen des Werkstückes drückt, in dem bereits vorausgehend eine öffnung hergestellt 15 Eine Dichtung 40 ist durch Bolzen 41 oder andere wurde, die mit Hilfe der elektrochemischen Bearbei- geeignete Mittel auf der oberen Oberfläche des Getung durch das Werkzeug 12 auf eine gewünschte häuses20 befestigt. Diese Dichtung von herkömm-Größe zu erweitern ist. Der Elektrolyt wird in die licher Konstruktion besteht aus einem Gummiring Kammer 25 eingeführt und strömt um das Werkzeug 42, der den Werkzeughalter 13 umgibt und durch und schraubenförmig mit zunehmender Geschwin- ao eine Anzahl von Metallfingern oder Schraubenfedern digkeit nach unten, bis er in den Raum zwischen (nicht gezeigt) in den Eingriff mit diesem Werkzeugdem Werkzeug und dem Werkstück eintritt und dann halter gedrückt wird. Der Gummiring 42 ist derart in den Hohlraum 31 innerhalb der Werkstück- angeordnet, daß er, wenn der Druck des Elektroabstützung 18 strömt. Schließlich tritt der Elektrolyt lyten in der Kammer 25 zunimmt, auch stärker gegen durch einen Austrittskanal 32 aus, in dem er ge- as den Werkzeughalter 13 gedrückt wird, wobei dieser kühlt, gefiltert und dann zurück in den Verteiler ge- dieser aber nach wie vor in der Lage ist, sich zur pumpt wird. Durchführung der elektrochemischen BearbeitungThe distributor according to the invention is particularly ensured and the electrolyte can be used against the surface in connection with a workpiece 17, presses surfaces of the workpiece, in which an opening has already been made beforehand 15 A seal 40 is provided by bolts 41 or other which with the aid of the electrochemical machin- ing suitable means was attached to the upper surface of the getung by the tool 12 on a desired housing20. This seal of conventional size is expandable. The electrolyte is in the licher construction consists of a rubber ring Chamber 25 is introduced and flows around the tool 42, which surrounds the tool holder 13 and through and a number of metal fingers or coil springs helically with increasing speed down until it enters the space between (not shown) engaging that tool, the tool and the workpiece, and then the holder is pressed. The rubber ring 42 is such placed in the cavity 31 within the workpiece so that it is when the pressure of the electrical support 18 flows. Eventually, the electrolyte lytes in the chamber 25 increases, even more strongly against it through an outlet channel 32, in which it is pressed against the tool holder 13, this being the case cools, filtered and then back to the distributor - but this is still able to is being pumped. Carrying out the electrochemical machining

Eine gleichmäßige und einheitliche Strömung des nach unten zu bewegen.A steady and uniform flow of the downward movement.

Elektrolyten über die Oberfläche des Werkzeuges Die untere Oberfläche 28 des Gehäuses 20 wird ist wesentlich, um eine genaue Bearbeitung des 30 in dichtem Eingriff mit dem Werkstück 17 durch Werkstückes sicherzustellen. Anders ausgedrückt vier Federn45 gehalten, von denen zwei in Fig.4 müssen Unregelmäßigkeiten in der Strömungsbahn veranschaulicht sind. Obwohl auf diese Weise bereits des Elektrolyten verhindert oder so klein wie mög- eine ausreichende Dichtung zwischen der unteren lieh gehalten werden. Die Wirkoberflächen des ver- Oberfläche 28 des Gehäuses und der oberen Oberwendeten Werkzeuges sind gleichmäßig ausgebildet, 35 fläche des Werkstückes 17 gebildet wird, kann ein und es tritt keine plötzliche Änderung in der Strö- O-Ring in der unteren Oberfläche 28 angeordnet mungsrichtung des Elektrolyten auf, wenn dieser sein, wenn eine entsprechende Dichtung gewünscht darüberströmt, so daß der Elektrolyt sowohl die be- wird.Electrolyte across the surface of the tool. The lower surface 28 of the housing 20 becomes is essential to accurate machining of the 30 in tight engagement with the workpiece 17 by Ensure workpiece. In other words, four springs45 are held, two of which are shown in FIG irregularities in the flow path must be illustrated. Although already in this way of the electrolyte prevented or as small as possible a sufficient seal between the lower borrowed. The active surfaces of the surface 28 of the housing and the upper upper-used tool are uniformly formed, the surface of the workpiece 17 can be formed and there is no sudden change in the Strö O-ring located in the lower surface 28 direction of the electrolyte, if this be, if a corresponding seal is desired flows over it, so that the electrolyte is both loaded.

