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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer
Oberfläche
eines Werkstücks
durch Erzeugen einer Entladung zwischen dem Werkstück und einer
Grünlingelektrode.
Die Erfindung betrifft auch eine solche Grünlingelektrode zur Verwendung
bei der Bearbeitung einer Oberfläche
eines Werkstücks
durch Erzeugen einer Entladung zwischen dem Werkstück und der
Grünlingelektrode,
insbesondere eine Grünlingelektrode,
die beispielsweise bei der Ausbildung einer harten Beschichtung
auf der Oberfläche
des Werkstücks
verwendet wird.
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In
der japanischen Patentveröffentlichungsschrift
Nr. 9-19829 wird ein Verfahren zur Entladungsoberflächenbearbeitung
beschrieben, welches eine Grünlingelektrode
in Gegenwart einer Bearbeitungsflüssigkeit verwendet, beispielsweise
Entladungsbearbeitungsöl,
und eine Impulsentladung zwischen einer Grünlingelektrode und einem Werkstück dazu
einsetzt, eine harte Beschichtung des Materials der Elektrode oder
einer Substanz wie etwa Metallkarbid aus TiC oder dergleichen herzustellen,
die durch Reaktion des Elektrodenmaterials auf der Werkstückoberfläche durch
die Entladungsenergie entsteht.
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Üblicherweise
wird die Grünlingelektrode
dadurch hergestellt, daß eine
Eigenschaft des Metallpulvers genutzt wird, nämlich daß das Pulver aushärtet, wenn
ein Pulver aus einem Metall wie beispielsweise Ti in eine Form eingefüllt wird,
und das Metallpulver in der Form durch einen Druckstempel druckbeaufschlagt
und verdichtet wird.
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Bei
der Grünlingelektrode
findet keine Sinterung statt, selbst wenn das Metallpulver verwendet wird,
was sich von der Elektrode für
die Entladungsbearbeitung unterscheidet, die in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 56-126535 und in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-127448
beschrieben wird, und daher hängen
die Elektrodenfestigkeit und der elektrische Widerstand, die schließlich erzielt
werden, von einem Zustand ab, in welchem die Druckbeaufschlagung
und die Verdichtung der Elektrode beendet sind.
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Um
eine erforderliche endgültige
Elektrodenfestigkeit und einen erforderlichen endgültigen elektrischen
Widerstand zu erreichen, benötigt
die Grünlingelektrode
daher einen Druck von etwa 490 MPA als Verdichtungsdruck. Wenn der
Verdichtungsdruck niedriger als dieser Wert ist, kann die Festigkeit
der verdichteten Elektrode unzureichend sein, oder kann der elektrische
Widerstand der Elektrode extrem groß werden, so daß die Elektrode
nicht vernünftig als
Grünlingelektrode
für die
Entladungsoberflächenbearbeitung
eingesetzt werden kann.
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Andererseits
ist, wenn die Elektrode mit einem derartig hohen Verdichtungsdruck
verdichtet wird, der auf die Metallform einwirkende Druck groß, und expandiert
das Metallpulver in der Metallform in Querrichtung, selbst wenn
der Verdichtungsdruck auf das Metallpulver in der Metallform von
der Oberseite aus einwirkt (in derselben Richtung wie jene, in welcher
das verdichtete Material aus der Form entnommen wird), was dazu
führt,
daß die
in der Form verdichtete Grünlingelektrode
die Fähigkeit
hat, sich in Querrichtung auszudehnen, und ist die Tendenz vorhanden,
daß es
bei einer derartigen Grünlingelektrode
schwierig wird, aus der Form entnommen zu werden.
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Da
eine Grünlingelektrode
einmal bei der herkömmlichen
Art der Entladungsoberflächenbearbeitung
verwendet wird, muß die
Grünlingelektrode aus
der Form entnommen werden, und bei diesem Vorgang kann die Grünlingelektrode
brechen oder etwa von ihr abplatzen, so daß die Herstellungsausbeute
der Grünlingelektrode
gering ist.
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DE 197 01 170 A1 offenbart
die Herstellung einer Grünlingelektrode
durch Druckbeaufschlagen und Verdichten eines Metallpulvers.
