DD227372A1

DD227372A1 - METHOD FOR FINISHING STEEL TUBES

Info

Publication number: DD227372A1
Application number: DD26869884A
Authority: DD
Inventors: Karlernst Maul
Original assignee: Orsta Hydraulik Veb K
Priority date: 1984-10-25
Filing date: 1984-10-25
Publication date: 1985-09-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feinstbearbeitung von Stahlrohren, deren Bohrungen eine hohe Oberflaechenguete besitzen muessen. Das Ziel, den technischen Aufwand fuer das Werkzeug zu senken und ein billiges wartungs-, verschleiss- und schwingungsfreies Verfahren zu schaffen wird dadurch geloest, dass um das eingespannte und rotierende Stahlrohr ein ringfoermiger Elektromagnet angeordnet ist, der mittels einer Spindel axial verschiebbar ist und die Innenbearbeitung der Bohrung durch im Magnetfeld stabilisierte ferromagnetische Partikel erfolgt. Der Einsatz erfolgt in der Hydraulikindustrie, im Kraftfahrzeugmotor- und Kompressorbau, wo insbesondere Bohrungen von Arbeitszylindern mit hoher Oberflaechenguete erforderlich sind. FigurThe invention relates to a method for superfinishing steel pipes whose holes must have a high surface quality. The goal to reduce the technical complexity of the tool and to create a cheap maintenance, wear and vibration-free method is achieved in that around the clamped and rotating steel tube a ringfoermiger electromagnet is arranged, which is axially displaceable by means of a spindle and the Internal machining of the bore by in the magnetic field stabilized ferromagnetic particles takes place. The use takes place in the hydraulic industry, in motor vehicle engine and compressor construction, where in particular bores of working cylinders with high surface quality are required. figure

Description

Verfahren zur Feinstbearbeitung von StahlrohrenProcess for fine machining of steel pipes

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feinstbearbeitung von Stahlrohren, die eine glatte und maßlich genaue Bohrung aufweisen müssen, insbesondere bei Zylinderrohren für hydraulische Arbeitszylinder.The invention relates to a method for superfinishing steel pipes, which must have a smooth and dimensionally accurate bore, especially in cylinder tubes for hydraulic cylinders.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zur Glättung vorbereiteter Bohrungen unterschiedlicher Längen und Durchmesser ist das Ziehschleifen (Honen) mittels Honahle als Werkzeug bekannt (DE-AS 23 65600).For smoothing prepared holes of different lengths and diameters, the honing (honing) by means of honing heal as a tool is known (DE-AS 23 65600).

Auf Schleifleisten sind Schleifkörper aus Elektrokorund oder Siliziumkarbid aufgebracht.Abrasive moldings are made of electrocorundum or silicon carbide.

Durch die Anordnung von Meß-, Steuer- und Regeleinrichtungen kann die Anpreßkraft der Honsteine gesteuert (DE-OS 32 02307) oder die Zylindrizität geprüft, sowie die Umkehrpunkte bestimmt werden (DE-OS 31 09962).The arrangement of measuring, control and regulating devices, the contact pressure of the honing stones controlled (DE-OS 32 02307) or the cylindricity checked, as well as the reversal points are determined (DE-OS 31 09962).

Dieses bekannte Verfahren besitzt den Nachteil,: daß einma,l die Schleifkörper einen ständigen Verschleiß unterliegen, wodurch ein Nachstellen bzw. Auswechseln nach bestimmten Zeitabschnitten erforderlich ist, zum anderen neigt dieses Verfahren zu Schwingungen, die die Oberflächengüte ungünstig beeinträchtigen. Der Einbau elektronischer Geräte verteuert die Anlage und vergrößert außerdemThis known method has the disadvantage that, on the one hand, the grinding wheels are subject to constant wear, which necessitates readjustment or replacement after certain periods of time; on the other hand, this method tends to produce vibrations which adversely affect the surface quality. The installation of electronic devices makes the system more expensive and more expensive

