DE102009027870A1

DE102009027870A1 - Method for machining e.g. drilling, workpiece fixed on rotary tool, involves pre-machining workpiece during clamping workpiece with tool, and final-machining workpiece, where machining processes are implemented in parallel or in succession

Info

Publication number: DE102009027870A1
Application number: DE102009027870A
Authority: DE
Inventors: Johann Bauer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: Bauer Johann De
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2011-01-27

Abstract

The method involves moving a machine tool i.e. rotary tool (1), in a radial and/or axial direction for rotating a workpiece (4) about a rotational axis (a), where the workpiece is movable in a radial direction (Vr) and an axial direction. The workpiece is pre-machined during clamping the workpiece with the tool and is final-machined, where the machining processes are implemented in parallel or in succession. The workpiece is fed in the radial direction during facing process of the workpiece. The workpiece is fed in the axial direction during longitudinal- or circular turning of the workpiece. An independent claim is also included for a tool for implementing a method for machining a workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.The The invention relates to a method for machining according to the preamble of claim 1 and a tool for Implementation of the method according to the preamble of claim 8th.

Es sind verschiedene Verfahren zur spangebenden Bearbeitung von Werkstücken bekannt, u. a. das Bohren, das Fräsen und das Drehen. Beim Bohren und Fräsen ist das Werkstück fest eingespannt, und das Werkzeug, ein Bohrer oder Fräser, rotieren und sind in Vorschubrichtung verschiebbar. Beim Drehen dagegen ist das Werkstück in einem rotierenden Futter eingespannt und rotiert um eine Drehachse, während das Drehwerkzeug in einer radial und/oder axial zur Drehachse beweglichen Vorrichtung eingespannt ist. Beim Drehen sind u. a. das Plandrehen mit einer radialen Vorschubrichtung, das Rund- oder Längsdrehen mit axialer Vorschubrichtung und das Schraubdrehen, insbesondere das Gewindedrehen bekannt. In der Regel werden derartige Dreharbeiten in mehreren spangebenden Schritten ausgeführt, wobei für das Grobdrehen und Feindrehen unterschiedliche Werkzeuge verwendet werden, die nach Beendigung des betreffenden Arbeitsganges ausgetauscht werden müssen. Dies führt zu einem erhöhten Zeit- und Kostenaufwand für die Herstellung des Werkstückes.It are different methods for machining workpieces known, u. a. drilling, milling and turning. At the Drilling and milling, the workpiece is firmly clamped, and the tool, a drill or cutter, rotate and are displaceable in the feed direction. When turning against it is the workpiece clamped in a rotating chuck and rotated about an axis of rotation, while the rotary tool in a radial and / or axial is clamped to the rotation axis movable device. When turning are u. a. face turning with a radial feed direction, the round or longitudinal turning with axial feed direction and the screw turning, in particular threading known. In general, such shooting executed in several cutting steps, where for coarse turning and fine honing uses different tools replaced at the end of the relevant operation Need to become. This leads to an increased Time and cost required for the production of the workpiece.

Beim Bohren oder Fräsen ist es bekannt, so genannte Stufenwerkzeuge oder Fertigbearbeitungswerkzeuge zu verwenden, die sich dadurch auszeichnen, dass mit ein und demselben in einem Arbeitsgang bzw. mit ein- und derselben Einspannung in der Werkzeugmaschine verschiedene Funktionsflächen am Werkstück einer Vor- und/oder Endbearbeitung – gegebenenfalls mit unterschiedlicher Oberflächengüte – unterzogen werden können.At the Drilling or milling is known, so-called step tools or finishing tools used by it characterized in that with one and the same in a single operation or with one and the same clamping in the machine tool different Functional surfaces on the workpiece of a pre- and / or Finishing - possibly with different surface quality - subjected can be.

Durch die DE 10 2006 016 290 A1 wunde ein drehangetriebenes Schaftwerkzeug bekannt, welches einen Schneidenträger mit mehreren Schneidkanten aufweisenden Schneiden umfasst. Das bekannte Werkzeug wird als Stufenwerkzeug zur Komplettbearbeitung von Bauteilen, z. B. von Zylinderköpfen eingesetzt und wird auch als Fertigbearbeitungswerkzeug bezeichnet. Eine Vor- oder Grobbearbeitung (so genanntes Schruppen) des Werkstückes ist bei dem bekannten Werkzeug nicht vorgesehen.By the DE 10 2006 016 290 A1 wound a rotary shaft tool known which comprises a blade carrier having a plurality of cutting edge having cutting edges. The known tool is used as a step tool for complete machining of components, eg. B. used by cylinder heads and is also referred to as finishing tool. A roughing or roughing (so-called roughing) of the workpiece is not provided in the known tool.

