DE1615328A1

DE1615328A1 - Verfahren und Gepaet zur Erhoehung der Massgenauigkeit beim elektrochemischen Fraesen

Info

Publication number: DE1615328A1
Application number: DE1967J0033405
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Dr-Chem Inoue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-04-12
Filing date: 1967-04-10
Publication date: 1972-02-24
Also published as: BE696870A; ES339161A1; SE334278B; CH478625A; GB1176839A; DE1615328B2

Description

MIS 328

Patentanwälte

DipWnsÄ

München 2> Rosentiül
Tel. 261989

• . Kiyoshi INOTJE . "

100 Sakato, Kawasaki, Kanagawa, Tokio / Japan

Verfahren und Gerät zur Erhöhung der Maßgenauigkeit beim elektro-

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chemijchen_Fräsen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Gerät Zur Erhöhung der ilaßgenauigkeit beim elektrochemischen Fräsen (grinding) und insbesondere auf ein Verfahren zum₇elektrochemischen Fräsen , bei dem eine exaktere formgebende Bearbeitung des Werkstücks, eine Verringerung der Werkzeugabnutzung _f ein geringerer Leistungsbedärf und eine bessere Oberflächenbeschaffenheit des fertigen Werkstücks gewährleistet sind. .-;_.._;..--^;:

Elektrochemischer Fräsmethoden bedient man sich seit vielen Jahren, da beim elektrochemischen Fräsen eine ausgezeichnete Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks erhalten werden kann und da die Möglichkeit besteht, Metalle von unterschiedlicher Härte ■; maschinell zu bearbeiten» Bei den bekannten Anordnungen zum elektrochemischen Fräsen oder Schleifen werden ein ,nllgömoi-ft leitfähi-Werkzeug (beispielsweise eine Öchleifscheibe, bei der Diamanten

■ : : ^: ' . ■■ - an

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an eine Metalloberfläche gebunden sind) und das Werkstück gegeneinander gedrückt, wobei durch die Mamantpartikel oder durch andere Hilfsmittel ein sehr kleiner Elektrodenabstand bestimmt wird, durch den hinduroh ein Elektrolyt in Form eines Ulms bei der Rotationsbewegung der Werkzeugelektrode mitgeführt wird.

Demgegenüber wurden nun neuartige Möglichkeiten des elek-•trochemischen Fräsens entwickelt, die es gestatten, die mit diamant« bestückten Frässcheiben und anderen Hilfsmitteln zur Aufrechterhaltung des vorerwähnten geringen ElektrodenabStandes verbundenen Hachteile auszuschalten. Weisen nämlich die Elektrode und der Elektrolyt annähernd den gleichen spezifischen Widerstand auf, so sind Diamanten oder andere, zur Einhaltung des Elektrodenabstands dienende Partikel insofern entbehrlich, als der Elektrolytfilm, der an sich schon in dem Zwischenraum zwischen den Elektroden vorhanden ist und /oder die Unebenheiten in jeder der beiden Elektrodenoberflächen ausfüllt, einen wesentlichen Teil des Bearbeitungsstroms leitet, so daß eine elektrochemische Erosion stattfinden kann ungeachtet der Tatsache, _: daß das Werkstück dazu tendiert,.in unmittelbare Berührungteanlage gegen die Elektrode zu gelangen.

Es wurde festgestellt, daß im wesentlichen alle elektrochemischen Fräsverfahren Nachteile aufweisen, deren Ursachen nur teilweise geklärt sind, die anscheinend aber aus der Beschaffenheit und der Eigenart des in dem Zwischenraum zwischen den Elektroden sowie auf den Oberflächen von Elektrode und Werkstück vorhandenen Elektrolyten herrühren. So kommt es beispielsweise bei Verwendung einer schnell umlaufenden Werkzeugelektrode zur Bearbeitung eines leitenden Werkstücks und bei der hiermit verbundenen Verteilung eines Elektrolyten in der Umfangsrichtung des Werkzeugs häufig zu

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Hinter schneidungen an den--Eck-, Winkel- oder Kantenteilen. Diese Hinterschneidiingen· liegen, dann oftmals nicht mehr im Rahmen der vorgesehenen Bearbeitungstoleranzen, wodurch das elektrochemische Schleifverfahren für.gewisse Zwecke ungeeignet wird. Untersuchungen haben gezeigt, daß ein Zusammenhang "besteht zwischen dem Ausmaß der Hinterschneidungserscheinungen und der Eigenart des auf das umlaufende Werkzeug aufgetragenen Elektrolyten* Insbesondere wird angenommen, daß der stromführende Elektrolyt "bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten der rotierenden Schleifscheibe unter der Fliehkraftwirkung sowie entgegen den im Sinne eines Pesthaltens des flüssigen Elektrolyten an der Scheibe wirkenden Oberflächenkräften dazu neigt, sich von der Werkzeugoberfläche abzulösen. Sollen in dem Werkstück mit Hilfe einer entsprechend profilierten Scheibe Rippen oder Killen ausgeformt werden, so zeigt sich daher jeweils am Rillenfuß eine Neigung zu einer Kanalbildung oder rinnenförmigen Aushöhlung. Da die Bearbeitung dann vorzugsweise am Sillenfuß ansetzt, werden die Rippen in entsprechend geringerem Maße dem Bearbeitungsstrom ausgesetzt und können- von der elektrochemischen Fräswirkung unberührt bleiben.

Die Erfindung hat demgemäß zur Hauptaufgabe, ein Verfahren und Gerät zur Erhöhung oder Verbesserung der Maßgenauigkeiit beim elektrochemischen Fräsen zu schaffen.

Die Erfindung hat weiterhin zur Aufgabe, ein Gerät für das elektrochemische Fräsen zu schaffen, das eine wesentlich bessere Maßhaltigkeit als bisher erlaubt. ^:*"

Die Erfindung hat weiterhin zur Aufgabe, ein Verfahren zum elektrochemischen Fräsen metallischer Werkstücke zu schaffen,

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das eine gute Maßgenauigkeit, eine verbesserte Oberflächenbeschaffenheit, eine größere Bearbeitungsgeschwindi'gkeit und eine geringere Elektrodenabnutzung gewährleistet.

Noch weiterhin hat die Erfindung zur Aufgabe, ein Gerät zum elektrochemischen Fräsen von Werkstücken zu schaffen, mit dem man an den Werkstücken unter genauer übertragung des Werkzeugprofils komplizierte Profile ausbilden kann.

Biese und weitere Aufgaben, die sich aus dem nachfolgenden ergeben, werden im Rahmen der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, das auf der überraschenden Peststellung beruht, daß die Maßgenauigkeit beim elektrochemischen Fräsen oder Schleifen um ein Vielfaches verbessert werden kann, indem man die Beschaffenheit des Elektrolytfilms unmittelbar auf der Werkzeugelektrode überwacht. Der Ausdruck "überwachen" soll dabei in der Bezugnahme auf den auf die Werkzeugelektrode oder die Frässcheibe aufgebrachten Elektrolyten sowohl auf Abänderungen in der Zusammensetzung des Elektrolyten als auch auf Änderungen in seinen physikalischen Gegebenheiten unmittelbar auf der Elektrodenoberfläche abzielen, wobei die Neigung zum Auftreten von Hinterschneidungserscheinungen an dem Werkstück, zum Auftreten von Erscheinungen einer ungleichmäßigen Erosion an den einander gegenüberliegenden Oberflächen und dergleichen in über- ^raschender Weise zurückgedrängt werden kann, wenn der so modifizierte Elektrolyt in den Zwischenraum zwischen den Elektroden eingebracht ist.

Als enger gefaßtes Merkmal der Erfindung und im Rahmen eines bestimmten Aspekts des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, den überschüssigen Elektrolyten von der Elektrodenoberfläche abzustreifen, und zwar unmittelbar bevor diese rotierende

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Oberfläche

Oberfläche beiiii Bearbeitungsvorgang in die Gegenüberstellung zum Werkstück gelangt. TJnter dem "Ab streif en" des Elektrolyten sei hiör die Entfernung sämtlicher Aliteile des Elektrolyten mit Ausnahme ■ eines dünnen Ulms oder einer im wesentlichen monomolekularen Schi cht, die infoIge der Gb erflächenspannung: ο der.ahnli eher' Kräfte auch danach noch an der Elektrodenoberfläche anhaftet, verstanden.

Das Abstreifen des Elektrolyten kann im Rahmen der Erfind dung in- Abhängigkeit vom. Aufbau der Elektrode und dergleichen Faktoren in verschiedener Weise erfolgen* So wurde insbesondere-bei einer tief profilierten Elektrode festgestellt,daß der überschussige Elektrolyt entfernt und auf der Arbeitsoberfläöhe der Werkzeugelektrode ein verhältnismäßig dünner Film oder eine'monomolekulare' Schicht des Elektrolyten ausgeformt werden kann, wenn man ..gegen diese Oberfläche einen Quetscher oder Abstreifer mit komplementärer. Profilausbildung in. Form einer verhältnismäßig steifen, dünnen Folie drückt. Die Folie, die aus Zelluloid, -Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen oder aus einem anderen Kunstharz mit geringem Beibungskoeffizienten, das von dem Elektrolyteh nicht angegriffen wird, bestehen kann, kann dabei zu einer gegen die Oberfläche gerichteten Wischwirkung betätigbar sein oder als Abschöpfflache für die Flüssigkeit wirken,; um so: den ElektrolytüberBch^ß ^{Ton der} Oberfläche abzuleiten. Andererseits kann die Ausbildung eines dementsprechend dünnen Elektrolytfilms auch dadurch gewährleistet werden, daß man in enger Gegenüberstellung zur Arbeitsöberflache einen Säug-_: stutzen vorsieht, der zum Abhebern oder Absaugen des überschüssigen Elektrolyten von der rotierenden Arbeitsfläche betätigbar ist. Es konnte dabei festgestellt werden, daß unabhängig von der Stärke der Jeweils angelegten Saugkräfte eine genügende llenge des Elektrp,-

auten.

lyten haftenbleibt, um die elektrochemische Fräswirkung hervorzubringen, wobei praktisch alle Hinterschneidungserscheinungen ausgeschaltet werden. Zusätzlich zu diesem.Absaugen oder auch anstelle des Absaugens kann im Rahmen der Erfindung fernerhin vorgesehen sein, zum Entfernen des überschüssigen Elektrolyten einen starken Gasstrahl gegen die Arbeitsoberfläche zu richten.

