DE102018217588A1

DE102018217588A1 - Grinding tool and arrangement and method for internal round machining of a workpiece

Info

Publication number: DE102018217588A1
Application number: DE102018217588.8A
Authority: DE
Inventors: Marcus Hlavac; Martin Selten; Martin Schoepf; Marius Winter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schleifwerkzeug (10) zur Innenrundbearbeitung eines Werkstücks (1), mit einem zylindrischen Bereich (26) und einem kegelstumpfförmigen Bereich (28) zur Ausbildung eines ersten Funktionsbereichs (20) an dem Schleifwerkzeug (10), wobei der kegelstumpfförmige Bereich (28) an der Stirnfläche (27) des zylindrischen Bereichs (26) angeordnet ist, und wobei das Schleifwerkzeug (10) dazu ausgebildet ist, beim Schleifen mit dem kegelstumpfförmigen Bereich (28) voraus in eine Werkzeugöffnung (3) eingeführt zu werden.The invention relates to a grinding tool (10) for the internal round machining of a workpiece (1), having a cylindrical region (26) and a frustoconical region (28) for forming a first functional region (20) on the grinding tool (10), the frustoconical region ( 28) is arranged on the end face (27) of the cylindrical region (26), and the grinding tool (10) is designed to be inserted into a tool opening (3) when grinding with the frustoconical region (28) ahead.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft ein Schleifwerkzeug zur Innenrundbearbeitung eines Werkstücks. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Anordnung zwischen einem zu bearbeitenden Werkstück und einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schleifwerkzeug sowie ein Verfahren zur Innenrundbearbeitung eines Werkstücks mittels eines erfindungsgemäßen Schleifwerkzeugs.The invention relates to a grinding tool for internal round machining of a workpiece. Furthermore, the invention relates to an arrangement between a workpiece to be machined and a grinding tool designed according to the invention and a method for the internal round machining of a workpiece by means of a grinding tool according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Ein Schleifwerkzeug zur Innenrundbearbeitung eines Werkstücks mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE 23 36 705 C3 bekannt. Das bekannte Schleifwerkzeug weist einen zylindrisch ausgebildeten Bereich und einen kegelstumpfförmigen Bereich aus, der sich an die Stirnfläche des zylindrischen Bereichs anschließt. Beim Einführen des Schleifwerkzeugs in eine Werkstücköffnung und einer entsprechenden Vorschubbewegung zwischen dem Schleifwerkzeug und dem Werkstück gelangt zunächst der kegelstumpfförmige Bereich in Wirkverbindung mit dem zu bearbeitenden Werkstück, um die Innenbohrung auf einen gewünschten Durchmesser aufzuweiten. Anschließend wird die durch den kegelstumpfförmigen Bereich bearbeitete Werkstückinnenfläche mittels des zylindrischen Bereichs überschliffen. Der kegelstumpfförmige Bereich bildet zusammen mit dem zylindrischen Bereich einen ersten Funktionsbereich zur Ausbildung einer zylindrischen Innenrundbohrung aus.A grinding tool for internal round machining of a workpiece with the features of the preamble of claim 1 is known from the DE 23 36 705 C3 known. The known grinding tool has a cylindrical region and a frustoconical region which adjoins the end face of the cylindrical region. When the grinding tool is inserted into a workpiece opening and a corresponding feed movement between the grinding tool and the workpiece, the frustoconical region first comes into operative connection with the workpiece to be machined in order to widen the inner bore to a desired diameter. The inner surface of the workpiece machined by the frustoconical area is then ground using the cylindrical area. The frustoconical area, together with the cylindrical area, forms a first functional area for forming a cylindrical inner circular bore.