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JP
01-178 379 A offenbart ein Mikroschweißverfahren. Eine Führung mit
einer Öffnung
ist vorgesehen, und ein Pulver wird in diese Öffnung eingefüllt und
mittels eines Druckkörpers
komprimiert. Der Druckkörper
wird durch Anlegen einer pulsierenden Spannung elektrifiziert, und
eine Entladung wird zwischen dem Pulver und der Oberfläche eines
Werkstücks
erzeugt, welches beschichtet werden soll.
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Ähnliches
gilt für
JP 01-92 380 A.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der voranstehend geschilderten
Schwierigkeiten entwickelt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bearbeitung
einer Oberfläche eines
Werkstücks
durch Erzeugen einer Entladung zwischen dem Werkstück und einer
Grünlingelektrode
sowie eine solche Grünlingelektrode
zu schaffen, mit welchen Verluste bei den Herstellungsschritten verhindert
werden und eine hohe Herstellungsausbeute erzielt werden können.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 sowie
eine Grünlingelektrode
gemäß dem Patentanspruch
2.
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Wenn
daher der Hauptkörper
der Grünlingelektrode
für die
Entladungsoberflächenbearbeitung eingesetzt
wird, ist es nicht erforderlich, den Hauptkörper der Grünlingelektrode aus der Form
zu entnehmen, so daß verhindert
werden kann, daß ein
Abplatzen beim Hauptkörper
der Grünlingelektrode
auftritt, wenn er aus der Form entnommen wird.
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Die
vorliegende Erfindung kann eine Grünlingelektrode für die Entladungsoberflächenbearbeitung
zur Verfügung
stellen, bei welcher eine Herstellungskammer der Form den Aufbau
einer Durchgangskammer hat, welche die Kammer in jener Richtung
durchdringt, von welcher aus ein Druckstempel in die Kammer eingebracht
und aus dieser herausgenommen wird.
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Wenn
die Form wiederverwendet werden soll, kann daher ein Rückstand
des Hauptkörpers
der Grünlingelektrode
einfach aus der Herstellungskammer entfernt werden.
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Die
vorliegende Erfindung kann eine Grünlingelektrode für die Entladungsoberflächenbearbeitung
zur Verfügung
stellen, bei welcher eine Herstellungskammer der Form den Aufbau
einer Durchgangskammer mit einer Form aufweist, die in der Mitte
verengt ist.
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Daher
rutscht der Hauptkörper
der Grünlingelektrode
nicht aus der Herstellungskammer heraus.
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Die
vorliegende Erfindung kann eine Grünlingelektrode für die Entladungsoberflächenbearbeitung
zur Verfügung
stellen, bei welcher eine Herstellungskammer der Form den Aufbau
einer Durchgangskammer in einer topfartigen und verjüngten Form
aufweist.
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Daher
rutscht der Hauptkörper
der Grünlingelektrode
nicht aus der Herstellungskammer heraus, und kann ein Rückstand
des Hauptkörpers
der Grünlingelektrode
einfach dadurch aus der Herstellungskammer entfernt werden, daß er von
der Rückseite (der
Seite des größeren Durchmessers)
der Kammer aus herausgedrückt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung kann eine Grünlingelektrode für die Entladungsoberflächenbearbeitung
zur Verfügung
stellen, bei welcher mehrere Herstellungskammern in einer einzigen
Form vorgesehen sind, und der Hauptkörper der Grünlingelektrode in jeder der
Herstellungskammern druckbeaufschlagt und verdichtet wird.
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Selbst
wenn der Hauptkörper
der Grünlingelektrode
in einer der Herstellungskammern vollständig aufgebraucht ist, kann
daher der Hauptkörper
der Grünlingelektrode
in einer anderen Herstellungskammer unmittelbar anschließend benutzt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung kann eine Grünlingelektrode für die Entladungsoberflächenbearbeitung
zur Verfügung
stellen, bei welcher eine Form als ein Elektrodenhalter verwendet
wird, so daß die
Elektrode auf einem Elektrodenhalterungsabschnitt durch Haltern
der Form angebracht werden kann.