In einem weiteren Aspekt zielt die Erfindung darauf hin, die elektrochemische Präswirkung dadurch erheblich zu verbessern, daß der Elektrolyt auf der Werkzeugelektrodenoberfläche vor dem Mitführen des Elektrolytfilms in die Gegenüberstellung zum Werkstück auf elektrischem Wege eine Umwandlung erfährt. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung kann ein Hilfselektrodenglied in Gegenüberstellung zur Arbeitsoberfläche vorgesehen sein, so daß der .Elektrolytfilm den Abstand zwischen der Hilfselektrode und der Werkzeugelektrode überbrückt, wobei Schaltvorrichtungen vorgesehen sind, um zwischen dieser Hilfselektrode und der Werkzeugelektrode einen Strom mit modifizierender Wirkung übergehen zu lassen. Es hat sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, als Hilfselektrode einen Austrittstutzen oder eine Austrittdüse für den strömenden Elektrolyten vorzusehen, wodurch sichergestellt wird, daß eine Strombahn durch den auf die Arbeitsoberfläche gerichteten Elektrolytstrahl zur Terfügung steht.

Obwohl die Vorgänge bei der auf elektrischem Wege erfolgenden Umwandlung des Elektrolytfilms in ihren Auswirkungen auf die Bearbeitungsgenauigkeit beim elektrochemischen Fräsen nicht ■ restlos geklärt sind, so kann doch angenommen .wenden, .daß in-dem ^ Film in der einen oder anderen Form eine elektrolytische Zerset- -

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zung, Ionisierung oder dergleichen erfolgt, wobei die Umwandlung eine solche mit einer Rekombinationszeit.oder Restaurationszeit ist, die kürzer ist als die für das Mitführen des umgewandelten Elektrolyten in die Zwischenflächenbereiche erforderliche Zeitspanne. Es ist auch denkbar, daß durch die Wechselstromerregung (und insbesondere durch die Hochfrequenzaktivierung des Elektrolyten) ein Durchbrechen jeglicher Polarisationseffekte oder eine Aktivierung der Grenzfläche Elektrolyt/Elektrode" bewirkt wird, wodurch ein gleichmäßiger Übergang des Bearbeitungsstroms zwisehender Werkzeugelektrode und dem Werkstück erleichtert wird. I^iirch diese modifizierende Wirkung auf die Grenzfläche Elektrode/Elektrolyt kann darüber hinaus möglicherweise auch die Haftung des Elektrolyten an der Werkzeugelektrode verbessert werden, wodurch Hintersehneidungserscheinungen eingeschränkt werden. Auf jeden Fall ist eine, überraschende Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit zu beobachten, wenn ein Elektrp-lytfilm unmittelbar auf der rotierenden Arbeitsoberfläche durch Zuführen eines Gleichstroms, eines Wechselstroms, eines hochfrequenten Wechselstroms (beispielsweise in dem Bereich von 1-Kilohertz bis 3 Megahertz) oder eines mit einem niederfrequenten Wechselstrom (beispielsweise von 30 bis 500 Hertz) oder mit einem hochfrequenten Wechselstrom (beispielsweise im Kilohertz- oder Jiegahertzbereich) überlagerten Gleichstroms behandelt wird. ^J

Die Erfindung hat sich als besonders geeignet für die Anwendung in Verbindung mit Betriebsanordnungen erwiesen, bei denen zum elektrochemisehen Fräsen eine aus Graphit-bestehende Frässcheibe zusammen mit einem Elektrolyten benutzt wird, der einen dykamisehen spezifischen Widerstand hat, der annähernd gleich dem der

Graphitscheibe

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Graphitscheibe ist. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß als Arbeitsstrom Gleichstrom oder Wechselstrom in Präge kommt, wobei der letztgenannte in seiner Wirkweise anscheinend auf einer bevorzugt einsetzenden Erosion des Werkstücks beruht.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Bearbeitungsgenauigkeit im Rahmen der .Betriebsanordnung dadurch verbessert werden, daß man auf die Oberflächenspannung oder auf die Oberflächenspannungseigenschaften des Elektrolytfilms auf der - Arbeitsoberflache Einfluß nimmt. Insbesondere wurde in dieser Hinsicht festgestellt,, daß es vorteilhaft ist, wenn man eine oder mehrere oberflächenwirksame JMit'tel-bildende] organische Verbindungen, wie beispielsweise Olivenöl, Erdöldestillafionsrückstände, Stearinsäure, Capronsäure, Cetylalkohol oder dergleichen, zusetzt, die bei der in der vorbeschriebenen Weise mittels der Hilfselektrode auf elektrischem Fege vorgenommenen Umwandlung und/oder in Verbindung mit den Ionen des Elektrolyten zur Bildung echter Metallseifen oder oberflächenaktiver Mittel in situ neigen« Durch die Anwesenheit oberflächenwellesamer Mittel wird anscheinend die Neigung des Elektrolyten zu eineto Portwandern von der Werkzeugelektrode verringert und dies kommt also, wie bereits ausgeführt wurde, der Vermeidung von Hinterschneidungserscheinungen zugute. Bei den <dde oberflächenwirksamen Mittel bildenden¹ Verbindungen handelt es sich vorzugsweise um höhere organische Alkohole, Säuren oder um Alkylöle, aromatische Öle oder Aralkylöle.

Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß bei einer Anwendung der erfindungsgemäßen Methoden für das elektrochemische Fräsen von Profilen mit kompliziertem Aufbau, von gezahnten oder ausgezackten Gegenständen und dergleichen die Be.arbeitungsgenauigkeit bis auf

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mehr als das 5^fache erhöht werden kann und eine bessere Oberflächenbeschaffenheit erhalten wird. Die vorerwähnten Leistungsverbesserungen lassen das elektrochemische Fräsen hinsichtiich der erzielbaren Maßgenauigkeit in der Tat gegenüber den meisten Formgebungsund Bearbeitungsverfahren wettbewerbsfähig werden.

Die obigen und weitere* Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen mit größerer Deutlichkeit aus der nachfolgenden-Beschreibung in Verbindung mit den beigegebenen Zeichnungen iier-'·. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 und 2 schaubildliche Querschnittsansichten zur-Darstellung des Fließverhaltens des Elektrolyten am Umfang der rotierenden, zum elektrochemischen Fräsen dienenden Scheiben gejnäß. dem bekannten Stand der Technik» .. . .

"Fig. 5 eine Querschnittsansicht zur Darstellung der Hinterschneidungen, die aus dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Fließverhalten resultieren können; :

Fig. 4 und 5 schaubildliche Seitenansichten, zut Darstellung erfindungsgemäßer Betriebsanordnungen zu einem elektrochemischen Fräsen mit besseren Leistungsr&sultaten} ,,/- -.,..-

Fig. 6 eine Querschnittsansicht in einem lpeüge>ae±4 entlang der linie VI-VI der Figur 5 gelegten Schnitt;

Fig. 7 und 8 eine schaubildliche perspektivische Ansicht beziehungsweise eine schaubildliehe Seitenansicht weiterer Ausführungaförmen der Erfindung;

, Fig. -9 ei^e, graphische Darstellung ^onffeitöni,.' di^»McL't·^:--:

der Vorrichtung der Figur 8 erhalten werden können;·

Hg-. 10 und 11 schaubildliche Seitenrisse von■Schleifanordnungen, bei denen die nicht gewölbte Fläche der Scheibe als Arbeitsfläche dient;

Fig* 12 eine perspektivische Teilansicht zur Darstellung eines weiteren Merkmals der Erfindung; "-- ·

Figo 13 eine schaubildliche und teilgeschnittene Seitenansicht» und

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Fräsaufbaus zur Teranschauliehung der Erfindungsgedanken.

In den Figuren 1 und 2 sind schaubildlich die Yerhaltenseigenarten eines Elektrolytfilms F entlang der Arbeitsoberfläche M¹ einer zum elektrochemischen Fräsen eines (nicht dargestellten)
Werkstücks benutzten Graphitscheibe W wiedergegeben. Die profilierte Wandung der Scheibe W ist entlang der Arbeitsfläche mit
einer Anzahl von Hippen R¹, R" und R"¹ init dazwischenliegenden Mulden T¹ und T" ausgebildet. Me Rippe R' weist einen keilförmigen
Querschnitt auf und es zeigt sich an ihr eine Tendenz zum Abschleudern des Elektrolytfilms F in Form einer verhältnismäßig langgestreckten Fahne F', wohingegen die Rippe R" abgeflacht ist, so daß
etwas kürzere Elektrolytfahnen F" in radialer Richtung abgeschleudert werden. An einer abgerundeten Oberfläche wie beispielsweise
derjenigen der Rippe R"' kommt es zur Ausbildung noch kürzerer
soheibenartiger Strömungsfahnen F"¹ des Elektrolyten. Arbeitet sich die Arbelt sfläohe M« so in ein Werkstück w ein, wie dies bei spiel swei se in Figur J darge stellt ist, so verursachen οf f enbar die se

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unerwünschten oder »bilden* Strömungsfahnen F¹ bis F'T des Elektro-Iy ten Hint er schnei düngen U¹, U" und TT"¹ in den in das Werkstück w eingearbeiteten Kanälen. Das Profil der "bearbeiteten Fläche zeigt mithin erhebliche Abweichungen von dem Umrißprofil der Elektrode.