die Störanfälligkeit. ·the susceptibility. ·

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den technischen Aufwand für das Werkzeug zu senken und ein billiges wartungs-, verschlaiß- und schwingungsfreies Verfahren zu schaffen.The aim of the invention is to reduce the technical complexity of the tool and to provide a cheap maintenance, wear-free and vibration-free method.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Feinstbearbeitung von Bohrungen, insbesondere Zylinderbohrungen ohne modifiziertes Werkzeug mittels eines Bearbeitungsmediums, dessen Intensität beliebig gesteuert werden kann, vorzunehmen.The invention has for its object to fine machining bores, in particular cylinder bores without a modified tool by means of a machining medium whose intensity can be arbitrarily controlled to make.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen Spannelementen ein Zylinderrohr in seiner Lage fixiert wird, welches durch einen Antriebsmotor in rotierende Bewegung versetzt wird und das Zylinderrohr von einem ringförmigen Elektromagnet vollständig umschlossen ist, wobei der Elektromagnet mit einem Führungsschlitten verbunden und mittels einer von einem Motor angetriebenen Spindel axial verschiebbar ist und die Innenbearbeitung der Bohrung des Zylinderrohrs durch im Magnetfeld stabilisierte ferromagnetische Partikel erfolgt. Die Bearbeitungsintensität ist dabei durch die elektrische Veränderung des Magnetfeldes und damit der Dichte der ferromagnetischen Partikel regelbar.According to the invention, this object is achieved in that between clamping elements, a cylinder tube is fixed in position, which is rotated by a drive motor in rotating motion and the cylinder tube is completely enclosed by an annular electromagnet, wherein the electromagnet connected to a guide carriage and by means of a Motor driven spindle is axially displaceable and the internal machining of the bore of the cylinder tube is carried out by stabilized in the magnetic field ferromagnetic particles. The processing intensity is regulated by the electrical change of the magnetic field and thus the density of the ferromagnetic particles.

Zur Dosierung der fe^romagnetischen Partikel ist in einem Teller eine Vertiefung vorgesehen.For dosing the ferromagnetic particles, a depression is provided in a plate.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß die Bearbeitung der Stahlrohre vertikal als auch horizontal erfolgen kann.Another feature is that the machining of steel pipes can be vertical as well as horizontal.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Bearbeitungsmaschine mit einem Schnitt durch die Vorrichtung zur Feinstbearbeitung eines Zylinderrohres für hydraulische Arbeitszylinder.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the machine with a section through the device for Feinstbearbeitung a cylinder tube for hydraulic cylinders.

Zwischen dem Tisch 1 und dem feststehenden Ausleger 2 der Bearbeitungsmaschine ist in Spannelementen 3_f 4 ein Zylinderrohr 5 eingespannt, wobei die Spannelemente 3, 4 jeweils mit dem Außendurchmesser der Zylinderrohre 5 abgestimmt sind.Between the table 1 and the fixed boom 2 of the processing machine a cylinder tube 5 is clamped in clamping elements 3 _f 4, wherein the clamping elements 3, 4 are each matched to the outer diameter of the cylinder tubes 5.

Im Spannelement 3, das im Tisch 1 drehbar gelagert ist, befindet sich ein auswechselbarer Teller 6, der zur Dosierung ferromagnetischer Partikel 7 dient. Das Spannelement 3 wird durch einen drehzahlregelbaren Antriebsmotor 8 in rotierende Bewegung versetzt. Im Ausleger 2 befindet sich eine Spindel 9, die über ein Handrad IO vertikal verstellbar ist. Das Spannelement 4 ist in der Spindel 9 bzw. im Ausleger 2 drehbar gelagert. Ein ringförmiger Elektromagnet 11, der das Zylinderrohr 5 vollständig umschließt, ist mit einem Führungsschlitten 12 verbunden, welcher in einer am Ständer 13 angeordneten Schiene geführt wird.In the clamping element 3, which is rotatably mounted in the table 1, there is a replaceable plate 6, which serves to dose ferromagnetic particles 7. The tensioning element 3 is set in rotating motion by a variable-speed drive motor 8. The boom 2 is a spindle 9 which is vertically adjustable via a handwheel IO. The clamping element 4 is rotatably mounted in the spindle 9 and in the boom 2. An annular electromagnet 11, which completely surrounds the cylinder tube 5, is connected to a guide carriage 12, which is guided in a rail arranged on the stand 13.

Der Führungsschlitten 12 wird mittels einer Spindel 15, die von einem Motor 16 angetrieben wird, vertikal bewegt.The guide carriage 12 is moved vertically by means of a spindle 15, which is driven by a motor 16.

