DE3126099A1 - Tool electrode for a device for electrochemically machining workpieces, especially for electrochemically countersinking - Google Patents

Abstract

The invention describes a tool electrode for a device for electrochemically machining workpieces, especially for electrochemically countersinking. The tool electrode is partly constructed as a shaft, which merges into a working surface and which has an axial bore. The axial bore takes the form of a blind bore. A multiplicity of small passage bores extend from its floor to the working surface. <IMAGE>

Description

Werkzeugelektrode für eine Einrichtung zum elektrochemi-Tool electrode for a device for electrochemical

schen Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum elektrochemischen Senken Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugelektrode für eine Einrichtung zum elektrochemischen Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum elektrochemischen Senken nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.mechanical processing of workpieces, in particular for electrochemical Lowering The invention relates to a tool electrode for a device for the electrochemical processing of workpieces, in particular for the electrochemical one Lowering according to the preamble of the main claim.

Bei den bekannten Werkzeugelektroden weist der Werkzeugschaft eine durchgehende axiale Bohrung auf, durch die das für den Bearbeitungsvorgang notwendige elektrolytische Medium fließt. Bedingt durch diesen Strömungsweg bildet sich im Bearbeitungsspalt im Bereich der Mündung der axialen Bohrung am Werkstück ein butzenförmiger Restansatz aus.In the known tool electrodes, the tool shank has a continuous axial bore through which the necessary for the machining process electrolytic medium flows. Due to this flow path, the Machining gap in the area of the mouth of the axial bore on the workpiece a slug-shaped Remainder from.

Der Restansatz macht zum einen eine Nachbehandlung des Werkstücks erforderlich. Zum anderen kann er während des Bearbeitungsvorgangs zu Kurzschlüssen führen, die am Werkzeug erhebliche Schäden hervorrufen können.On the one hand, the remainder makes post-treatment of the workpiece necessary. On the other hand, it can cause short circuits during the machining process which can cause considerable damage to the tool.

Der Restansatz wird umso größer, je größer die Querschnittsabmessungen der axialen Bohrung sind. Andererseits ist aber ein möglichst großer Querschnitt für die axiale Bohrung erwünscht, um einen schnellen Durchsatz des elektrolytischen Mediums und seine möglichst gleichmäßige Verteilung im Bearbeitungsspalt zu erreichen.The larger the cross-sectional dimensions, the larger the remainder of the axial bore. On the other hand, the largest possible cross-section is Desired for the axial drilling, in order to achieve a fast throughput of the electrolytic To achieve medium and its as uniform as possible distribution in the machining gap.

Für die Ausbildung des butzenförmigen Fortsatzes ist es gleichg Itig, ob wif einer inneren oder äußeren Zuströmung des elektrolytischen Mediums gearbeitet wird.For the formation of the slug-shaped extension it is irrelevant whether an internal or external inflow of the electrolytic medium was used will.

Eine Möglichkeit, die Bildung des Fortsatzes zu verhindern, bietet die Querzuströmung des elektrolytischen Mediums. Bei dieser Zuströmungsart weist die Werkzeugelektrode keine axiale Bohrung für den des elektrolytischen Mediums auf. Der Nachteil der Querzuströmung liegt darin, daß nur mit geringen Vorschubgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann, weil die Strömungswege des elektrolytischen Mediums im Bearbeitungsspalt sehr lang sind; darüber hinaus muß es auch noch exakt geführt werden.One possibility of preventing the formation of the extension is the cross flow of the electrolytic medium. With this type of inflow, the tool electrode has no axial bore for the of the electrolytic medium. The disadvantage of the cross flow is that it is only possible to work with low feed speeds because the flow paths of the electrolytic medium in the machining gap are very long; in addition, it must also be guided precisely.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Werkzeugelektrode für hohe Vorschubsgeschwindigkeiten zu schaffen, durch die die Ausbildung eines butzenförmigen Restansatzes am Werkstück während des Bearbeitungsvorganges verhindert wird.The object of the invention is therefore to provide a tool electrode for high To create feed speeds, through the formation of a slug-shaped Remaining approach to the workpiece is prevented during the machining process.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, the object is achieved with the features of the main claim solved. Further advantageous embodiments of the invention emerge from the Subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Werkzeugelektrode lassen sich einerseits große Querschnittsabmessungen der axialen Bohrung erreichen für einen schnellen Durchsatz des elektrolytischen Mediums. Zum anderen verhindern die vielen kleinen, zur Arbeitsfläche führenden Durchgangsbohrungen die Ausbildung eines butzenförmigen Restansatzes. Außerdem gewährleisten die Durchgangsbohrungen eine gleichmäßige Verteilung des elektrolytischen Mediums im Bearbeitungsspalt. Die gleichmäßige Verteilung und der schnelle Durchsatz des elektrolytischen Mediums wiederum sind Voraussetzungen für eine hohe Vorschubgeschwindigkeit.In the case of the tool electrode according to the invention, on the one hand achieve large cross-sectional dimensions of the axial bore for a quick Throughput of the electrolytic medium. On the other hand, the many small, Through bores leading to the work surface the formation of a slug-shaped Remainder. In addition, the through holes ensure an even distribution of the electrolytic medium in the machining gap. The even distribution and the rapid throughput of the electrolytic medium are, in turn, prerequisites for a high feed rate.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Durchmesser der Durchgangs bohrungen in einem Größenbereich zwischen 0,1 bis 1 mm zu wählen. Ihre Anzahl richtet sich nach der Kontur der Arbeitsfläche. Sie liegen möglichst dicht nebeneinander ohne die mechanische Festigkeit der Werkzeugelektrode bzw. der Arbeitsfläche zu gefährden. Die Kontur der Arbeitsfläche hängt von den Bedingungen des jeweiligen Bearbeitungsvorgangs ab. Sie kann aus diesem Grunde jede zweckmäßige Form aufweisen, insbesondere kann sie entweder plan oder gebogen ausgeführt sein oder spitz zulaufen.It has been found advantageous to adjust the diameter of the passage Select holes in a size range between 0.1 and 1 mm. Your number judges according to the contour of the work surface. They are as close together as possible without increasing the mechanical strength of the tool electrode or the work surface endanger. The contour of the work surface depends on the conditions of the particular Machining process. For this reason, it can have any suitable shape, in particular, it can be designed either flat or curved or tapered to a point.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von vorteilhaften Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Werkzeugelektrode nach dem Stand der Technik während eines Bearbeitungsvorgangs, Fig. 2 eine Werkzeugelektrode nach der Erfindung, ebenfalls während eines Bearbeitungsvorgangs und Fig. 3, 4, 5 verschiedene Ausgestaltungen der Arbeitsfläche einer erfindungsgemäßen Werkzeugelektrode.The invention will become advantageous with reference to the description below Embodiments and explained in more detail with reference to the accompanying drawings. The drawing shows in Fig. 1 a tool electrode according to the prior art during a machining process, FIG. 2 shows a tool electrode according to the invention, likewise during a machining process and FIGS. 3, 4, 5 different configurations the working surface of a tool electrode according to the invention.