Wie in Figur 2 gezeigt wird, sind auch diejenigen Scheiben mit den vorerwähnten Mangeln behaftet, die eine" ohne Vertiefungen aasgebildete Arbeitsoberfläche aufweisen, was sich also auch bei diesen in Erscheinungen äußern kann, wie sie in Figur 3 beispielsweise bei U^! veranschaulicht sind. In diesem Fall ist also die Arheitsoberfläche. zylindrisch, was aber nicht hindert-, daß es auch hierbei zu einer ungleichmäßigen; Verformung■■ des Elektrolytfilms kommt, der in radialen Strömungefahnen F¹ abgeschleudert wird. Wird diese Scheibe im Rahmen einer beliebigen bekannten Anordnung⁵ zum elektrochemischen Schleifen für die Bearbeitung eines Werkstücks verwendet, so zeigen sich an dem Werkstück trotz der verhältnismäßig glatten Oberfläche der Werkzeugelektrode. Ungleichmäßigkeiten in der Ausbildung der Oberfläche. Tatsächlich konnte festgestellt werden, daß Unebenheiten und Maßüngenauigkeitent in der Oberfläche des Werkstücks weitgehend auf die Beschaffenheit . und die besonderen Eigenarten des Elektrolytfilms zurückzuführen sind. · ' -". -.-■■"" - ..;.-■

Die im Zusammenhang mit den. Figuren 1 bis 3 erörterten Mängel können gemäß dem einen Aspekt der Erfindung beseitigt werden, indem man den überschüssigen Elektrolyten von der Arbeitsoberfläche der Werkzeugelektrode entfernt und/oder indem man. den Elektrolyten in solcher Weise auf diese aufbringt, daß entlang der Elektrodenoberfläche ein dünner Elektrolytfilm oder eine monpmoIekulare Schicht des Elektrolyten in. gleichmäßiger Verteilung aüsge-

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formt wird. In der Anordnung der Figur 4 liegt ein Werkstück IO auf einen Planvorschubschlitten 11 von bekannter Bauart auf und ist dabei in Gegenüberstellung zu einer (beispielsweise aus Graphit bestehenden), zum elektrochemischen Fräsen dienenden Scheibe 12 angeordnet. Die Scheibe 12 wird zur Ausformung eines Kanals 15 in dem Werkstück benutzt und ist zu diesem Zweck mit einer Stromquelle für den elektrochemischen Fräsvorgang verbunden, die dazu dient, an die Scheibe 12 und an das Werkstück 10, gegen das die Scheibe gedrückt wird, eine Gleich- oder Wechselspannung anzulegen. Eine solche Stromquelle ist in Figur 4 bei I4 dargestellt, wobei der eine Poianschluß dieser Stromquelle mit einem Schleifkontakt I4' verbunden ist,, der seinerseits wiederum an der Welle 12' der Schleifscheibe 12 angreift. Der andere Polanschluß ist durch eine Leitung 14" mit dem Werkstück 10 verbunden.

Die Welle 12' der Frässcheibe 12 wird durch einen Motor 12" angetrieben_;und die Scheibe ist mit einer zylindrischen Arbeitsoberfläche 15 ausgebildet, auf die der Elektrolyt mittels einer Düse 16 nahe derjenigen Stelle aufgebracht wird, an der die Arbeitsoberfläche 15 bei der Rotationsbewegung von dem Werkstück 10 abhebt. Die elektrolytbeschichtete Arbeitsoberfläche wird-in der durch den Pfeil 17 angedeuteten Richtung ( in der Betrachtungsrichtung also im Uhrzeigersinn) fortbewegt und gleitet dabei unter einem aus einem porösen Material bestehenden Wischbausch-18 hindurch, in den ein Saugrohr I9 eingeführt ist. Ein Unterdruckgebläse oder eine Saugpumpe 20 kommuniziert mit der Saugleitung I9, so daß der Wischerkopf 18 gleichzeitig zu einem Abwischen der Elektrodenoberfläche und zu einem Absaugen des Elektrolytüberschusses von dieser Oberfläche durch den porösen Körper 18betätigbar ist. Eine unterhalb

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des Wischbauschs 18 angeordnete Leitplatte oder Führungsrinne 21 leitet die abgestreiften Flüssigkeitsanteile von der^ Arbeitsoberfläche fort* Nach dem. Torübergleiten eines jeden Punktes der endlos in sich zurückgeführtenArbeitsoberflache 15 an dem schwammartigen Saugwischer 18 verbleibt auf dieser Oberfläche ein verhältnismäßig dünner Elektrolytfilm. Dieser dünne Film kann in seiner Starke durch einen Druckluftstrahl, der in der Figur bei 22 angedeutet ist und aus einer Düse 23 "in einer allgemein tangentialen Sichtung entgegen dem Drehsinn der Arbeitsoberfläche 15 gegen diese gerichtet wird, noch -weiter reduziert werden» Es^ wurde festgestellt, daß ein solcher Druckluftstrahl keineswegs % wie. man vielleicht er« warten könnte, die Gleichmäßigkeit: des Films beeinträchtigt, daß aber die Bearbeitungsgenauigkeit hierdureh recht erhebIieh verbessert werden kann» Falls kein Wischerkopf 18 vorgesehen wird» genügt sogar" auch die alleinige Anwendung eines luftStrahls 22, Eine weiter© Säugdüse 25 ist mit ihrer Öffnung auf die Bearbeitungszone gerichtet, um diejenigen llektrolytanteileabzusaugen, die sich möglicherweise dort ansammeln könnten, womit gewährleistet ist, daß lediglich der dünne Film von der Werkzeugelelctrodehoberflache 15 durch die Searbeitungszon© hindurch mitgeführt wird. Das Werkstück / 10 wird mit dem IToTschubschlitten oder dergleichen in der üblichen Weise iü Mchtung des Pfeils 26 zugeführt, wobei der Kanal IJ ausgeformt wird. In den Leitungskanal 19 kann ein Dreiweghabn 2? eingeschaltet sein, mittels dessen eine Terbindung mit einer ElektrolytumlaufpumpQ 28 und mit einem TTo rr at sb ehält er 29 für den Elektrolyten hergestellt werden kann, falls es erwünscht ist, d©n Elektrolyten dem System durch den hierbei als Auftragvorrichtung benutzten porösen-,Körper 18 hindurch zuzuführen, In diesem Fall dient zur Entfernung des uberschüsBigen Elektrolyten ausschließlich nur die^J '

Gebläsedüse 23· ·

\ In den Figuren 5 und 6 wird eine andere Anordnung" zum Entfernen des Elektrolyten von der Oberfläche 115 einer profilierten Graphitscheibe 112 zum elektrochemischen Fräsen gezeigt. Hierbei wird der Elektrolyt- der Arbeitsoberfläche 115 durch eine Düse 116 zugeführt und der Überschuß wird mit Hilfe eines aus Kunstharz bestehenden dünnen Plättchens 130» dessen Kante 131 eine komplementäre, der Ausbildung der Rippen H^r', 115r" und 115r" ' der Scheibe 112 angepaßte umrißfoim aufweist, entfernt. Das Plättchen 130 ist so gegen die Scheibe 112 gerichtet, daß es als spatelartige Fläche oder Ab schöpf fläche wirkt».' an welcher der überschüssige Elektrolyt von der Arbeitsoberfläche 115 abfließt, bevor diese an dem Werkstück 100 unter Ausformung eines komplementären Profils 113 abgreift. Lediglich eine monomolekulare Schicht oder ein dünner Film des Elektrolyten bleibt auf der Oberfläche der Scheibe 112 in dem in der Betrachtungsrichtung der Figur 5 rechten unteren Quadranten zurück, bevor die Arbeitsoberfläche an dem Werkstück angreift oder aber im Bereich dieses Quadranten in eine Gegenüberstellung zum Werkstück gebracht wird. Das plättchen 130 kann den Elektrolyten einem Torratsbehälter 129 zuleiten, aus dem er über die üblichen Filtervorrichtungen und dergleichen, durch eine Pumpe 128 der Düse 116 zugeführt wird. Bei praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, daß der Großteil des auf die Oberfläche 115 der Scheibe 112 aufgebrachten Elektrolyten bei 129 zurückgewonnen wird, so daß, wie bereits angedeutet wurde, nur ein dünner Film auf der Arbeitsoberfläche verbleibt. Zum Wiederauffüllen des Elektrolyten ist ein Vorratsbehälter I32 vorgesehen, aus dem zusätzliche Elektrolytanteile durch einen Absperrschieber 1J3 in dem Maß in das Zirkulationssystem

eingespeist .v::i,^-.,- 20980970380

eingespeist werden, wie Elektrolytfilmanteile diesem System entzogen werden. Natürlich kann außerdem auch ein Sammelgefäß für die etwa von dem· Werkstück abrinnenden, zurückgewinnbaren^Elektrolytanteile vorgesehen- sein, und diese Anteile des Elektrolyten werden dann gleichfalls filtriert und in die Zirkulationsbahn zurückgeführt. Mitunter hat es sich jedoch als zweckdienlich erwiesen, diese Elektrolytanteile zu verwerfen, da sie am stärksten verunreinigt sind. Der infolge der Wischwirkung des Plättchens 130 erhaltene dünne Film eliminiert die unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 erläuterten Hinterschneidungsersoheinuhgen, was offenbar darauf zurückzuführen ist, daß nun nicht mehr die Strömungsgebilde P¹, F" uswo des Elektrolyten entstehen können und der Elektrolyt fest an der Elektrodenoberfläche haftenbleibt.

