DE2656366A1 - Electrode for electrolytic machining of grooved pattern - produced by coating between spiral wires leaving grooves for cathode wires after extn. - Google Patents

Electrode for electrolytic machining of grooved pattern - produced by coating between spiral wires leaving grooves for cathode wires after extn.

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Abstract

An electrode for the electrolytic machining of a grooved pattern, e.g. to manufacture the hemispherical recess grooves in a spiral groove ball bearing block, is produced by attaching spiral wires to the outside of the spherical electrode tip. An insulating polymer layer is applied in a thickness of half the diameter of the wires, and the wires are finally extracted from the layer, leaving open grooves. The result is an electrode which is robust and not sensitive to mechanical damage. The manufacturing costs of such electrodes are kept down to an economic level.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Elektrode Method of making an electrode

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode für die elektrolytische Einarbeitung eines Rillenmusters in eine Werkstückfläche.The present invention relates to a method of making a Electrode for the electrolytic incorporation of a groove pattern into a workpiece surface.

Es ist ein Verfahren zum Herstellen einer mit einer metallischen Platine verbundenen Elektrode bekannt, bei dem die Platine vor ihrer Befestigung am Elektrodenkörper mit komplementären Nuten versehen, dann veiwölbt, mit Kunststoff beschichtet, abgearbeitet und durch Tiefätzen mit Nuten versehen wird (DT-OS 2 457 047). Bei diesem bekannten Verfahren sind relativ viele Verfahrensschritte notwendig, um die Elektrode herzustelien. Hinzu kommt, daß die für das Einarbeiten von komplementären Nuten in die Platine verwendeten Fräswerkzeuge einem Arbeitsverschleiß unterliegen. Schließlich sind nach dem bekannten Verfahren die Nuten der Elektrode praktisch nur mit senkrecht zur Oberfläche verlaufenden seitlichen Wänden (im Ätzverfahren) herstellbar, so daß bei eng nebeneinander angeordneten Nuten sehr dünne, im Grund der Nuten ungenügend fest verapkerte Stege auf der Elektrode gebildet werden, die im Betrieb, wenn die Elektrode mit ihrer elektrisch isolierenden Kunststoffschicht dicht auf die zu bearbeitende Fläche des Werkstücks gedrückt wird, leicht ausbrechen und beschädigt werden können.It is a method of making one with a metallic circuit board connected electrode known, in which the circuit board prior to its attachment to the electrode body provided with complementary grooves, then arched, coated with plastic, processed and is provided with grooves by deep etching (DT-OS 2 457 047). With this well-known Process, a relatively large number of process steps are necessary in order to manufacture the electrode. In addition, the need for machining complementary grooves in the board The milling tools used are subject to working wear. Finally are according to the known method, the grooves of the electrode practically only with perpendicular Lateral walls running to the surface can be produced (in the etching process), see above that with closely spaced grooves very thin, inadequate in the bottom of the grooves firmly anchored webs are formed on the electrode, which in operation when the Electrode with its electrically insulating plastic layer close to the one to be processed Surface of the workpiece is pressed, break easily and can be damaged.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine Elektrode der angegebenen Art wirtschaftlich hergestellt werden kann Dabei soll die nach diesem Verfahren hergestellte Elektrode robust und gegenüber Beschädigungen unempfindlich sein.The object of the invention is to create a method with which one Electrode of the specified type can be produced economically the electrode produced by this process is robust and resistant to damage be insensitive.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches folgende Verfahrensschritte aufweist: a) Fertigen eines Elektrodenkörpers mit einer dem zu bearbeitenden Werkstück angepaßten Fläche, b) Anheften durch Kleben oder dergl. von Drähten entsprechend dem gewünschten Rillenmuster auf der werkstückseitigen Fläche des Elektrodenkörpers, c) Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht aus Kunststoff oder dergl. mit einer Schichtstärke, die kleiner ist als die Dicke der Drähte, auf die werkstückseitige Fläche des Elektrodenkörpers, d) Herausziehen der Drähte aus der Schicht.According to the invention, this object is achieved by a method which has the following process steps: a) Manufacturing an electrode body with a surface adapted to the workpiece to be machined, b) attaching by gluing or the like. of wires according to the desired groove pattern on the workpiece side Surface of the electrode body, c) application of an electrically insulating layer Made of plastic or the like. With a layer thickness that is smaller than the thickness of the wires, onto the workpiece-side surface of the electrode body, d) pulling out the wires from the layer.

