DE102016110675A1

DE102016110675A1 - processing system

Info

Publication number: DE102016110675A1
Application number: DE102016110675.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Vogl
Original assignee: Grob Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Grob Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2036-06-10
Also published as: DE102016110675B8; DE102016110675B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungssystem mit einer Bearbeitungsmaschine und mindestens zwei verschiedenen Bearbeitungswerkzeugen, wobei ein Bearbeitungswerkzeug ein zerspanendes Werkzeug ist und ein weiteres Bearbeitungswerkzeug ein Schweißwerkzeug ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein zugehöriges Verfahren, eine zugehörige Verwendung und einen zugehörigen Motorblock.The invention relates to a processing system with a processing machine and at least two different processing tools, wherein a machining tool is a machining tool and another machining tool is a welding tool. The invention further relates to an associated method, an associated use and an associated engine block.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungssystem, ein zugehöriges Verfahren, eine zugehörige Verwendung sowie einen zugehörigen Motorblock.The invention relates to a processing system, an associated method, an associated use and an associated engine block.

Bearbeitungssysteme werden typischerweise verwendet, um zum Beispiel zerspanende Bearbeitungen an Werkstücken vorzunehmen. Beispielsweise können spanende Bearbeitungen vorgenommen werden. Als Werkstücke kommen beispielsweise Motorblöcke bzw. Rohkörper, aus welchen Motorblöcke hergestellt werden sollen, in Betracht.Machining systems are typically used, for example, to perform machining operations on workpieces. For example, machining operations can be performed. As workpieces, for example, engine blocks or green bodies, from which engine blocks are to be produced, into consideration.

Es wäre wünschenswert, ein Bearbeitungssystem bereitzustellen, welches im Vergleich zu bekannten Ausführungen verbessert ist, insbesondere mehr Möglichkeiten der Bearbeitung aufweist. Es wäre des Weiteren wünschenswert, ein zugehöriges Verfahren und eine zugehörige Verwendung bereitzustellen. Außerdem wäre es wünschenswert, einen Motorblock mit alternativer Ausführung, beispielsweise mit verbesserten Eigenschaften, bereitzustellen.It would be desirable to provide a machining system which is improved compared to known designs, in particular having more machining capabilities. It would further be desirable to provide an associated method and associated use. In addition, it would be desirable to provide an alternative embodiment engine block having, for example, improved characteristics.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Bearbeitungssystem, ein Verfahren, eine Verwendung und einen Motorblock gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden.This is inventively achieved by a processing system, a method, a use and an engine block according to the respective main claims. Advantageous embodiments can be taken, for example, the respective subclaims.

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungssystem. Dieses weist eine Bearbeitungsmaschine und mindestens zwei verschiedene Bearbeitungswerkzeuge auf, die für einen gleichzeitigen oder abwechselnden Einsatz in der Bearbeitungsmaschine vorgesehen sind. Die Bearbeitungsmaschine weist eine Spannvorrichtung und mindestens eine Bearbeitungsspindel auf, wobei die Spannvorrichtung für das Halten eines Werkstückes oder einer aus mehreren Teilen bestehenden Werkstückanordnung dient und in den Spindelkopf der Bearbeitungsspindel ein Bearbeitungswerkzeug einsetzbar ist. Die Bearbeitungsspindel treibt das Bearbeitungswerkzeug oder Teile des Bearbeitungswerkzeuges rotativ an, wobei Spannvorrichtung und Bearbeitungsspindel zueinander beweg- und positionierbar sind. Das erste Bearbeitungswerkzeug ist ein zerspanendes Werkzeug und das zweite Bearbeitungswerkzeug ist ein Schweißwerkzeug.The invention relates to a processing system. This comprises a processing machine and at least two different processing tools, which are provided for a simultaneous or alternating use in the processing machine. The processing machine has a clamping device and at least one machining spindle, wherein the clamping device is used for holding a workpiece or a multi-part workpiece assembly and in the spindle head of the machining spindle, a machining tool can be used. The machining spindle rotatably drives the machining tool or parts of the machining tool, with the clamping device and the machining spindle being movable relative to one another and being able to be positioned. The first machining tool is a machining tool and the second machining tool is a welding tool.

Mittels eines solchen Bearbeitungssystems können insbesondere zwei unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge, nämlich eine zerspanende Bearbeitung und ein Schweißvorgang, mittels des gleichen Bearbeitungssystems ausgeführt werden. Dies erleichtert die Bearbeitung erheblich, da ein Verbringen des Werkstücks in andere Bearbeitungssysteme zwischen zerspanender Bearbeitung und Schweißung vermieden werden kann. Außerdem wird Platz gespart, da keine separaten Bearbeitungssysteme benötigt werden. Bei einem gleichzeitigen Einsatz kann außerdem Zeit gespart werden.By means of such a processing system, in particular two different processing operations, namely a machining and a welding operation, can be carried out by means of the same processing system. This facilitates the machining considerably, since a movement of the workpiece into other machining systems between machining and welding can be avoided. In addition, space is saved because no separate processing systems are needed. When used simultaneously, you can also save time.