arbeitenden Oberflächen des Werkzeuges als auch die Der Verteiler 10 ist an der Werkzeugabstiitzung bearbeiteten Oberflächen des Werkstückes fort- 40 15 an vier Führungsstangen 46 befestigt. Diese Fühlaufend und gleichmäßig berührt. In gleicher Weise rungsstangen sind an ihren Enden mit Gewinde verstellt die Ausbildung der öffnung des zweiten Ab- sehen und in die Werkzeugabstützung 15 eingeschnittes25fr der Kammer mit im wesentlichen dem schraubt. Weiterhin verlaufen sie durch die Federn gleichen Durchmesser wie der gewünschte, end- 45 und durch öffnungen 47 in dem Gehäuse 20. Der gültige Durchmesser des Werkstückes 17 sicher, 45 Kopf 48 jeder Führungsstange ist in einer öffnung daß eine Turbulenz vermieden wird, die sonst m dem 49 angeordnet, die zentrisch zu der öffnung 47 ausRaum zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück gebildet ist. Weiterhin ist an dem innersten Ende auftreten könnte. der erweiterten öffnung 49 ein Anschlag zur Be-working surfaces of the tool as well as the The manifold 10 is on the tool support machined surfaces of the workpiece continued 40 15 attached to four guide rods 46. These touches continuously and evenly. In the same way, support rods are adjusted at their ends with a thread, the formation of the opening of the second reticle and cut into the tool support 15 for the chamber with essentially the screws. They also run through the springs same diameter as the desired end 45 and through openings 47 in the housing 20. The Valid diameter of the workpiece 17 sure, 45 head 48 of each guide rod is in an opening that turbulence which would otherwise be arranged in the 49, which is formed centrally to the opening 47 from space between the tool and the workpiece, is avoided. Further is at the innermost end could occur. the enlarged opening 49 is a stop for loading

Der Elektrolyt wird in die Kammer 25 durch grenzung der Bewegung der Stange 46 in bezug aufThe electrolyte is in the chamber 25 by limiting the movement of the rod 46 with respect to

vier Einlaßrohre 35 eingeführt. Diese gehen durch 5<> den Verteiler ausgebildet. Die Federn 45 drückenfour inlet pipes 35 inserted. These go through 5 <> trained the distributor. The springs 45 press

das Gehäuse hindurch, wobei ihre Achsen tagential den Verteiler auch in der ganz ausgefahrenen Stel-through the housing, with its axes tangential to the distributor even in the fully extended position

zur Kammerinnenwand verlaufen. Jedes Einlaßrohr lung mit einer ausreichenden Vorspannung nachrun to the inner wall of the chamber. Each inlet pipe ment with sufficient bias

25 ist in der Nähe der äußeren Gehäuseoberfläche unten, um die entsprechende Dichtung zwischen der25 is near the outer surface of the housing below, in order to establish the corresponding seal between the

erweitert und bei 36 zur Aufnahme eines ent- unteren Oberfläche 28 der Verzweigung und derexpanded and at 36 to receive an ent- lower surface 28 of the branch and the

sprechenden Anschlusses 37 (Fig. 3) mit einem Ge- 55 oberen Oberfläche des Werkstückes aufrechtzuer-speaking connection 37 (Fig. 3) with a Ge 55 upper surface of the workpiece.

winde versehen. Weiterhin ist jedes Einlaßrohr 35 in halten.winch provided. Furthermore, each inlet pipe 35 is to be kept in.

