DE2600760A1

DE2600760A1 - Elektrode fuer die elektrolytische einarbeitung eines rillenmusters in eine werkstueckflaeche

Info

Publication number: DE2600760A1
Application number: DE19762600760
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Koch
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1976-01-10
Filing date: 1976-01-10
Publication date: 1977-07-14
Also published as: FR2337608A1; NL7700163A; SE435589B; GB1557604A; FR2337608B1

Description

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SKP KUGELLAGERPABRIKEN GMEH - Schweinfurt, 8.1.1976

^ TPA/vfy/gh DT 76 003 DT

Elektrode für die elektrolytische Einarbeitung eines Rillenmusters in eine Werkstückfläche

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Elektrode für die elektrolytische Einarbeitung eines Rillenmusters in eine Werkstückfläche mit dicht auf der Werkstückfläche anliegenden Flächenteilen aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff und als Kathode wirksamen, gegenüber der Werkstückfläche zurückgesetzten Flächenteilen.

Es ist bekannt, eine metallische Elektrode an ihren berührenden Flächenteilen mit einer elektrisch isolierenden Kunststoffschicht zu versehen, welche dicht auf der betreffenden Werkstückfläche aufliegt und somit den Zutritt des angreifenden Elektrolyts zu dieser Werkstückfläche verwehrt. Diese bekannte Elektrode hat den Nachteil, daß die aufliegenden Flächenteile aus relativ weichem Kunststoff einem schnellen Berührungsverschleiß unterworfen sind, vor allen Dingen dann, wenn es sich um harte Werkstückflächen handelt und die Elektrode, zum Beispiel bei der Bearbeitung von sphärischen Gleitlagerschalen, das Werkstück halten und zentrieren muß, so daß durch die anliegenden Flächenteile auch Führungskräfte zum Werkstück übertragen werden. Wegen dieses schnellen Verschleißes kann diese bekannte Elektrode nicht mehr wirtschaftlich in der Serienfertigung mit großen Stückzahlen eingesetzt werden.

Durch teilweises Beschichten der metallischen Elektrode mit einem harten, verschleißfesten Glas- oder Keramikwerkstoff könnte dieser Nachteil behoben werden. Es ist aber mit herkömmlichen Mitteln nicht möglich, die erforderlichen scharf begrenzten, formgenauen Ränder zwi-

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sehen den anliegenden Plächenteilen eines solchen Beschichtungswerkstoffes und den zurückgesetzten, metallischen Plächenteilen der Elektrode herzustellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine verbesserte Elektrode.der angegebenen Art zu schaffen, welche anliegende Flächenteile aus einem harten, verschleißfesten Werkstoff aufweist, so daß diese Elektrode in der Serienfertigung mit großen Stückzahlen wirtschaftlich eingesetzt werden kann. Überdies sollen die Ränder und Konturen der anliegenden und der zurückgesetzten Flächen zum Erzielen einer hohen Formgenauigkeit des Rillenmusters exakt herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektrode aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff mit dem Rillenmuster angepaßten Nuten, in deren Grund metallische Einlagen zur Bildung der als Kathode wirksamen Flächenteile befestigt sind, gefertigt ist. Die Elektrode kann dabei aus einem harten, verschleißfesten und korrosionsfesten Werkstoff, zum Beispiel Glas oder Oxidkeramik, bestehen, an der diese metallischen Einlagen befestigt sind, so daß eine Elektrode mit langer Lebensdauer geschaffen ist.

Erfindungsgemäß können die Einlagen drahtförmig oder auch bandförmig sein, so daß eine genaue definierte Breite der Einlagen mit wirtschaftlichen Mitteln, zum Beispiel durch Ablängen eines genau tolerierbaren Spulendrahtes, herstellbar ist. Mit der erfindungsgemäßen Elektrode kann also ein Rillenmuster mit engen und exakt begrenzten Rillenkanten in das Werkstück eingearbeitet werden. Die kathodisch geschalteten draht- oder bandförmigen Einlagen bewirken, daß beim elektrolytischen Einarbeiten des Rillenmusters ein genau ausgerichtetes elektrisches Feld vorhanden ist, was die erzielbare Formgenauigkeit des Rillenmusters wesentlich erhöht.

Nach besonderen Merkmalen der vorliegenden Erfindung sind die metallischen Einlagen durch Kleben oder aber durch Einpressen im Grund der Nuten befestigt. Dabei kann eine relativ kleine Tiefe der Nuten vorgesehen werden, weil die aus einem verschleißfesten Werkstoff bestehen-

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den anliegenden Flächenteile sich im Betrieb nicht abnutzen, und sich dementsprechend keine Änderung des Abstandes der zurückgesetzten Flächenteile relativ zu den anliegenden Flächenteilen der Elektrode ergibt. Wegen dieser kleinen Tiefe der Nuten können auch nahe nebeneinander liegende Nuten in der Elektrode ohne Gefahr des Abbrechens der entsprechend niedrigen Seitenwände der Nuten vorgesehen werden.

Die erfindungsgemäße Elektrode kann mit einem Schaft oder dergleichen verbunden sein, der eine zwischen den zurückgesetzten Flächenteilen der Elektrode und der Werkstückfläche mündende axiale Bohrung zur Zuführung der elektrolytischen Flüssigkeit aufweist.