Durch die DE 10 2007 049 372 A1 wurde ein drehangetriebenes Werkzeug mit zwei sich gegenüberliegenden Schneidplatten bekannt, wobei eine Schneidplatte für die Grobbearbeitung und die andere Schneidplatte für die Feinbearbeitung verwendet wird. Die Schneidplatten bewegen sich entlang von Schneidkreisen, d. h. das Werkzeug rotiert, während das Werkstück fest eingespannt ist. Es handelt sich somit um ein Bohr- oder Fräswerkzeug.By the DE 10 2007 049 372 A1 For example, a rotary driven tool has been known with two opposing inserts, one insert for roughing and the other for fine machining. The cutting plates move along cutting circles, ie the tool rotates while the workpiece is firmly clamped. It is thus a drilling or milling tool.

Durch die DE 37 33 298 A1 wurde ein Mehrzweckwerkzeug bekannt, welches zum Bohren, Fräsen und auch zum Drehen verwendbar ist. Dazu weist das Werkzeug mehrere Schneidplatten mit Schneidkanten auf, welche die spanabhebende Bearbeitung des Werkstückes durch Fräsen, Bohren oder Drehen erlauben. Beim Drehen (Außen- oder Innendrehen) rotiert das Werkstück, während das Werkzeug in Vorschubrichtung bewegt wird. Mit dem bekannten Mehrzweckwerkzeug können somit unterschiedliche spangebende Bearbeitungsverfahren durchgeführt werden, allerdings müssen sowohl das Werkzeug als auch das Werkstück umgespannt werden.By the DE 37 33 298 A1 has become known a multipurpose tool, which is suitable for drilling, milling and turning. For this purpose, the tool has a plurality of cutting plates with cutting edges, which allow the machining of the workpiece by milling, drilling or turning. When turning (external or internal turning), the workpiece rotates while the tool is moved in the feed direction. With the known multipurpose tool thus different cutting machining processes can be performed, however, both the tool and the workpiece must be re-clamped.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass das zu bearbeitende Werkstück wirtschaftlicher herstellbar ist, sodass dessen Herstellungskosten gesenkt werden. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein geeignetes Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.It Object of the present invention, a method of the initially mentioned type to improve that to be processed Workpiece is more economical to produce, so that its production costs be lowered. It is also an object of the invention to provide a suitable To create tool for carrying out the method.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The The object of the invention is achieved by the features of the independent Claims 1 and 8 solved. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.

Erfindungsgemäß sind bei dem Bearbeitungsverfahren Drehen die Verfahrensschritte vorgesehen, dass das Werkstück in einer Aufspannung mit demselben Werkzeug in mindestens einem ersten Verfahrensschritt vorbearbeitet und in mindestens einem zweiten Verfahrensschritt fertigbearbeitet wird. Damit wird der Vorteil einer kürzeren Bearbeitungszeit des Werkstückes erreicht, insbesondere ergeben sich geringere Rüst- und Spanzeiten.According to the invention in the machining process turning the process steps provided that the workpiece in one clamping with the same tool preprocessed in at least a first method step and in finished at least a second process step. In order to becomes the advantage of a shorter machining time of the workpiece achieved, in particular, lower set-up and Chip times.

Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante laufen die beiden Verfahrensschritte parallel oder gleichzeitig zueinander ab. Damit ergibt sich der Vorteil einer besonders kurzen Bearbeitungszeit beim Spanen.To a preferred embodiment run the two Process steps parallel or simultaneously to each other. In order to There is the advantage of a particularly short processing time while chipping.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante laufen der erste und der zweite Verfahrensschritt nacheinander ab, wodurch sich die Spanzeiten zwar addieren, allerdings entfällt die Rüstzeit für einen Werkzeugwechsel.To a further preferred embodiment run the first and the second process step from one another, which Although the chip times add up, but deleted the set-up time for a tool change.

Bei einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante erfolgen der erste und zweite Verfahrensschritt durch Plandrehen des Werkstückes, d. h. das Werkzeug bewegt sich bei rotierendem Werkstück in radialer Vorschubrichtung in Bezug auf die Drehachse des Werkstückes. Das Fertigplandrehen erfolgt somit gleichzeitig mit dem Grobplandrehen. Dieses Verfahren ist vorteilhaft bei Planflächen mit großer radialer Erstreckung.In a further preferred variant of the method, the first and second method steps are carried out by facing the workpiece, ie the tool moves with a rotating workpiece in the radial feed direction with respect to the axis of rotation of the workpiece. The Fertigplandrehen thus takes place simultaneously with the Grobplandrehen. This Method is advantageous for flat surfaces with large radial extent.

Nach einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante erfolgen der erste und der zweite Verfahrensschritt durch Längs- oder Runddrehen, d. h. mit einem Vorschub des Werkzeuges in axialer Richtung, d. h. parallel zur Achse des rotierenden Werkstückes.To Another preferred variant of the method is the first and the second method step by longitudinal or round turning, d. H. with a feed of the tool in the axial direction, d. H. parallel to the axis of the rotating workpiece.

Nach einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante werden im ersten Verfahrensschritt ein Gewindefreigang und im zweiten Verfahrensschritt ein Gewinde gedreht. Die Vorschubrichtung im ersten Verfahrensschritt ist somit radial und im zweiten Verfahrensschritt axial.To Another preferred process variant are in the first process step a thread clearance and in the second process step a thread turned. The feed direction in the first step is thus radially and in the second step axially.

