DE1812312A1 - Verfahren und Werkzeuge zur Aussenrundbearbeitung,insbesondere durch elektrolytisches Schleifen - Google Patents

Description

• Verfahren und Werkzeuge zur Außenrundbearbeitung, insbesondere durch elektrolytisches Schleifen Die Bindung betrifft Verfahren und Werkzeuge zur Außenrundbearbeitung, insbesondere durch elektrolytisches Schleifen, vorzugsweise kurzer Werkstücke aus mechanisch schwer bearbeitbaren Werkstoffen, wie s.B. Hartmetalle.
• Die allgemein bekannten Verfahren zur Außenrundbearbeitung durch Schleifen - das Rundschleifen mit dem Umfang eines umlaufenden Werkzeuges und du Außen-Ziehschleifen - zeigen besonders bei der Zerspanung hochfester Werkstoffe erhebliche Mängel bezüglich der erreichbaren Abtragleistungen und Werkzeugstandzeiten, so daß die konventionelle Fertigbearbeitung oftmals unwirtschaftlich wird. Weiterhin bringen die Eingriffsverhältnisse speziell beim Rundschleifen wegen der sehr eng begrenzten Wärmeentstehungszonen die Gefahr von Schleifrißbildung und lokaler Gefügeumwandlung mit sich, ganz abgesehen davon, daß die erreichbare Oberflächengenauigkeit auf Grund der entgegengesetzten Krümmungsrichtungen von Werkstückoberfläche und Werkzeugwirkfläche begrenzt ist.
• Auf der Suche nach neuartigen Verfahren und Werkzeugen mir Beseitigung der genannten Mängel bietet sich speziell rGr hochfeste Werkstoffe der elektrochemisch. Abtragmechanismus mit den hier als bekannt vorausgesetzten Eigenschaften und Vorteilen an. In diesem Zusammenhang ist ein elektrochemisches Außenrundschleifverfahren mit Umfangsschleifscheibe bekannt geworden, das eber auf Grund der im Vergleich zum technischen Aufwand nur geringen elektrochemischen Abtragleistung keine weitere praktische Anwendung gefunden hat.
• Die Abtragleistung des elektrochemischen Verfahrens allgemein wächst proportional mit der Größe der Stromwirkungsfläche, und so hat es auch in der Außenrundbearbeitung bisher nicht an Versuchen gefehlt, in dieser Richtung günstigere Verhältnisse zu schaffen.
• Das Grundprinzip der davon ausgehenden Verfahrensentwicklungen, die bisher bekannt geworden sind, beruht auf der Schaffung einer entsprechend großen Werkzeugwirkfläche durch Einsatz einer stationären Werkzeugelektrode an der Bearbeitungsstelle für die rein elektrochemische Abtragwirkung. Der erforderliche mechanische Abtraganteil a umlaufenden Werkstück wird hier weiterhin mit einem konventionellen Schleifwerkzeug in Form z.B. einer Umfangsschleifscheibe oder eines Ziehschleifsteines unsittelbar nach dem elektrochemischen Abtragvorgang und unabhängig von diesem realisiert, wobei sich das Schleifwerkseug innerhalb oder außerhalb des elektrischen Feldes befinden kann. Der dargestellte Sachverhalt läßt an sich schon erkennen, daß die technische Lösung des Problems mehr oder weniger provisorisch erfolgte, unter Beibehaltung konventioneller Zerspanungswerkzeuge und durch Schaffung einer zusätzlichen Bearbeitungsstelle auf dem abzutragenden Werkstückumfang. In der Regel ist dabei für den Einsatz einer derartigen Hilfselektrode eine getrennte Zustelleinrichtung erforderlich, so daß sich der anlagentechnische Aufwand zwangsläufig erhöhen muß.
