DE2450603A1

DE2450603A1 - Fuehrungsvorrichtung fuer elektroden zum elektrochemischen bohren und verfahren zum herstellen derselben

Info

Publication number: DE2450603A1
Application number: DE19742450603
Authority: DE
Inventors: Walter E Mikulski
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1974-10-24
Filing date: 1974-10-24
Publication date: 1976-05-06

Description

Führungsvorrichtung für Elektroden zum elektrochemischen Bohren und Verfahren zum Herstellen derselben Die Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung, die dazu verwendet wird, bei einem elektrochemischen Bohrvorgang Elektroden zu einem Werkstück hin - und in dasselbe einzuführen, sowie ein Verfahren zum Herstellen der Führungsvorrichtung.
Bei der Herstellung von Maschinenteilen, die mit einer Vielzahl von kleinen Löchern versehen sind, wird mit Erfolg das elektrochemische Bohrverfahren angewendet, wenn die zu bohrenden Löcher alle zueinander parallel sind. Wenn die Löcher nicht zueinander parallel sind, wie beispielsweise die Kühlkanäle in der Vorderoder'Hinterkante einer Turbinenleitschaufel oder -laufschaufel, wenn die Schaufel verdreht ist, hat es sich als schwierig erwiesen, die Elektroden so abzustützen, daß die Vielzahl von nichtparallelen Löchern gleichzeitig hergestellt wird.
Ein Merkmal der Erfindung ist eine Führungsvorrichtung, die so aufgebaut ist, daß sie mehrere Elektroden so abstützt, daß jede direkt längs der Achse des zu bohrenden Loches sogar dann geführt wird, wenn keine Löcher parallel zu einander sind.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist eine Führungsvorrichtung, die ermöglicht, daß die Hin- und Herbewegung der unwirksamen Enden sämtlicher Elektroden durch einen einzelnen Schieber in eine Bewegung der wirksamen Enden genau axial zu den einzelnen Löchern und für alle gleichzeitig umgewandelt wird. Noch ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen dieser Führungsvorrichtung, so daß sie das gewünschte Ergebnis erbringt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Maschine, an welcher die Führungsvorrichtung befestigt ist, Fig. 2 in größerem Maßstab eine Seitenansicht der Führungsvorrichtung, wobei Teile weggebrochen sind, und Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Gießform für die Führungsvorrichtung.
Gemäß Fig. 1 wird ein Führungsblock in einer elektrochemischen Bohrmaschine verwendet, die ein Untergestell 2 hat, auf welchem ein Werkstück 4 montiert ist, in dessen Hinterkante mehrere Löcher 6 gebohrt werden sollen. Als Werkstück ist eine hohle Turbinenleitschaufel dargestellt. Das Werkstück 4 ist in einer Befestigungsvorrichtung 8 montiert, die das Werkstück in fester Lage auf dem Untergestell 2 festhält.
Außerdem ist auf dem Untergestell e9n vertikal hin- und herbewegbarer Schieber 10 montiert, welcher das unwirksame Ende der Elektroden 12 trägt und diesen aus einer geeigneten Schieberkammer einen Elektrolyten zuführt.
Unterhalb des Schiebers 10 ist die Führung 14 nach der Erfindung angeordnet, die die Aufgabe hat, die einzelnen Elektroden aus der im wesentlichen vertikalen Lage, in der sie von dem Schieber 10 vorstehen, in eine genau axiale Lage zu den entsprechenden Löchern zu lenken, die in dem Werkstück gebohrt werden sollen. Zu diesem Zweck hat die Führung, die aus einem Dielektrikum und vorzugsweise einem Epoxidharz besteht, die Form eines Gußblockes oder einer Gußplatte, die mit einer ebenen Fläche 16 versehen ist, mit welcher sie an einer mit ihr zusammenwirkenden Paßfläche 18 an dem Maschinenuntergestell anliegt. An dem Maschinenuntergestell 2 wird der Führungsblock 14 durch eine oder 20 mehrere Schrauben/festgehalten, die in einen Gewindeeinsatz 22 eingeschraubt sind, welcher in den Block eingegossen ist.
Auf der der Fläche 16 gegenüberliegenden Seite hat die Führung 14 eine tiefe Nut 24, welche Abstand voneinander aufweisende Flanken 26 festlegt. Passende dielektrische Führungsrohre 28 sind in Löchern angeordnet, die in dem Block 14 gebildet sind. Diese Führungsrohre 28 nehmen die einzelnen Elektroden verschiebbar auf.
Die Rohre 28 sind derart angeordnet, daß jedes Rohr genau axial zu dem Loch ist, das in dem Werkstückmittels der Elektrode gebohrt werden soll, die darin so geführt ist, daß die im wesentlichen vertikale Bewegung der Elektroden in eine Bewegung umgesetzt wird, die genau mit den mehreren Löchern fluchtet, die durch die betreffenden Elektroden zu bohren sind. Diese Elektroden sind etwas biegsam, damit dieser Zweck erreicht wird. Die Elektroden sind bekannt und beispielsweise von der in der US-PS 3 647 674 beschriebenen Art. Die Durchmesser der Führungsrohre sind so groß, daß die erforderliche Genauigkeit der Löcher in bezug auf einander erreicht wird und daß die gewünschte Schiebebewegung der Elektroden in den Führungsrohren ermöglicht wird. Es ist zu erkennen, daß der Führungsblock 14 sehr dicht bei dem Werkstück 4 angebracht sein kann, damit beste Genauigkeitsergebnisse erzielt werden.
Die Elektroden sind hohl, damit ein Elektrolyt hindurchfließen kann,und die Löcher werden in dem Werkstück 4 durch herkömmliche elektrochemische Bohrverfahren gebohrt.
Bei der Herstellung der Führung 14 für die Elektroden wird eine Gießform mit einer Grundplatte 30 hergestellt, die mit einem Loch 32, welches eine Befestigungsschraube 34 aufnimmt, sowie mit Abstand von einander aufweisenden Seitenplatten 36 und Endplatten 38 versehen ist, damit ein Kasten gebildet ist. Ein Gewindeeinsatz 40 wird auf der Schraube 34 angeordnet, damit er in die Führung 14 eingegossen wird. In die Seitenplatten 36 sind fluchtende Löcher in genauer Lage zu einander und in genauer Axialbeziehung zu den in einem Werkstück zu bohrenden Löchern eingearbeitet. Derartige Löcher können mit Hilfe von magnetbandgesteuerten Werkzeugmaschinen, wie sie gegenwärtig verwendet werden, leicht hergestellt werden. In diesen Löchern werden Paßstifte 42 angeordnet, die sich zwischen den Seitenplatten 36 und durch dieselben hindurch erstrecken. Ein geeignetes Dielektrikum, wie etwa ein Epoxidharz 44, wird dann in den Kasten, der durch die Seiten- und Endplatten 36, 38 begrenzt ist, und um die Paßstifte 42 und den Einsatz 40 gegossen und ausgehärtet.
Anschließend werden die Paßstifte 42 herausgezogen, die Schraube 34 wird entfernt und der erstarrte Epoxidharzblock wird aus dem Kasten entnommen. Dann werden die Führungsrohre 28 in den massiven Block -eingesetzt und darin befestigt, beispielsweise durch ein geeignetes Wachs.
Vor dem Einführen der Rohre 28, die vorzugsweise aus Glas bestehen, wird die Nut 24 eingefräst. Der Block kann massiv verwendet werden, d.h. ohne daß die Nut 24 eingeschnitten wird. Anschließend wird die Führung 14 an der Maschine angebracht, die Elektroden werden in die Führungsrohre eingeführt, die Versorgung mit Elektrolyt und der elektrischen Spannung zwischen den Elektroden und dem Werkstück wird hergestellt und die Elektroden werden durch Abwärtsbewegung des Schiebers 10 dem Werkstück zugeführt und in dasselbe eingeführt.
Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann über das beschriebene Ausführungsbeispiel hinaus eine Vielzahl von Vereinfachungs- und Abwandlungsmöglichkeiten sowohl hinsichtlich der Führungsvorrichtung nach der Erfindung als auch des Verfahrens zur Herstellung dieser Führungsvorrichtung.