Nach einer weiteren besonders bevorzugten Verfahrensvariante werden mit einem Werkzeug und mit einer Werkstückaufspannung vier Verfahrensschritte nacheinander durchgeführt, wobei zwei koaxial zueinander angeordnete, sich gegenüberliegende Bohrungen, vorzugsweise Lagerbohrungen hergestellt werden. Beim ersten Verfahrensschritt wird die erste Bohrung vorgedreht, im zweiten Verfahrensschritt die erste Bohrung fertiggedreht, im dritten Verfahrensschritt die zweite Bohrung vorgedreht und im vierten Verfahrensschritt die zweite Bohrung fertiggedreht. Diese Verfahrensvariante erlaubt eine besonders rationelle Fertigung aufgrund einer geringen Bearbeitungszeit für zwei unterschiedliche Bohrungen.To Another particularly preferred process variant are with a tool and with a workpiece clamping four Process steps performed sequentially, with two coaxially arranged, opposite one another Holes, preferably bearing bores are produced. At the first step, the first hole is pre-turned, in the second Process step finished the first hole, in the third step the second hole pre-turned and in the fourth step the finished second hole. This process variant allows a particularly efficient production due to a short processing time for two different holes.

Erfindungsgemäß sind bei einem Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens mindestens zwei Schneidplatten mit Schneidkanten vorgesehen, wobei mindestens eine erste Schneidplatte für eine Vorbearbeitung des Werkstückes und mindestens eine zweite Schneidplatte für eine Fertigbearbeitung des Werkstückes ausgelegt ist. Das erfindungsgemäße Werkzeug ist somit ein Drehwerkzeug, welches bei der spanabhebenden Bearbeitung nicht rotiert, sondern auf einer Vorschubeinrichtung, z. B. einem Schlitten, eingespannt und in Vorschubrichtung (radial und/oder axial) verschiebbar ist.According to the invention in a tool for carrying out the method at least two cutting inserts provided with cutting edges, wherein at least a first cutting plate for a pre-machining of the workpiece and at least one second cutting board for finishing of the workpiece is designed. The tool according to the invention is thus a turning tool, which in the machining not rotated, but on a feed device, for. A slide, clamped and displaceable in the feed direction (radially and / or axially) is.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die mindestens zwei Schneidplatten in Vorschubrichtung des Werkzeuges hintereinander auf dem Werkzeug angeordnet, wobei die Schneidkanten nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform quer zur Vorschubrichtung zueinander versetzt sind. Damit wird erreicht, dass zwei Schneidkanten, die erste für die Vor- oder Grobbearbeitung und die zweite für die Fein- oder Fertigbearbeitung, gleichzeitig spanabhebend im Eingriff sind. Mit diesem Werkzeug ist es möglich, die Vor- und Fertigbearbeitung gleichzeitig ablaufen zu lassen, wobei lediglich ein Vorlauf für die erste Schneidkante und ein Nachlauf für die zweite Schneidkante zu berücksichtigen sind. Der Versatz der beiden Schneidkanten quer zur Vorschubrichtung, entspricht der Materialzugabe für die Feinbearbeitung, d. h. der Spandicke beim Fertigdrehen.To In a preferred embodiment, the at least two are Cutting plates in the feed direction of the tool in a row arranged on the tool, wherein the cutting edges after a another preferred embodiment transverse to the feed direction offset from each other. This ensures that two cutting edges, the first for roughing and roughing and the second for fine or finish machining, simultaneously cutting are engaged. With this tool it is possible to use the Pre and finishing processing to run simultaneously, with just a lead for the first cutting edge and a Trace for the second cutting edge to consider are. The offset of the two cutting edges transversely to the feed direction, corresponds to the material allowance for the finishing, d. H. the chip thickness when finishing.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste Schneidplatte als Freistichplatte und die zweite Schneidplatte als Gewindeschneidplatte ausgebildet. Die Schneide der Freistichplatte weist die Kontur des herzustellenden Gewindefreiganges, z. B. einen Radius und/oder eine Schräge auf. Die Gewindeschneidplatte weist – wie an sich bekannt – die Kontur des herzustellenden Gewindeprofils auf. Die beiden Schneidplatten sind auf dem Werkzeug entsprechend der Kontur des zu bearbeitenden Werkstückes angeordnet, sodass beide Arbeitsgänge mit demselben Werkzeug durchgeführt werden können.To Another preferred embodiment is the first one Insert as undercuts and the second insert as Tapping formed. The cutting edge of the undercut plate has the contour of the thread to be produced, z. B. one Radius and / or a slope. The tapping plate has - as is well known - the contour of the produced Thread profile on. The two inserts are on the tool according to the contour of the workpiece to be machined arranged so that both operations using the same tool can be performed.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Freistichplatte als Austauschplatte ausgebildet, die gegen andere Austauschplatten mit unterschiedlichen Schneidenkonturen für den jeweils herzustellenden Freistich austauschbar ist.To Another preferred embodiment is the undercut plate designed as a replacement plate, which is against other replacement plates with different cutting contours for each produced Undercut is exchangeable.

Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Werkzeug vier Schneidplatten, zwei zum Vordrehen und zwei zum Fertigdrehen, auf. Die Schneidplatten sind in den Eckbereichen eines Rechteckes angeordnet, welches sich bei einem Längsschnitt des Werkzeuges ergibt. Damit können zwei sich gegenüberliegende, koaxial angeordnete Lagerbohrungen in einem Werkstück durch Vor- und Fertigdrehen in kürzester Zeit hergestellt werden, obwohl die vier Verfahrensschritte Vordrehen, Fertigdrehen, Vordrehen, Fertigdrehen zeitlich nacheinander ablaufen. Allerdings brauchen auch hier weder das Werkstück noch das Werkzeug umgespannt zu werden.To another particularly preferred embodiment the tool has four inserts, two for pre-turning and two for cutting Finish turning, open. The inserts are in the corner areas of a Rectangles arranged, which is in a longitudinal section of the tool results. This allows two opposing, Coaxially arranged bearing bores in a workpiece by means of and finish turning are made in no time, although the four process steps of pre-turning, finish turning, pre-turning, Finish turning in chronological succession. However, need Again, neither the workpiece nor the tool recaptured to become.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigenembodiments The invention are illustrated in the drawing and will be described in more detail below described, wherein from the description and / or the drawing may yield further features and / or advantages. Show it

1 ein erstes Drehwerkzeug zum Plandrehen, 1 a first turning tool for facing,

2 ein zweites Drehwerkzeug zum Längsdrehen, 2 a second turning tool for longitudinal turning,

3 ein drittes Werkzeug zum Gewindedrehen, 3 a third tool for threading,

3a das zu bearbeitende Werkstück mit Gewinde, 3a the workpiece to be machined with thread,

3b eine erste Austauschplatte, 3b a first replacement plate,

3c eine zweite Austauschplatte, 3c a second replacement plate,

4 ein viertes Werkzeug mit vier Schneidplatten zur Bearbeitung von zwei Bohrungen und 4 a fourth tool with four inserts for machining two holes and