Ein wesentlicher Vorzug des erfindungsgemäßen Vorschlages ist darin zu sehen, dass das Werkstück bzw. die Werkstückanordnung zwischen schweißender und spanender Bearbeitung nicht umgespannt werden muss und somit eine hohe Positionstreue der zu verbindenden Elemente bestehen bleibt. Im Stand der Technik konnte eine solche Bearbeitung nur an unterschiedlichen Plätzen und daher nur mit einen Umspannen realisiert werden, was eine entsprechende Gefahr für eine hohe Bearbeitungsqualität darstellte.An essential advantage of the proposal according to the invention is the fact that the workpiece or the workpiece assembly between welding and machining does not have to be re-clamped and thus a high positional fidelity of the elements to be joined remains. In the prior art, such processing could only be realized at different locations and therefore only with a re-clamping, which represented a corresponding danger for a high quality of processing.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist die Bearbeitungsmaschine eine oder mehrere Bearbeitungsspindeln auf, und jede Bearbeitungsspindel ist zur Aufnahme der verschiedenen Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen. Eine Spindel kann insbesondere rotativ antreibbar sein. Damit können typische Bearbeitungsvorgänge realisiert werden.According to a preferred embodiment, the processing machine has one or more processing spindles, and each processing spindle is provided for receiving the various processing tools. A spindle can in particular be driven in rotation. This allows typical machining operations to be realized.

Geschickter Weise ist die Bearbeitungsmaschine eine Werkzeug-Bearbeitungsmaschine, eine Portalmaschine oder ein Bearbeitungsroboter. Derartige Ausführungen haben sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen.Cleverly, the processing machine is a tool processing machine, a gantry machine or a processing robot. Such embodiments have proven to be advantageous in practice.

Besonders bevorzugt ist das Schweißwerkzeug als Reibquetschschweißwerkzeug ausgebildet. Damit kann insbesondere ein Reibquetschschweißen ausgeführt werden. Dieses kann insbesondere auf einer Erwärmung durch Reibung und gleichzeitigem Quetschen von Material basieren, so dass sich schnell und zuverlässig geschweißte Verbindungen ausbilden.Particularly preferably, the welding tool is designed as Reibquetschschweißwerkzeug. This can be carried out in particular a Reibquetschschweißen. This can be based in particular on a heating by friction and simultaneous squeezing of material, so that form quickly and reliably welded joints.

Ein Reibquetschschweißwerkzeug kann insbesondere ein rotativ antreibbares Element, insbesondere ein rotationssymmetrisches Element, insbesondere eine Scheibe sein. Dabei kann insbesondere ein glatter oder zumindest weitgehend glatter radial äußerer Rand ausgebildet sein, so dass die Scheibe mit diesem Rand auf zu bearbeitendem Material reiben kann. Die Scheibe kann dabei insbesondere, zumindest radial außenseitig, aus nicht oder wenig abrasivem und/oder abriebfestem Material ausgebildet sein. Die Scheibe kann bevorzugt gedreht werden, so dass durch die Reibung relativ zu einem feststehenden oder sich zumindest nur gering bewegenden Werkstück eine Wärmeentwicklung durch Reibung möglich ist.A Reibquetschschweißwerkzeug may in particular be a rotatably driven element, in particular a rotationally symmetric element, in particular a disc. In this case, in particular a smooth or at least largely smooth radially outer edge may be formed, so that the disc can rub with this edge on material to be processed. In this case, the disk can be formed in particular, at least radially on the outside, from non-abrasive or slightly abrasive and / or abrasion-resistant material. The disk can preferably be rotated so that frictional heat generation is possible due to the friction relative to a stationary or at least only slightly moving workpiece.

Hierbei ist es günstig, dass das Reibquetschschweißwerkzeug mit der Bearbeitungsspindel rotativ angetrieben werden kann und daher die Bearbeitungsspindel für unterschiedlichste Bearbeitungswerkzeuge verwendet werden kann.It is advantageous that the Reibquetschschweißwerkzeug can be driven by rotation with the machining spindle and therefore the machining spindle can be used for a variety of processing tools.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist an die Spannvorrichtung, auf dem Maschinentisch, in der Bearbeitungsmaschine, oder an dem Reibquetschschweißwerkzeug ein Gegenhalter zur Aufnahme der von dem Reibquetschschweißwerkzeug erzeugten Bearbeitungskräfte vorgesehen. Damit kann die Zuverlässigkeit bei der Bearbeitung erhöht werden. Ein unkontrolliertes und meistens unerwünschtes Durchbiegen eines Werkstücks kann vermieden werden. According to a preferred embodiment, a counter holder for receiving the machining forces generated by the friction pin welding tool is provided on the clamping device, on the machine table, in the processing machine, or on the Reibquetschschweißwerkzeug. This can increase the reliability during processing. An uncontrolled and usually undesirable bending of a workpiece can be avoided.