Die in Fig. 1 dargestellte herkömmliche Werkzeugelektrode für eine Einrichtung zum elektrochemischen Senken ist nur teilweise und zwar mit ihrem Werkzeugschaft 1 dargestellt.The illustrated in Fig. 1 conventional tool electrode for a The device for electrochemical lowering is only partially with its tool shank 1 shown.

Der Werkzeugschaft 1 läuft in eine Arbeitsfläche 2 aus und weist eine axiale Bohrung 3 auf für den Durchfluß eines elektrolytischen Mediums. Die Arbeitsfläche 2 ist auf ein zu bearbeitendes Werkstück 4 gerichtet. Ein Isolationsmantel 5 umgibt den Werkzeugschaft 1 und reicht bis nahe an die Arbeitsfläche 2 heran. Sowohl der Werkzeugschaft 1 als auch das Werkstück 4 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material.The tool shank 1 runs out into a work surface 2 and has a axial bore 3 for the flow of an electrolytic medium. The work surface 2 is directed at a workpiece 4 to be machined. An insulating jacket 5 surrounds the tool shank 1 and reaches close to the work surface 2. Both the The tool shank 1 as well as the workpiece 4 consist of an electrically conductive one Material.

Beim Bee-beitungsvorgang dringt - wie in Fig. 1 dargestellt - cle Werkzeugelektrode in das Werkstück ein. Zu diesem Zweck liegt die Werkzeugelektrode am negativen Pol einer nicht näher dargestellten Gleichstromquelle, während das Werkstück mit dem positiven Pol verbunden ist. Ein elektrolytisches Medium, in Fig. 1 durch die Pfeile dargestellt, wird über die axiale Bohrung 3 zu- oder abgeführt.During the beeing process, as shown in FIG. 1, cle Tool electrode into the workpiece. The tool electrode is for this purpose at the negative pole of a direct current source not shown, while the Workpiece is connected to the positive pole. An electrolytic medium, shown in Fig. 1, represented by the arrows, is supplied or discharged via the axial bore 3.

Durch die sich dabei abspielenden elektrochemischen Vorgänge wird das Material des Werkstücks an der Bearbeitungsstelle durch anodische Auflösung abgetragen. Es bleibt aber, bedingt durch die Ausbildung der Werkzeugelektrode, im Bereich der Öffnung ihrer axialen Bohrung ein butzenförmiger Restansatz 6 an der Bearbeitungsstelle des Werkstücks bestehen. In Fig. 1 ist die sog. innere Zuströmung des elektrolytischen Mediums dargestellt. Die Butzenbildung tritt aber auch auf bei der äußeren Zuströmung, d. h., wenn das elektrolytische Medium über eine nicht dargestellte Druckkammer der Bearbeitungsstelle zugeführt und durch die axiale Bohrung 3 abgeleitet wird.Due to the electrochemical processes taking place the material of the workpiece at the processing point by anodic dissolution worn away. However, due to the design of the tool electrode, in the area of the opening of its axial bore a lug-shaped remainder shoulder 6 the processing point of the workpiece exist. In Fig. 1 is the so-called. Inner inflow of the electrolytic medium shown. However, the formation of slugs also occurs with the external inflow, d. i.e., when the electrolytic medium does not have a The pressure chamber shown is supplied to the processing point and through the axial bore 3 is derived.