• Zu der für den Ziehschleifvorgang naheliegenden Lösung, das die Werkstückoberfläche segmentförmig überdeckende Ziehschleifwerkzeug gleichzeitig als Elektrode zu verwenden, liegen bisher keine praktisch verwertbaren Ergebnisse vor. Obwohl eine derartige Anordnung prinzipiell möglich ist und entsprechende Vorteile bringen kann, ist zum Außenziehschleifen generell zu bemerken, daß es sich dabei um ein ganz spezielles Verfahren vorwiegend zur Oberflächenverbesserung in der Feinbearbeitung handelt, während die formverbessernde Wirkung - wollte man die Anlage auch für die wirtschaftliche Vorbearbeitung einsetzen - auf Grund der vorliegenden Verfahrenskinematik beschränkt ist. Dieser Fakt und die Tatsache, daß das im elektrolytischen Ziehschleifvorgang einzusetzende Spezialwerkzeug nicht universell genug verwendbar ist, lassen die Grenzen des genannten Verfahrens erkennen.
• Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Verminderung bzw. Beseitigung der genannten Mängel zur Erzielung wirtschaftlicher Abtragleistungen und damit zur Steigerung der Arbeitsproduktivität in der Außenrundbearbeitung vorzugsweise kurzer insbesondere schwer zerspanbarer Werkstoffe, wie s.B. Hartmetalle.
• Aufgabe der Erfindung ist es, dazu geeignete Bearbeitungsverfahren einschließlich der erforderlichen Werkzeuge zu schaffen. Das jeweilige Verfahren soll auf bekannten Werkzeugmaschinen zur Srweiterung ihres Einsatzbereiches mit einfachen Mitteln durchfUhrbar sein. An Verfahren und Werkzeuge werden folgende wichtige Forderungen gestellt, wobei speziell auf den Einsatz der elektrolytischen Schleiftechnik und der daraus resultierenden Vorteile orientiert werden soll: 1. Erreichung einer verfahrenstechnisch günstigen Wirkfläche, die ein Arbeiten mit großen Stromwerten ermöglicht und demzufolge eine hohe elektrochemische Abtraggeschwindigkeit garantiert.
• 2. Gewährleistung einer stetigen und ausreichenden Versorgung der Bearbeitungsstelle mit Arbeitsflüssigkeit bei zwangsläufigem Durchsatz, ohne daß besondere Forderungen an den Zuführdruck der Arbeitsflüssigkeit gestellt werden müssen.
• 3. Einsatz von Werkzeugen, die es ermöglichen, gleichzeitig so wohl elektrochemisch zu wirken al auch die anodischen Reaktionsrückstände zu beseitigen.
• 4. Erzielung einer wirtschaftlichen Fertigbearbeitung unmittelbar oder über eine getrennte Vorbearbeitung.
• 5. Verwendung leicht herstellbarer Werkzeuge mit einfachem konstruktiven Aufbau, die sowohl für die elektrochemische als auch fUr die konventionelle Schleifbearbeitung einsetzbar sind.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das zu bearbeitende Werkstück mit einem Werkzeug umgeben, dessen für den Werkatoffabtrag wirksam werdende Fläche eine rotationa etrische Innenfläche mit definierter Mantellinie iet, wobei Werkzeug und Werkstück in ihren Hauptachsen exzentrisch zueinander angeordnet werden. Der Stoffabtrag am Werkstück erfolgt im Bereich der engsten Stelle zwischen Werkzeug und Werkstück durch Vergrößerung der Ausgangsexzentrizität, wobei der für den Arbeitsfortschritt erforderliche Abstand zum Werkzeug durch das jeweils eingesetzte Arbeitoverfahren bestimmt wird. Der Abtragvorgang kann rein elektrochemisch oder elektrochemisch mit mechanischen Abtrag durch Schleifen oder rein mechanisch im Sinne einer Feinbearbeitung - z.B. Schleifen -oder Feinstbearbeitung - s.B. Lippen - erfolgen. Zur Realisierung der verfahrensbedingten Relativgeschwindigkeit zwischen Werkzeug und Werkstück rotiert das Werkzeug um seine Drehachse, so daß jeder Punkt des betrachteten Werkzeugwirkkreises in zeitlicher Reihenfolge den Bereich der engsten Stelle zwischen Werkzeug und Werkstück durchläuft. Gleichzeitig kann dn Werkstück eine gleich-oder gegensinnige Drehbewegung um seine Achse auferlegt werden, wenn beispielsweise eine exakte Rotationsfläche erzeugt werden soll. 10 ist aber auch möglich, daß das Werkstück bei rotierendem Werkzeug und laufender Zustellung mindestens über eine bestimmte Zeitdauer des gesamten Abtragvorganges hinweg keine eigene Drehbewegung erhält, vorzugsweise zur Anarbeitung spezieller Werkstückformen. Mit der gleichen Absicht kann ferner das rotierende Werkzeug oder das Werkstück in eine von der Drehbewegung des letzteren abhängige, vorzugsweise in Richtung des Arbeitsfortschrittes wirkende Oszillationsbewegung versetzt werden. Zusätzlich zu den genannten Bewegungen und der Zustellbewegung zur Erreichung des Arbeitsfortschrittes in der radialen Werkstückausdehnung ist es möglich, Werkzeug oder Werkstueck in Axialbewegung relativ zueinander in Form einfacher L8ngs- oder Oszillierbewegung zu versetzen. Zur Erzeugung bestimmter Werkstückformen können ihnen weiterhin durch Einsatz geeigneter kinematischer Systeme Kombinationen von Relativbewegungen aufgezwungen werden Dementsprechend sind folgende Verfahrensvarianten anwendbar: 1. Einstechbearbeitung, 2. Längsbearbeitung, 3. Schrägeinstechbearbeitung, 4. Foribearbeitung durch das Zusammenwirken einzelner Relativbewegungen.
• Zur technischen Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Ausführungsformen des Werkzeuges für kurze Werkstücke glockenförmige, am Wellenende einer Spindel aufgenommene Werk seuge und für lange Werkstücke ringförmige, außen, d.h. Uber die nicht als Wirkflächen fungierenden Werkzeugflächen gelagerte Werkzeugt vorgesehen. Die Werkzeuge können zur Abführung der auf der Wirkfläche umlaufenden Abtrsgprodukte vorzugsweise radiale DurchbrUche oder in die Werkzeugwirkfläche in geeigneter Form und Lage eingearbeitete Nuten erhalten, wenn die erreichte Spülwirkung des Arbeitsiediums zu deren Beseitigung nicht genügt.
• Nach der Art der zu erzielenden Abtragwirkungen kommen folgende Werkzeugausführungen zur Anwendung: 1. Für den elektrochemischen Werkstoffabtrag mit oder ohne Unterattitzung durch einen mechanischen Zerspanungsanteil: - Werkzeuge mit Schleifmittel in elektrisch leitender Bindung, vorzugsweise Diamantboart in Bronsebindung.
• - Werkzeuge, deren Wirkfläche aus elektrisch leitenden und aus mechanisch abtragenden Segmenten zusammengesetzt ist.
• - Werkzeuge mit elektrisch leitender, verschleißfester Wirkfläche, unter Benutzung von im Elektrolyten suspendiertem Schleifmittel.
• - Werkzeuge mit elektrisch leitender Wirkfläche ohne Einsatz von losem oder gebundenem Schleifmittel, wenn der Werkstückabtrag ohne mechanischem Zerspanungsanteil möglich ist.
• 2. Für die konventionelle Schleifbearbeitung: - Werkzeuge der vorstehend unter 1. genannten Ausführungsformen (ohne die letztgenannte), bei denen nur die mechanische Schleifwirkung ausgenutzt wird.
• 3. Für die Feinstbearbeitung nach dem Schleifen, z B. für das Läppen: - Werkzeuge mit erfindungsgemäßen Aufbau und geeignetem Arbeitsmittel.