In einer weiteren abgeänderten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betriebsanordnung, wie sie in Figur 7 dargestellt ist, erfährt das Werkstück 210 auf der üblichen Fördereinrichtung oder dem Schlitten 211 einen Vorschub in Richtung des Pfeils 226, während die zum elektrochemischen Fräsen oder Schleifen dienende Scheibe'212 aus einem porösen Körper 218 mit dem Elektrolyten beschichtet wird. Der Elektrolytüberschuß wird von der Arbeitsoberfläche 215 eier Scheibe dadurch entfernt, daß gegen diese aus einer Düse 223? deren Austrittsöffnung 223' sich in gleicher Breite wie die Arbeitsoberfläche 215 erstreckt, entgegen der durch den Pfeil 217 verdeutlichten Drehrichtung der Scheibe ein flacher, breitgezogener Luftstrahl gerichtet wird. Die Düse 223, die-, wie es unter Bezugnahme auf Figur 4 beschrieben wurde, mit dem Gebläse oder Kom-pressor verbunden ist, ist hierbei im wesentlichen an dem.in der Betrachtungsrichtung der Figur rechten unteren Quadranten der

_Λ · Scheibe

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Scheibe 212 sowie an einer Stelle, deren Winkelab stand gegen das Werkstück oder gegen die Bearbeitungezone bei der Winkelauswanderung eines Punktes der Oberfläche 215 den Wert von 90° nicht überschreitet, angeordnet. Gleichfalls in diesem Bereich ist ein Saugstutzen 225 vorgesehen, dessen Saugöffnung 225' in einem geringen Abstand von der Oberfläche 215 angeordnet ist und die sich dabei in gleicher Breite wie diese Oberfläche erstreckt. Für die Zirkulation des durch die Saugdüse 225 Ton dem Werkstück 210 abgesaugten Elektrolyten und für dessen Zuführung in das zum Durchtränken des Wischkörpers mit Elektrolytflüssigkeit dienende Leitungsstück 219 ist eine Pumpe 228 vorgesehen. Auch in diesem Fall verbürgt offenbar der Umstand, daß in der Bearbeitungszone 233 nur ein dünner Film des Elektrolyten vorhanden ist, eine erheblich verbesserte Maßgenauigkeit und das Ausbleiben von Hinterschneidungserscheinungen der weiter oben erwähnten Art.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erfährt der Elektrolyt auf der Werkstückoberfläche eine elektrolytische Umwandlung, wozu man sich einer Hilfselektrode bedient, die in einem geringen Abstand vor der Kontaktstelle von umgewandeltem Film und Werkstück angeordnet ist, so daß die Rekombinationszeit des umgewandelten Materials wesentlich kürzer ist als die Zeitspanne, die erforderlich ist, um die umgewandelten Anteile des Elektrolyten in die Bearbeitungszone zu transportieren. So kann beispielsweise angenommen werden, daß ein aus einer NatriumChloridlösung bestehender Elektrolyt auf elektrischem Wege im Sinne der Bildung von NaOH, ClOH, HCl, NaO" und anderer Ionenarten oder Stoffe, wie sie bekanntlich bei der Elektrolyse von Lösungen von Natriumchlorid, Natriumnitrit, Kaliumnitrit und ähnlichen Salzen der Alkalimetalle erhal-

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-¹⁷ ' 161Ε3;28

ten werden, verändert wird. Diese Ionettarten oder Stoffe; haben unterschiedliche Rekombinatiohszeiten beziehungsweise Zeirsetzüngszeiten, in denen sich das einfache Ion K , Ua', Cl » NO₂ ,NO, zurückbildet beziehungsweise der Ionisierungszustand des Elektrplyten in wässriger Losung wiederhergestellt wird. Es zeigt sich dabei_t daß mit Hilfe des in dieser Weise auf elektrischem. Wege umgewandelten Elektrolyten, ffiaßungenauigkeiten, die aus Hinterschneidungserscheinungen in den ausgeformten Rillen und aus einer zu starken Erosion (im Sinlie einer zu weitgehenden llaterialabtragung) herrühren, vermieden werde¹¹ können· Es wird also, eine größere Reproduktion sgenauigkeitbei der Übertragung des TTmrißpröfils der zum elektrochemischen Fräsen dienenden Frässcheibe erzielt» Nebenbei sei vermerkt, daß die auf elektrischem Wege bewirkten ■ Veränderungen der Elektrolytschicht auf der Werkzeugelektrode zumindest .teilweise auch auf einer ohmischen Aufheizung des. Elektrolyten und auf einer Einengung des Flüssigkeitsvolumens unter Erzeugung einer verringerten Filmstärke beruhen können. - ■-'_-..

In Figur 8 ist eine elektrochemische F^äsvörriefrtung dargestellt, bei der in Form eines Behälters 311 ·ein Sammeltrog für den Elektrolyten vorgesehen ist, in dem das metallische Werkstück 510 angeordnet ist. Der Trog 511 kann mit Hilfe einerschaubildlich wiedergögebenen Leitspindel 311' und eines Vorschubmotors 311" in Richtung des Pfeils 326 verschoben werden. Die aus Graphit bestehende elektrochemische Frässcheibe 312 ist in einer bekannten Vorrichtung gelagert und wird unter der Beaufschlagung d^rch die Kraft, einer Feder oder durch ein fluides Druckmedium in Richtung dee Pfeils 334 gegen das Werkstück JlO gedrückt. Die Welle 312· der Scheibe 312 wird durch eineii Motor 312" zu einer Drehbewegung in

209809/03*0 -^ ^^] Richtung

Richtung des Pfeils 517. angetrieben, so daß die Arbeitsoberfläche 315 an einer Aüstrittdüse 318 vorbeigeführt wird, die zum Aufbringen des Elektrolyten auf die Fläche 515 dient. Durch ein Umlaufsystem, das die Pumpe 328 und die Leitung 319 einbegreift, wird der Elektrolyt der Düse 318 zugeführt. Bei der mit dem Werkstück 3IO und der Scheibe 312 verbundenen Stromquelle 314 kann es sich um eine solche für Gleichstrom, für einen mit einer Gleichspannung überlagerten Wechselstrom oder auch um eine Wechselstromquelle handeln. Im lahmen dieser Ausführungsform der Erfindung stellt die Düse 318 eine Hilfselektrode dar, die mit ihrer Fläche 3I8' in enger Gegenüberstellung zu der Arbeitsoberfläche 315 der Werkzeugelektrode angeordnet ist, so daß der dazwischen befindliche Elektrolytfilm eine Brücke bildet und unmittelbar auf der Arbeitsoberfläche umgewandelt wird. Zu diesem Zweck ist zwischen die Scheibe 312 (über deren Welle 312¹ und eine Schleifbürste 314') und die Hilfselektrode 318 eine weitere Stromquelle 340 geschaltet. Wie aus dem nachfolgenden ersichtlich ist, kann es sich bei der Stromquelle 340 entweder um eine Gleichstromquelle handeln, die so gepolt ist, daß die Hilfselektrode den relativ positiven Pol oder den relativ negativen Pol darstellt, oder es kann sich auch um eine Wechselstromquelle handeln. Nach dem Durchleiten durch die Hilfselektrode 3I8 gelangt der Elektrolyt somit auf die Arbeitsoberfläche.

Figur 9 ist eine graphische Darstellung der Bearbeitungskennwerte in Abhängigkeit von dem zwischen der Werkzeugelektrode und der Hilfselektrode 318 übergehenden Strom. In Figur 9 sind die Werte für die Stromstärke des zur Elektrolytumwandlung dienen den Stroms in Richtung der Abszisse aufgetragen, während die Bear-

209 809/0 380 beitungageachwindigkeit

V ; '.....·" -¹⁹ ~, 1S15328

beitungsgeschwindigkeit, ausgedrückt in Gramm pro Minute- (durchbrochene Linien), sowie der Eckradius (corner radius) in Millimeter (ausgezogene Linien) in Richtung der Ordinatenachse aufgetragen sind. Hierbei werden für jede dieser beiden Gruppen von Werten drei Kurven gegeben, und zwar jeweils eine Kurve für eine :**l**iv negative und für eine o-y positive Polung der Hilfselektrode beim Anlegen einer Gleichspannung an die Hilfselektrode, sowie jeweils eine Kurve für die beim. Anlegen einer Wechselspannung an die Hilfselektrode erhaltenen·Werte. Sowohl beim· Anlegen einer Wechsel spannung als auch einer¹ Gleichspannung stellt der dank der auf elektrischem Wege .mittels der Hilfselektrode herbeigeführten Modifizierung des Elektrolyten erzielbare Eckradius (corner radius) eine merkliche Verbesserung gegenüber dem ohne eine solche Modifizierung des Elektrolyten erhaltenen Eokradius (corner radius) dar, wobei allerdings ersichtlich ist, daß bei einer relativ positiven Polung der Hilfselektrode der Eckradius (corner radius) bei der Steigerung des Stromdurchgangs am stärksten herabgesetzt wird. In allen Fällen wird die Maßgenauigkeit zunächst stark erhöht und spielt sich mit steigender Stromstärke des Hilfsstroms dann auf einen gewissen Wert ein, während in den oberen Stromamplitudenbereichen kein wesentliches weiteres Absinken der Bearbeitungsgeschwindigkeit zu verzeichnen ist; die Bearbeitungsgeschwindigkeit zeigt allgemein ansteigende Werte, wenngleich bei einer relativ positiven Polung der Hilfselektrode allerdings ein Absinken zu beobachten ist.