Geschickterweise ist dabei der Gegenhalter in mehreren, zum Beispiel in den drei Raumrichtungen bewegbar und positionierbar. Er ist desweiteren mit einem auswechselbaren Konturstück ausstattbar, wodurch der Gegenhalter den verschiedenen geometrischen Anordnungen, wo dieser einzusetzen ist, einfach anpassbar ist.Cleverly, the counter-holder is movable and positionable in several, for example in the three spatial directions. He is also equipped with an interchangeable contour piece, whereby the counter-holder the various geometric arrangements where it is to be used, is easily adaptable.

Der Gegenhalter ist bevorzugt gegen das Reibquetschschweißwerkzeug anstellbar, und zwar insbesondere derart, dass sich das/die zu schweißende Werkstück/Werkstückanordnung in Schweißstellung zwischen dem Reibquetschschweißwerkzeug und dem Gegenhalter befindet.The counter-holder is preferably adjustable against the Reibquetschschweißwerkzeug, in particular such that the / to be welded workpiece / workpiece assembly is in welding position between the Reibquetschschweißwerkzeug and the anvil.

Damit kann das zu schweißende Werkstück bzw. die Werkstückanordnung in idealer Weise fixiert und unterstützt werden.Thus, the workpiece to be welded or the workpiece arrangement can be fixed and supported in an ideal manner.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren für die Bearbeitung und Herstellung eines Werkstückes bzw. einer aus mehreren Teilen bestehenden Werkstückanordnung in einer Bearbeitungsmaschine, welche insbesondere Teil eines erfindungsgemäßen Bearbeitungssystems sein kann. Hinsichtlich des Bearbeitungssystems kann auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.The invention further relates to a method for the machining and production of a workpiece or of a multi-part workpiece arrangement in a processing machine, which may in particular be part of a processing system according to the invention. Regarding the processing system can be used on all described versions and variants.

Die Bearbeitungsmaschine weist eine Spannvorrichtung und mindestens eine Bearbeitungsspindel auf. Eine Werkzeugwechselvorrichtung wechselt die verschiedenen Bearbeitungswerkzeuge in oder aus der Bearbeitungsspindel ein oder aus. Das Werkstück oder die Werkstückanordnung wird zuerst mit einem zerspanenden Bearbeitungswerkzeug zerspanend bearbeitet und dann mit einem Schweißwerkzeug als Bearbeitungswerkzeug verschweißt, oder wird zuerst mit einem Schweißwerkzeug als Bearbeitungswerkzeug verschweißt und dann mit einem zerspanenden Bearbeitungswerkzeug zerspanend bearbeitet.The processing machine has a clamping device and at least one machining spindle. A tool changer changes the various machining tools in or out of the machining spindle. The workpiece or the workpiece assembly is first machined with a machining tool and then welded to a welding tool as a machining tool, or is first welded to a welding tool as a machining tool and then machined with a machining tool.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können die weiter oben bereits beschriebenen Vorteile erreicht werden. Insbesondere kann eine besonders einfache Bearbeitung mit spanender Bearbeitung und mit Schweißen erfolgen, wobei es nicht erforderlich ist, das Werkstück oder die Werkstückanordnung zwischen derartigen Bearbeitungsvorgängen in andere Bearbeitungsvorrichtungen einzubringen. Vielmehr genügt typischerweise ein Auswechseln des Werkzeugs.By means of the method according to the invention, the advantages already described above can be achieved. In particular, a particularly simple machining can be carried out with machining and with welding, wherein it is not necessary to introduce the workpiece or the workpiece arrangement between such machining operations in other processing devices. Rather, it is typically sufficient to replace the tool.

Durch die Tatsache, dass ein Umspannen nicht notwendig ist, kann ein solches Verfahren sehr zeitsparend durchgeführt werden. Dabei wird die Bearbeitungsspindel oder Motorspindel sehr effektiv genutzt, da diese sowohl für eine zerspanende, wie auch für eine schweißende Bearbeitung einsetzbar ist. Dabei ist das Verfahren bzw. eine solch ausgestattetes Bearbeitungssystem kostengünstig zu realisieren und besitzt eine hohe Effizienz.Due to the fact that a re-clamping is not necessary, such a method can be carried out very quickly. The machining spindle or motor spindle is used very effectively, as it can be used both for a machining, as well as for a welding machining. In this case, the method or such a equipped processing system is inexpensive to implement and has a high efficiency.