Die von der elektrolytischen Flüssigkeit zu durchströmenden Nuten der Elektrode werden nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren ohne Verwendung von spanabhebenden, verschleißenden Werkzeugen wirtschaftlich hergestellt.The grooves through which the electrolytic fluid flows the electrode are according to this inventive method without using cutting, wearing tools produced economically.

Dabei entspricht der Querschnitt der Nuten dem Querschnitt der Drähte, so daß die seitlichen Wände der Nuten derart gewölbt ausgebildet werden können, daß die Stege zwischen den Nuten eine große Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Ausbrechen besitzen.The cross-section of the grooves corresponds to the cross-section of the wires, so that the side walls of the grooves can be curved in such a way that the webs between the grooves have great strength and resistance own against breaking out.

Nach einem Merkmal der Erfindung werden nach dem Herausziehen der Drähte drahtförmige Einlagen aus einem elektrisch leitenden Werkstoff mit einer kleineren Dicke als die der Schicht längs den Nuten durch Einschmelzen oder dergl. befestigt, wobei diese im Betrieb als Arbeitskathode dienen.According to a feature of the invention, after pulling out the Wires wire-shaped inserts made of an electrically conductive material with a smaller thickness than that of the layer along the grooves by melting or the like. attached, which serve as a working cathode in operation.

Erfindungsgemäß wird mindestens ein Ende der Drähte beim Aufbringen der Schicht aus dieser herausragend angeordnet, denn beim Herausziehen der Drähte kann dann an den Enden der Drähte ohne weiteres angefaßt werden.According to the invention, at least one end of the wires is used during application the layer from this arranged protruding, because when pulling out the wires can then easily be grasped at the ends of the wires.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung werden die Drähte mit einem runden Querschnitt versehen. Auf diese Weise können im Querschnitt halbkreisförmige Nuten in der dem Werkstück zugekehrten Fläche der Elektrode eingeformt werden. Die Dicke der Stege zwischen zwei benachbarten Nuten nimmt also nach dem Grund der Nuten zu, so daß relativ steife und feste Stege zwischen den benachbarten Nuten gebildet sind, die auch dann nicht ausbrechen, wenn die Nuten sehr eng nebeneinander liegen.According to a special feature of the invention, the wires are with provided with a round cross-section. In this way, semicircular in cross-section Grooves in the surface facing the workpiece Molded in electrode will. The thickness of the webs between two adjacent grooves thus increases after Base of the grooves too, so that relatively stiff and firm webs between the neighboring ones Grooves are formed that do not break out even if the grooves are very close to one another lie.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Elektrodenkörper aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gefertigt. Im Grund der Nuten kommt die elektrolytische Flüssigkeit mit diesem Elektrodenkörper in Berührung. Bei kathodischer Aufladung des Elektrodenkörpers kann somit die durch die Nuten strömende elektrolytische Flüssigkeit in an sich bekannter Weise aktiviert werden.According to a further feature of the invention, the electrode body made of an electrically conductive material. In the bottom of the grooves comes the electrolytic liquid in contact with this electrode body. With cathodic The electrolytic charge flowing through the grooves can thus be applied to the electrode body Liquid can be activated in a manner known per se.

Schließlich kann nach einem Merkmal der Erfindung die werkstückseitige Fläche des Elektrodenkörpers entsprechend der zu bearbeitenden Werkstückfläche kugelig gewölbt werden.Finally, according to a feature of the invention, the workpiece-side The surface of the electrode body is spherical according to the workpiece surface to be machined be arched.

Im folgenden wird ein nach der Erfindung hergestelltes Ausführungsbeispiel einer Elektrode anhand der Zeichnungen erläutert.The following is an embodiment made according to the invention an electrode explained with reference to the drawings.