• Die bei der Bearbeitung Ublichen Drehgeschwindigkeiten führen beim vorgeschlagenem Werkzeugaufbau zu der Besonderheit, daß der Elektrolyt - bei elektrochemiecher Bearbeitung - oder die Kühlflüssigkeit - bei konventioneller Schleifbearbeitung - sich infolge der Zentrifugalkraft in Form eines geschlossenen Flüssigkeitsringes auf der Werkzeugwirkfläche anordnet, wobei in der Arbeitsflüssigkeit eine zum Teil erhebliche Druckerhöhung entsteht. Deshalb braucht die verwendete Pumpeneinheit nur der Minimalforderung nach einer stets ausreichenden Versorgung des Werkzeuges mit Arbeitsmedium zu entsprechen Eine zusätzliche Erhöhung des Flüssigkeitsdruckes erfolgt an der Bearbeitungsstelle durch den Aufbau eines dynamischen Druckkeiles, der durch die gleichen Krümmungsrich -tungen von Werkzeug und Werkstück begünstigt wird. Dadurch sind -im Vergleich zu konventionellen Rundschleifverfahren - besonders vorteilhafte Versorgungebedingungen der Bearbeitungsstelle mit Arbeitsflüssigkeit gegeben, bei gleichzeitiger Zwangsförderung durch die Verdrängungewirkung des nachfolgenden Arbeitsmediums.
• Entsprechend ihrer jeweiligen Eignung für die Bearbeitung von kurzen oder langen bzw. vollen oder axial durchbrochenen Werkstücken mit ring- oder glockenförmigen Werkzeugen sind folgende Zuführmöglichkeiten für das Arbeitsmedium einzusetzen: 1. Zuführung durch die hohle Werkstückspindel, 2. Zuführung durch die hohle Werkzeugspindel, . Zuführung durch eine direkt oder indirekt auf die Werkzeugwirkfläche fördernde Einrichtung allgemein bekannter Art.
• Verfahren und Werkzeuge gemäß der Erfindung ermöglichen vorteilhaft eine wirtschaftliche Außenrundbearbeitung. Der für die Durchführung der bisher üblichen elektrochemischen Bearbeitungsverfahren notwendige maschinentechnische Aufwand verringert sich.
• Infolge der gleichsinnigen Krfmmungsrichtungen der Werkstückbearbeitungsfläche und der Werkzeugwirkfläche ergibt sich ii Vorgleich zum konventionellen Außenrundschleifen eine Vergrößerung des momentanen Einwirkungsbereiches und damit - speziell im clettrochemischen Abtragvorgang - eine wesentliche Steigerung der Abtragleistung. Trotzdem schafft die erfindungsgemäße Grundkonzeption ein verfahrenstechnisch günstiges Verhältnis zwischen der Wirkspaltbreite, d.h. der Ausdehnung des Einwirkungsbereiches in Richtung der Werkzeugmantellinie, und der Wirkspaltlänge, d.h.
• seiner Ausdehnung in Umfangsrichtung. Demzufolge wird der Werkstoffabtrag durch die prozeßbedingte, proportional mit der Wirkspaltlänge anwachsende elektrolytische Gas- und Wärmeentwicklung nur geringfügig gestört.
• Die Einfachheit des Verfahrens und die Einsatzmöglichkeit auf herkömmlichen Maschinen, wie z.B. Innenrund- und Universal-Schleifmaschinen, gestatten eine breite Anwendung für die Bearbeitung auch solcher hochfester Werkstoffe, die bisher wegen Bearbeitungsschwierigkeiten nur wenig zum Einsatz kamen. Bei der Schleifbearbeitung werden auf Grund der günstigen Eingriffsverhältnisse höhere Formgenauigkeiten und bessere Oberflächengüten erreicht. Durch Einsatz eines Schleifmittelringes in einer umgebenden Stahlglocke ist auf Grund der damit erreichten Artiorung des Schleifkörpers eine gefahrlose Steigerung der Schnittgeschwindigkeit möglich. Dadurch können die sich bei erhöhten Schleifgeschwindigkeiten ergebenden Vorteile mit herkömmlichen Schleifkörpern genutzt werden.
• Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen naher erläutert werden. la den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1: das grundsätzliche Schema der Anordnung von Werkzeug und Werkstück zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrene in der Draufsicht, Fig. 2: den Schnitt A-A durch Werkzeug und Werkstück nach Fig. 1, Fig. 3: die prinzipielle Daratellung des Einsatzes eines erfindungsgemäßen Formwerkzeuges mit gebundenem Schleifmittel bei der Außenbearbeitung von Wälzlagerringen, Fig. 4: die schematische Anordnung eines erfindungsgemäßen Werkzeuges mit kegelförmiger Wirkfläche, Fig. 5: den schematischen Aufbau einer Bearbeitungseinrichtung mit umlaufendem, ringförmigem Werkzeug, vorzugsweise zur Bearbeitung längerer Werkstücke, Fig. 6: ein glockenförmiges Werkzeug mit in Umlaufrichtung zur offenen Werkzeugseite hin steigender Schraubennut 42, Fig. 7: ein glockenförmiges Werkzeug mit axialen Spülnuten 43, Fig. 8: die Vorderansicht nach Fig. 7, Fig. 9: die prinzipielle Anordnung von Werkzeug und Werkstück für das Arbeiten mit erhöhten Schleifgeschwindigkeiten, Fig.10: die Darstellung eines Sonderwerkzeuges für das gleichzeitige Elysierschleifen eines Innen- und eines AuBendurchmessers.
• Der schematisch dargestellte Aufbau einer zur Durchführung des erfindungsge1lßen Verfahrens verwendeten konventionellen Rundschleifmaschine in Fig. 1 ermöglicht in bekannter Weise eine Halterung von Werkzeug 1 und Werkstück 3 in den dafür vorgesehenen Aufnahmen 6 und 12. Die dazugehörigen Spindeln 7 und 13, die mit den jeweiligen Antrieben 10 und 15 verbunden sind, gewährleisten die Drehung von Werkzeug 1 und Wertstück 3 unabhängig voneinander um ihre Rotationsachsen 40 und 41. Eine Zustellbewegung 57, die in hier gezeigten Fall mit den Werkzeugsupport 9 ausgeführt werden kenn, dient der Vergrößerung der Exzentrizität e und damit der Annäherung der Wirkfläche 4 des Werkzeuges 1 an die zu bearbeitende Fläche 5 des Werkstückes q in Bereich der Bearbeitungsstelle 20, wie in Fig. 2 dargestellt ist, mit den Ziel eines Stoffabtrages em Werkstück.
• Die dargestellte Anlage kenn in praxi eingesetzt werden zur rein elektrochemischen Außenrundbearbeitung von Hartmetall-Bundbuchsen mit einen glockenförmigen, elektrisch leitenden werkzeug gemäß vorliegender Erfindung, womit gleichzeitig die in Fig. 2 im Schnitt dargestellte Zylinderfläche und der mit dem Werkzeugring 2 erzeugte Freistich zum anschließenden Fertigschleifen vorbereitet werden.
• Zur Realisierung des elektrochemischen Werkstoffabtrages am Werkstück 3 wird dieses über eine geeignete Spannungszuführung 16 auf die umlaufende Welle der Spindel 13 mit dem positiven Leiter 17 als Anode und das werkzeug 1 über eine geeignete Spannungszuführung 11 zur umlaufenden Welle der Spindel 7 mit dem negativen Leiter 18 als Katode geschaltet in einer Gleichstromkreis, der von dem Elysiergenerator 19 gespeist wird. Zur Bestimmung der Parameter des Stromkreises sind ein Amperemeter 45 und ein Voltmeter 46 in diesen in bekannter Weise eingeschaltet. Das Auftreten vagabundierender Teilströme über die Spindellagerungen und damit die Gefahr eines Maschinenochluonea wird vermieden durch die Isolierbuchse 8 zwischen Werkzeugspindel 7 und Werkzeugspindelstock 9, ferner durch die Isolation der Spannungszuführungen 11 und 16 gegenüber der Grundmaschine.
• Ein Behälter 35 ist vorgesehen für die Aufbewahrung einer geeigneten Arbeitsflüssigkeit 27, die in der hier beschriebenen Anlage ein Elektrolyt, für die konventionelle Schleifbearbeitung jedoch ein Kühlmittel ist. Eine Pumpe 28 erzeugt den Arbeitsaitteistrom 29, der im vorliegenden Fall durch die hohle Werkstückspindel 21 und den Durchbruch 22 im Werkstück 3 in das glockenförmige Werkzeug 1 und durch Fliehkraftwirkung auf die Wirkfläche 4 zur Bearbeitungsatelle 20 gelangt.