Bei dem Verfahren kann insbesondere als Werkstück ein Motorblock vorgesehen sein, in dessen Zylinderbohrung ein Laufflächenkörper eingeschweißt wird, wobei zumindest vor und/oder nach dem Verschweißen die Zylinderbohrung zerspanend bearbeitet wird. Für derartige Zwecke hat sich die Anwendung des Verfahrens als besonders geeignet herausgestellt. Der Laufflächenkörper kann dabei Laufeigenschaften eines Kolbens in der jeweiligen Zylinderbohrung verbessern. Entsprechende Laufflächenkörper können insbesondere in jede Zylinderbohrung des Motorblocks eingeschweißt werden.In the method, an engine block may in particular be provided as a workpiece, in the cylinder bore of which a tread body is welded, the cylinder bore being machined at least before and / or after welding. For such purposes, the application of the method has been found to be particularly suitable. The tread body can thereby improve the running properties of a piston in the respective cylinder bore. Corresponding tread body can be welded in particular in each cylinder bore of the engine block.

Für das Einschweißen von Laufflächenkörper in Zylinderbohrungen hat sich die Verwendung des Reibquetschschweißens als besonders vorteilhaft erwiesen, da eine schnelle und zuverlässige Befestigung erreicht werden kann. Es hat sich des Weiteren gezeigt, dass in derartigen Fällen häufig spanende Bearbeitungen, beispielsweise Nachbearbeitungen, erforderlich sind.For the welding of tread body in cylinder bores, the use of Reibquetschschweißens has proven to be particularly advantageous because a fast and reliable attachment can be achieved. It has also been found that in such cases frequently machining operations, such as reworking, are required.

Üblicherweise werden moderne Verbrennungsmotoren aus Leichtmetalllegierungen gefertigt und besitzen einen Laufflächenkörper aus deutlich härterem Material, zum Beispiel Stahl oder ähnlichem. Vorteilhafter Weise ist es mit dem Reibquetschtschweißen nach der Erfindung möglich, auch ungleiche Materialien miteinander fest und zuverlässig zu verschweißen.Conventionally, modern internal combustion engines are made of light metal alloys and have a tread body of significantly harder material, for example steel or the like. Advantageously, it is possible with the Reibquetschtschweißen according to the invention, even and unequal materials firmly and reliably welded together.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Verwendung eines Reibquetschschweißwerkzeuges als Bearbeitungswerkzeug in einer Bearbeitungsmaschine mit mindestens einer Bearbeitungsspindel, wobei das Reibquetschschweißwerkzeug, wie andere Bearbeitungswerkzeuge der Bearbeitungsmaschine auch, bei Bedarf in die Bearbeitungsspindel ein- bzw. ausgewechselt wird.The invention further relates to a use of a Reibquetschschweißwerkzeuges as a machining tool in a machine tool with at least one machining spindle, wherein the Reibquetschschweißwerkzeug, like other machine tools of the machine also, if necessary, in the machining spindle and replaced.

Die erfindungsgemäße Verwendung ermöglicht insbesondere die Verwendung eines Reibquetschschweißwerkzeuges in einer üblichen Bearbeitungsmaschine, so dass die Funktionalität der Bearbeitungsmaschine erheblich erweitert werden kann.The use of the invention in particular allows the use of a Reibquetschschweißwerkzeuges in a conventional processing machine, so that the functionality of the Machining machine can be extended considerably.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Motorblock eines Verbrennungsmotors, welcher mindestens eine Zylinderbohrung besitzt, wobei in der Zylinderbohrung ein Laufflächenkörper angeordnet ist, der auch durch eine Schweißverbindung, insbesondere eine Reibquetschschweißverbindung positionsfest mit der Wandung der Zylinderbohrung verbunden ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Laufflächenkörper eine Hülse, eine längsgeschlitzte Hülse oder ein plastisch verformbares ebenes Metallstück ist.The invention further relates to an engine block of an internal combustion engine having at least one cylinder bore, wherein in the cylinder bore a tread body is arranged, which is connected by a welded connection, in particular a Reibquetschschweißverbindung fixed position with the wall of the cylinder bore. It is provided in particular that the tread body is a sleeve, a longitudinally slotted sleeve or a plastically deformable flat metal piece.

Die Hülse bzw. das elastisch verformbaren Metallstück besitzt dabei eine Dicke von einigen Zehntel Millimeter bis zu einigen Millimetern.The sleeve or the elastically deformable metal piece has a thickness of a few tenths of a millimeter to a few millimeters.