In Figur 10 ist eine abgeänderte Ausführungsform einer auf der elektroehemisehen Wirkung eines Arbeitsstroms beruhenden Betriebsanordnung dargestellt, wobei ein Werkstück 4I0, bei dem es

209809/0380 sich

sich beispielsweise um einen Schneidstahl oder dergleichen handeln kann, an der kreisförmigen Fläche 415 eines aus Graphit bestehenden elektrochemischen Schleifwerkzeugs geschliffen wird. Das Werkstück 410 wird von einem Schlitten 4II getragen und mittels eines fluiden Druckmediums oder einer Federvorrichtung und der üblichen Leitspindel in der durch den Pfeil 426 angedeuteten Richtung gegen die Scheibe 412 gedrückt. Die Stromquelle 4I4 für die elektrochemische Schleif be tätigung ist als ein an eine Wechsel Spannungsquelle angeschlossener Transformator dargestellt. Der Elektrolyt wird hierbei der Düse 4I8, die gleichfalls auch als Hilfselektrode für die auf elektrischem Wege erfolgende Umwandlung des Elektrolytfilms dient, aus einem Vorratsbehälter 429 durch eine Pumpe 428 zugeführt. Eine zu diesem Zweck vorgesehene, zwischen die Elektrode 4I⁸ und die Schleifscheibe 412 geschaltete Hilfsstromquelle besteht aus einer eine Gleichstromquelle 44^b mit einer zur Begrenzung von Stromstößen vorgesehenen Induktivität 440c kapazitiv überbrückenden Wechselstromquelle 440a. Der Kondensator 44Od ist mit der Wechselstromquelle und dem Schleifer oder Kontaktarm eines Potentiometers 44Oe in Reihe geschaltet, das wiederum mit der Hilfselektrode 4I8 und der Werkzeugelektrode 412 in Reihe liegt. Das Potentiometer 440e ist somit zur Steuerung der Amplitude des Wechselstroms betätigbar, der dem zur Elektrolytumwandlung benutzten Gleichstrom überlagert ist, welcher zwischen der Hilfselektrode 4I8 und der Werkzeügelektrode 412 durch den Elektrolytfilm übergeht, der den Elektrodenabstand überbrückt. Auch hierbei wird eine wesentliche Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit erhalten.

Bei der abgeänderten Betriebsanordnung der Figur 11 besteht die Hilfselektrode 518a aus einem Graphitwischer, der sich

20980 9/0380 in

in Breite des Radius der kreisfläohenfÖrmigen seitlichen Arbeitsoberfläche 515 der Graphitscheibe 512 erstreckt. Ein Schneidatahl oder ein. anderes zu. verfοrmendes Werkstück wird in ittchtung des Pfeils 526 gegen die Fläche 515 gedrückt und ein Bearbeitüngastrom zum elektrochemischen Schleifen wird dem Werkstück 510 und der Werkzeugelektrode 512 aus einer Stromquelle 514 zugeführt.; Der Wischer 518a dient dabei gleichzeitig zum mechanischen Entfernen des Überschusses des Elektrolyten und als Hilfselektrode für dessen auf elektrischem Wege erfolgende Umwandlung. Die parallel zu dem Elektrolytfilm zwischen die Hilfselektrode 51QaIiAa die Werkzeugelektrode 512 geschaltete Hilfsstromquelle 540 besteht ä»s- einem Wechselstromgenerator oder Wechselstromanschluß 540a, der über einen Trenntransformator 54Ob und einen G-leichstromkopplungsTsondensator. .54Oc zwischen die Hilfselektrode und die Werkzeugelektrode geschaltet ist. Ein Voltmeter 551 liegt in Parallelschaltung mit der Wechselstromquelle 540 und dient zur Messung der Hilfsspannüngsamplitude.

Eine auf SpannungsSchwankungen ansprechende Servoeinrichtung 550 ist parallel zu der Hilfselektrode 518a tind der: Werkzeugelektrode 512 geschaltet und dient über ein el eic tromagnetge Steuertes Ventil 519 zur Regelung des Elektrolytdurchsatzes der .Austrittdüse 518b. Die Okiaufpumpe 528 fördert den Elektrolyten aus einem Vorratsbehälter 529 zu diesem Ventil 519. Hat der Elektrolytfilm auf der Yferkzeugoberflache die geeignete Stärke und Beschaffenheit, so weist er einen vorbestimmten Widerstandswert auf, so.daß ein ■ Wert unterhalb einer vorbestimmten Spitzenspannung durch die ■Servoeinrichtung 550 ertastet wird. Vergrößert sich indesssn der Widerstand zwischen der Hilfselektrode 518a und der. Werkzeugelektrode 512, so wird durch die Servoeinrichtung 550 das Ventil 519 im Sinne

2Ο'0'8Ό9/Ο'3Ί8Ο' ~ ^: - - . einer

einer verstärkten Zuführung des Elektrolyten zu der Fläche 515 betätigt und die Filmstärke in dieser Weise korrigiert. Ist ein Elektrolytüberschuß vorhanden, so wird der verminderte Widerstand gleichfalls durch die Servoeinrichtung 550 ertastet, die daraufhin die Elektrolytzufuhr drosselt, wodurch die optimale Filmstärke und -beschaffenheit wiederhergestellt wird.

Bei den in den Figuren 8 bis 11 dargestellten Betriebsanordnungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dem in dem Film auf der Arbeitsoberfläche einer auf elektrischem Wege herbeigeführten Umwandlung unterworfenen Elektrolyten höhere Alkohole, organische Säuren o.der Öle zuzusetzen; es hat den Anschein, daß die auf elektrischem Wege erzeugten Stoffe oder Stoffteilchen (so beispielsweise KOH, ITaOH und ClOH) sich mit diesen oberflächenwirksame Mittel bildenden organischen Verbindungen chemisch umsetzen können, wodurch die auf elektrischem Wege erfolgende Umwandlung in ihren Ergebnissen stabilisiert wird .und oberflächenaktive Mittel erzeugt werden, die gleichfalls den Elektrolyten in seinen Eigenschaften in einem günstigen Sinne modifizieren, nämlich im Sinne der Erzielung einer gesteigerten Bearbeitungsgenauigkeit. So muß beispielsweise bei der Betriebsanordnung der Figur 8 die Hilfselektrode 318 ^: für die meisten Bearbeitungsgeschwindigkeiten um einen Kreiswinkel von etwa 10 gegenüber der Bearbeitungszone nach oben versetzt angeordnet sein, falls kein Stabilisierungsmittel angewendet werden soll, natürlich kann dieser Winkel annähernd doppelt so groß gewählt werden, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe verdoppelt wird, wobei als Orientierungskriterium die Rekombinationsgeschwindigkeit der auf elektrochemischen Wege erzeugten Stoffarten zu bewerten ist.

209 8 09/0300 BAD

Die nachstehenden Ausführungsbeispiele zeigen Möglichkeiten für die praktische Anwendung der Erfindung auf.

Au sführungsb e i sp i e 1 I

Es wurde das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Gerät _- verwendet, wobei eine aus Graphit bestehende, zum elektrochemischen Fräsen dienende Scheibe mit einem Durchmesser von 180"mm, einem

-3
spezifischen Widerstand von 3,4 χ 10 Ohm-cm und einer Breite von 20 mm zum Fräsen eines aus einem 0,55 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthaltenden Stahl (S55C) bestehenden Werkstücks benutzt wurde. Die Arbeitsoberfläche der Scheibe war mit einem gezackten Profil mit vier Zacken ausgebildet, deren jeder einen Gipfelwinkel von 60° und eine Flankenhöhe von 3,5 mm aufwies. Die Gipfelpunkte der Zacken waren demgemäß jeweils in einem Abstand von 3,5* angeord- ■ net. Die Umfangsgeschwindigkeit an der Arbeitsoberfläche der Scheibe betrug 22,5 Meter pro Sekunde und der Elektrolyt bestand aus einer 3 Gewichtsprozent Natriumnitrit und 5 Gewichtsprozent Kaliumnitrat enthaltenden wässrigen Lösung. Der beim Andrücken der Elektrode an das Werkstück angelegte Druck belief sich auf 0,1 kg/cm ,während die Arbeitsspannung 7 Volt von Spitze zu Spitze (50-Perioden-Wechselstrom) bei einer mittleren Stromstärke von 50 Ampere betrug.

Ein Plättchen 130 von einer der gezackten Scheibe komplementären Ausbildung wurde, wie dies in Figur 5 gezeigt wird, in einer Stellung festgehalten, in welcher der Abstreifabstand zum Werkzeug 0,2 mm betrug. Bei diesem Plättchen handelte es sich um 0,1 mm starkes Polytetrafluorethylen. Bei Verwendung des Plättchens wurde an den Gipfelpunkten der Zacken eine Maßgenauigkeit von 0,02 mm erzielt, wohingegen beim Fortlassen des Plättchens ein Eck-

209809/0380

radius

radius (corner radius) von 0,07mm erhalten wurde. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit war in beiden Fällen annähernd die gleiche.

Ausführungebei spiel- II

Mit dem in Figur 4 dargestellten Gerät wurde ein Werkstück bearbeitet, das aus einem 6 Prozent Kobalt enthaltenden Wolframcarbid bestand. Die Elektrode war dabei als einfache zylindrische Scheibe ausgebildet, die wie im Ausführungsbeispiel I beschrieben ein gezacktes Umfangsprofil aufwies und mit einer Druckkraft von 1 kg/cm gegen das Werkstück gedruckt wurde. Der Bearbeitungsstrom mit einer Stromstärke von 80 Ampere wurde bei einer Spannung von 6 Volt von Spitze zu Spitze (50-Perioden-Wechselstrom) abgegeben. Die Bearbeitungstiefe betrug 5 mm und die Bearbeitungsgeschwindigkeit wurde bei 1,6 bis 1,8 mm/min gehalten. Falls dabei die Vorrichtungen zur Behandlung des Films auf der Elektrodenoberfläche unbetätigt blieben, zeigte sich eine Unebenheit oder Rauhheit von etwa 0,5 Mikron H und ein Eckradius (corner radius)

max '

von 0,3 mm wurde erhalten. Wurde anderseits aber aus der Düse 23 bei einem Abstand zwischen Düse und Elektrode von 1 mm ein Druckluftstrahl mit einem Druck von 6 kg/cm gegen die Werkzeugelektrode gerichtet, so konnte bei gleicher Bearbeitungsgeschwindigkeit der Eckradius (corner radius) auf 0,08 mm erniedrigt und eine Maßgenauigkeit von 0,015 mm gegenüber 0,07 mm Abweichung vom Umrißprofil der Werkzeugelektrode erzielt werden.