4a ein Werkstück mit zwei Lagerbohrungen. 4a a workpiece with two bearing bores.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Drehwerkzeug 1 mit einer ersten Schneidplatte 2 zum Vordrehen oder Schruppen und einer zweiten Schneidplatte 3 zum Fertigdrehen oder Schlichten eines Werkstückes 4, welches auf einer nicht dargestellten Drehbank eingespannt ist und um eine Drehachse a rotiert. Das Werkstück 4 ist als Rotationsteil ausgebildet und weist eine Planfläche 4a auf, die bereits fertig bearbeitet ist. Das Drehwerkzeug 1 ist über eine angedeutete Aufnahme 1a mit einer nicht dargestellten Vorschubeinrichtung verbunden, über welche das Werkzeug 1 parallel und quer zur Drehachse a, d. h. in axialer und radialer Richtung bewegt werden kann. Das Drehwerkzeug 1 ist als Werkzeug zum Plandrehen konzipiert, d. h. der Vorschub des Werkzeuges 1 erfolgt beim Plandrehen in radialer Richtung, angedeutet durch einen Pfeil V_R. Die erste Schneidplatte 2 weist eine Schneidkante 2a auf, die zweite Schneidplatte 3, welche entgegen der Vorschubrichtung V_R hinter der ersten Schneidplatte 2 angeordnet ist, weist eine Schneidkante 3a auf, welche quer zur Vorschubrichtung V_R um ein Maß s2 versetzt ist. Das Maß s2 entspricht der Materialzugabe gegenüber der fertiggedrehten Planfläche 4a für das Fertigdrehen. Insgesamt ist für die Planfläche 4a eine Materialzugabe z vorgesehen, die sich aus der Materialzugabe s1 für das Vordrehen mit der Schneidkante 2a und der Materialzugabe s2 für das Fertigdrehen zusammensetzt. Es gilt somit z = s1 + s2, wobei s1 > s2. Mit dem Drehwerkzeug 1 wird also eine Planfläche 4a in einem Arbeitsgang mit demselben Werkzeug 1 gedreht, wobei beide Schneidkanten 2a, 3a während des Plandrehens gleichzeitig im Eingriff sind – abgesehen von der Zeitspanne, in welcher sich die Schneidkante 3a im Nachlauf zur bereits aus dem Werkstück ausgetretenen Schneidkante 2a befindet. Gleiches gilt analog für den Vorlauf der Schneidkante 2a, wenn diese bereits in die Materialzugabe z des Werkstückes eingetreten ist, die zweite Schneide 3a dagegen nicht. (Die Begriffe Schneidkante und Schneide werden hier als Synonyme verwendet). Das erfindungsgemäße Drehwerkzeug 1 zum Vor- und Fertigplandrehen in einem Arbeitsgang ist insbesondere für die Herstellung von Planflächen mit einer großen Erstreckung in radialer Richtung vorteilhaft. Hierbei wird am meisten an Bearbeitungszeit eingespart. 1 shows a rotary tool according to the invention 1 with a first cutting plate 2 for pre-turning or roughing and a second insert 3 for finishing or finishing a workpiece 4 , which is clamped on a lathe, not shown, and rotates about a rotation axis a. The workpiece 4 is designed as a rotating part and has a plane surface 4a on, which is already finished. The turning tool 1 is about an indicated recording 1a connected to a feed device, not shown, via which the tool 1 parallel and transverse to the axis of rotation a, that can be moved in the axial and radial directions. The turning tool 1 is designed as a tool for facing, ie the feed of the tool 1 takes place when facing in the radial direction, indicated by an arrow V _R. The first insert 2 has a cutting edge 2a on, the second insert 3 , which counter to the feed direction V _R behind the first cutting plate 2 is arranged, has a cutting edge 3a on, which is offset transversely to the feed direction V _R by a measure s2. The dimension s2 corresponds to the addition of material compared to the finished turned plane surface 4a for finish turning. Total is for the plane surface 4a a material allowance z is provided, resulting from the material allowance s1 for the pre-turning with the cutting edge 2a and the material addition s2 is composed for the finish turning. Thus z = s1 + s2, where s1> s2. With the turning tool 1 So it becomes a plane surface 4a in one operation with the same tool 1 rotated, with both cutting edges 2a . 3a are simultaneously engaged during facing, apart from the period of time in which the cutting edge 3a in the wake to the already exited from the workpiece cutting edge 2a located. The same applies analogously to the flow of the cutting edge 2a if it has already entered the material allowance z of the workpiece, the second cutting edge 3a not. (The terms cutting edge and cutting edge are used here as synonyms). The rotary tool according to the invention 1 for pre and Fertigplandrehen in one operation is particularly advantageous for the production of flat surfaces with a large extent in the radial direction. This saves the most processing time.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines Drehwerkzeuges 11 mit einer ersten Schneidplatte 12 und einer zweiten Schneidplatte 13, welche sich in spangebendem Eingriff mit einem um eine Drehachse a rotierenden Werkstück 14 befinden. Das Drehwerkzeug 11 wird bei diesem Ausführungsbeispiel zum Längs- oder Runddrehen verwendet und in axialer Vorschubrichtung, angedeutet durch einen Pfeil V_A, bewegt. Das Werkstück 14 ist als Rotationsteil ausgebildet, bei welchem eine Rundfläche, d. h. die Funktionsfläche 14a einer Bohrung durch Drehen herzustellen ist. Das Werkstück 14 weist daher eine Materialzugabe z in radialer Richtung auf, welche durch das Drehwerkzeug 11 in einem Arbeitsgang spanend abgetragen wird. Dabei trägt die in Vorschubrichtung V_A vom liegende Schneide 12a einen Span von der Dicke s1 und die in Vorschubrichtung hinter der Schneide 12a angeordnete Schneide 13a einen Span der Dicke s2 ab. Die vom liegende Schneidplatte 12 fungiert somit als Vordrehwerkzeug und die dahinter liegende Schneidplatte 13 als Fertigdrehwerkzeug. Die beiden Schneiden 12a, 13a sind quer zur Vorschubrichtung V_A um das Maß s2 gegeneinander versetzt. Es gilt die Beziehung: z = s1 + s2, wobei s1, die Schruppspandicke, größer als s2, die Schlichtspandicke, ist. Auch hier werden beide Arbeitsgänge, im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren auch Verfahrensschritte genannt, nämlich das Vordrehen und das Fertigdrehen, parallel (gleichzeitig) zueinander ausgeführt. Der Einsatz des Drehwerkzeuges 11 ist insbesondere bei Rundflächen, d. h. zylindrischen Innen- oder Außenflächen, mit einer großen axialen Erstreckung vorteilhaft, da hier zwei Arbeitsgänge gleichzeitig ablaufen und insofern nur die halbe Bearbeitungszeit gegenüber dem Stand der Technik mit zwei Werkzeugen benötigt wird. 2 shows a further embodiment of the invention in the form of a turning tool 11 with a first cutting plate 12 and a second cutting plate 13 , which in cutting engagement with a rotating about a rotation axis a workpiece fourteen are located. The turning tool 11 is used in this embodiment for longitudinal or round turning and in the axial feed direction, indicated by an arrow V _A , moves. The workpiece fourteen is designed as a rotating part, in which a round surface, ie the functional surface 14a a bore is produced by turning. The workpiece fourteen Therefore, has a material allowance z in the radial direction, which by the rotary tool 11 Removed in one operation. In this case carries in the feed direction V _A from the lying cutting edge 12a a chip of thickness s1 and in the feed direction behind the cutting edge 12a arranged cutting edge 13a a chip of thickness s2 from. The from the lying cutting plate 12 thus acts as a pre-turning tool and the underlying cutting plate 13 as a finishing tool. The two cutting edges 12a . 13a are offset transversely to the feed direction V _A by the dimension s2 against each other. The relation holds: z = s1 + s2, where s1, the roughing chip thickness, is greater than s2, the sizing chip thickness. Again, both operations, in terms of the method according to the invention also called process steps, namely the pre-turning and finish-turning, executed parallel (simultaneously) to each other. The use of the turning tool 11 is particularly advantageous in the case of circular surfaces, ie cylindrical inner or outer surfaces, with a large axial extent, since two operations take place simultaneously and insofar only half the machining time is required with respect to the prior art with two tools.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines Drehwerkzeuges 21, verwendbar zur Herstellung eines Gewindes. Das Drehwerkzeug 21 weist eine erste Schneidplatte 22 und eine zweite Schneidplatte 23, ausgebildet als Gewindeschneidplatte 23 mit einer Schneide 23a, auf. Die erste Schneidplatte 22, die vorzugsweise als Austausch- oder Wechselplatte ausgebildet ist, weist eine Schneide 22a zur Herstellung eines Gewindefreiganges auf. Das Drehwerkzeug 21 ist für das Gewindedrehen in einer axialen Vorschubrichtung gemäß Pfeil V_A und für die Herstellung des Gewindefreiganges in radialer Vorschubrichtung, angedeutet durch einen Pfeil V_R, verschiebbar. 3 shows a further embodiment of the invention in the form of a turning tool 21 , usable for making a thread. The turning tool 21 has a first insert 22 and a second insert 23 , designed as a tapping insert 23 with a cutting edge 23a , on. The first insert 22 , which is preferably designed as a replacement or removable plate, has a cutting edge 22a for the preparation of a threaded clearance. The turning tool 21 is for threading in an axial feed direction according to arrow V _A and for the preparation of threaded clearance in the radial feed direction, indicated by an arrow V _R , displaced.