Ein solcher Motorblock hat besonders vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich der Laufeigenschaften, also insbesondere geringer Abrieb und geringe Reibung, eines Kolbens in der jeweiligen Zylinderbohrung. Die Verwendung eines Reibquetschschweißverfahrens hat sich für das Befestigen eines solchen Laufflächenkörpers als besonders vorteilhaft erwiesen.Such an engine block has particularly advantageous properties with regard to the running properties, ie in particular low abrasion and low friction, of a piston in the respective cylinder bore. The use of a friction pinch welding process has proved to be particularly advantageous for securing such a tread body.

In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Verwendung übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren oder die Verwendung genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung. In this context, it is pointed out in particular that all features and properties described in relation to the device but also procedures analogously with respect to the formulation of the inventive method and use according to the invention transferable and apply within the meaning of the invention and be regarded as mitbartbart. The same also applies in the opposite direction, that is to say that structural features which are in accordance with the device in relation to the method or use can also be taken into account and claimed within the scope of the device claims and likewise belong to the disclosure.

In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen: In the drawing, the invention is shown schematically in particular in one embodiment. Show it:

1 eine Draufsicht auf einen Motorblock gemäß der Erfindung, und 1 a plan view of an engine block according to the invention, and

2 eine seitliche Schnittansicht des Motorblocks entlang der Linie II-II in 1. 2 a side sectional view of the engine block along the line II-II in 1 ,

In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.In the figures, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals and therefore, if not appropriate, will not be described again. The disclosures contained in the entire description are mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or identical component names transferable. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to the new situation mutatis mutandis when a change in position. Furthermore, individual features or combinations of features from the illustrated and described different embodiments may represent for themselves, inventive or inventive solutions.

1 zeigt einen Motorblock 10, welcher mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens bearbeitet wird. 1 shows an engine block 10 which is processed by means of a method according to the invention.

Der Motorblock 10 weist eine erste Zylinderbohrung 21, eine zweite Zylinderbohrung 22, eine dritte Zylinderbohrung 23 und eine vierte Zylinderbohrung 24 auf. Durch die vier Zylinderbohrungen 21, 22, 23, 24 stellt der Motorblock 10 einen typischen Motorblock eines Vierzylinder-Motors dar.The engine block 10 has a first cylinder bore 21 , a second cylinder bore 22 , a third cylinder bore 23 and a fourth cylinder bore 24 on. Through the four cylinder bores 21 . 22 . 23 . 24 represents the engine block 10 a typical engine block of a four-cylinder engine.

In die jeweiligen Zylinderbohrungen 21, 22, 23, 24 soll ein jeweiliger Laufflächenkörper 30 eingebracht werden. Dieser Laufflächenkörper 30 ist vorliegend lediglich in der ersten Zylinderbohrung 21 eingezeichnet. Er kann beispielsweise in Form einer Beschichtungsfolie ausgebildet sein.Into the respective cylinder bores 21 . 22 . 23 . 24 should a respective tread body 30 be introduced. This tread body 30 is present only in the first cylinder bore 21 located. It may be formed for example in the form of a coating film.

Um den Laufflächenkörper 30 in der ersten Zylinderbohrung 21 an der Oberfläche der ersten Zylinderbohrung 21 dauerhaft und zuverlässig zu befestigen wird ein Werkzeug 40 verwendet. Dieses ist vorliegend als Stab ausgebildet, wobei dieser Stab an seinem unteren Ende einen Bereich 42 mit größerem Durchmesser hat.Around the tread body 30 in the first cylinder bore 21 on the surface of the first cylinder bore 21 permanently and reliably attaching becomes a tool 40 used. This is presently designed as a rod, said rod at its lower end an area 42 with a larger diameter.

Die Ausgestaltung des Werkzeugs, bzw. Reibquetschschweißwerkzeugs 40 ist insbesondere in 2 besser zu sehen. Dabei zeigt 2 eine seitliche Schnittansicht durch den Motorblock 10 von 1, genauer gesagt durch einen Bereich des Motorblocks 10, in welchem sich die erste Zylinderbohrung 21 befindet.The design of the tool, or Reibquetschschweißwerkzeugs 40 is particular in 2 better to see. It shows 2 a side sectional view through the engine block 10 from 1 more precisely through an area of the engine block 10 in which the first cylinder bore 21 located.