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Daher
kann verhindert wird, daß bei
dem Hauptkörper
der Grünlingelektrode
in dem Elektrodenhalterungsabschnitt ein Abplatzen auftritt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Ansicht, welche die Grünlingelektrode
für die
Entladungsoberflächenbearbeitung gemäß der vorliegenden
Erfindung sowie ein Verfahren zu deren Verwendung zeigt, 2(a), (b) sind Querschnittsansichten,
die jeweils den Aufbau einer Metallform zeigen, die zur Herstellung
der Grünlingelektrode
für die
Entladungsoberflächenbearbeitung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, 3, 4 und 5 sind
Querschnittsansichten, die jeweils eine andere Konstruktion einer
Metallform zeigen, die zur Herstellung der Grünlingelektrode für die Entladungsoberflächenbearbeitung
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, und 6 ist eine
Perspektivansicht, die eine weitere Ausführungsform der Grünlingelektrode
für die
Entladungsoberflächenbearbeitung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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BESTE ART
UND WEISE ZUR AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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1 zeigt
die Grünlingelektrode
für die
Entladungsoberflächenbearbeitung
gemäß der vorliegenden
Erfindung sowie das Verfahren zu deren Verwendung.
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Die
Grünlingelektrode 10 für die Entladungsoberflächenbearbeitung
weist einen Hauptkörper 11 der
Grünlingelektrode
auf, der durch Druckbeaufschlagung und Verdichtung eines Metallpulvers
oder eines Pulvers einer Metallverbindung erhalten wird, oder einer
dieser beiden Arten von Pulver, welcher Keramikpulver hinzugefügt wird;
und eine Metallform 12, die zur Druckbeaufschlagung und
Verdichtung des Hauptkörpers 11 der
Grünlingelektrode
verwendet wird.
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Der
Hauptkörper 11 der
Grünlingelektrode wird
für die
Entladungsoberflächenbearbeitung
verwendet, ohne aus der Form 12 entnommen zu werden, damit
die Form 12 so eingesetzt werden kann, als wäre sie ein
Elektrodenhalter. Die Grünlingelektrode
für die
Entladungsoberflächenbearbeitung
ist in einem Bearbeitungsbehälter 50 in
einer festgelegten Winkelposition durch eine Halterung 51 angeordnet, der
Hauptkörper 11 der
Grünlingelektrode
ist gegenüberliegend
einer Bohrelektrode (Arbeitselektrode) W angeordnet, um eine Entladungsoberflächenbearbeitung
mit einem vorbestimmten Entladungsspalt zwischen diesen Teilen in
der Arbeitsflüssigkeit
A durchzuführen,
die in den Bearbeitungsbehälter 50 eingefüllt ist,
und es wird eine harte Beschichtung, die aus einer Substanz wie
beispielsweise einem Elektrodenmaterial für den Hauptkörper 11 der
Grünlingelektrode
oder einem Metallkarbid wie TiC oder dergleichen besteht, und durch
Reaktion des Elektrodenmaterials mit Entladungsenergie erhalten
wird, auf einer Schneidoberfläche
der Bohrelektrode W mittels Energie infolge einer gepulsten Entladung
erzeugt.
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Wie
voranstehend geschildert wird der Hauptkörper 11 der Grünlingelektrode,
der durch Druckbeaufschlagung und Verdichtung in der Form 12 erhalten
wird, zusammen mit der Form 12 verwendet, ohne aus der
Form 12 herausgenommen zu werden, und daher ist es nicht
möglich,
daß der
Hauptkörper 11 der
Grünlingelektrode
bei den Herstellungsschritten bricht oder bei ihm eine Abspaltung auftritt,
und sind die Herstellungsausbeuten der Grünlingelektrode für die Entladungsoberflächenbearbeitung
hoch.
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Wenn
der Hauptkörper 11 der
Grünlingelektrode
bei der Entladungsoberflächenbearbeitung
verbraucht ist, kann die Form 12 als Herstellungsform dadurch
wiederverwendet werden, daß der
Rückstand
des Hauptkörpers 11 der
Grünlingelektrode von
ihr abgeschabt wird.
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Die
Anbringung der Grünlingelektrode 10 für die Entladungsoberflächenbearbeitung
auf der Halterung (Elektrodenhalterungsabschnitt) 51 kann
so durchgeführt
werden, daß die
Form 12 gehaltert wird, die als Elektrodenhalter verwendet
wird, und daher kann im Vergleich zu einem Fall, in welchem der Hauptkörper 11 der
Grünlingelektrode
direkt auf der Halterung 51 angebracht wird, ein Abplatzen
des Halterungsabschnitts verhindert werden.