3a zeigt ein Werkstück 24, welches als Rotationsteil mit der Drehachse a ausgebildet und in einem nicht dargestellten Futter einer Drehbank, rotierend um die Drehachse a, aufgenommen ist. Das Werkstück 24, welches hier als Fertigteil dargestellt ist, weist einen Freistich oder Gewindefreigang 24a und ein Außengewinde 24b auf. Entsprechende Materialzugaben sind hier nicht dargestellt. 3a shows a workpiece 24 , which is formed as a rotation part with the rotation axis a and in a feed, not shown, a lathe, rotating about the rotation axis a, is added. The workpiece 24 , which is shown here as a finished part, has an undercut or thread clearance 24a and an external thread 24b on. Corresponding material additions are not shown here.

Der Bearbeitungsvorgang läuft mit einem einzigen Werkzeug, nämlich dem Drehwerkzeug 21, in zwei aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten ab. Zunächst wird das Drehwerkzeug 21 mit der Schneide 22a in axialer Richtung auf den Gewindefreigang 24a ausgerichtet. Dann wird das Drehwerkzeug 21 mit der Schneide 22a radial zugestellt, und der Gewindefreigang 24a, hier dargestellt mit einem Radius, wird durch Einstichdrehen hergestellt. Anschließend wird das Drehwerkzeug 21 derart in beiden Vorschubrichtungen V_R, V_A verschoben, bis die Schneide 23a der Gewindeschneidplatte 23 in die Stirnfläche des Werkstückes 24 einschneidet. Danach wird bei rotierendem Werkstück 24 und in Vorschubrichtung V_A bewegtem Drehwerkzeug 21 das Gewinde 24b gedreht, d. h. durch Schraubdrehen hergestellt. Die Schneide 23a läuft dann in den zuvor hergestellten Gewindefreigang 24a aus und wird in radialer Richtung zurückgestellt.The machining process runs with a single tool, namely the turning tool 21 . in two consecutive steps. First, the turning tool 21 with the cutting edge 22a in the axial direction on the thread clearance 24a aligned. Then the turning tool becomes 21 with the cutting edge 22a radially delivered, and the thread clearance 24a , shown here with a radius, is made by piercing. Subsequently, the turning tool 21 so moved in both feed directions V _R , V _A , until the cutting edge 23a the tapping plate 23 in the face of the workpiece 24 cuts. Thereafter, with a rotating workpiece 24 and in the feed direction V _A moving rotary tool 21 the thread 24b rotated, ie produced by screwing. The cutting edge 23a then runs into the previously prepared thread clearance 24a off and is returned in the radial direction.

3b, 3c zeigen weitere Austauschplatten (Austauschschneidplatten) 26, 27, welche gegen die Schneidplatte 22 ausgetauscht werden können. Die Austauschschneidplatten 25, 26 weisen Schneidkanten oder Schneiden 26a, 27a unterschiedlicher Form auf, welche bei unterschiedlichen Formen des Gewindefreiganges verwendet werden können. Beispielsweise kann der in der Zeichnung dargestellte Freigang oder Freistich 24a mit einem Radius auch eine rechteckförmige oder dreieckförmige Kontur aufweisen. 3b . 3c show further replacement plates (exchange cutting plates) 26 . 27 , which against the cutting plate 22 can be exchanged. The replacement cutting plates 25 . 26 have cutting edges or cutting edges 26a . 27a different shape, which can be used in different forms of thread clearance. For example, the clearance or undercut shown in the drawing 24a also have a rectangular or triangular contour with a radius.

