DE102007033767B4 - Method and device for processing workpiece surfaces - Google Patents
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- B23B3/162—Arrangements for performing other machining operations, e.g. milling, drilling
-
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- B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
- B23B2228/24—Hard, i.e. after being hardened
Abstract
Verfahren zur hochgenauen Bearbeitung sowohl unrunder als auch rotationssymmetrischer Innen- und Außenkonturen an rotierenden Werkstücken (7) mit folgenden Verfahrensschritten:- Erstellen einer gewünschten Werkstückkontur durch Schmieden und/oder spanende Weichbearbeitung mit einem Aufmaß (A) für die Hartbearbeitung,- Härten des Werkstücks (7)- Hartbearbeitung des Werkstücks (7) mit definierter Schneide (17) und anschließendem Schleifvorgang in einer Aufspannung dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer maximalen Vorschubgeschwindigkeit die Schneide (17) relativ zum Werkstück (7) so bewegt wird, dass die Vorschubbewegung (21) parallel oder in kleinen Winkeln zur Kante der Schneide (17) verläuft und dass die durch die Schneidenform bedingten Konturabweichungen des Werkstücks (7) durch eine Zustellbewegung ausgeglichen werden.Process for high-precision machining of both out-of-round and rotationally symmetrical inner and outer contours on rotating workpieces (7) with the following process steps: - creating a desired workpiece contour by forging and / or soft machining with an allowance (A) for hard machining, - hardening the workpiece ( 7) - Hard machining of the workpiece (7) with a defined cutting edge (17) and subsequent grinding process in one setting, characterized in that, in order to achieve a maximum feed rate, the cutting edge (17) is moved relative to the workpiece (7) in such a way that the feed movement (21 ) runs parallel or at small angles to the edge of the cutting edge (17) and that the contour deviations of the workpiece (7) caused by the cutting edge shape are compensated for by a feed movement.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur hochgenauen Bearbeitung gehärteter Werkstücke mit sowohl unrunden als auch rotationssymmetrischen Innen- und Außenkonturen. Bei der industriellen Serienfertigung von solchen Werkstücken, beispielsweise bei der Herstellung von Sitzen für Lager oder Dichtringe, wird das gehärtete Werkstück einer Hartdrehbehandlung unterzogen und dann geschliffen. Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das rasche und kostengünstige Bearbeitung gehärteter Werkstücke bei hoher Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit ermöglicht. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.The object of the invention is to provide a method that enables quick and inexpensive machining of hardened workpieces with high surface quality and dimensional accuracy. It is also an object of the invention to provide an apparatus for carrying out the method.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 5. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a method according to
Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung besteht darin, die Hartbearbeitung mit definierter Schneide durch Erhöhen der Vorschubgeschwindigkeit zu beschleunigen und dadurch die Zykluszeit für die Werkstückbearbeitung zu verkürzen. Dabei wird die Werkzeugschneide für die Dauer des Eingriffs mit dem Werkstück in einer Richtung orthogonal zur Werkstückrotationsachse bewegt, so dass die Vorschubbewegung parallel oder in kleinen Winkeln zur Schneidkante verläuft. Erfindungsgemäß wird die erhöhte Vorschubgeschwindigkeit durch optimierte Auslegung der Werkzeugwinkel erreicht. Dabei waren der Anstellwinkel, also die Schneidenausrichtung relativ zur Werkstückachse, und die besonderen geometrischen Verhältnisse bei der Werkzeugbewegung orthogonal zur Werkstückrotationsachse zu berücksichtigen. Eine Schwenkbewegung des Werkzeugs relativ zum Werkstück verursacht zusätzliche Veränderungen der Einstell- und Freiwinkel. Diese sind ebenfalls in Betracht zu ziehen. Bei einem Anstellwinkel von 30° bis 60° wurde für den Keilwinkel an der Werkzeugschneide ein Bereich von 80° bis 135° ermittelt. Vorteilhafte Werte für den negativen Spanwinkel liegen im Bereich von ca. -1° bis -15° und für den Freiwinkel bei 5° bis 30°. Auf diese Weise werden derzeit Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu 900 mm/min erzielt. Bei der Hartbearbeitung mit definierter Schneide wird ein minimales Schleifaufmaß so gewählt, dass unvermeidliche Geometriefehler sicher korrigiert werden können. Beim anschließenden Schleifvorgang ist der Werkzeugverschleiß durch die regelmäßigen Abrichtvorgänge