In Ausgangsstellung ist der Teller 6 randvoll mit ferromagnetischen Partikeln 7 gefüllt, das Zylinderrohr 5 eingespannt und der ringförmige Elektromagnet 11 in der untersten Stellung. Durch Anlegen der Spannung an die Spulen des Magneten entsteht ein Magnetfeld, in dem sich die ferromagnetischen Partikel 7 stabilisieren und durch die vertikale Hubbewegung des Elektromagneten 11 bei gleichzeitiger Drehung des Zylinderroh res 5 auf die ganze Länge nach oben, oder je nach den Erfordernissen an bestimmten Stellen pendelnd hin und her geführt werden können. Dabei erfolgt die Innenbearbeitung, d.h. die Glättung des Zylinderrohres 5, welches sich rotierend um die im magnetischen Feld befindlichen ferromagnetischen Partikel 7 bewegt. Das magnetische Feld kann dabei durch Veränderung der Stromstärke verringert oder verstärkt werden und bewirkt damit eine unterschiedliche Dichte der ferromagnetischen Partikel 7, die dadurch in Richtung der Feldlinien mit unterschiedlicher Kraft an die zu bearbeitende Innenwandung gedrückt werden. Die Korngröße der Partikel, die Stärke des Magnetfeldes, die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Spindel 15 und die Drehzahl des Spannelementes bestimmen die Qualität der Oberfläche und die Bearbeitungsdauer, wobei der Bearbeitungsvorgang elektrisch steuerbar ist. In the starting position, the plate 6 is filled to the brim with ferromagnetic particles 7, the cylinder tube 5 clamped and the annular electromagnet 11 in the lowest position. By applying the voltage to the coil of the magnet creates a magnetic field in which the ferromagnetic particles stabilize 7 and by the vertical lifting movement of the electromagnet 11 while rotating the Zylinderroh res 5 to the full length up, or depending on the requirements of certain Places oscillating back and forth can be performed. In this case, the internal processing, i. the smoothing of the cylinder tube 5, which moves in rotation around the ferromagnetic particles 7 located in the magnetic field. The magnetic field can be reduced or amplified by changing the current and thus causes a different density of the ferromagnetic particles 7, which are thereby pressed in the direction of the field lines with different force to the inner wall to be processed. The particle size of the particles, the strength of the magnetic field, the speed of the spindle 15 and the rotational speed of the clamping element determine the quality of the surface and the processing time, wherein the machining operation is electrically controllable.

Der bei der Bearbeitung entstehende Abrieb trägt, im Magnetfeld schwebend, ebenfalls zur Oberflächenvergütung bei. Nach Beendigung der Bearbeitung der Zylinderbohrung wird der Elektromagnet in die Ausgangsstellung zurückgefahren und die Anlage abgeschaltet. Die ferromagnetischen Partikel 7 und der angefallene Bearbeitungsabrieb fallen in den Teller 6 zurück. Die Vertiefung im Teller 6 dient dabei als Dosierungegröße, d.h. vor dem Einspannen eines neuen Zylinderrohres 5 müssen die überschüssigen Partikel entfernt werden, damit eine gleichmäßige und kontrollierbare Dichte im Magnetfeld vorliegt.The abrasion generated during machining also contributes to the surface coating when floating in the magnetic field. After completion of the machining of the cylinder bore, the electromagnet is returned to the starting position and turned off the system. The ferromagnetic particles 7 and the processing abrasion incurred fall back into the plate 6. The recess in the plate 6 serves as a dosage size, i. before clamping a new cylinder tube 5, the excess particles must be removed so that a uniform and controllable density is present in the magnetic field.

Das Verfahren wurde an einer vertikal stehenden Bearbeitungsmaschine erläutert, lange Zylinderrohre können selbstverständlich auch in horizontaler Lage bearbeitet werden.The method was explained on a vertical machine, long cylinder tubes can of course also be processed in a horizontal position.

Die Feinstbearbeitung durch im Magnetfeld stabilisierte ferromagnetische Partikel weist gegenüber dem konventionellen Honen folgende Vorteile auf:The microfinishing by ferromagnetic particles stabilized in the magnetic field has the following advantages over conventional honing:

- Es steht ein nahezu kosten- und verschleißloses Werkzeug zur Verfugung, welches in seiner Bearbeitungsintensität über die Stromstärke des Elektromagneten regelbar ist.- There is an almost cost and wear-free tool available, which is adjustable in its processing intensity on the current of the electromagnet.

- Da dieses Verfahren nahezu reibungslos arbeitet, entfallen die beim Honen auftretende Schwingungen, so daß keine Markierungen an der Oberfläche auftreten.- Since this method works almost smoothly, eliminating the vibrations occurring during honing, so that no marks on the surface occur.

- Das beim Honen erforderliche Kühl- und Schmiermittel wird nicht mehr benötigt.- The coolant and lubricant required for honing is no longer needed.

Claims

invention claim

1. A method for finishing of steel pipes, which must have a smooth and dimensionally accurate bore, especially in cylinder tubes for hydraulic working cylinder, characterized in that between clamping elements (3, 4) a cylinder tube (5) is fixed in its position, which by a Drive motor (8) is set in rotating motion and the cylinder tube (5) by an annular solenoid (11) is completely enclosed, wherein the electromagnet (11) with a guide carriage (12) and connected by means of one of

a motor (16) driven spindle (15) is axially displaceable and the internal machining of the bore, by in the magnetic field stabilized ferromagnetic particles (7).

2. The method according to item l, characterized in that the processing intensity by the electrical change of the magnetic field and thus the density of the ferromagnetic particles (7) is controllable. _# .

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that a depression in the plate (6) for metering the ferromagnetic particles (7) is provided.

4. The method according to pt. L to 3, g e k e η η ze I net d a d u r c h that the machining of the cylinder tubes (5) can be done vertically and horizontally.

- See 1 page drawing -