Vorteilhafterweise sind die Nuten der erfindungsgemäßen Elektrode im Hochenergiestrahlverfahren, zum Beispiel mit Laserstrahlen oder Elektrodenstrahlen, eingearbeitet. Somit können Nuten auch in harte Elektroden, zum Beispiel aus Oxidkeramik oder Glas, ohne Zuhilfenahme von teuren, spanabhebenden Bearbeitungswerkzeugen eingegraben werden. Dabei können die Rillenkanten der Elektrode, welche zur dichten Anlage auf der Werkstückfläche kommen, zum Erzielen eines genauen Rillenmusters exakt und scharfkantig eingearbeitet werden, während die bei diesem Verfahren entstehenden Rillenseitenflächen und Rillengrundflächen keine so große Bearbeitungsgenauigkeit aufweisen können.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles mit den zugehörigen Zeichnungen erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch die in Figur 2 gezeigte, erfindungsgemäße Elektrode,

Fig. 2 eine Ansicht der in Figur 1 gezeigten Elektrode, und

Fig. J eine Draufsicht auf die Arbeitsfläche der in den Figuren 1 und dargestellten Elektrode.

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In den Figuren 1, 2 und 3 ist mit 1 eine ringförmige Elektrode aus verschleißfestem und wärmeunempfindlichem Quarzglas oder Oxidkeramikstoff bezeichnet, in deren, dem Werkstück (nicht gezeigt) zugewandten, ebenen Arbeitsfläche spiralförmig verlaufende Nuten 2, zum Beispiel im Elektronenstrahlverfahren, eingegraben sind. Im Grund der Nuten 2 sind drahtförmige Einlagen 3 (zum Beispiel handelsüblicher nicht lackierter Spulendraht) zur Bildung der als Kathode wirksamen Flächenteile 4 eingeklebt oder eingepreßt. Die als Kathode wirksamen Flächenteile 4 sind gegenüber den dicht auf der ebenen Werkstückoberfläche (nicht gezeigt) anliegenden Flächenteilen 5 der Elektrode 1 zurückgesetzt, so daß bei der Bearbeitung zwischen der Werkstückoberfläche und den Flächenteilen H- entlang den Nuten 2 ein elektrolytdurchflossener Kanal 6 gebildet ist. Durch eine in einem Schaft 7 (in Figur 1 strichpunktiert eingezeichnet) eingearbeitete axiale Bohrung 8 wird die elektrolytische Flüssigkeit in die Ringbohrung 9 der ringförmigen Elektrode und von dort in die Kanäle 6 zwischen den zurückgesetzten Flächenteilen 4 und der ebenen Werkstückfläche (nicht gezeigt) geführt.

Wie in Figur 3 dargestellt, können die aus der ringförmigen Elektrode 1 radial nach außen vorstehenden Enden der drahtförmigen Einlagen 3 ^an einem metallischen, als Kathode geschalteten Ring 10 elektrisch angeschlossen sein.

Die erfindungsgemäße Elektrode hat den großen Vorteil, daß diese aus einem äußerst verschleiß- und korrosionsfesten Keramikstoff wirtschaftlich herstellbar ist. Dabei kann durch Einhaltung einer kleinen Tiefe der Kanäle 6 und durch die gewölbte Oberfläche der drahtförmigen Einlagen 3 das elektrische Feld sehr genau, unter Ausschaltung schädlich streuender Feldlinien, zum Werkstück hin ausgerichtet werden.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebene Ausführung beschränkt, sondern kann im Rahmen des Erfindungsgedankens abgeändert werden. Die anliegenden Flächenteile der Elektrode brauchen deshalb nicht eben zu sein, sondern können eine Wölbung, zum Beispiel kugelige Form, aufweisen, die der Wölbung der Werkstückfläche angepaßt ist. Auf diese Weise können auch Spiralrillen-Kalottenlager mit der Elektrode

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bearbeitet werden, wobei die dicht auf der Werkstückfläche anliegenden Flächenteile der Elektrode das Werkstück während der Bearbeitung zentrisch halten.

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Claims

SKP KUGELLAGERFAERIKEN GMBH Sehweinfurt, 8.1.1976

ΤΡΑ/νΙί/gh

Patentansprüche

. Elektrode für die elektrolytische Einarbeitung eines Rillenmusters in eine Werkstückfläche mit dicht auf der Werkstückfläche anliegen den Flächenteilen aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff und als Kathode wirksamen, gegenüber der Werkstückfläche zurüqkgesetzten Flächenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Elektrode (1) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff mit dem Rillenmuster angepaßten Nuten (2), in deren Grund metallische Einlagen zur Bildung der als Kathode wirksamen Flächenteile (4) befestigt sind, gefertigt ist.

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metalli schen Einlagen (3) drahtförmig sind.

J. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metalli schen Einlagen bandförmig sind.

4. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Einlagen O) durch Kleben im Grund der Nuten (2) befestigt sind.

5. Elektrode nach Anspruch 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Einlagen (J) durch Einpressen im Grund der Nuten (2) befestigt sind.

6. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch isolierender Werkstoff der Elektrode (1) Glas verwendet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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Τ· Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die anliegenden Flächenteile (5) eine Wölbung aufweisen, die der Wölbung der Werkstückfläche angepaßt ist.

8. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einem Schaft (7) oder dergleichen verbunden ist, der eine zwischen den zurückgesetzten Flächenteilen (4) der Elektrode (1) und der Werkstückfläche mündende axiale Bohrung (8) zur Zuführung der elektrolytischen Flüssigkeit aufweist.

9. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (2) in der Elektrode (1) im Hochenergiestrahlverfahren, zum Beispiel mit Laserstrahlen oder Elektronenstrahlen, eingearbeitet sind.

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