Es zeigen Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäß hergestellten Elektrode bei der Bearbeitung eines Werkstücks, Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch Nuten der in Figur 1 gezeigten Elektrode mit Werkstück, Fig. 3 eine Ansicht des mit der in Figur 1 gezeigten Elektrode bearbeiteten Werkstücks mit Spiralrillenmuster, Fig. 4 eine schematische Darstellung des ersten, Fig. 5 des zweiten, Fig. 6 des dritten und Fig. 7 schließlich des vierten Arbeitsganges des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens der in Figur 1 gezeigten Elektrode.1 shows a schematic view of one produced according to the invention Electrode when machining a workpiece, FIG. 2 shows an enlarged cross section by grooving the electrode shown in FIG. 1 with workpiece, FIG. 3 is a view of the workpiece machined with the electrode shown in FIG. 1 with a spiral groove pattern, Fig. 4 is a schematic representation of the first, Fig. 5 of the second, Fig. 6 of the third and finally FIG. 7 of the fourth working step of the production method according to the invention the electrode shown in FIG.

In Figur 1 und 2 ist die Anwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Elektrode demonstriert. Die Elektrode 1 wird dabei gegen die kugelige Fläche 2 des Werkstücks 3, im vorliegenden Fall eine Lagerkalotte für Spiralrillenlager, angedrückt. Nuten 5 sind in der dem Werkstück 3 zugekehrten Fläche 6 der Elektrode 1 eingeformt, in deren Grund drahtförmige Einlagen 4, die aus einem elektrisch leitenden Werkstoff bestehen und vorzugsweise biegsam sind, durch Einschmelzen befestigt sind. Diese Einlagen 4 sind als Kathode gestaltet und wirken über eine elektrolytische Flüssigkeit mit dem als Anode geschalteten Werkstück 3 zusammen. Dabei strömt diese Flüssigkeit über die Bohrung 7 und das Loch 9 des werkstückseitigen Endes des Elektrodenkörpers 8 zur Mitte der kugeligen Fläche 2 des Werkstücks 3. Von dort strömt die Flüssigkeit durch die anschließenden Nuten 5, die mit der kugeligen Fläche 2 des Werkstücks 3 einen Kanal 10 bilden, nach außen. In an sich bekannter Weise erfolgt dabei die Einsenkung des in Fig. 3 gezeigten Musters von Spiralrillen 11 in das Werkstück 3, indem entlang den Kanälen 10 eine Elektrolyse erfolgt und diejenigen Stellen der kugeligen Fläche 2 elektrochemisch abgetragen werden, die den Nuten 5 gegenüberliegen. Die zwischen den Nuten 5 vorgesehenen Stege 12, welche aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, zum Beispiel Kunststoff, bestehen, liegen dicht an der entsprechend gewölbten Fläche 2 an und verhindern somit den Zutritt der agressiven elektrolytischen Flüssigkeit an ihren Anlagestellen und verhüten gleichzeitig einenschädlichen Stromübergang zwischen den kathodisch geschalteten Einlagen 4 und dem anodisch geschalteten Werkstück 3.In Figures 1 and 2, the application is according to the invention Process produced electrode demonstrated. The electrode 1 is against the spherical surface 2 of the workpiece 3, in the present case a bearing dome for Spiral groove bearing, pressed on. Grooves 5 are in the surface facing the workpiece 3 6 of the electrode 1 molded, in the base of wire-shaped inserts 4, which consist of a consist electrically conductive material and are preferably flexible, by melting are attached. These deposits 4 are designed as a cathode and act on a electrolytic liquid with the workpiece 3 connected as the anode. This liquid flows through the bore 7 and the hole 9 of the workpiece-side End of the electrode body 8 towards the center of the spherical surface 2 of the workpiece 3. From there the liquid flows through the adjoining grooves 5, which are connected to the spherical Surface 2 of the workpiece 3 form a channel 10 to the outside. In itself known In this way, the pattern of spiral grooves shown in FIG. 3 is countersunk 11 into the workpiece 3 by electrolysis taking place along the channels 10 and those points of the spherical surface 2 are removed electrochemically, which the grooves 5 are opposite. The webs 12 provided between the grooves 5, which consist of an electrically insulating material, e.g. plastic, lie close to the correspondingly curved surface 2 and thus prevent the Access to the aggressive electrolytic liquid at their contact points and prevent them at the same time a harmful current transfer between the cathodically connected Inserts 4 and the anodically connected workpiece 3.