• Die fUr den elektrochemischen Bearbeitatall zweckmäßige Form des geschlossenen Arbeitsmittelkreislaufes wird garantiert durch die erfindungsgemäße Werkzeuganordnung in Verbindung mit einer geeigneten Bearbeitungsselle 31, die ein lästiges Abspritzen des Arbeitamediums - speziell des Elektrolyten - von der Austrittestelle 30 am Werkzeug 1 auf die Maschinenteile und in den umgebenden Raum ver -hindert.
• Aus der Bearbeitungszelle 31, die gleichzeitig eine gute Zugang -lichkeit von Werkzeug 1 und Werkstück 3 sichern muß, gelangt die Arbeitsflüssigkeit 27 Uber einen Ablauf 32, die Rücklaufleitung 33 und eine geeignete Filtereinheit 34 wieder in den Behilter 35 zurück.
• Die konstruktiven Änderungen an der verwendeten Grundmaschine zur DurchfUhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens beeinträchtigen bei entsprechender Anpassung nicht deren konventionellen Bintsbereich.
• Fig. 3 zeigt den Einsatz eines erfindungsgemäßen Formwerkzeuges 1 mit Schleifmittel 36 in geeigneter Bindung für das Elysier-Einstechschleifen der Außenfläche einschließlich Rollbahn von Wälzlagerringen 3. Der durch die Bohrung 21 in der Werkstückaufnahme 12 - hier als Spreizdorn angedeutet - zugeführte Arbeitsmittelstrom 29 ordnet sich unter Fliehkraftwirkung auf der Werkzeugwirkfläche 4 ringförmig an und tritt schließlich, von nachfolgenden Arbeitsmedium verdrängt, an der Stelle 0 aus dem Werkzeug 1 aus. Beim hier genannten Verfahren wirkt das Schleifmittel 36 in bekannter Weise mechanisch abtragend und säubernd auf die Bearbeitungsfläche 5 ein; es erhält den Wirkspalt zwischen Werkzeug 1 und Werkstück 3 aufrecht, während der elektrochemische Abtragvorgang zwischen der s.B. leitenden Bindung des Werkzeuges und dem Werkstück durch Kopplung beider Elektroden über den verwendeten Elektrolyten zur Wirkung kommt.
• Für die Außenbearbeitung vorzugsweise schmaler Ringe 3 ist der Einsatz eines Werkzeuges 1 mit kegliger Wirkfläche 4 nach Fig. 4 gegeben. Wie das Bild zeigt, ist hierbei trotz der unkonventionellen Werkzeuggestaltung eine gute Zugänglichkeit der Bearbeitungsfläche 5 - z.B. für die meßtechnische Istwerterfassung 39 - gewährleistet. Weiterhin ist eine Längs- oder Oszillationsbewegung 38 des Werkstückes 3 relativ zum Werkzeug 1 möglich. Die Darstellung zeigt, daß die Arbeitsmittelzuführung 29 außer in der in Fig. 1 dargestellten Weise auch durch einen Durchbruch in der Werkzeugspindel 23 oder durch eine Versorgungsleitung 24 von der zugänglichen Seite her möglich ist. Die Zustellung 37 zur Sicherung des Arbeitsfortschrittes erfolgt hierbei - in Fig. 4 nicht gesondert dargestellt - über den Quersupport der Bearbeitungseinrichtung, auf dem der Werkzeugsupport (Position 9 in Fig. 1) schwenkbar angeordnet ist. Den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Bearbeitungseinrichtung mit ringförmigem Werkzeug 1 zeigt Fig. 5.
• Das eigentliche Werkzeug 1 ist dabei zweckmäßigerweise in einem Führungsring 6 auswechselbar aufgenommen; der Werkzeugsupport 9 enthält hierbei alle erforderlichen Elemente zur Lagerung und zum Antrieb des Führungaringes 6 mit dem Werkzeug 1, sowie für den elektrochemischen Bearbeitungsfall alle erforderlichen Elemente zur werkzeugseitigen Spannungszuführung einschließlich der Itolationsmaßnahmen.
• Die Verteilung des Arbeitsmittelstromes 29 auf die Werkzeugbreite erfolgt mittels einer Breitstrahldüse 26.