einem Winkel von 15° zu der Linie geneigt, die Wenn sich die Werkzeugabstützung 15 anfänglich senkrecht auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses nach unten bewegt, gelangt die obere Oberfläche 20 steht. Dieser Winkel kann in Abhängigkeit von des Verteilers zuerst in dichtem Eingriff mit dem der Größe der Kammer 25 und von der Anzahl der ^6o Werkstück. Dann beginnt das Werkstück 12 in die verwendeten Einlaßrohre verändert werden. Die Ein- vorgeformte öffnung in dem Werkstück einzudrinlaßrohre können zwar auch senkrecht zu der äuße- gen und die elektrochemische Bearbeitung beginnt, ren Wand des Gehäuses 20 angeordnet sein. In die- Der Elektrolyt wird gleichzeitig in die vier Einlaßsem Fall müßten die Einlaßrohre aber in der Nähe rohre 35 gedrückt und strömt im Uhrzeigersinn der Ecken des Gehäuses angeordnet sein. 65 (beim Betrachten der F i g. 3) in die Kammer 25 undWhen the tool support 15 initially moves perpendicularly downward on the outer surface of the housing, the upper surface 20 is inclined at an angle of 15 ° to the line. This angle may, depending on the manifold, first be in tight engagement with that of the size of the chamber 25 and on the number of ^6o workpiece. Then the workpiece 12 begins to be changed into the inlet pipes used. The preformed opening in the workpiece for inlet tubes can also be arranged perpendicular to the outer wall of the housing 20 and the electrochemical machining begins. In the case, the electrolyte is simultaneously in the four inlet tubes but the inlet tubes would have to be pressed in the vicinity of tubes 35 and flows clockwise to be arranged in the corners of the housing. 65 (when viewing FIG. 3) into chamber 25 and

Wie in Fig. 5 dargestellt, ist jedes Einlaßrohr35 dann nach unten in den Raum zwischen dem Werkaußerdem in einem Winkel von 5 bis 20° zu der zeug 12 und dem Werkstück 17.As shown in FIG. 5, each inlet tube 35 is then down into the space between the work also at an angle of 5 to 20 ° to the tool 12 and the workpiece 17.

Claims

Patent claim 1963, issue 11, pages 570 to 575, USA patent ^P 3 214360 and US 3 214 361). Device for electrochemical machining The object on which the invention is based is to provide a device of the workpiece defined at the beginning with a type of the tool electrode 5, with each unevenly surrounding, against the electrode and the workpiece. speed of the flow of the electrolyte and, as its piece, sealed electrolyte chamber, the consequence of which is to avoid unwanted irregularities on the inner wall of the work, the same cross-sectional shape as the surface of the piece. Having an electrode and which has a number of starting from the device of the inlet openings for supplying the electrolyte, io defined type, this object is achieved in that the direction in each case tangentially meets the same angle that the axis of each opening encloses the chamber inner wall with the electrode advance direction and that the chamber inner wall has, characterized in that the rear part has a cylindrical surface so that the axis of each opening the chamber inner wall as in it subsequently meets a tangential towards the workpiece and that the chamber inner wall 15 has a conically tapering surface. Characterized un rear part a cylindrical upper that the axis of each orifice, the chamber inner wall flat and thereafter tangentially meets the workpiece, the electrolyte is at verschiehin a tapered surface up which provide a rectified power pulse he shares ^has, so that thereby the formation of eddy currents in the space between workpiece and tool is largely prevented and the electrical

_ ,. ___. lyt evenly and uniformly in this space

The invention relates to a device for flowing.

electrochemical machining of an in advance using an embodiment of the invention is presented

an opening provided workpiece with a the a ₅ hand of the drawings explained in more detail. It shows the tool electrode surrounding, against the elec- Fig. 1 a section through the inventive,