Der Bereich 42 mit größerem Durchmesser liegt, wie dies in 2 deutlich zu sehen ist, unmittelbar an dem Laufflächenkörper 30 an, wobei der Laufflächenkörper 30 in 2 nicht mehr getrennt von der Innenwand der ersten Zylinderbohrung 21 gezeigt ist. Das Werkzeug 40 wird nun um seine Längs- oder Hochachse 41 durch die hier nicht gezeigte Bearbeitungsspindel in Drehung versetzt, so dass eine Reibung zwischen dem Werkzeug 40 bzw. dessen Bereich 42 mit größerem Durchmesser einerseits und dem Laufflächenkörper 30 andererseits entsteht. Durch diese Reibung wird Wärme erzeugt, welche zu einem partiellen Aufschmelzen des Laufflächenkörpers 30 und der Innenwand der ersten Zylinderbohrung 21 führt. Wenn danach die aufgeschnitten Bereiche wieder erstarren bildet sich eine feste Verbindung zwischen dem Motorblock 10 und dem Laufflächenkörper 30 aus.The area 42 with larger diameter, as in 2 clearly visible, directly on the tread body 30 on, wherein the tread body 30 in 2 no longer separated from the inner wall of the first cylinder bore 21 is shown. The tool 40 will now be about its longitudinal or vertical axis 41 rotated by the machining spindle, not shown here, so that a friction between the tool 40 or its area 42 with a larger diameter on the one hand and the tread body 30 on the other hand arises. By this friction, heat is generated, resulting in a partial melting of the tread body 30 and the inner wall of the first cylinder bore 21 leads. If after that the cut Solidify areas forms a firm connection between the engine block 10 and the tread body 30 out.

Die eben beschriebene Vorgehensweise wir als Reibquetschschweißen bezeichnet werden. Das Werkstück (Motorblock) 10 ist dabei fest aufgespannt, die Spannvorrichtung ist so stabil ausgebildet um die erheblichen radialen Bearbeitungskräfte 43 aufzunehmen. Da die Bearbeitungsspindel auch bei der spanenden Bearbeitung in gleicher Weise belastet wird, ist hierfür keine weiterer konstruktiver Aufwand notwendig. Das Werkzeug 40 dient somit zum Reibquetschschweißen, es handelt sich also um ein Reibquetschschweißwerkzeug. Eine Nachbearbeitung kann insbesondere mittels eines spanenden Werkzeugs erfolgen.The procedure just described we are referred to as Reibquetschschweißen. The workpiece (engine block) 10 is firmly clamped, the clamping device is designed so stable to the considerable radial machining forces 43 take. Since the machining spindle is loaded in the same way even during machining, no further design effort is necessary for this. The tool 40 thus serves for Reibquetschschweißen, so it is a Reibquetschschweißwerkzeug. A post-processing can be done in particular by means of a cutting tool.

Nachfolgend werden mögliche Merkmale des Vorschlages strukturiert wiedergegeben. Die nachfolgenden strukturiert wiedergegebenen Merkmale können beliebig untereinander kombiniert werden und können in beliebiger Kombination in die Ansprüche der Anmeldung aufgenommen werden. Dem Fachmann ist klar, dass sich die Erfindung bereits aus dem Gegenstand mit den wenigsten Merkmalen ergibt. Insbesondere sind nachfolgend vorteilhafte oder mögliche Ausgestaltungen, nicht jedoch die einzig möglichen Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.Below, possible features of the proposal are displayed in a structured manner. The following structured reproduced features can be combined with each other and can be included in any combination in the claims of the application. It is clear to the person skilled in the art that the invention already results from the article with the fewest features. In particular, below advantageous or possible embodiments, but not the only possible embodiments of the invention are shown.

Die Erfindung umfasst:
Ein Bearbeitungssystem, aufweisend eine Bearbeitungsmaschine und mindestens zwei verschiedene Bearbeitungswerkzeuge, die für einen gleichzeitigen oder abwechselnden Einsatz in der Bearbeitungsmaschine vorgesehen sind, wobei die Bearbeitungsmaschine eine Spannvorrichtung und mindestens eine Bearbeitungsspindel aufweist, wobei die Spannvorrichtung für das Halten eines Werkstückes oder einer aus mehreren Teilen bestehenden Werkstückanordnung dient und in den Spindelkopf der Bearbeitungsspindel ein Bearbeitungswerkzeug einsetzbar ist und die Bearbeitungsspindel das Bearbeitungswerkzeug oder Teile des Bearbeitungswerkzeuges rotativ antreibt wobei Spannvorrichtung und Bearbeitungsspindel zueinander beweg- und positionierbar sind und das erste Bearbeitungswerkzeug ein zerspanendes Werkzeug und das zweite Bearbeitungswerkzeug ein Schweißwerkzeug ist.The invention comprises:
A processing system comprising a processing machine and at least two different processing tools provided for simultaneous or alternate use in the processing machine, the processing machine having a tensioning device and at least one machining spindle, the tensioning device for holding a workpiece or a multiple part Workpiece assembly is used and in the spindle head of the machining spindle, a machining tool is used and the machining spindle rotatably drives the machining tool or parts of the machining tool with clamping device and machining spindle are mutually movable and positionable and the first machining tool is a cutting tool and the second machining tool is a welding tool.