Das erfindungsgemäße Herstellverfahren der zugehörigen Elektrode ist in den Figuren 4 bis 7 schematisch angedeutet. In Figur 4 ist der erste Arbeitsgang und der zweite Arbeitsgang in Fig. 5 gezeigt: Herstellen eines Elektrodenkörpers 8 mit einer werkstückseitigen Fläche 15, zum Beispiel durch Pressen oder durch Verschweißen einer durchbohrten Kugel am Ende eines Rohres, wobei die Fläche 13 der kugeligen Fläche 2 des Werkstücks 5 angepaßt ist, und Anheften bzw. Aufkleben von biegsamen Drähten 14 mit rundem Querschnitt auf die werkstückseitige Fläche 15 des Elektrodenkörpers 8, die in ihrer Anordnung den einzuarbeitenden Spiralrillen 11 entsprechen. Figur 6 zeigt den anschließenden dritten Arbeitsgang, nämlich Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht 15, zum Beispiel aus Epoxydharz oder Glas, mit einer Schichtstärke, die kleiner ist als die Dicke der Drähte 14, zum Beispiel etwa halb so stark wie die Dicke der Drähte 14, auf die werkstückseitige Fläche 15 des Elektrodenkörpers 8, und Fig. 7 den vierten Arbeitsgang, nämlich Herausziehen der Drähte 14 aus der Schicht 15 durch Anfassen an den Enden 16 der Drähte 14, die beim Aufbringen der Schicht 15 aus dieser Schicht 15 herausragend angeordnet sind. Durch dieses Herausziehen der Drähte 14 entstehen Nuten 5 in der Fläche 6 der Elektrode 1, die durch Stege 12 voneinander getrennt sind. Beim Herausziehen der Drähte 14 wird übrigens die Heftverbindung bzw. Klebeverbindung der Drähte 14 auf der Fläche 13 des Elektrodenkörpers 8 gelöst. Vorteilhafterweise werden die Drähte 14 mit einem die Schicht 15 abweisenden Formtrennöl oder Lack über zogen, so daß diese nach dem Aufbringen der Schicht 15 ohne große Kraftanwendung aus der Schicht 15 herausgezogen werden können.The manufacturing method according to the invention for the associated electrode is indicated schematically in FIGS. In Figure 4 is the first step and the second operation shown in FIG. 5: production of an electrode body 8 with a workpiece-side surface 15, for example by pressing or by welding a pierced ball at the end of a tube, the surface 13 of the spherical Surface 2 of the workpiece 5 is adapted, and tacking or gluing flexible Wires 14 with a round cross-section on the workpiece-side surface 15 of the electrode body 8, the spiral grooves 11 to be machined in their arrangement correspond. Figure 6 shows the subsequent third operation, namely applying an electrical insulating layer 15, for example made of epoxy resin or glass, with a layer thickness, which is smaller than the thickness of the wires 14, for example about half as thick as the thickness of the wires 14 on the workpiece-side surface 15 of the electrode body 8, and FIG. 7 the fourth operation, namely pulling out the wires 14 from the Layer 15 by touching the ends 16 of the wires 14 when the Layer 15 are arranged protruding from this layer 15. By pulling it out of the wires 14, grooves 5 are created in the surface 6 of the electrode 1, which are formed by webs 12 are separated from each other. When pulling out the wires 14 is the way Staple connection or adhesive connection of the wires 14 on the surface 13 of the electrode body 8 solved. The wires 14 are advantageously provided with a layer 15 which repels them Mold release oil or varnish pulled over, so that after the application of layer 15 can be pulled out of the layer 15 without the application of great force.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind nach dem Herausziehen der Drähte 14 drahtförmige Einlagen 4 mit einem kleineren Durchmesser als die 9hichtstärke in den Nuten 5 befestigt bzw. eingeschmolzen (siehe Fig, 2).In the present embodiment, after pulling out the Wires 14 wire-shaped inserts 4 with a smaller diameter than the 9hichtschicht fastened or melted in the grooves 5 (see FIG. 2).

