DE2921505C2 - Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein besonderes, aber nicht ausschließliches Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von Strömungsmaschinenschaufeln mit tragflügelprofilförmigem Schaufelblatt.

Derartige Strömungsmaschinenschaufeln weisen gewohnlich ein tragflügelariig ausgebildetes Schaufelblatt mit gewölbten Seitenflächen, weiter eine Fußplatte, von welcher das Schaufelblatt senkrecht wegragt, und einen unterhalb der Fußplatte befindlichen Schaufelfuß auf, mittels welchem die Schaufel an einer Laufradscheibe befestigbar ist. Eine erhebliche Schwierigkeit bei der Herstellung derartiger Schaufeln liegt in der Wahl der Reihenfolge der nacheinander auszuführenden Arbeitsgänge zur Bearbeitung des Schaufelfußes, der Fußplatte und des tragflügelförmigen Schaufelblattes.

Wird der unterhalb der Fußplatte befindliche Schaufelfuß zuerst bearbeitet, muß die nachfolgende

ίο Bearbeitung des Schaufelblattes äußerst genau gesteuert werden, um die erforderlichen geometrischen Lagebeziehungen zwischen dem fertigen Schaufelblatt und dem bereits bearbeiteten Schaufelfuß zu erhalten. Wird dagegen das Schaufelblatt zuerst bearbeitet, so Teicht die Eigenfestigkeit des fertigen Schaufelblattes im Hinblick auf die bei der (mechanischen) Bearbeitung des Schaufelfußes auftretenden Bearbeitungskräfte für eine sichere Halterung der Schaufel während der Schaufelfußbearbeitung nicht mehr aus. Aus diesem Grunde müssen in diesem Fall besondere Einbettungsverfahren angewandt werden, d. h. eine Umkleidung des Schaufelblattes mit Hilfsmaterial zur Bildung eines Einspannkörpers, der eine Halterung der Schaufel ohne Beschädigung des fertigen Schaufelblattes gestattet Aus diesem Grunde ist es zu bevorzugen, den Schaufelfuß zu bearbeiten, bevor bereits zu viele Bearbeitungsgänge am Schaufelblatt ausgeführt worden sind.

Zur elektrochemischen Bearbeitung des Schaufelblattes einer Schaufel sind bereits zwei alternative Verfahren bekannt Bei dem einen Verfahren stehen die verwendeten Elektroden fest und umschließen das Werkstück während des Bearbeitungsvorganges, während bei dem anderen Verfahren die Elektroden relativ zum Werkstück beweglich sind und während des Bearbeitungsvorgangs dem Werkstück derart angenähert werden, daß sie diesem allmählich ihre eigene Form aufprägen.

Bei dem ersteren bekannten Verfahren erfolgt die Bearbeitung, da der Arbeitsspalt zwirnen den Elektro den und dem Werkstück nicht zu groß sein darf, wenn ein vernünftiger Wirkungsgrad erreicht werden soll, in mehreren Stufen unter Verwendung einer Reihe von unterschiedlichen Elektroden, wobei die nacheinander verwendeten Elektroden immer etwas mehr der fertigen Werkstückform angepaßt sind. Ein derartiges Verfahren ist in der GB-PS 11 35 571 beschrieben. Um die Anzahl der erforderlichen Elektroden möglichst klein zu halten, kann das Werkstück vor Beginn der elektrochemischen Bearbeitung durch eine Vorbearbei tung in eine seiner Fertigform grob angenäherte Rohform gebracht werden. Dies erfordert natürlich zusätzliche Arbeitsgänge wie beispielsweise Pressen, Schmieden oder Gießen zur Erzeugung einer geeigneten Rohform, und diese zusätzlichen Bearbeitungsgänge belasten natürlich die Gesamtfertigungskosten.

Das letztere bekannte Verfahren arbeitet mit einer aus der GB-PS 10 65 485 bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Gattung. Diese bekannte Vorrichtung weist zwei Elektroden auf, deren Hauptteile jeweils eine einer Profilseite der gewünschten Tragflügelform entsprechend gestaltete Arbeitsfläche haben und die im Zuge der elektrochemischen Bearbeitung des Werkstücks aufeinanderzu bewegt werden. Die beiden Seitenteile jeder Elektrode sind, bezogen auf die herzustellende Schaufel, am oberen und unteren Ende des Elektrodenhauptteils angeordnet und mit dem Hauptteil gemeinsam in Richtung auf das Werkstück zu sowie senkrecht zu dieser Annäherungsbewegung, also

parallel zur Richtung der Arbeitsfläche des Hauptteils, relativ zum Hauptteil verschiebbar, um die Eckbereiche zwischen Schaufelblatt und Fußplatte bzw. Deckband der herzustellenden Schaufel auszuarbeiten.