Ausführungsbeispiel III

Ein Werkzeugstahl SE-2 wurde unter Verwendung des Geräts der Figur 8 mit einer Graphitscheibe bearbeitet, die eine Arbeits-

209809/0380 fläche

Ϊ6Λ5328

fläche von 1 cm uncL einen Durchmesser vorn 15Q mm aufwies;« Die Seheibengesehwindigkeit an der Arbextsoberfläche betrug 23,2 Meter pro Sekunde und der Bearbeitungszone wurden pro Minute 750 om des Elektrolyten zugeführt. Bei dem Elektrolyten handelte:;es si ch um eine 2 Gewichtsprozent üratriümnitrit und 5 Gewichtsprozent Kaliumnitrat enthaltende wässrige -Lösungj zur Bearbeitung .diente ein Gleichstrom mit einer Stroiastärke von 70 Ampere. Die ohne Zu-. gäbe Ton oberflächenwirksame Mittel bildenden Stoffen mit Hilfsströmen von unterschiedlicher Stromstärke erzielten Resultate sind in die graphische Darstellung der Figur 9 eingegangen* Falls der (zwischen der gegenüber der Bearbeitungszone um einen Winkel von 3.0° nach oben versetzt angeordneten Hilf selektrode 318 und der Werkzeugelektrode 312 übergehende) Hilf sstrom eine Stromstärke von 100 Ampere hatte,wobei die Elektrode $18 relativ negativ gepolt war, belief sich die bei der Bearbeitung abgetragene Materialmenge auf 0,7 Gramm pro Minute, wobei ein Eckradius (corner radius) von etwa 0,006 mm festgestellt wurde. Handelte es sich bei dem Hilfsstrom um einen Wechselstrom, so betrug die in der Zeiteinheit abgetragene Materialmenge 0,5 Gramm pro; Minute und der Eckradius (corner radius)·ergab sich zu 0,01 mm. Bei einer relativ positiven Polung der Elektrode 3IÖ wurden bei einer Stromstärke des Hilfs- ^! Stroms von 100 Ampere ein Eckradius (corner radius) von etwa 0,005 mm und eine Materialabtragung von etwa 0,38 Gramm ]arο Minute erhalten.;Wird kein Hilfestrom zugeführt, so ist der Eckradiüs (corner radius)· stets größer als 0,03 mm. Hieraus ergibt sich,daß die in der Zeiteinheit abgetragene Materialmenge und die Haßgenauigkeit erhöht werden können, wenn die Hilfselektrode den relativ negativen Pol· darstellt! daß -die JlaBgenauigkeit zu !tasten ^!deb in der Zeiteinheit abgetragenen Matarialmenge erhöht TSferdsn/känn, *

wenn diese Elektrode den relativ positiven Pol darstellt; und daß . die Maßgenauigkeit ohne wesentliche Veränderung der in der Zeiteinheit abgetragenen Materialmenge erhöht werden kann, falls ein Wechselstrom als Hilfsstrom benutzt wird.

Es ist möglich, die Maßgenauigkeit noch weiter zu erhöhen (das heißt, den Eckradius zu verringern), wenn der Elektrolyt mit einem ein oberflächenwirksames Mittel bildenden Stoff in einem Mengenanteil von 0,5 Gewichtsprozent versetzt wird, wobei es sich bei dem das oberflächenwirksame Mittel bildenden Stoff um eine organische Verbindung mit langer Kohlenstoffkette handelt, die in dem. Elektrolyten zumindest nach dessen auf- elektrischem Wege herbeigeführten Modifizierung löslich ist. Mit 0,5-piOzentigen Lösungen von Stearinsäure, Capronsäure, Cetylalkohol, Olivenöl und Erdöldestillationsrückständen (asphalt oils) in den vorbeschriebenen salzhaltigen Elektrolytflüssigkeiten wurde ein Eckradius (corner radius) erhalten, der gegenüber dem bei gleicher Stärke des Hilfsstroms, jedoch ohne Zugabe eines ein oberflächenwirksames Mittel bildenden Stoffs erhaltenen annähernd auf die Hälfte verringert war.

Aus der Darstellung der !Figur 12 ist zu ersehen, daß^: eine aus Graphit bestehende, ein ümrißprofil aufweisende Prässcheibe 612, die auf einer Spindel oder Welle 6l2' gelagert ist, und die zum Fräsen eines Werkstücks beispielsweise im Eahmen von Betriebs anordnungen ähnlich denen der Figuren-4 ^un<l 6 bis 8 durch einen geeigneten Motor angetrieben wird, mit einem Ab streif plättchen 6 30 zusammen^· ' wirkt, dessen vorder&s Ende 630a mit einer sich in Sichtung der ' Elektrode 612 nach vorn verjüngenden Stärke ausgebildet ist, wobei eine StromcLuelle 614 für das elektrochemische Fräsen zwischen das aus Graphit bestehende Abstreifplättchen 630 und die Scheibe 612

209809/0380 _g9SChaitet

geschaltet werden kann/um das Abstreifplättchen 63O unter Ausbildung "einer, dem Omrlßprofil der Scheibe 612 komplementären Kontur elektrochemisch zu bearbeiten, indem man die-Scheibe rotieren läßt und dem Bereich, in dem das Abstreifplättchen 63O gegen die Scheibe anliegt, den üblichen Bearbeitungselektrolyten zuführt. Das Plättchen 630 wird durch eine Federkraft F gegen die Scheibe gedruckt, wobei zürn"Anlegen dieser Federkraft an das Plättchen die in Figur 13 dargestellte Anordnung oder auch eine beliebige andere geeignete Federvorrichtung dienen kann. Hierbei wird also das Abstreifplättchen 63O vor der Bearbeitung des eigentlichen Werkstücks selbst wie ein Werkstück bearbeitet, um sein Umrißprofil dem der Scheibe 612 anzupassen. In der Praxis kann man demgemäß so vorgehen, daß man zunächst der Scheibe 612 mittels einer bekannten Zuriehtvorrichtung oder durch Formguß ein Umrißprofil gibt und danach die Scheibe dazu benutzt, an dem Abstreifplättchen 63O durch elektrochemische Bearbeitung ein Umrißprofil auszuformen. Anschließend kann das Abstreifplättchen beispielsweise so angeordnet werden wie das Plättchen I30 in den Figuren 5 und 6 und die Bearbeitung eines Werkstücks kann dann in der unter Bezugnahme auf diese Figuren beschriebenen Weise vorgenommen werden. Da das vordere Ende des Abstreifplattchens 630 bei 63Oa verjüngt ist und dessen Stärke in Richtung der Scheibe 612 abnimmt, erfolgt die' elektrochemische Bearbeitung des Abstreifplättchens zu dessen Anpassung an das Umrißprofil der Scheibe 612 unter vorzugsweiser Ausbildung verhältnismäßig tiefer Einschnitte in das Plättchen, während es hierbei kaum oder überhaupt nicht zu einem. Erosionsangriff an der,Scheibe kommt.

Das Abetreifplättchen 630 kann erwünschtenfalls auch durch eine Gußverformung von Graphitmaterial an der Scheibe hergestellt

2 09Ö09 /0 380 ^

sein, wobei somit der Scheibenumriß die komplementäre Umrißform des Plättchens bestimmt. Wie bereits erwähnt, besteht das Abstreifplättchen 63O aus Graphit und kann daher als Hilfselektrode für die auf elektrolyt!schein Wege herbeigeführte Umwandlung des Elektrolyten dienen. Zu diesem Zweck kann eine Stromquelle 340 in der Weise zwischen die Elektrode 6 30 der Figur 12 und die Scheibe 612 oder das (nicht dargestellte) Werkstück geschaltet werden, wie dies im · Zusammenhang mit der Figur 8 beschrieben wurde.

Au sf tt-hrungab ei spi el IV

Unter Verwendung einer wie vorstehend erläutert ausgebildeten, zum elektrochemischen Fräsen dienenden Elektrode mit einem spezifischen Widerstand in der Eadialrichtung von 3>4 ^x 10 Ohm-em, einer Stärke von etwa 20 mm und einem Durchmesser von etwa 180 mm wurde an einem, aus einem Wolframcarbid GE 885 bestehenden Werkstück ein elektrochemischer SchleifVorgang vorgenommen. Das Werkstück hätte eine Breite von 3>0 mm und eine Stärke von 12. mm. Die Umrißform der Scheibe wurde durch vier V-förmige Rillen mit einer Flankenhöhe und einer oberen Breite von 3,5 mm bestimmt. Der Elektrolyt, eine 5 Gewichtsprozent Natriumnitrat enthaltende wässrige Lösung, wurde der Scheibe in der in Figur 5 wiedergegebenen Weise zugeführt. Die Frässcheibe rotierte mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 22,5 Meter pro Sekunde und eine Stromquelle für den elektrochemischen Fräsvorgang war so zwischen die Scheibe und das Werk-

stück geschaltet, wie dies in Figur 4 gezeigt wird, wobei zum Fräsen ein Potential von etwa J Volt zur Verfugung stand und ein Strom von 50 Ampere mit einer Frequenz von 50 Perioden pro Sekunde abgegeben wurde. Bei dem Abstreifplättchen handelte es'sioh in einer

209809/038Ö

Versuchsreihe um ein Graphitplättöhen beziehungsweise um ein aus Kunstharz bestehendes Plättchen (vgl.Figuren 12 und 6). In der nachfolgenden Tabelle sind die Ergebnisse von fünf Versuchen wiedergegeben, wobei die maximalen Abweichungen einander gegenübergestellt wurden, die jeweils ohne Abstreifplättchen, mit dem verbesserten Graphitabstreifplättchen bei einem AnIagedrück des Plättphens gegen die Scheibe von 400, 800 beziehungsweise 2200 Gramm/cm sowie mit einem aus Kunstharz bestehenden Abstreifplättchen der in Figur 6 dargestellten Art bei einem Anlagedruek von 800 Gramm/cm für Bearbeitungszeitspannen von 22 bis 26 Minuten und bei einer Schneidtiefe von 5,5 mm erhalten würden.