• Bin besonderer Vorteil dieser Ausführungsform - der durch entsprechende konstruktive Gestaltung der betraffenden Teile auch für glockenförmige Werkzeuge nutsbar ist - besteht darin, daß die Abstützung der durch die Bearbeitungokräfte entstehenden Werkzeugbelastung ohne nachteilige Biegemomentwirkung unmittelbar in der Führungaringlagerung erfolgen kann.
• Mit der gezeigten Anordnung wird die Bearbeitung längerer Werkstücke möglich durch Einleitung einer entsprechenden Längebewegung 38, die in der Darstellung gemäß Fig. 5, wie auch die Zustellbewegung 37, vom Werkzeugsupport 9 realisiert wird.
• Speziell für den rein elektrochemischen Werkstoffabtrag ist eine gute Druckapülung an aer Bearbeitungsstelle 20 durch den Elektrolyten erforderlich, um den fehlenden mechanischen Zerspanungsanteil bei elektrochemisch nur unvollständig löslichen Werkstoffen zu ersetzen. Die Figuren 6 bis 8 zeigen konstruktive Möglichkeiten zur Erzielung einer verbesserten Versorgung des Elysierspaltes mit Arbeitsflüssigkeit und eines verstärkten Zwangslaufes bzw. einer erhöhten Geschwindigkeit des durchsetzten Arbeitsmittels. Eine entsprechende Gestaltung ist auch für mit Schleifmittel versehene erfindungsgealße Werkzeuge möglich zur besseren Reinigung der Werkzeugwirkfläche von den anfallenden Abtragteilchen.
• In Fig. 9 ist eine Anordnung von Werkzeug und Werkstück für das Arbeiten mit erhöhten Schleifgeschwindigkeiten gezeigt.
• Das erfindungsgemäße Werkzeug 1 nimmt hierbei in seinem metallischen Grundkörper auf der Innenfläche das verwendete Schleifittel 36 auf und garantiert somit bei geeigneter konstruktiver Gestaltung und flatterfreier Lagerung - s.B. nach Art der mit Fig. 5 beschriebenen Anordnung - auch bei erhöhten Schleifgeschwindigkeiten ein sicheres Arbeiten ohne Gefahr des Zerplatzens des Werkzeuges infolge der Zentrifugalkraft.
• Der erfindungsgemäße Werkzeugaufbau garantiert hierbei auf einfachste Weise eine optimale Kühlmittelversorgung der Schleifstelle - ein Fakt, der für das Schnellechleifen bekanntlich von immenser Bedeutung ist. Der Arbeitsmittelstrom 29 wird in der Darstellung gemäß Fig. 9 über eine Zuführleitung 24 in das Werkzeug 1 gefördert, tritt hier durch die Öffnung 25 aus und formiert sich auf der Werkzeugwirkfläche 4 unter Einwirkung der Zentrifugalkraft zu einem geschlossenen Flüssigkeitsring, der durch das nachfolgende Medium im Sinne einer stetigen Förderung zur offenen Werkzeugseite hin verdrängt wird.
• In Fig. 10 ist eine Werkzeugkombination für die gleichzeitige Innen- und Außenrundbearbeitung mit einer Werkzeugspindel angegeben. Neben dem hier zur Fertigung der Bohrung verwendeten Diamantschleifstift 44 in Bronzebindung wird ein erfindungsgemäßes Werkzeug 1 mit gleichartigem Schleifmittel 36 verwendet, wobei der Abtrag an beiden Bearbeitungsstellen 20 durch Elysiereehleifen erfolgt. Der Werkzeugverschleiß für diese Verfahrensvariante ist hinlänglich gering, um auch über längere zeit hinweg normale Werkstücktoleranzen einhalten zu können. Unabhängig davon können beide Werkzeuge 1 und 44 auch einzeln weiterverwendet oder ausge -wechselt werden, wenn die zulässige Toleranz im Abstand der beiden konzentrischen Wirkflächen 4 zueinander durch Verschlei@ der Werkzeugteile überschritten wird oder auf ein anderee Werkstückmaß im Einsatzbereich der verwendeten Werkzeuge übergegangen werden iuß. Das Arbeitsmedium strömt hierbei durch das hohle Werkstück 18 und die zu bearbeitende Bohrung in die Werkzeugglocke über die su bearbeitende Außenfläche und tritt schließlich an der Stelle 30 aus dem Werkzeug heraus.