Während die bekannte Vorrichtung den Vorteil hat, daß die nach dem billigsten Fertigungsverfahren erzeugbare Rohform des Werkstücks als Ausgangsform für die elektrochemische Bearbeitung benützt werden kann, stehen dein wesentliche Probleme gegenüber. Bei der Herstellung der gewünschten Tragflügelform werden nämlich, während sich die Elektroden näher zueinander hin bewegen und das Werkstück allmählich seine endgültige Form erreicht, insbesondere im Bereich der Profilvorderkante und der Profilhinterkante' des Schaufelblattes elektrische Feldeffekte wirksam, die eine verstärkte Materialabtragung an den Schaufelblattkantenbereichen bewirken.

Es ist zwar möglich, die Elektroden an ihren Kanten derart zu gestalten, daß sich der Abtragungseffekt durch die Felderscheinungen an den Kanten des Schaufelblattes beherrschen iassen, jedoch beeinträchtigt die modifizierte Form der Elektroden die während früherer Bearbeitungsstufen hergestellte Werkstückfornu Es ist sehr schwierig, eine Elektrodenform zu finden, die einen brauchbaren Kompromiß zwischen der Beeinträchtigung der im Zuge vorangegangener Bearbeitungsschritte erzeugten Werkstückform und den Feldwirkungen während der späteren Bearbeitungsphasen ergibt, damit man auch im Bereich der Schaufelblattkantcn eine einwandfreie Tragflügelform erhält.

Hat die Rohform bzw. Ausgangsform des Werkstücks eine bekannte Geometrie, läßt sich das Schaufelblatt ohne allzu große Schwierigkeiten mit korrekten Kanten herstellen. Handelt es sich aber bei dem Ausgangswerkstück um ein beispielsweise rohgeschmiedetes Werk- stück, so ist es äußerst schwierig, wenn nicht gar unmöglich, die Elektrodenform derart zu korrigieren, daß sich am fertigen Schaufelbatt die korrekte Kantengeometrie ergibt.

Daher ist es fast immer notwendig, die Bearbeitung des Schaufelblattes mit einem Polieren der Vorder- und Hinterkante des Schaufelblattes als weiterem Bearbeitungsgang abzuschließen, wobei es sich um einen zeitraubenden Arbeitsgang handelt, der wiederum die Herstellungskosten der Schaufei beträchtlich belastet.

Eine weitere Schwierigkeit liegt darin, daß die gegebenenfalls vor der Bearbeitung des Schaufelblattes auf ihre Fertigmaße bearbeitete Fußplatte abgedeckt werden muß, um eine unerwünschte Mitbearbeitung der Fußplatte im Zuge der Formgebung des Schaufelblattes so mit den sich daraus ergebenden unerwünschten Änderungen ihrer Abmessungen zu verhindern. Wenn die Fußplatte alternativ dazu zusammen mit dem Schaufelblatt bearbeitet wird, entsteht jedoch, wenn sich die Elektroden einander annähern, im Bereich der aneinanderstoßenden Elektrodenkanten ein Grat an der Fußplatte. In jedem Falle ist eine wettere Polierbearbeitung notwendig, um entweder den Grat zu entfernen oder einen sauberen Übergang zwischen Schaufelblatt und Fußplatte herzustellen, und diese Poliervorgänge μ erfordern in beträchtlichem Maße Geschick und Zeit und bringen so eine weitere Verteuerung der Schaufel mit sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung einer tragflügelartigen Strömungsmaschinenschaufel oder eines anderen Werkstück*,} mit Seiten und Stirnflächen zu schaffen, die eine Bearbeitung im gesamten, einen Winkel von 360° umfassenden Umfangsbereich aller Werkstückseitenflächen und gleichzeitig einer Stirnfläche bzw. Fußplatte so vollständig und mit so guter Qualität ermöglicht, daß im Anschluß an die elektrochemische Bearbeitung kein weiterer Bearbeitungsgang und kein Polieren mehr erforderlich ist

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst.