.'■ ' Tabelle ' : ' '

	ohne plättchen	Graphitab streifplattohen, Anlagedruek* 400 g/cm 800 g/cm 2200 g/cm	0,012· 0,013	- -
Versuch Dummer	0,062	0,051	α,Oil O₁QIl	Kunstharzab- s tr eif ρ la't-t.ch.en., 8Όσ g/cm²
1	0,074	0,042	' 0,012 0,012	0,041
2	0,058	0,028	0,011 " 0,012	0,044
5	0,06	0,033	O>Ö12 0,011	"0,051 :
4	0,072	0,03	0,03»
5		0,045

Aus den obigen Resultaten geht^ hervor, daß die erzielbare Maßgenauigkeit bei einem Graphitabstreifplättchen mit einem '■ · von der Scheibe übertragenen Umrißprofil bei. ähnlichem AnIag"erdruclc etwa zwei- bis; viermal so groß let wie: bei einem iCunetharzplättbhen, und daß sie mehr als sechsmal so groß sein kann wie die ohne

209809/Ö38Q Ab streif plättchen

In Figur 13 ist ein weiteres Gerät für ein gemäß der Erfindung vorzunehmendes elektrochemischen Fräsen eines Werkstücks wiedergegeben, wobei für die Scheibe 712 eine Abdeckung oder Haube vorgesehen ist, welche dem gleichen Zweck dient, wie die Saugdüse 25 in Figur 4. Mit Hilfe der Abdeckung 725 wird der Elektrolytnebel abgesaugt und zu der Elektrolyt quelle zurückgeführt. Der Elektrolyt tritt durch die Düse 716 aus, während für ein rasches Entfernen der Hauptmenge des Elektrolytüberschusses eine auf Saugwirkung beruhende Abnehmvorrichtung 725a in Gegenüberstellung zur Elektrodenoberfläche vorgesehen ist. Das Abstreifplättchen oder Wischglied 730, das in seiner Ausbildung dem in Figur 12 dargestellten entsprechen kann, ist in einem Gehäuse 76O angeordnet, in dem eine Feder J61, deren Druckkraft mittels einer Schraube 762 einstellbar ist, gegen eine Anlagefläche 763 des Abstreifplättchens 730 drückt. Das letztgenannte ist in dem Gehäuse zwischen Lagern 764 geführt, so daß im wesentlichen der Gesamtbetrag der Federkraft zum Andrücken des Abstreifplättchens 73O_; an die Scheibe 712 genutzt wird. Durch ein allgemein ähnlich dem Zuleitungsrohr 63O^f der Figur 12 ausgebildetes Zuleitungsröhr 73O¹ wird ein druckbeaufschlagtes Gas (beispielsweise Luft) mit hoher Strömungsgeschwindigkeit dem Grenzflächenbereich-zwischen dem Abstreifplättchen 63O beziehungsweise 730 und der Scheibe 612 beziehungsweise 712 zugeführt. Wie aus Figur 12 hervorgeht, ist das Abstreifplättchen 63O mit einem inneren Hohlraum 665 ausgebildet, der mit dem Luftzuleitungsrohr 6JO-¹ kommuniziert und sich im wesentlichen bis zum Yorderende des Plättchens 630 erstreckt. Beim Ausformen des Umrißprofils 630b des Abstreifplättchens 630 wird daher diese Kammer 665 an der Berührungskanta aufgebrochen,

209809/0380 ' '.·&

so daß hernach, der Luftstrahl an diesen Stellen einen-Elektrolyt-Überschuß .fortblasen kann. Es.wurde festgestellt, daß diese Kammer 665 zweckmäßigerweise am besten durch zwei Graphittäfeichen 666 und 66? gebildet· wird, in denen sich deckende, einander zugekehrte Aussparungen vorgesehen sind·, und die durch Schrauben 668 aneinander befestigt werden. .

Au βführung sb ei spiel Y

Ein 6 Prozent Kobalt enthaltendes Wolframcärbid-Werkstüok wird mit Hilfe einer" aus' Graphit bestehenden Scheibenelektrode bearbeitet, deren spezifischer Widerstand in der Radiairich-tang etwa 10·"* Ohm-cm b.eträgt. Das Werkstück weist eine Endfläche von r-echtecki'gef Form mit einer Breite von 28 mm und einer Höhe von 20 mm auf. Der Elektrolyt ist eine wässrige Lösung mit einem Gehalt von 5 Gewichtsprozent Kaliumnitrat und die Scheibe hat eine Umfangsgeschwindigkeit von 20 Meter pro Sekunde", einen Durchmesser von etwa 25 cm und eine Stärke-von 28 mmi Als Arbeitöstfcom,^:&er in der vorbeschriebenen Weise zwischen Scheibe und Werkstück übergeht, dient ein Wechselstrom mit einer Spannung von 8 Volt und-50 Perioden pro Sekunde. Vor Beginn des Bearbeitungsvorgangs wird in der Umfangsrichtung'der Frässcheibe mit Hilfe eines Schneidwerkzeugs ein·Profil ausgebildet« Anschließend wird die^: Elektrode 63Ο oder 730 gegen die Scheibenelektrode gedrückt und bei einer Spannung von-8 ToIt maschinell bearbeitet, bis.das Vorderende 63Oa bis zum Hillenfuß der in der Scheibe vorgesehenen Rillen oder Vertiefungen: vorgedrungen i-st. Die Stromquelle wird von der Elektrode 630 beziehungsweise 730 getrennt und mit dem Werkstück verbunden. Das Abstreifplättchen 630 beziehungsweise 730 weist innen keinen Hohlraum auf. Wird das

f/ :· ■· -: -■·,-■■·■. -■

20 98 09/0 380

Werkstück bis zu einer Einschnittstiefe von 8 mm gefräst, so stellt man bei der Übertragung des Profils der Elektrodenoberfläche auf das Werkstück eine maximale Abweichung von 0,008 mm fest.

Ausführungsbeispiel VI

' Es wird das Verfahren des Ausführungsbeispiels V befolgt, wobei aber anstelle des dort benutzten Abstreifplättchens ein hohles Abstreifplättchen 63O Verwendung findet, das durch Aneinanderschrauben zweier Täfeichen hergestellt wurde (Figuren 12 und 15.)· Die Endfläche des Abstreifplättchens ist rechteckig ausgebildet und weist eine Höhe von 15 mm und eine Breite von 35 nim auf, während die geöffnete Kammer bei rechteckiger Querschnittsausbildung die Abmessungen 10 mm χ 25 mm aufweist. Das Profil des Abstreifplättchens wird in einem 45 Minuten dauernden elektrochemischen Eräsvorgang ausgeformt. Das Abstreifplättchen wird mit einem gleichbleibenden Druck von 5 kg/cm gegen die Scheibe gedruckt, während ein Luftstrom unter hinreichender Druckbeaufschlagung durch das Abstreifplättchen hindurchgeleitet wird, so daß die Luft an der Grenzfläche zwischen Plättchen und Werkzeug austreten kann.

Bei einer Steigerung des Gasdrucks von 0 bis 1 kg/cm Überdruck erhöht sich die Maßgenauigkeit von einer Toleranz von 50 Mikron auf eine solche von 10 bis 20 Mikron. Toleranzen von weniger als 10 Mikron bei der Übertragung des Profils werden bei Drücken zwischen 2 und 6 kg/cm erhalten, wobei der durch die Stauwirkung des ausströmenden Gases bedingte Abstand zwischen Plättchen und Elektrode sich bei diesen Drücken auf weniger als 0,1 mm beläuft. Es wurde gefunden, daß (beispielsweise im Vergleich zum Ausführungsbeispiel V) bei einer geringen Materialabtragungsgeschwindigkeit

.-..·,■ ■-:■ 2098 09/03β0

eine wesentlich höhere Maßgehauigjfceit erzielt, werden kann, oder daß andererseits erheblich höhere Bearijeitungsgeschwindigkeiten (bei-_: spielsweise eine solche von 0,8, m/sek) bei gleicher Maßgenauigkeit. erzielt werden können. . _; " ^ ·. ...-.'■'_ '-■- ;

In Figur 14 ist eine abgeänderteι Betrieb sanordhung dar gestellt, bei der zwei Abstreifplättchen 85Oä, 850b yorgesehen sind, deren jedes als Hohlkörper in der in den Figuren 12 und I5 dargestellten Boppeltafelb auwei se au sgebilde-t ist und für die -jeweils entsprechende Gaszuleitungsroh.re 830a¹ beziehungsweise 850b¹ vorgesehen sind,; durch "welche die Luft, der Berührungsfläche -.zugeführt wird. Beide Abstreifplättehen.sinddurch Federn wie diet in Figur; abgebildete in Richtung der/ pfeile F¹ beziehungsweise FV federnd gegen die Elektrode 812 gedrückt. Die Doppelplättchenanördnung der Figur 14 soll gewährleisten.,' daß an den Flanken 812f des Uarißprofils nur ein relativ dünner Film haftenbleibt, und alle übea?schüssi-\: gen Elektrolytanteile davon entfernt werden. Die Plättchen 850a und 8 5Ob sind auf Drehzapfen SSQa beziehungsweise 880b schwenkbar gelagert, und an den beiden Plattchen; sind durch Federn 882a beziehungsweise 882b gegensinnig beaufschlagte Hebelarme 881a beziehungsweise 881b vorgesehen, so daß das plättchen 850a in der Beifcrachtungsrichtung der Figur in die dem Uhrzeigersinn entgegengesetzte: Richtung belastet ist, wobei also die Kanten 850e den Flanken 812f der Scheibenrillen angenähert werden, wohingegen das Blättchen 850b in Richtung des Uhrzeigersinns belastet ist. iProtz möglicherweise auftretender Ungenauigkei ten bei der Üb ertragung des Uinrißprqfils der Scheibe auf die Abstreifplättchen werden somit deren einander diagonal entgegengesetzte Umrißkanten bei der Schrägeteilung der, verhältnismäßig starken Abstr.eiip"lä.t.t4hen.cLea jeweils gegenuberlie-

2098097Ö380 £endea

genden Flanken der Scheibenrillen angenähert, wodurch an allen Stellen der Arbeitsoberfläche eine minimale Stärke des Elektrolytfilms
zwischen Abstreifplättchen und Arbeitsoberfläche der Scheibe sichergestellt wird.