Claims

Patentansprüche:

3 Verfahren zum Herstellen eines Führungsblockes für Elektroden zum elektrochemischen Bohren, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Anbringen mehrerer Stifte in Abstand voneinander aufweisenden Wänden einer Gießform in vorbestimmter Beziehung zu einander, Gießen eines Kunststoffblockes zwischen den Wänden und um die Stifte herum, wobei letztere Durchlässe in dem Block bilden, Herausziehen der Stifte aus dem Block und den Wänden, Entfernen des Gußblockes von den Wänden, und Einführen von dielektrischen Rohren, die in ihrem Inneren Elektroden führen, in die durch die Stifte gebildeten Durchlässe.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände auf einer Grundplatte angeordnet werden und daß diese ein Befestigungsteil trägt, das mit dem Kunststoff umgossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Gießen in das Befestigungsteil ein Gewinde zum Aufnehmen einer Befestigungsschraube geschnitten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil auf der Grundplatte lösbar festgehalten wird, während es mit dem Kunststoff umgossen wird.
5. Führungsvorrichtung zum Abstützen von Elektroden zum mehrfachen elektrochemischen Bohren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grundplatte mit mehreren Löchern versehen ist, die in vorbestimmter Beziehung zu einander und alle normal zu dem Loch angeordnet sind, das durch die darin geführte Elektrode zu bohren ist, daß die Grundplatte ein Gewindeteil (22) zur Befestigung an einer Maschine trägt, daß mehrere dielektrische Rohre (28) zum Führen der Elektroden in den Löchern angeordnet sind und daß der Innendurchmesser der Rohre so groß ist, daß die Elektrode darin geführt wird und eine Axialbewegung der Elektrode für den Bohrvorgang möglich ist.
6. Führungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte eine ebene Fläche (16) hat, die das Befestigungsteil (22) normal zu demselben umgibt, zum Anbringen an einer Maschinenfläche (18).
7. Führungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrischen Rohre (28) in der Grundplatte gegen Verschiebung festgehalten sind.
8. Führungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher in der Grundplatte in paralleler Beziehung zu den mit den Elektroden zu bohrenden Löchern angeordnet sind.

L e e r s e i t e