Wenn es sich bei dem zu bearbeitenden Werkstück um eine Strömungsmaschinenschaufel mit tragflügelförmigen Schaufelblatt handelt, sind zwei einander gegenüberliegende Elektroden vorgesehen, die beiderseits des Werkstücks angeordnet sind. Jede Elektrode weist einen Hauptteil auf, dessen dem Werkstück zugewandte Arbeitsfläche entsprechend dem herzustellenden Tragflügelprofil der Schaufel geformt ist. Weiter weist jede Elektrode ein erstes Seitenteil zur Bearbeitung der Schaufelvorderkante und ein zweites Seitenteil zur Bearbeitung der Schaufelhinterka¹/⁷*: auf. In ihrer im Zuge des Bearbeilungsvorgangs erreichter Endstellung bilden die Elektroden einen Hohlraum, der das tragflügelförmige Schaufelblatt in seinem vollen, einen Winkel von 360° umfassenden Umfangsbereich mit Bezug aiii die Schaufellängsachse umschließt

Vorzugsweise sind die Seitenteile jeder Elektrode elastisch zum Werkstück hin und vom Elektrodenhauptteil weg vorgespannt, so daß zwischen dem Hauptteil und den Seitenteilen ein Spiel gegebea ist und die Relativverschiebung zwischen den Seitenteilen und dem Hauptteil der Elektrode erfolgt dadurch, daß die Seitenteile jeder Elektrode an denjenigen der anderen Elektrode bzw. Elektroden anstoßen, so daß ihre eigene Vorschiebbarkeit zum Werkstück hin beendet wird, während der Elektrodenhauptteil weiter zum Werkstück hin vorgeschoben wird.

Es können Mittel zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen den Elektroden und dem Werkstück in eine Richtung vorgesehen sein, die außer der genannten, zur jeweiligen Arbeitsfläche etwa senkrechten Richtungokomponente eine unter einem Winkel dazu verlaufende Richtungskomponente aufweist. Diese Mittel können entweder das Werkstück selbst verschieben oder eine Führung aufweisen, welche jede Elektrode längs der genannten resultierenden Richtung, also längs einer zum Werkstück schräg verlaufenden Bahn führt. Die Verschiebungsrichtung jeder Elektrode weist demgemäß eine zu ihrer Arbeitsfläche etwa senkrechte Richtungskomponente und eine dazu unter einem Winkel verlaufende Richtungskomponente auf.

Handelt es sich bei dem Werkstück um eine tragflügeiförmige Strömungsmaschinenschaufel, werden zwei einander zugewandte Elektroden verwendet, die auf beiden Seiten der Schaufel angeordnet werden und deren Hauptteil jeweils eine Bearbei'.ungsfläche aufweist, die entsprechend der jeweiligen Profilform der betreffenden Schaufelseite geformt ist, und wobei die Seitenteile zur Bearbeitung von Vorder- und Hinterkante des Schaufeibis'.tes dienen. Die Beendigung der Annäherungrbewegung der Seitenteile der Elektroden erfolgt dadurch, daß die Seitenteile der einen Elektrode nach einer bestimmten Bewegungsdistanz an denjenigen der anderen Elektrode anstoßen.

Während sich die Elektroden in der erstgenannten, zur Arbeitsfläche etVAi senkrechten Richtungskomponente an das Werkstück annähern, erzeugen sie eine ziemlich genaue Geometrie des Werkstücks. In dem Zeitpunkt, in welchem elektrische Feldwirkungen

infolge der geringen Dicke der Werkstückkantenbereiche wesentlich zur Wirkung kommen, ist das Werkstück bereits vollständig von den Elektroden umschlossen und ihre Abtragwirkung auf das Werkstück läßt sich vorhersagen. Demzufolge läßt sich die Form des von den Elektroden zu bildenden Hohlraums besser im Sinne einer genauen Erzeugung der gewünschten Fertigform des Werkstücks vorherbestimmen.

Einige Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine Vorrichtung nach der Erfindung.

F i g. 2 die Elektrodenanordnung der Vorrichtung nach F i g. I während des Bearbeitungsvorgangs.

Fig. 3 die am Ende des Bearbeitungsvorgangs erreichte Endstellung der Elektroden der Vorrichtung nach Fig. I.