Ausführungsbeispiel VII

Ein Ab streifplättchen _t wie es in den Ausführungsbeispielen IY, V und VI Anwendung fand, wird durch Mischen von Graphit und
Schwefel in einem Gewichtsverhältnis von 1 zu 2 bis 1 zu 4, Auf-·
schmelzen der Mischung bei einer Temperatur zwischen 18O⁰C und l60 G

und anschließendes Vergießen der Schmelze in einer in die Profilflache der zum elektrochemischen Fräsen dienenden Frässcheibe eingreifenden ,Gußform hergestellt. Nach dem Erhärten konnte festgestellt
werden, daß das Plättchen eine Umrißform aufwies, die derjenigen der Scheibe komplementär war.

An der beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Erfindung können durch den Fachmann mannigfaltige Abänderungen vorgenommen werden, die sämtlich in den Eahmen der Erfindung fallen.

209809/0380 " Patentansprüche

Claims

fa ten tans ρ r ü :'e h e

1. Verfahren, zum elektrochemischen Fräsen eines leitenden Werkstücks, wobei eine rotierende Werkzeugelektrode und eine Werkstückelektrode in Anwesenheit eines Elektrolytfilms zumindest an der Grenzfläche zwischen diesen Elektroden in eine wechselseitige Anlage bringbar »ind~und wobei diese -Elektroden zum lib ergehenlas sen eines elektrischen Stroms unter elektrochemischer EiO sion des? Werk stückelektröde "betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt auf eine Arbeitsbherfläche (15) der Werkzeugelektrode '(l2)' auf gebracht' wird und die Maßgenauigkeit bei der.elektrochemischen Erosion der ' Werkstückelektrode flO) durch "ein Modifizieren der Beschaffenheit des. Elektrolytfilms unmittelbar auf der Arbeitsöberflache (15) der ■ Werkzeugelektrode (12) erhöht wird. · '" ■ " '

2. Verfahren nach Anspruch'1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschaffenheit' des Elektrolytfilms /auf der Arbeitsoberflache 015} durch Entfernen von überschüssigem Elektrolyten von dieser ArbeltsVberflache ■ (15) der Werkzeugelektrode (12)- vor Eintreten der Arbeitsobefflache (15) in eine Gegenüberstellung zur Werkstückelektfode (lO) modifiziert wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der überschüssige Elektrolyt von der Werkzeugelektrode (12) durch Abwischen der Arbeitsoberfläche (15), durch Anlegen einer Saugkraft an die Arbeitsoberfläche (I5) oder durch Gegenleiten eines eine hohe Strömungsgeschwindigkeit aufweisenden Gasstrahls gegen die Arbeitsoberfläche (15) entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der. Elektrölytfilm auf der Arbeitfeöberflache (15)v).dureh. Anlegen ei-

■ 209809/0380 '. -'^;'-.^;

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nes elektrischen Feldes vor dem Mitführen des modifizierten Films auf der Arteitsoberflache (15) in den Elektrodengrenzflächenbereich modifiziert wird. ·

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolytfilm durch einen damit zwischen einer Hilfselektrode (518) und der Arbeitsoterflache (315) zur elektrochemischen Umwandlung dieses Films vorgenommenen Elektrolysevorgang oder durch Zuführen eines Wechselstroms modifiziert wird und die Arbeitsoberfläche (315) mit einer Umlaufgeschwindigkeit-^rotiert, bei welcher der auf elektrischem Wege umgewandelte Film vor dem Einsetzen chemischer Rekombinationsvorgähge in dem umgewandelten illm in den Elektrodengrenzflächenbereich bringbar ist.

6. Verfahren nach-einem der voraüfgegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt der Zugabe einer ein oberflächenwirksames Mittel bildenden organischen Verbindung zu dem Elektrolyten.

7· Zur Durchführung der Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6 betätigbares und eine Werkzeugelektrode mit einer in eine Drehbewegung versetzbaren Arbeitsoberfläche, eine zum Zuführen des Elektrolyten zu der Arbeitsoberfläche betätigbare Vorrichtung und eine zum Übergehenlassen eines elektrochemischen Prässtroms zwischen der Werkzeugelektrode und einem in die Nähe der Arbeitsoberfläche bringbaren und als Gegenelektrode angeordneten Werkstück betätigbare Vorrichtung, wobei das Werkstück auf elektrochemischem Wege erodierbar ist, aufweisendes elektrochemisches Fräsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Modifizieren des Elektrolytfilms auf der Arbeitsoberfläche (15) vor dessen Mitführen in den Werkstückbereich zur Erhöhung der Maßgenauigkeit beim elektrochemischen Fräsen des Werkstücks (IO)

209809/Ό380 ■ betätigbare

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betätighare Vorrichtung (18, 1$, 2Oj 23, 24ί 25» 130* 518/) vorgese- ; ;

hen ist. ■■.,.'"■

S-. Gerät nach Anspruch. 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tor richtung (18, 19, 20% 25, 24; 25; I30* 518} eine zum Entfernen des Elektrolytüberschusses. von der Arbeitsoberflache (15) betätighare Vorrichtung (18 , 19 , 20* 23 , 24* 25* 150) aufweist. >; ■*'.".■

9. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet■-,:'"-daß die zum Entfernen des Elektrolytübersuhus.ses von der Arheitsoherflache (15) ■betätigbare Vorrichtung (18^ 19> 20* 23, 24; 25i 150) einen benachbart dieser Arbeitsoberiläche>"^:(i5) angeordneten Abstreifer (I30) aufweist und die Arbeitsoberflache (15) profiliert ^st, wobei der Abstreifer (13Ö) eine Tafel oder ein verhältnismäßig steifes Polienmaterial mit komplementärer !Profilausbildung ist. '

10. Gerät nach Anspruch 7 oder 9, dadurch^^ gekennzeichnet, daß die zum Entfernen des El ektrolytiib er schus se s von der Aibeitsober^f lache:-(l5) betätigbare Vorrichtung (18, IS, 2Ov 23, 24ν 25il30) zumindest eine benachbart der Arbeitsoberfläche (15) angeordnete Saugvorrich-^ tung (18, 19, 20), die zum Abziehen des Elektrolytüberschusses von der Arbeitsoberfläche (15) durch einen Saugkopf (18, 19} betätigbar ist, oder-eine zum Zuführen eines Gases mit hoher Strömungsgeschirindigkeit zu einer Düse (23) betätigbare Vorrichtung; (24) aufweist, wobei das aus der Düse (23) austretende Gas unter Entfernen des . Elektrolytüberschusses von der Arbeitsoberfläche05) geggn die Arbeit sob erf lache (15) ieitbar ist. .V . >.;. ,-....". ,:■., <■

11, Gerät nach einem der Ansprache 7 bis"10, *daSürclTgefcenhleichn«·^ daß die zunr Modifizieren der Besohaffenitei* des^Elek^oly^filmB^%iau

der Arbeitsoberfläche (315)betätigbare Vorrichtung (18, 19, 20» 23, 24» 25; 130» 318) eine in Gegenüberstellung zur Arbeitsoberfläche (315) angeordnete Hilfselektrode (318) und einen zwischen die Werkzeugelektrode (312) und die Hilfselektrode (318) geschalteten und zum Zuführen eines den Elektrolyten modifizierenden Gleichstroms oder Wechselstroms durch diesen PiIm vor dessen Mitführen in den Werkstückbereich betätigbaren Schaltungsaufbau (340) aufweist. . . " ■ =■ : .' .

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf einen elekrtisehen Parameter ansprechende, zur Steuerung der Elektrolytzufuhr zur Arbeitsoberfläche (515) betätigbare Vorrichtung (550) parallel zu der Hilfselektrode (518a) und der Werkzeugelektrode (512) geschaltet ist.

13· Gerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine zum Zuführen des Elektrolyten betätigbare Vorrichtung (319> 318) einen in der Hilfselektrode (318) ausgeformten Kanal aufweist.

14» Gerät nach Anspruch 8, dadurch ,gekennzeichnet, daß es sich bei der zum Entfernen des Elektrolytüberschusses betätigbaren Vorrichtung (18, 19, 20j 23, 24» 25» I30) um einen aus Graphitmaterial bestehenden Abstreifer (I30) handelt.

15. Gerät nach Anspruch I4» dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abstreifer (630) eine innere Kammer (665) ausgebildet ist, die sich nach dem Grenzflächenbereich zwischen diesem Abstreifer (630) und der Arbeitsoberfläche hin öffnet, und eine zum Zuführen eines Gases durch den Abstreifer (650) hindurch zu dem Grenzflächenbereich betätigbare Vorrichtung (630¹) vorgesehen ist.

16. 209809/0380

16. Gerät nach Anspruch I4 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (630) weiterhin eine zum elektrochemischen Fräsen des Atstreifers (630) an der Arbeitsoberflache unter Übertragung von dem TJmrißprofil der Arbeitsoberfläche entsprechenden Umrißformen auf den Abstreifer (630) erregbare Elektrode darstellt.

17. Gerät nach einem der-Ansprüche 8 oder I4 bis 16, gekennzeichnet durch eine zum Andrücken des Abstreifers (830a, 830b) an die; Arbeit soberf lache betatigbäre Vorrichtung (761) und eine zum Schrägstellen des Ab streif erg: (8 3Oa, 8 3Ob) in bezug auf diese ,Arbeitsober fläche zum sicheren Entfernen von überschüssigem Elektrolyten von den Flanken dieser Arbeitsoberfläche betätigbare Torrichtung (882a, 882b).

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