4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines Drehwerkzeuges 31, welches vier Schneidplatten 32, 33, 34, 35 aufweist, welche in den Eckbereichen eines fiktiven Rechteckes mit den Seiten b, c, d, e angeordnet sind. Die Schneidplatten 32, 34 weisen Schneidkanten 32a, 34a auf, welche für ein Vordrehen, d. h. eine Grobbearbeitung ausgelegt sind, und die Schneidplatten 33, 35 weisen Schneidkanten 33a, 35a auf, welche für das Fertigdrehen, d. h. eine Feinbearbeitung dimensioniert sind. Die Schneidplatten 32, 33, 34, 35 können als Wendeschneidplatten ausgebildet sein, sodass sie einfach und schnell austauschbar sind. 4 shows a fourth embodiment of the invention in the form of a rotary tool 31 , which has four inserts 32 . 33 . 34 . 35 which are arranged in the corner regions of a fictitious rectangle with the sides b, c, d, e. The cutting plates 32 . 34 have cutting edges 32a . 34a on, which are designed for a pre-rotation, ie a roughing, and the inserts 33 . 35 have cutting edges 33a . 35a on, which are dimensioned for finish turning, ie a finishing. The cutting plates 32 . 33 . 34 . 35 can be designed as indexable inserts, so that they are easy and quick to replace.

4a zeigt ein teilweise dargestelltes Werkstück 36, welches eine Drehachse a sowie zwei koaxial angeordnete Bohrungen 37, 38 aufweist, welche mit dem Drehwerkzeug 31 fertig bearbeitet werden. Die beiden Bohrungen 37, 38 sind durch einen Bund 39 geringeren Durchmessers als die Bohrungen 37, 38 voneinander getrennt und liegen sich somit gegenüber. Die Bohrungen 37, 38 weisen zylindrische Funktionsflächen F32, F33, F34, F35 auf, welche mit dem Drehwerkzeug 31 spangebend bearbeitet werden. In einem ersten Verfahrensschritt wird die Funktionsfläche F32 mit der Schneidplatte 32 vorgedreht, in einem zweiten Verfahrensschritt wird die Funktionsfläche F33 mit der Schneidplatte 33 fertiggedreht, in einem Zwischenschritt wird das Drehwerkzeug 31 hinter den Bund 39 verfahren, dann wird in einem dritten Verfahrensschritt die Funktionsfläche F34 mit der Schneidplatte 34 vorgedreht, und in einem vierten Verfahrensschritt wird die Funktionsfläche F35 mit der Schneidplatte 35 fertiggedreht. Damit können beide Bohrungen 37, 38 allein mit dem Drehwerkzeug 31 bei unveränderter Aufspannung des Werkstückes 36 vor- und fertig bearbeitet werden. Die einzelnen Verfahrensschritte 1 bis 4 laufen zeitlich nacheinander ab, allerdings ergeben sich zwischen den einzelnen Verfahrensschritten keine zusätzlichen Rüstzeiten. 4a shows a partially illustrated workpiece 36 which has a rotation axis a and two coaxially arranged bores 37 . 38 which, with the rotary tool 31 be finished. The two holes 37 . 38 are by a covenant 39 smaller diameter than the holes 37 . 38 separated from each other and are thus opposite. The holes 37 . 38 have cylindrical functional surfaces F32, F33, F34, F35, which with the rotary tool 31 be machined cutting. In a first process step, the functional surface F32 with the cutting plate 32 pre-turned, in a second process step, the functional surface F33 with the cutting plate 33 Finished, in an intermediate step becomes the turning tool 31 behind the bunch 39 procedure, then in a third process step, the functional surface F34 with the cutting plate 34 pre-turned, and in a fourth process step, the functional surface F35 with the cutting plate 35 finished filming. This can both holes 37 . 38 alone with the turning tool 31 with unchanged clamping of the workpiece 36 be prepared and finished. The individual process steps 1 to 4 run sequentially, but there are no additional set-up times between the individual process steps.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Drehwerkzeugturning tool
1a1a: Werkzeugaufnahmetool holder
22: erste Schneidplattefirst cutting board
2a2a: Schneidkante (Schneide)cutting edge (Cutting edge)
33: zweite Schneidplattesecond cutting board
3a3a: Schneidkante (Schneide)cutting edge (Cutting edge)
44: Werkstückworkpiece
4a4a: Planflächeplane surface
1111: Drehwerkzeugturning tool
1212: erste Schneidplattefirst cutting board
12a12a: Schneidkante (Schneide)cutting edge (Cutting edge)
1313: zweite Schneidplattesecond cutting board
13a13a: Schneidkante (Schneide)cutting edge (Cutting edge)
1414: Werkstückworkpiece
14a14a: Rundflächearound area
2121: Drehwerkzeugturning tool
2222: erste Schneidplattefirst cutting board
22a22a: Schneidkante (Schneide)cutting edge (Cutting edge)
2323: zweite Schneidplattesecond cutting board
23a23a: Schneidkante (Schneide)cutting edge (Cutting edge)
2424: Werkstückworkpiece
24a24a: GewindefreigangThread clearance
24b24b: Gewindethread
2525: AustauschschneidplatteExchange insert
25a25a: Schneide (Schneidkante)cutting edge (Cutting edge)
2626: AustauschaschneidplatteAustauschaschneidplatte
26b26b: Schneide (Schneidkante)cutting edge (Cutting edge)
3131: Drehwerkzeugturning tool
3232: erste Schneidplattefirst cutting board
32a32a: Schneidecutting edge
3333: zweite Schneidplattesecond cutting board
33a33a: Schneidecutting edge
3434: dritte Schneidplattethird cutting board
34a34a: Schneidecutting edge
3535: vierte Schneidplattefourth cutting board
35a35a: Schneidecutting edge
3636: Werkstückworkpiece
3737: Bohrungdrilling
3838: Bohrungdrilling
3939: BundFederation
aa: Drehachseaxis of rotation
b, c, d, eb c, d, e: Rechteckseitenrectangular sides
VAVA: Vorschubrichtung, axialFeed direction, axial
VRVR: Vorschubrichtung, radialFeed direction, radial
F32, F33F32, F33: Funktionsflächenfunctional surfaces
F34, F35F34, F35: Funktionsflächenfunctional surfaces
zz: Materialzugabe (gesamt)addition of material (total)
s1, s2s1, s2: Materialzugabe (grob, fein)addition of material (coarse, fine)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006016290 A1 [0004]
- DE 102007049372 A1 [0005]
- DE 3733298 A1 [0006]