F i g. 4 fünf aufeinanderfolgende, mit a bis c

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Vorrichtung nach Fig. I bearbeiteten tragflügelförmigen Strömungsmaschinenschaufel, wobei die Darstellung a das Ausgangswerkstück und die Darstellung e das Fertigwerkstück zeigt.

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführunesform der Elektrodenanordnung der Vorrichtung nach Fig. I.

F i g. 6 eine weitere Ausführungsform der Elektrodenanordnung, und

F i g. 7 eine Elektrode einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung.

F i g. I zeigt eine Vorrichtung mit einer Elektrodenanordnung zum Einsatz in Verbindung mit irgendeiner herkömmlichen elektrochemischen Bearbeitungsanlage. Die Erfindung bezieht sich nur auf die Elektrodenanordnung selbst und die Arbeitsweise der Elektroden weshalb die an sich bekannte elektrochemische Bearbeitungsmaschine, auf welcher die Elektrodenanordnung montiert ist. nicht im einzelnen beschrieben wird.

Die Elektrodenanordnung weist ein Gehäuse 1 aus elektrisch isolierendem Material und zwei darin geführte Elektroden 2 und 3 auf. Die Elektroden 2 und 3 sind an verschiebbaren Haltern 4 und 5 befestigt, wie sie bei jeder herkömmlichen Maschine zu finden sind, und die Elektroden sind mit einer zu der vertikalen Gehäuseachse 6 senkrechten Richtungskomponente an das Werkstück heran bzw. von dieser weg verschiebbar, indem ihre Halter in einer unter 45 zur Achse 6 verlaufenden Richtung verschoben werden.

Das Werkstück 7 ist in einer Halterung 8 montiert, in welcher es mittels einer mit Schraubgewinde versehenen Spannvorrichtung 9 so festgespannt ist. daß es bezüglich der vertikalen Gehäuseachse 6 ausgerichtet ist. Die Spannvorrichtung weist einen elektrischen Anschluß 10 auf. über welchen das Werkstück bezüglich der beiden Elektroden 2 und 3. die negatives Potential haben, auf positivem Potential gehalten wird. Freilich können die Spannvorrichtung und das Werkstück auch auf einem neutralen Potential und die Elektroden auf einem demgegenüber negativen Potential gehalten werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Werkstück ein Rohling einer Verdichterschaufel für ein Gasturbinentriebwerk. Die Schaufel weist einen Schaufelfuß 12. eine Fußplatte 13 und ein tragflügelförmiges Schaufelblatt 14 > jf. Es ist hierbei zweckmäßig, die Aniagcflächcn der Haiierjng so ?.u gestalten, daß der schwalbenschwanzförmige Schaufeifuß unmittelbar gegen diese Anlageflächen der Halterung gespannt werden kann.

Zur Zufuhr eines Elektrolyten aus irgendeiner an sich bekannten Elektrolytversorgung der Matchine sind Zuflußkanäle 15 und 16 vorgesehen. Der Elektrolyt tritt

■> durch diese Zuflußkanälc 15 und 16 am schaufelfußseitigen Werkstückende ein, strömt durch den Spalt zwischen dem Werkstück und den Elektroden und tritt durch einen Auslaßkanal 17 wieder aus dem Gehäuse 1 aus.

ίο F i g. 2 zeigt die mehrteiligen Elektroden zur Herstellung des Schaufelblattes einer Verdichterschaufel im einzelnen. Jede Elektrode weist einen Hauptteil 21 und zwei Seitenteile 22 bzw. 23 auf, welch letztere so geführt sind, daß sie relativ zum Hauptteil zum Werkstück hin

'■> und von diesem weg verschiebbar sind. Durch Gummiklötze 24 sind die Seitenteile 22 bzw. 23 elastisch in Richtung vom Hauptteil 21 weg vorgespannt. Die größtmöglichen Abstände 25 zwischen den Seitenteilen

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m 26 begrenzt.

Das Werkstück ist in einer Phase des Bearbeitungsvorgangs dargestellt, in welcher die Elektroden als Ganzes zum Werkstück hin bewegt werden, indem sie unter 45" zur vertikalen Gehäuseachse 6 verschoben

->^r> werden. Das Werkstück ist so positioniert, daß die Längsachse des Schaufelblattes vertikal verläuft, so daß die Elektroden 2 und 3 nicht nur zueinander hin und demzufri'ge an den Schaufelblatteil des Werkstücks heran, sondern auch in Richtung zum Schaufelfuß 12 des

"' Werkstücks hin bewegt werden. Bei fortschreitender Bearbeitung beginnt sich auch die Fußplatte 13 gleichzeitig mit dem Schaufelblau zu formen.

