DE2600760A1 - ELECTRODE FOR THE ELECTROLYTIC INCORPORATION OF A GROOVE PATTERN INTO A WORKPIECE AREA - Google Patents

ELECTRODE FOR THE ELECTROLYTIC INCORPORATION OF A GROOVE PATTERN INTO A WORKPIECE AREA

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DE2600760A1 DE19762600760 DE2600760A DE2600760A1 DE 2600760 A1 DE2600760 A1 DE 2600760A1 DE 19762600760 DE19762600760 DE 19762600760 DE 2600760 A DE2600760 A DE 2600760A DE 2600760 A1 DE2600760 A1 DE 2600760A1
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Description

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SKP KUGELLAGERPABRIKEN GMEH - Schweinfurt, 8.1.1976SKP BALL BEARING PLANTS GMEH - Schweinfurt, 8.1.1976

^ TPA/vfy/gh DT 76 003 DT^ TPA / vfy / gh DT 76 003 DT

Elektrode für die elektrolytische Einarbeitung eines Rillenmusters in eine WerkstückflächeElectrode for the electrolytic incorporation of a groove pattern in a workpiece surface

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.The present invention is an electrode for the electrolytic Incorporation of a pattern of grooves into a workpiece surface with surface parts lying tightly on the workpiece surface from an electrical one insulating material and surface parts that act as a cathode and are set back from the workpiece surface.

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.It is known to have a metallic electrode on its contacting surface parts to be provided with an electrically insulating plastic layer, which rests tightly on the workpiece surface in question and thus the Access of the attacking electrolyte to this workpiece surface is denied. This known electrode has the disadvantage that the surface parts lying on it Made of relatively soft plastic, they wear out quickly are subject to, especially when it comes to hard workpiece surfaces and the electrode, for example during machining of spherical plain bearing shells, the workpiece must hold and center, so that executives are also transferred to the workpiece through the adjacent surface parts. Because of this rapid wear and tear this known electrode can no longer be economically produced in series be used in large numbers.

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-By partially coating the metallic electrode with a hard, wear-resistant glass or ceramic material, this disadvantage could be remedied. However, it is not possible with conventional means the required sharply delimited, precisely shaped edges between

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sehen den anliegenden Plächenteilen eines solchen Beschichtungswerkstoffes und den zurückgesetzten, metallischen Plächenteilen der Elektrode herzustellen.see the adjacent parts of the surface of such a coating material and manufacture the recessed, metallic surface portions of the electrode.

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.The object of the present invention is to provide an improved electrode to create specified type, which has adjacent surface parts made of a hard, wear-resistant material, so that this electrode can be used economically in series production with large quantities. In addition, the edges and contours of the adjacent and the recessed surfaces can be precisely manufactured in order to achieve a high degree of accuracy in the shape of the groove pattern.

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.According to the invention, this object is achieved in that the electrode made of an electrically insulating material with the groove pattern matched grooves, in the base of which metallic inserts to form the as a cathode effective surface parts are attached, is made. The electrode can be made of a hard, wear-resistant and corrosion-resistant Material, for example glass or oxide ceramic, exist to which these metallic inserts are attached, so that an electrode with long service life is created.

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.According to the invention, the inserts can be wire-shaped or also band-shaped be, so that a precisely defined width of the deposits with economic means, for example by cutting a precisely tolerable Coil wire, can be produced. With the electrode according to the invention, a groove pattern with narrow and precisely delimited Groove edges are worked into the workpiece. The cathodically connected wire or band-shaped inserts have the effect of that during the electrolytic incorporation of the groove pattern, a precisely aligned electric field is present, which is the achievable The dimensional accuracy of the groove pattern is significantly increased.

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-According to special features of the present invention, the metallic Inlays attached by gluing or by pressing into the bottom of the grooves. A relatively small depth of the grooves can be provided because they are made of a wear-resistant material

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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.the adjacent parts of the surface do not wear out during operation, and accordingly there is no change in the distance between the recessed surface parts relative to the adjacent surface parts of the electrode. Because of this small depth of the grooves, grooves lying close to one another can also be made in the electrode without the risk of the correspondingly low side walls of the grooves are provided.

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.The electrode according to the invention can have a shaft or the like be connected, the one opening between the recessed surface parts of the electrode and the workpiece surface axial bore for feeding of the electrolytic liquid.

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.The grooves of the electrode according to the invention are advantageously in High-energy beam processes, for example with laser beams or electrode beams, incorporated. This means that grooves can also be made in hard electrodes, for example made of oxide ceramics or glass, without the aid of expensive, machining tools are buried. The groove edges of the electrode, which form a tight fit, can be used come on the workpiece surface, to achieve a precise groove pattern are worked in exactly and sharp-edged, while the Groove side surfaces and groove base surfaces resulting from this process cannot have such a high machining accuracy.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles mit den zugehörigen Zeichnungen erläutert.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment explained in the accompanying drawings.