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Die
Druckbeaufschlagung und die Verdichtung des Hauptkörpers 11 der
Grünlingelektrode
werden ebenso wie beim herkömmlichen Typ
gemäß 2 durchgeführt, unter
Verwendung einer Form 12 und eines Druckstempels 13,
wobei eine Kammer 12a der Form 12 mit Metallpulver
oder Pulver einer Metallverbindung gefüllt wird, oder einem gemischten
Pulver B, das durch Hinzufügung
von Keramikpulver zu einem der Pulver erhalten wird, und das Pulver
durch einen Druckstempel 13 druckbeaufschlagt wird,
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Die
Herstellungskammer 12a der Form 12 in diesem Fall
kann einen solchen Aufbau aufweisen, daß sie wie eine Kammer ausgebildet
ist, die einen Boden aufweist, der dieselbe Länge hat wie die Axiallänge des
Hauptkörpers 11 der
Grünlingelektrode, wie
dies in 2 gezeigt ist, oder es kann
die Herstellungskammer 12a der Form 12 den Aufbau
einer Durchgangskammer aufweisen, welche die Kammer in jener Richtung
durchdringt, in welcher der Druckstempel 13 in die Kammer
eingebracht und aus dieser wieder herausgenommen wird, wie dies
in 3 gezeigt ist. Wenn die Herstellungskammer 12a der Form 12 den
Aufbau einer Durchgangskammer aufweist, so wird die Form 12 zur
Druckbeaufschlagung und Verdichtung in einem Zustand eingesetzt,
in welchem die Form auf einer abnehmbar vorgesehenen Formplatte 14 angebracht
ist.
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Wenn
die Herstellungskammer 12a der Form 12 den Aufbau
einer Durchgangskammer aufweist, kann ein Rückstand des Hauptkörpers 11 der
Grünlingelektrode
einfach von der Form entfernt werden, nachdem er vollständig verbraucht
wurde, indem einfach der Rückstand
aus der Form herausgedrückt wird.
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Wenn
die Herstellungskammer 12a der Form 12 den Aufbau
einer Durchgangskammer aufweist, kann die Herstellungskammer 12a,
um zu verhindern, daß der
Hauptkörper
der Grünlingelektrode 11 aus
der Kammer herausgleitet, eine Form aufweisen, die in der Mitte
eingeengt ist (wie eine in der Mitte verengte Trommel), wie dies
in 4 gezeigt ist, oder eine topfartige und verjüngte Form,
wie dies in 5 gezeigt ist. Wenn die Herstellungskammer 12a der Form 12 topfförmig ist
und verjüngt
ausgebildet ist, kann ein Rückstand
des Hauptkörpers 11 der
Grünlingelektrode
einfach von der Form entfernt werden, nachdem der Hauptkörper vollständig aufgebraucht wurde,
nämlich
durch einfaches Herausdrücken
des Rückstands
von der Rückseite
aus (der Seite mit dem größeren Durchmesser).
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Wie
in 6 gezeigt, können
mehrere Herstellungskammern 12a bei einer einzelnen Form 12 vorgesehen
sein, und kann ein Hauptkörper 11 einer Grünlingelektrode
in jeder der Herstellungskammern 12a druckbeaufschlagt
und verdichtet werden.
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In
diesem Fall kann, selbst wenn der Hauptkörper 11 der Grünlingelektrode
in einer der Herstellungskammern 12a vollständig aufgebraucht
ist, der Hauptkörper 11 der
Grünlingelektrode
in einer anderen Herstellungskammer 12a verwendet werden,
und daher kann ein langer und kontinuierlicher Betrieb erfolgen,
ohne einen Elektrodenaustausch zusammen mit einem Austausch der
Form 12 zu erfordern. Darüber hinaus wird die Anzahl
an erforderlichen Formen geringer, und kann deren Volumen verringert werden,
verglichen mit jenem Fall, in welchem nur ein Hauptkörper 11 einer
Grünlingelektrode
auf einer Einheit der Form 12 angebracht ist.
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GEWERBLICHE
ANWENDBARKEIT
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Die
Grünlingelektrode
für die
Entladungsoberflächenbearbeitung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist bei einer Entladungselektrode einsetzbar, die zur
Entladungsoberflächenbearbeitung
verwendet wird, um darauf eine harte Beschichtung zu erzeugen.