Das Werkstück weist anfänglich eine größere Breite als die fertige Sehncnlänge des Schaufelblattes auf. Wie

>■> aus der Zeichnung hervorgeht, weisen die Hauptteile 21 der beiden Elektroden 2 und 3 jeweils eine Bearbeitungsfläche 30 bzw. 31 auf. die entsprechend der jeweils herzustellenden Profilseite des Schaufelblattes geformt ist. Die relativ zum I lauptteil beweglichen Seitenteile 22

■»> bzw. 23 sind so angeordnet, daß sie das Wersktück auf die korrekte Sehnenlängc bringen.

Wenn sich die beiden Elektroden 2 und 3 einander annähern, wirken sich elektrische heldwirkungen aufgrund des elektrischen Bearbeitungsstromes, welche

^4S die Werkstückkanten verstärkt beeinflussen, nur auf diejenigen Bereiche der Werkstückkanten aus. die ohnehin von den Seitenteilen 22 und 23 der Flcktroden abgetragen werden. Wenn die Seitenteile 22 und 23 der beiden Elektroden schließlich aneinander anstoßen, sind

"·" die Profilsei'cn des Schaufelblattes schon nahezu auf ihre Fertigmaße bearbeitet, und der Bearbeitun >vorgang geht in eine Gesamtbearbeitung des von den Elektroden vollständig umschlossenen Schaufelblattes über.

« Nachdem die Seitenteile 22,23 der beiden Elektroden 2 und 3 aneinander angestoßen sind, ist es notwendig, die Bearbeitung noch weiter fortzusetzen, um die Grate an der Vorder- und Hinterkante der Schaufel abzutragen. Würde dies bei stillstehenden Elektroden, d. h. bei

h" in ihrer bis dahin erreichten Stellung verbleibenden Elektroden 2 und 3 erfolgen, würde man aufgrund des stets größer werdenden Bearbeitungsspaltes zwischen Werkstück und Elektroden allmählich die Kontrolle über die Bearbeitungsgenauigkeit verlieren, da die

^hS Kanten aufgrund ihrer dünnen Querschnitte und der daraus folgenden. Feldkonzentrationswirkungen verhältnismäßig schnell abgetragen würden. Außerdem würden die Obergangsradien zwischen der Fußplatte

und dem Schaufelblatt unannehmbar groß werden.

Dus endgültige Fertigbearbeiten oder Trimmen des Schaufelblattes erfolgt daher, während die Vorschubbewegung der Elektrcdenhauptteile 21 weiter fortgesetzt wird, so daß sich diese relativ zu den Seitenteilen weiter aufeinander zu bewegen und die Bearbeitung der Profilseiten in kürzester Zeit bei kontrolliertem Arbeittv-alt und optimaler Geschwindigkeit erfolgt und dadurch eine große Maßgenauigkeit der Profilflanken erhalten wird. Die eine schnelle Abtragung der Grate an der Schaufelvorder- und Hinterkante bewirkenden Kanteneffekte des elektrischen Feldes werden dabei während einer kurzen Zeit vorteilhaft ausgenutzt.

Da die Steuerung der Bearbeitung eines vollständig umschlossenen Werkstückes einfacher vorhersagbar ist, können die Vorder- und Hinterkante zusammen mit den Profilflanken also mit großer Genauigkeit auf ihr Fertigmaß gebracht werden, so daß die Notwendigkeit eines nachfolgenden Poliervorganes entfällt.

Gleichzeitig bewegen sich die Elektroden als Ganzes zum schaufelfußseitigen Werkstückende hin und bearbeiten dadurch auch die Fußplatte. Eine ausreichende Elektrodenbewegung zur Fußplatte hin führt zu einer vollständigen Fußplattenbearbeitung und zur Beseitigung von Graten, die bei der Bearbeitung durch die Elektrodenseitenteile im Vorder· und Hinterkantenbereich des Schaufelblattes noch stehengeblieben sind. Da die Bearbeitung der Fußplatte gleichzeitig mit der Fertigbearbeitung des Schaufelblattes abläuft, ist bei Beendigung der Schaufelblattbearbeitung auch die Fußplf'te auf das korrekte Fertigmaß bearbeitet.