Trode and the workpiece sealed electrolyte having a distributor for the electrolyte Chamber, the inner wall of which has the same cross-sectional device with the tool, the workpiece barrel as the electrode has and which has a number of holders, the workpiece and the workpiece fasteners openings for feeding the electrolyte, 30 supply,

their direction in each case an equal angle with FIG. 2 is a plan view with a section in accordance with

the electrode feed direction includes. the line 2-2 of FIG. 1 by the tool,

It is known that a uniform and equal- Fig. 3 is a section along the line 3-3 of the

shaped electrolyte flow to avoid Fig 1

Irregularities on the workpiece surface 35 FIG. 4 shows a section along the line 4-4 of FIG is required. To ensure a uniform and equal- Fig. 2, in which the distributor for the electrolyte is attached To ensure tormige electrolyte flow, the tool support is shown attached, and If the wall of the tool is constructed around- Fig. 5 is a section along the line 5-5 of the

giving housing, which both against the work Fig. 3.

piece and is sealed against the tool, 40 In the drawing, a distributor 10 is illustrated for the, and indeed during a relative movement of the same electrolyte, the tool 12 with respect to the housing, m flow direction of the with a tool holder 13 and a die elektrofclektrolyte with soft curvatures so that a chemical processing head 14 is provided with unobstructed flow. At surrounds. Both the tool holder 13 and that of a known device of this type are also 45 distributors 10 are provided on a tool support 15 means around which the electrolyte is attached to the chamber. The distributor 10 is close to the work- ™ L H p? w ι * ' ^da 1 ^an 8 ^leichmä ßige Strö- piece 17 in engagement, which in turn is attached to a mung of the electrolyte around the tool and in the workpiece support 18. The means for S ^ Tπ ⁶ " ^dem , ^tool 8 ^and the workpiece maintenance and application of an electrical vtr . £? ¥ · · k u. ⁵⁰ voltage between the tool and the work-

<»Ä? ^kre ' ^sformi 8 ^ef _u cross-section of the housing inner pieces are not illustrated. Here, the LT Sü ^ f ^a Ä- ^a 'u ^{end also the EIr} ° ds workpiece is connected as an anode, so that the WpÄS on it. ^also ! ^Is ** yor machined opening in the electrochemical removal by means of the workpiece workpiece - has a circular cross section. A 12 takes place.

A? ^ng 'ι ⁰ ' ^{86 der Ver 55 The distributor 10 is through a housing} ^ 20 with

/ atT ^g J "J ^ T ^UngS - ^{an inner} surface 22 of essentially

'i ^{that E} ^ ^ktrod e V ^{nd Elektro |} yt circular cross-section, which makes the work

w ?! Γη! ^{Ϊ́ CheQu} _D ^e " ^{Chnittsformhaben} · zeu« ^{12 and surrounds the} tool ^{holder 13. The}

WekfovS! Ι ·? · ^Η1 · ¹⁵¹ · ^B c "V, ^{insertion of a Ra} ™ between the housing 20 and the

between the workpiece " T ^ J""*' ^m ^{the space 6} ° ^zeu * ^{and the} tool support forms a cam-

ÄeJer κϊΐΑΪ ^W ff ^kzeu i _A ^en 'f eht J ^edo ^ mer25, into which the electrolyte is introduced. at

tefäli? dl J £ T? I ™ ^Au ^^ ^{represent a} certain embodiment according to the invention

ffll! ! α B ^{ache zur} _u ^Blldun ? ^vo 'extension of the manifold 10 is made of electrically nichtleiten-

WeJSk 1 "t ^d .TM ^a r ^ ^ZW1 K ^C t ^{en tool the MateriaI} 'for example plastic, manufactured,

ungen S ih ^ ΐ? . ^b _v ^eka . ⁿ " ^{th Vor} " ⁶ S ^d ^ it is attached to the work ₂ eugabstützung 15, the

EuSfiit omnL κ · ⁰ ' ^{6 equals !;} f8 ^ke i ' ^d er the negative pole with respect to the workpiece 17

Klektrolyte flow nor up to a certain level forms.

Realize degree (»workshop technology« 53, year- Chamber 25 is divided into two sections,