leicht zu überwachen. Daher kann die gewünschte Fertigungsqualität auch mit stichprobenartigen Werkstückkontrollen sichergestellt werden. Im Vergleich zum Stand der Technik resultieren daraus erhebliche Zeit- und Kostenvorteile.An advantageous aspect of the invention consists in accelerating the hard machining with a defined cutting edge by increasing the feed rate and thereby shortening the cycle time for machining the workpiece. For the duration of the engagement with the workpiece, the tool cutting edge is moved in a direction orthogonal to the workpiece axis of rotation, so that the feed movement runs parallel to or at small angles to the cutting edge. According to the invention, the increased feed rate is achieved through an optimized design of the tool angle. The angle of incidence, i.e. the cutting edge alignment relative to the workpiece axis, and the special geometrical relationships during the tool movement orthogonal to the workpiece axis of rotation had to be taken into account. A swivel movement of the tool relative to the workpiece causes additional changes in the setting and clearance angles. These should also be taken into account. With a setting angle of 30 ° to 60 °, a range of 80 ° to 135 ° was determined for the wedge angle at the tool cutting edge. Advantageous values for the negative rake angle are in the range from approx. -1 ° to -15 ° and for the clearance angle at 5 ° to 30 °. In this way, feed speeds of up to 900 mm / min are currently achieved. For hard machining with a defined cutting edge, a minimum grinding allowance is chosen so that unavoidable geometry errors can be corrected reliably. During the subsequent grinding process, the tool wear can be easily monitored through the regular dressing processes. Therefore, the desired production quality can also be ensured with random workpiece controls. Compared to the state of the art, this results in considerable time and cost advantages.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
1 zeigt die Vorderansicht einer Werkzeugmaschine -
2 zeigt den Werkzeugrevolver und die Schleifspindel von oben gesehen -
3 zeigt den Eingriff desWerkzeugs 15 amWerkstück 7 in vergrößerter Darstellung -
4 zeigt dasWerkzeug 7 mit den Werkzeugwinkeln in vergrößerter Darstellung
-
1 shows the front view of a machine tool -
2 shows the tool turret and the grinding spindle seen from above -
3 shows the engagement of the tool15th on the workpiece7th in an enlarged view -
4th shows the tool7th with the tool angles in an enlarged view
Anschließend wird das Werkstück
Aus
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- WerkzeugmaschineMachine tool
- 22
- MaschinengestellMachine frame
- 33
- Führungguide
- 44th
- 4' Vertikalschlitten4 'vertical slide
- 55
- 5' Horizontalschlitten5 'horizontal slide
- 66th
- WerkstückhaltevorrichtungWorkpiece holding device
- 77th
- Werkstückworkpiece
- 88th
- WerkstückspindelWorkpiece spindle
- 99
- ReitstockTailstock
- 1010
- WerkzeugrevolverTool turret
- 1111
- SchleifspindelGrinding spindle
- 1212
- Führungguide
- 1313
- SchwenkachseSwivel axis
- 1414th
- RotationsachseAxis of rotation
- 1515th
- WerkzeugTool
- 1616
- SchleifscheibeGrinding wheel
- 1717th
- SchneideCutting edge
- 1818th
- AbrichtgerätDressing device
- 1919th
- WerkstückrotationsachseWorkpiece rotation axis
- 2020th
- BewegungsrichtungDirection of movement
- 2121st
- VorschubbewegungFeed movement
- 2222nd
- RotationsbewegungRotational movement
- AA.
- AufmaßMeasurement
- αα
- FreiwinkelClearance angle
- ββ
- KeilwinkelWedge angle
- εε
- AnstellwinkelAngle of attack
- γγ
- SpanwinkelRake angle
- κκ
- EinstellwinkelSetting angle
Claims (6)
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DE102007033767.3A DE102007033767B4 (en) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | Method and device for processing workpiece surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102007033767.3A DE102007033767B4 (en) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | Method and device for processing workpiece surfaces |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE102007033767A1 DE102007033767A1 (en) | 2009-01-29 |
DE102007033767B4 true DE102007033767B4 (en) | 2020-08-20 |
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ID=40157058
Family Applications (1)
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DE102007033767.3A Active DE102007033767B4 (en) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | Method and device for processing workpiece surfaces |
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- 2007-07-18 DE DE102007033767.3A patent/DE102007033767B4/en active Active
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