Claims

Method for machining a workpiece clamped on a machine tool and rotating about a rotation axis (a) ( 4 . fourteen . 24 . 36 ) by means of a displaceable in the radial and / or axial direction tool ( 1 . 11 . 21 . 31 ) by turning, characterized in that - the workpiece ( 4 . fourteen . 24 . 36 ) in one clamping with the same tool ( 1 . 11 . 21 . 31 ) is preprocessed in at least one first method step and - finished in at least one second method step.

Method according to claim 1, characterized in that that the first and the second method step parallel or simultaneously to each other.

Method according to claim 1, characterized in that that the first and the second method step proceed in succession.

A method according to claim 2, characterized in that in the first and second method step is planed, wherein the feed of the tool ( 1 ) takes place in the radial direction (V _R ).

A method according to claim 2, characterized in that in the first and second method step is rotated longitudinally or round, wherein the feed of the tool ( 11 ) takes place in the axial direction (V _A ).

A method according to claim 3, characterized in that in the first step, a threaded clearance ( 24a ) and in the second process step a thread ( 24b ), wherein the feed of the tool ( 21 ) takes place first in the radial and then in the axial direction.

A method according to claim 3, characterized in that - in a first method step, a first bore ( 37 , F32) pre-turned, - in a second method step, the first bore ( 37 , F33) finished turning, - in a third method step, a second coaxially arranged bore ( 38 , F34) pre-rotated and - in a fourth method step, the second bore ( 38 , F35) are finished.

Tool for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the tool ( 1 . 11 . 21 . 31 ) at least two inserts ( 2 . 3 ; 12 . 13 ; 22 . 23 ; 32 . 33 . 34 . 35 ) with cutting edges ( 2a . 3a ; 12a . 13a ; 22a . 23a ; 32a . 33a . 34a . 35a ), wherein at least one first cutting plate ( 2 . 12 . 22a . 32a . 34a ) for a pre-machining of the workpiece ( 4 . fourteen . 24 . 36 ) and at least one second cutting plate ( 3 . 13 . 23 . 33 . 35 ) for a finish machining of the workpiece ( 4 . fourteen . 24 . 36 ) is designed.

Tool according to claim 8, characterized in that the inserts ( 2 . 3 ; 12 . 13 ) in the feed direction (V _R ) or (V _A ) of the tool ( 1 . 11 ) are arranged one behind the other.

Tool according to claim 8 or 9, characterized in that the cutting edges ( 2a . 3a ; 12a . 13a ) transversely to the feed direction (V _R ) or (V _A ) offset from each other are arranged.

Tool according to claim 10, characterized in that the cutting edges ( 2a . 3a ; 12a . 13a ) are offset by a measure s2, wherein s2 corresponds to the addition of material for finishing.

Tool according to claim 8 for carrying out the method according to claim 6, characterized in that the first cutting plate ( 22a ) as undercuts ( 22 . 22a ) and the second cutting plate as a tapping plate ( 23 ) are formed.

Tool according to claim 12, characterized in that the undercut plate ( 22 ) as a replacement plate for different forms of undercuts ( 22a . 25a . 26a ) are formed.

Tool according to claim 8 for carrying out the method according to claim 7, characterized in that a first and a second cutting plate ( 32 . 33 ) for the pre-and finish turning of a first bore ( 37 ) and a third and fourth cutting plate ( 34 . 35 ) for the pre-and finish turning of a second bore ( 38 ) are formed.

Tool according to claim 14, characterized in that the inserts ( 32 . 33 . 34 . 35 ) in the tool ( 31 ) are arranged to form the corners of a rectangle with the sides (b, c, d, e).