Die Relativbewegung zwischen den Elektroden und dem Werkstück für die Fertigbearbeitung des Schaufelblattes und der Fußplatte wird dadurch ermöglicht, daß die Seitenteile 22 und 23 relativ zum jeweiligen Elektrodenhauptteil beweglich an diesem angeordnet sind. Während die Elektrodenhauptteile 21 der beiden Elektroden sich weiter zueinander hin bewegen, wenn die Seitenteile 22 und 23 bereits aneinander anstoßen, verringern sich die Zwischenräume 25 zwischen den Seitenteilen und dem jeweils zugehörigen Hauptteil allmählich und die elastischen Gummiklötze werden Schaufelblattes nach der Fertigbearbeitung, wobei es sich um die in der in F i g. 3 gezeigten Elektrodenendposition erzeugte Form handelt.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Größe des Schaufelfußteils mit der Fußplatte sich allmählich verringert, während die Elektroden im Zuge ihrer unter 45° verlaufenden Vorschubbewegung die Fußplatte bearbeiten. Diese Relativbewegung zwischen den Elektroden und der Fußplatte ermöglicht eine ausreichende Bearbeitung der Fußplatte bis auf ihre Fertigmaße.

Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform der Elektrodenanordnung, bei welcher die relativ zum jeweiligen Hauptteil bewegbaren Seitenteile 22 und 23 mit Ansätzen 40 versehen sind, die in Nuten 41 des jeweiligen Elektrodenhauptteils 21 geführt sind. Die elastischen Gummiklötze 42 sind hierbei beiderseits dieser Ansätze angeordnet. Durch diese Konstruktion können die Seitenteile mit größerer Genauigkeit rechtwinklig mit Bezug auf den Elektrodenhauptteil 21 gehalten werden. In jeder Nut 41 ist ein einziger Anschlag 43 vorgesehen, der die Verschiebbarkeit der Seitenteile vom jeweiligen Hauptteil weg begrenzt.

Es können natürlich auch andere elastische Elemente zur Vorspannung der Seitenteile 22 bzw. 23 vom jeweiligen Hauptteil 21 weg vorgesehen sein, beispielsweise Federn.

Fig.6 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der FJektrodenanordnung, die geringfügig anders als die vorbeschriebenen Ausführungsformen arbeitet. Bei der Anordnung nach Fig. 6 sind die Elektroden nämlich so geführt, daß sie senkrecht zur Werkstückachse verschiebbar sind, um das Schaufelblatt mit seiner Vorder- und Hinterkante zu bearbeiten, und die zur Bearbeitung der Fußplatte erforderliche Relativbewegung zwischen den Elektroden und dem Werkstück erfolgt durch Verschieben des Werkstücks selbst längs seiner Längsachse. Der dazu erforderliche Mechanismus ist bei Maschinen der in Rede stehenden Art an sich bekannt.

Fig. 7 zeigt eine noch weitere Abwandlung der in F i g. 5 gezeigten Elektroden, wobei der Ansatz 40 jedes

Teile der Elektroden 2 und 3 und des Werkstückes sind in Fig. 3dargestellt.

F i g. 4 zeigt die aufeinanderfolgenden Bearbeitungsphasen und die Zwischenformen des Werkstücks zwischen dessen Rohform (F i g. 4a) und dessen Fertigform (Fig. 4b). Die Ausgangsform (Fig. 4a) ist ein Rechteckkörper, an welchem der Schaufelfuß bereits herausgearbeitet worden ist. Abgesehen davon kann aber die Ausgangsform des Werkstücks jeweils im Hinblick auf einen Kompromiß zwischen den Kosten des während der elektrochemischen Bearbeitung des in seiner Fertigform tragflügelartigen Schaufelblattes abgetragenen Verlustwerkstoffes und den Kosten der Herstellung einer Vorform gewählt werden, die der endgültigen Tragflügelform näher als die Rechteckrohform kommt. F i g. 4b zeigt die bei der Elektrodenstellung nach Fig. 2 erreichte Zwischenform des Werkstücks, wobei die Elektroden bereits begonnen haben, das Werkstück zu formen. Fig.4c zeigt eine weitere Zwischenstufe des Werkstücks. Bei der in Fig.4d gezeigten Zwischenstufe sind die Seitenteile 22 und 23 der Elektroden gerade aneinandergestoßen und haben spitzenförmige Grate an Vorder- und Hinterkante des Schaufelblattes und der Fußplatte zurückgelassen. Fig.4-e zeigt die Fertigform der Fußplatte und des welche ein Riegel 46 hineinragt, der eine Trennung des