Diese drahtförmigen Einlagen 4 bestehen aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, damit sie im Betrieb als Kathode dienen können.These wire-shaped inserts 4 consist of an electrically conductive one Material so that they can serve as a cathode in operation.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den großen Vorteil, daß mit ihm eine Elektrode 1 mit einem dem einzuarbeitenden Spiralrillen 11 genau anpaßbaren Nuten 5 wirtschaftlich hergestellt werden kann. Dabei können die Nuten 5 eng nebeneinander angeordnet sein, ohne daß die Gefahr besteht, daß die relativ dünnen Stege 12 ausbrechen, denn die seitlichen Wände 17 der Nuten 5 gehen nach innen, das heißt, dem Grund der Nuten zu, zusammen, wodurch eine Versteifung und gute Verankerung der Stege 12 am Elektrodenkörper 8 gegeben ist.The inventive method has the great advantage that with it an electrode 1 with one of the spiral grooves 11 to be machined precisely adaptable Grooves 5 can be produced economically. The grooves 5 can be close to one another be arranged without the risk that the relatively thin webs 12 break out, because the side walls 17 of the grooves 5 go inwards, that is, the bottom of the grooves together, creating a stiffening and good anchoring of the webs 12 is given on the electrode body 8.

Das erfindungsgemäße Herstellverfahren ist selbstverständlich nicht auf das hier beschriebene Ausführungsbeispiel einer Elektrode beschränkt, sondern es kann im Rahmen des Erfindungsgedankens auch für anders gestaltete Elektroden verwendet werden. Insbesondere kann die werkstückseitige Fläche des Elektrodenkörpers bzw. die dem Werkstück zugekehrte Fläche der nach dem rfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Elektrode auch eben ausgebildet sein, so daß mit dieser zum Beispiel Spiralrillen in ebene Gleitflächen elektrolytisch eingearbeitet werden können.The manufacturing process according to the invention is of course not limited to the embodiment of an electrode described here, but it can also be used for differently designed electrodes within the scope of the inventive concept be used. In particular, the workpiece-side area of the electrode body or the surface facing the workpiece of the according to the invention Method produced electrode also be flat so that with this For example, spiral grooves can be incorporated electrolytically into flat sliding surfaces can.

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Claims (7)

Patentanspr'che ib Verfahren zum Herstellen einer Elektrode für die elektrolytische Einarbeitung eines Rillenmusters in eine Werkstückfläche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Fertigen eines Eiektrodenkörpers mit einer dem zu bearbeitenden Werkstück angepaßten Fläche, b) Anheften durch Aufkleben oder dergl. von Drähten entsprechend dem gewünschten Rillenmuster auf der werkstückseitigen Fläche des Elektrodenkörpers, c) Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht aus Kunststoff oder dergl. mit einer Schichtstärke, die kleiner ist als die Dicke der Drähte, auf die werkstückseitige Fläche des Elektrodenkörpers, d) Herausziehen der Drähte aus der Schicht. Patent claims ib method for producing an electrode for the electrolytic incorporation of a groove pattern into a workpiece surface, marked by the following process steps: a) Manufacturing an electrode body with a surface adapted to the workpiece to be machined, b) attaching by gluing or the like. of wires according to the desired groove pattern on the workpiece side Surface of the electrode body, c) application of an electrically insulating layer Made of plastic or the like. With a layer thickness that is smaller than the thickness of the wires, onto the workpiece-side surface of the electrode body, d) pulling out the wires from the layer. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte vor dem Aufbringen der elektrisch isolierenden Schicht mit einem diese Schicht abweisenden Werkstoff, wie Formtrennöl, Lack oder dergl überzogen werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the wires before applying the electrically insulating layer with a layer that repels this layer Material such as mold release oil, paint or the like are coated. ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ende der Drähte beim Aufbringen der Schicht aus dieser herausragend angeordnet wird.). Method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one end of the wires protruding from the layer when the layer is applied will. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte mit einem runden oBuerschnitt versehen werden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the wires are provided with a round cross-section. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geXennzeichnet, daß nach dem Herausziehen der Drähte drahformige Einingen aus einem elektrisch leitenden Werkstoff mit einer kleineren Dicke als die der Schicht längs den Nuten durch Einschmelzen oder dergl.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that after pulling out the wires drahformige Einingen from an electrically conductive one Material with a smaller thickness than that of the layer along the grooves by melting or the like. befestigt werden. be attached. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkörper aus einem elektrisch leitenten Werkstoff gefertigt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the electrode body is made of an electrically conductive material. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die werkstückseitige Fläche des ElektrodeSLörpers entsprechend der zu bearbeitenden Werkstückfläche kugelig gewölbt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the workpiece-side surface of the electrode body corresponds to that to be machined Workpiece surface is curved spherically.
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