Es zeigenShow it

Fig. 1 einen Querschnitt durch die in Figur 2 gezeigte, erfindungsgemäße Elektrode,Fig. 1 shows a cross section through the shown in Figure 2, according to the invention Electrode,

Fig. 2 eine Ansicht der in Figur 1 gezeigten Elektrode, undFig. 2 is a view of the electrode shown in Fig. 1, and

Fig. J eine Draufsicht auf die Arbeitsfläche der in den Figuren 1 und dargestellten Elektrode.Fig. J is a plan view of the work surface of the in Figures 1 and shown electrode.

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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.In Figures 1, 2 and 3, 1 denotes a ring-shaped electrode made of wear-resistant and heat-insensitive quartz glass or oxide ceramic material, in whose flat working surface facing the workpiece (not shown) spirally extending grooves 2, for example using the electron beam process, are buried. In the base of the grooves 2, wire-shaped inserts 3 (for example commercially available non-lacquered coil wire) are glued or pressed in to form the surface parts 4 that act as cathode. The surface parts 4, which act as cathodes, are set back from the surface parts 5 of the electrode 1 lying tightly on the flat workpiece surface (not shown), so that an electrolyte-flowed channel 6 is formed between the workpiece surface and the surface parts H- along the grooves 2 during machining. The electrolytic liquid is fed into the annular bore 9 of the annular electrode and from there into the channels 6 between the recessed surface parts 4 and the flat workpiece surface (not shown) through an axial bore 8 machined into a shaft 7 (shown in dash-dotted lines in FIG. 1).

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.As shown in FIG. 3, the ends of the wire-shaped inserts 3 protruding radially outward from the ring-shaped electrode 1 can be electrically connected to a metallic ring 10 connected as a cathode.

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.The electrode according to the invention has the great advantage that it consists of an extremely wear-resistant and corrosion-resistant ceramic material can be produced economically. This can be done by maintaining a small depth of the channels 6 and through the curved surface of the wire-shaped inserts 3, the electric field very precisely, with elimination of harmful effects scattering field lines, are aligned towards the workpiece.

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 ElektrodeThe invention is of course not limited to the embodiment described limited, but can be modified within the scope of the inventive concept. The adjacent parts of the surface of the electrode therefore need not to be flat, but can have a curvature, for example spherical shape, which is adapted to the curvature of the workpiece surface. In this way, spiral groove spherical bearings can also be used with the electrode

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bearbeitet werden, wobei die dicht auf der Werkstückfläche anliegenden Flächenteile der Elektrode das Werkstück während der Bearbeitung zentrisch halten.machined, with the tight fit on the workpiece surface Surface parts of the electrode keep the workpiece centered during machining.

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Claims (1)

SKP KUGELLAGERFAERIKEN GMBH Sehweinfurt, 8.1.1976SKP KUGELLAGERFAERIKEN GMBH Sehweinfurt, 8.1.1976 ΤΡΑ/νΙί/ghΤΡΑ / νΙί / gh PatentansprücheClaims . 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.. Electrode for the electrolytic incorporation of a groove pattern in a workpiece surface with tightly on the workpiece surface abut the surface parts made of an electrically insulating material and surface parts which act as a cathode and are set back from the workpiece surface, characterized in that this electrode (1) Made of an electrically insulating material with grooves (2) adapted to the groove pattern, in the base of which there are metallic inserts to form the surface parts (4) which act as cathode, is made. 2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metalli schen Einlagen (3) drahtförmig sind.2. Electrode according to claim 1, characterized in that the metalli rule inserts (3) are wire-shaped. J. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metalli schen Einlagen bandförmig sind.J. Electrode according to claim 1, characterized in that the metalli tian deposits are band-shaped. 4. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Einlagen O) durch Kleben im Grund der Nuten (2) befestigt sind.4. Electrode according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic inserts O) are attached by gluing in the base of the grooves (2). 5. Elektrode nach Anspruch 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Einlagen (J) durch Einpressen im Grund der Nuten (2) befestigt sind.5. Electrode according to claim 1 to J, characterized in that the metallic inlays (J) by pressing into the bottom of the grooves (2) are attached. 6. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch isolierender Werkstoff der Elektrode (1) Glas verwendet ist.6. Electrode according to one of the preceding claims, characterized in that that glass is used as the electrically insulating material of the electrode (1). 709828/0B02709828 / 0B02 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 260076Q260076Q Τ· Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die anliegenden Flächenteile (5) eine Wölbung aufweisen, die der Wölbung der Werkstückfläche angepaßt ist.Τ Electrode according to one of the preceding claims, characterized in that that the adjacent surface parts (5) have a curvature which is adapted to the curvature of the workpiece surface. 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.8. Electrode according to one of the preceding claims, characterized in that that this is connected to a shaft (7) or the like, the one between the recessed surface parts (4) of the Electrode (1) and the workpiece surface opening axial bore (8) for supplying the electrolytic liquid. 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.9. Electrode according to one of the preceding claims, characterized in that that the grooves (2) in the electrode (1) in the high-energy beam process, for example with laser beams or electron beams, are incorporated. 709828/0502709828/0502
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