*'■· betreffenden Seitenteils vom Hauptteil 21 verhindert und außerdem in ähnlicher Weise wie die in Fig. 5 gezeigten Zapfen 43 als Anschlag zur Begrenzung der Seitenteilbewegbarkeit dient. Die Enden beider Seitenteile jeder Elektrode und deren Hauptteil sind durch

w einen daran befestigten Kupferblechstreifen 47 miteinander verbunden, der die Seitenteile auf dem gleichen elektrischen Potential wie den Hauptteil hält. Der Streifen 47 ist flexibel und bei 48 und 49 mit einer Ausbuchtung versehen, um die Relativbewegung der

Seitenteile bezüglich des Hauptteils zu ermöglichen.

Da. wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, mittels der Erfindung das Problem der Fertigbearbeitung von Schaufelblatt und Fußplatte einer Strömungsmaschinenschaufel im Zuge eines

w> einzigen elektrochemischen Bearbeitungsvorgangs gelöst wird, können die billigsten Ausgangsformen des Werkstücks Anwendung finden. Die Erfindung ermöglicht auch eine Bearbeitung des Schaufelfußes zuerst, solange noch ein leicht einzuspannender Materialbiock vorhanden ist. der auch die Bearbeitungskräfte bei der Schaufelfußbearbeitung leicht aufnehmen kann. Durch den Wegfall der Poliervorgänge, die bei bekannten Fertigungsverfahren bei Schaufelblatt und Fußplatte

nach der elektrochemischen Bearbeitung noch erforderlich sind, sowie durch den Wegfall einer gegebenenfalls erforderlichen Einbettung des Schaufelblattes /ur Einspannung der Schaufel bei der Fertigbearbeitung des Schaufelfußes ergeben sich beträchtliche Zeit- und Kosteneinsparungen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken, mit einer Anzahl von Elektroden, die jeweils einen Hauptteil mit einer dem Werkstück zugewandten, entsprechend dessen Fertigform gestalteten Arbeitsfläche und zwei an dem Hauptteil angeordneten Seitenteilen aufweisen, wobei die Elektroden jeweils mindestens mit einer zu der Arbeitsfläche ihres Hauptteils senkrechten Richtungskomponente an das Werkstück heranbewegbar sind und wobei die Seitenteile mit dem Hauptteil gemeinsam sowie relativ zu diesem beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (22, 23) in durch Anschläge (26, 43, 46) beschränktem Maße relativ zum Hauptteil (21) in eine über dessen Arbeitsfläche (30,31) hinaus vorspringende Stellung verschiebbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Bearbeitung einer Strömungsmaschinenschaufel mit tragflügelförmigem Schaufelblatt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander zugewandte Elektroden (2, 3) vorgesehen sind, deren Hauptteile (21) zur Bearbeitung der beiden Schaufelseiten und deren Seitenteile (22, 23) zur Bearbeitung von Schaufelvorderkante und Schaufelhinterkante dienen, und die in ihrer im Zuge des Bearbeitungsvorgangs erreichten Endstellung das Schaufelblatt (12) in dessen vollem, einen Winkel von 360° umfassenden Umfangsbereich umschließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2,3) außer mit der genannten zur jeweiligen Arbeitsfläche im wesentlichen senkrechten Richtungskomponente auch mit einer dazu unter einet« Winkel verlaufenden Richtungskomponente relativ zum Werkstück (7) verschiebbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativverschiebung zwischen Werkstück (7) und Elektroden (2,3) in Richtung der genannten weiteren Richtungskomponente durch Verschieben des Werkstücks erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (2, 3) jeweils in einer aus der zur Arbeitsfläche im wesentlichen senkrechten Richtungskomponente und der weiteren, dazu unter einem Winkel verlaufenden Richtungskomponente resultierenden Richtung verschiebbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (22,23) jeder Elektrode (2, 3) durch Federmittel (24, 42) elastisch in Richtung vom Hauptteil (21) weg und zum Werkstück (7) hin vorgespannt sind.