Das vorstehend genannte Bearbeitungssystem, wobei die Bearbeitungsmaschine eine oder mehrere Bearbeitungsspindeln aufweist, und jede Bearbeitungsspindel zur Aufnahme der verschiedenen Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen ist.The aforementioned processing system, wherein the processing machine has one or more processing spindles, and each processing spindle is provided for receiving the various processing tools.

Das vorstehend genannte Bearbeitungssystem, wobei die Bearbeitungsmaschine eine Werkzeug-Bearbeitungsmaschine, eine Portalmaschine oder ein Bearbeitungsroboter ist.The above-mentioned processing system, wherein the processing machine is a tool processing machine, a gantry machine or a processing robot.

Das vorstehend genannte Bearbeitungssystem, wobei das Schweißwerkzeug als Reibquetschschweißwerkzeug ausgebildet ist.The above-mentioned processing system, wherein the welding tool is formed as Reibquetschschweißwerkzeug.

Das vorstehend genannte Bearbeitungssystem, wobei an die Spannvorrichtung, auf dem Maschinentisch, in der Bearbeitungsmaschine, oder an dem Reibquetschschweißwerkzeug ein Gegenhalter zur Aufnahme der von dem Reibquetschschweißwerkzeug erzeugten Bearbeitungskräfte vorgesehen ist.The above-mentioned processing system, wherein a counter-holder for receiving the machining forces generated by the Reibquetschschweißwerkzeug is provided on the clamping device, on the machine table, in the processing machine, or on the Reibquetschschweißwerkzeug.

Das vorstehend genannte Bearbeitungssystem, wobei der Gegenhalter gegen das Reibquetschschweißwerkzeug anstellbar ist derart, dass sich das/die zu schweißende Werkstück/Werkstückanordnung in Schweißstellung zwischen dem Reibquetschschweißwerkzeug und dem Gegenhalter befindet.The above-mentioned processing system, wherein the counter-holder is engageable against the Reibquetschschweißwerkzeug such that the / the workpiece / workpiece assembly to be welded is in welding position between the Reibquetschschweißwerkzeug and the anvil.

Ein Verfahren für die Bearbeitung und Herstellung eines Werkstückes bzw. einer aus mehreren Teilen bestehenden Werkstückanordnung in einer Bearbeitungsmaschine, welche insbesondere Teil eines vorstehend genannten Bearbeitungssystems ist, wobei die Bearbeitungsmaschine eine Spannvorrichtung und mindestens eine Bearbeitungsspindel aufweist und eine Werkzeugwechselvorrichtung die verschiedenen Bearbeitungswerkzeuge in oder aus der Bearbeitungsspindel ein- oder auswechselt, wobei das Werkstück oder die Werkstückanordnung zuerst mit einem zerspanenden Bearbeitungswerkzeug zerspanend bearbeitet wird und dann mit einem Schweißwerkzeug als Bearbeitungswerkzeug verschweißt wird, oder zuerst mit einem Schweißwerkzeug als Bearbeitungswerkzeug verschweißt wird und dann mit einem zerspanenden Bearbeitungswerkzeug zerspanend bearbeitet wird.A method for machining and producing a workpiece or a multi-part workpiece assembly in a processing machine, which is in particular part of an aforementioned processing system, wherein the processing machine comprises a clamping device and at least one machining spindle and a tool changing device, the various processing tools in or out of Switching the machining spindle on or off, wherein the workpiece or the workpiece assembly is first machined with a machining tool and then welded with a welding tool as a machining tool, or is first welded with a welding tool as a machining tool and then machined with a cutting machining tool.

Das vorstehend genannte Verfahren, wobei als Werkstück ein Motorblock vorgesehen ist in dessen Zylinderbohrung ein Laufflächenkörper eingeschweißt wird und zumindest vor und/oder nach dem Verschweißen die Zylinderbohrung zerspanend bearbeitet wird.The aforementioned method, wherein a motor block is provided as a workpiece in the cylinder bore a tread body is welded and at least before and / or after welding, the cylinder bore is machined cutting.

Eine Verwendung eines Reibquetschschweißwerkzeuges als Bearbeitungswerkzeug in einer Bearbeitungsmaschine mit mindestens einer Bearbeitungsspindel, wobei das Reibquetschschweißwerkzeug, wie andere Bearbeitungswerkzeuge der Bearbeitungsmaschine auch, bei Bedarf in die Bearbeitungsspindel ein- bzw. ausgewechselt wird.A use of a Reibquetschschweißwerkzeuges as a machining tool in a machine tool with at least one machining spindle, wherein the Reibquetschschweißwerkzeug, like other machine tools of the machine also, if necessary, in the machining spindle and replaced.