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Außenrundbearbeitung, insbesondere durch elektrolytisches Schleifen, vorzugweise kurzer Werkstücke aus mechanisch schwer bearbeitbaren Werkstoffen, wie z.B. Hartmetalle, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (3) mit einem Werkzeug (1), wobei dieses eine für die Bearbeitung wirksame rotationssymmetrische Innenfläche (4) mit definierter Mantellinie besitzt, umgeben wird, Werkzeug und Werkstück in Rotation mit beliebiger Richtung um ihre Drehachsen (40; 41) versetzt werden, ferner die Zustellung (37) zur Erzielung des Werkstoffabtrages durch Vergräßerung der Exzentrizität e zwischen Werkzeug und Werkstück vorgenommen wird und der Abtragvorgang rein elektrochemisch oder elektrochemisch mit mechanischem Abtrag durch Schleifen oder rein mechanisch im Sinne einer Feinbearbeitung -z.B. Schleifen - oder Feinstbearbeitung - z.B. Läppen - erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtragvorgang mindestens Uber eine bestimmte Zeitdauer des Ge -satabtrages bei unbewegten Werkstück rfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Werkzeug oder das Werkstück in eine von der Drehbewegung des letzteren abhängige, in Richtung der radialen Zustellung wirkende Oszillationsbewegung versetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Werkzeug oder Werkstück neben der radialen Zustellbewegung in eine Axialbewegung (38) in Form einer einfachen Längs- oder Oszillierbewegung versetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Werkzeug und/oder Werkstück zur Erzeugung definierter Rotationsflächen am Werkstück durch Einsatz geeigneter kinematischer Systeme weitere Kombinationen von Relativbewegungen auferlegt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein für die Durchführung des Verfahrens erforderliches Arbeitsmedium (27) in geeigneter Weise so auf die rotierende Wirkfläche (4) des Werkzeuges gebracht wird, daß das nachlaufende Arbeitsmedium das auf der Wirkfläche befindliche im Sinne einer stetigen Förderung zur offenen Werkzeugseite hin verdrängen kann.

7. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweckmäßigerweise am Wellenende einer Werkteugspindel (7) befestigte und über diese angetriebene Werkzeug (1) glockenförmig ausgebildet ist.

8. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in geeigneter Weise Uber die nicht als Wirkflächen fungierenden Werkzeugflächen gelagerte und angetriebene Werkzeug (1) ringförmig ausgebildet ist.

9. Werkzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem elektrisch leitenden Werkstoff ohne Schleifmittel besteht.

10. Werkzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugwirkfläche (4) besonders für den Einsatz von in der Arbeitsflüssigkeit suspendiertem Schleifmittel verschleißfest ausgeführt ist.

11. Werkzeug nach Anapruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugwirkfläche Schleifmittel in elektrisch leitender Bindung (36) enthält oder daraus besteht.

12. Werkzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugwirkfläche Schleifmittel in elektrisch nicht leitender Bindung enhält oder daraus besteht.

13. Werkzeug nach Anspruch 7 oder 8,in Verbindung mit Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es für den Werkstoffabtrag bei erhöhten Schnittgeschwindigkeiten infolge der Armierung des Schleifmittels ohne Gefahr einer Werkzeugzerstörung verwendbar ist.

14. Werkzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugwirkfläche ein geeignetes Poliermittel oder dergleichen enthält und da Werkzeug für die Feinstbeerbeitung einsetzbar ist.

15. Werkzeug nach Anspruch 7 oder 8 in Verbindung mit Anspruch 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Abführung der sich im Werkzeug auf der Wirkfläche ablagernden Abtragrückstände vorzugsweise radiale Durchbrüche oder in die Werkzeugwirkfläche in geeigneter Form und Lage eingearbeitete Nuten (42; 43) besitzt.

16. Arbeitsmedium nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es ein im Arbeitsmedium (27) suspendiertes Schleifmittel enthält.