In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Werkzeugelektrode dargestellt mit einem Werkzeugschaft 7, der wiederum mit einer Isolierung 5 umgeben ist und in eine Arbeitsfläche 8 ausläuft, die auf ein zu bearbeitendes Werkstück 4 gerichtet ist. Der Werkzeugschaft 7 weist eine axiale Bohrung 9 auf, die als Sackbohrung ausgeführt ist und oberhalb der Arbeitsfläche 8 endet. Eine Vielzahl kleiner Durchgangsbohrungen 10 führen vom Boden der axialen Bohrung 9 zur Arbeitsfläche 8.In Fig. 2, a tool electrode according to the invention is shown with a tool shank 7, which in turn is surrounded by insulation 5 and runs out into a work surface 8, which is directed at a workpiece 4 to be machined is. The tool shank 7 has an axial bore 9, which is designed as a blind bore is and ends above the work surface 8. A multitude of small through holes 10 lead from the bottom of the axial bore 9 to the work surface 8.

Die Durchgangslöcher 10 liegen dicht beieinander und durchlöchern so siebartig die Arbeitsfläche 8. Dadurch verteilt sich das elektrolytische Medium gleichzeitig und gleichmäßig auf der zu bearbeitenden Fläche des Werkstücks. Der Strömungsweg wird in eine Vielzahl Einzelwege aufgeteilt mit der Folge, daß sich kein butzenförmiger Restansatz ausbilden kann. Dabei ist es gleichgültig, ob das elektrolytische Medium von innen - wie in Fig. 2 dargestellt - oder von außen - entsprechend Fig. 1 - zugeführt wird.The through holes 10 are close to one another and perforate as sieve-like the work surface 8. This distributes the electrolytic medium simultaneously and evenly on the workpiece surface to be machined. Of the The flow path is divided into a large number of individual paths with the result that no slug-shaped residual approach can form. It does not matter whether that electrolytic medium from the inside - as shown in Fig. 2 - or from the outside - according to FIG. 1 - is supplied.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen verschiedene Konturen der Arbeitsfläche 8. In Fig. 3 ist sie entsprechend der in Fig.3, 4 and 5 show different contours of the work surface 8. In Fig. 3 it is corresponding to that in Fig.

2 verwendeten Werkzeugelektrode als Planfläche ausgebildet. In Fig. 4 weist sie eine spitz zulaufende Form auf; dabei kann es sich sowohl um eine Kegel- als auch um eine Pyramidenform handeln. In Fig. 5 ist sie halbrund ausgeführt, sie kann aber auch eine ballige Form aufweisen.2 tool electrode used as a flat surface. In Fig. 4 it has a tapering shape; it can be a cone as well as a pyramid shape. In Fig. 5 it is made semicircular, it but can also have a spherical shape.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Werkzeugelektrode für eine Einrichtung zum elektrochemischen Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum elektrochemischen Senken, mit einem Werkzeugschaft, der in eine auf das zu bearbeitende Werkstück gerichtete Arbeitsfläche ausläuft und der eine axiale Bohrung für den Durchfluß eines elektrolytischen Mediums aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bohrung (9) als Sackbohrung ausgeführt ist und daß eine Vielzahl kleinerer Durchgangsbohrungen (10) vom Boden der axialen Bohrung zur Arbeitsfläche (8) führen.Claims: 1. Tool electrode for a device for electrochemical Processing of workpieces, in particular for electrochemical countersinking, with a Tool shank that is directed towards the workpiece to be machined runs out and the one axial bore for the flow of an electrolytic medium has, characterized in that the axial bore (9) is designed as a blind bore is and that a plurality of smaller through holes (10) from the bottom of the axial Guide the hole to the work surface (8). 2. Werkzeugelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Durchgangsbohrungen (10) in einem Größenbereich zwischen 0,1 bis 1 mm-liegt.2. Tool electrode according to claim 1, characterized in that the diameter of the through bores (10) in a size range between 0.1 up to 1 mm. 3. Werkzeugelektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrungen (10) dicht nebeneinander liegen und ihre Anzahl von den Abmessungen und der Gestaltung der Arbeitsfläche (8) bestimmt ist.3. Tool electrode according to claim 1 or 2, characterized in that that the through bores (10) are close to each other and their number of the dimensions and design of the work surface (8) is determined. 4. Wcrkzeugelektrode nach einem odcr mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ekennzeichnet, daß die Kontur der Arbeitsfläche (8) entweder plan oder gebogen ausgeführt ist oder spitz zuläuft.4. Tool electrode according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the contour of the work surface (8) is either flat or is curved or tapered to a point.