Einen Motorblock eines Verbrennungsmotors, welcher mindestens eine Zylinderbohrung besitzt, und in der Zylinderbohrung ein Laufflächenkörper angeordnet ist, der auch durch eine Schweißverbindung, insbesondere eine Reibquetschschweißverbindung positionsfest mit der Wandung der Zylinderbohrung verbunden ist, wobei der Laufflächenkörper eine Hülse, eine längsgeschlitzte Hülse oder ein plastisch verformbares ebenes Metallstück ist. An engine block of an internal combustion engine, which has at least one cylinder bore, and in the cylinder bore a tread body is arranged, which is connected by a welded connection, in particular a Reibquetschschweißverbindung fixed position with the wall of the cylinder bore, wherein the tread body is a sleeve, a longitudinally slotted sleeve or a plastic deformable flat piece of metal is.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes. The claims now filed with the application and later are without prejudice to the attainment of further protection.

Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.If, on closer examination, in particular also of the relevant prior art, it appears that one or the other feature is beneficial for the purpose of the invention, but not crucial, it is of course already desired to have a formulation which is such a feature , in particular in the main claim, no longer having. Such a sub-combination is also covered by the disclosure of this application.

Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.It should further be noted that the embodiments and variants of the invention described in the various embodiments and shown in the figures can be combined with one another as desired. Here, one or more features are arbitrarily interchangeable. These feature combinations are also disclosed with.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. The references cited in the dependent claims indicate the further development of the subject matter of the main claim by the features of the respective subclaim. However, these are not to be understood as a waiver of obtaining independent, objective protection for the features of the dependent claims.

Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.Features which have been disclosed only in the description or also individual features from claims which comprise a plurality of features can at any time be taken over as being of essential importance for the purpose of differentiation from the prior art in the independent claim (s), even then, if such features have been mentioned in connection with other features or achieve particularly favorable results in connection with other features.

Claims

A processing system comprising a processing machine and at least two different processing tools provided for simultaneous or alternate use in the processing machine, the processing machine comprising a tensioning device and at least one machining spindle, the tensioning device for holding a workpiece or a multiple part Workpiece assembly is used and in the spindle head of the machining spindle, a machining tool is used and the machining spindle rotatably drives the machining tool or parts of the machining tool, clamping device and machining spindle are mutually movable and positionable and the first machining tool is a cutting tool and the second machining tool is a welding tool.

Machining system according to claim 1, characterized in that the processing machine has one or more machining spindles, and each machining spindle is provided for receiving the various processing tools.

Machining system according to one of the preceding claims, characterized in that the processing machine is a tool-processing machine, a portal machine or a processing robot.

Machining system according to one of the preceding claims, characterized in that the welding tool is designed as Reibquetschschweißwerkzeug.

Machining system according to one of the preceding claims, characterized in that provided on the clamping device, on the machine table, in the processing machine, or on the Reibquetschschweißwerkzeug a counter-holder for receiving the machining forces generated by the Reibquetschschweißwerkzeug.

Machining system according to one of the preceding claims, characterized in that the counter-holder is adjustable against the Reibquetschschweißwerkzeug such that the / is to be welded workpiece / workpiece assembly in welding position between the Reibquetschschweißwerkzeug and the anvil.

Method for machining and producing a workpiece or a multi-part workpiece arrangement in a processing machine, which is in particular part of a processing system according to one of the preceding claims, wherein the processing machine comprises a clamping device and at least one machining spindle and a tool changing device, the various processing tools in or from the machining spindle or exchanges, the workpiece or the workpiece assembly is first machined with a cutting machining tool and then with a welding tool as Machining tool is welded, or first welded with a welding tool as a machining tool and then machined with a cutting machining tool.

A method according to claim 7, characterized in that a motor block is provided as a workpiece in the cylinder bore, a tread body is welded and at least before and / or after welding, the cylinder bore is machined.

Use of a Reibquetschschweißwerkzeuges as a machining tool in a machine tool with at least one machining spindle, wherein the Reibquetschschweißwerkzeug, like other machine tools of the machine also, if necessary, in the machining spindle and is replaced.

Engine block of an internal combustion engine, which at least one cylinder bore ( 21 . 22 . 23 . 24 ), and in the cylinder bore ( 21 . 22 . 23 . 24 ) a tread body ( 30 ) is arranged, which by a welded joint, in particular a Reibquetschschweißverbindung fixed position with the wall of the cylinder bore ( 21 . 22 . 23 . 24 ), characterized in that the tread body ( 30 ) is a sleeve, a longitudinally slotted sleeve or a plastically deformable flat metal piece.