Weiterhin ist es aus der nachveröffentlichten DE 10 2017 217 130 A1 der Anmelderin bekannt, das aus der DE 23 36 705 C3 bekannte Schleifwerkzeug dadurch weiterzubilden, dass der kegelstumpfförmige Bereich und der zylindrische Bereich unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen. Damit lässt sich ein kegelstumpfförmiger Schruppzonenbereich mit einer erhöhten Abtragsleistung und ein zylindrischer Schlichtzonenbereich für eine besonders hochwertige bzw. eine geringe Rauigkeit aufweisende Oberfläche an der Innenrundbohrung erzielen.Furthermore, it is from the post-published DE 10 2017 217 130 A1 known to the applicant from the DE 23 36 705 C3 further develop known grinding tool in that the frustoconical region and the cylindrical region have different material compositions. This makes it possible to achieve a frustoconical roughing zone area with an increased stock removal rate and a cylindrical finishing zone area for a particularly high-quality or low-roughness surface on the inner circular bore.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Schleifwerkzeug zur Innenrundbearbeitung eines Werkstücks mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es zusätzlich zur Ausbildung einer ersten (Innen-) Geometrie am Werkstück mittels eines ersten Funktionsbereichs einen zweiten Funktionsbereich aufweist, der dazu dient, eine zweite (Innen-) Geometrie an dem Werkstück zu erzeugen. Insbesondere weist das erfindungsgemäße Schleifwerkzeug den Vorteil auf, ohne einen Werkzeugwechsel beide Innengeometrien an dem Werkstück mittels ein und demselben Werkzeug erzeugt werden können, wodurch eine relativ geringe Bearbeitungszeit zur Erzeugung der beiden Geometrien an dem Werkstück erforderlich ist.The grinding tool according to the invention for internal round machining of a workpiece with the features of claim 1 has the advantage that, in addition to forming a first (internal) geometry on the workpiece by means of a first functional area, it has a second functional area which serves to serve a second (inner) Generate geometry on the workpiece. In particular, the grinding tool according to the invention has the advantage that both internal geometries on the workpiece can be produced by means of one and the same tool without a tool change, as a result of which a relatively short machining time is required to generate the two geometries on the workpiece.

Hierzu schlägt es die Lehre der Erfindung vor, dass sich beim ersten Funktionsbereich an den kegelstumpfförmigen Bereich auf der dem zylindrischen Bereich abgewandten Seite zumindest mittelbar ein zweiter Funktionsbereich zur Innenbearbeitung des Werkstücks anschließt.For this purpose, the teaching of the invention proposes that, in the first functional area, the frustoconical area on the side facing away from the cylindrical area is at least indirectly followed by a second functional area for internal machining of the workpiece.

Bei dem Werkstück handelts es sich beispielsweise um eine Einspritzdüse für ein Einspritzsystem und/oder um ein Hydraulikventil mit einer Schieberbohrung. Das beschriebene Schleifwerkzeug eignet insbesondere zur Bearbeitung von Werkstücken, die Bohrungen mit hohen qualitativen Anforderungen aufweisen. Besonders geeignet ist das Schleifwerkzeug zur Bearbeitung von Werkstücke, die aus harten Stählen und/oder sonsten harten Materialien hergestellt sind.The workpiece is, for example, an injection nozzle for an injection system and / or a hydraulic valve with a slide bore. The grinding tool described is particularly suitable for machining workpieces that have bores with high quality requirements. The grinding tool is particularly suitable for machining workpieces that are made from hard steels and / or otherwise hard materials.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schleifwerkzeugs zur Innenrundbearbeitung eines Werkstücks sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Advantageous developments of the grinding tool according to the invention for internal round machining of a workpiece are listed in the subclaims.

Um es zu ermöglichen, dass nach der Bearbeitung des Werkstücks mittels beider Funktionsbereiche des Schleifwerkzeugs das Werkstück eine relativ gute Oberflächenqualität bzw. geringe Rauhigkeit aufweist, ist es vorgesehen, dass der zylindrische Bereich des ersten Funktionsbereichs und der zweite Funktionsbereich jeweils als Schleifbereich ausgebildet ist.In order to make it possible for the workpiece to have a relatively good surface quality or low roughness after machining of the workpiece by means of both functional areas of the grinding tool, it is provided that the cylindrical area of the first functional area and the second functional area are each designed as a grinding area.

Zur Ausbildung beispielsweise einer Sitzbohrung ist es insbesondere vorgesehen, dass der zweite Funktionsbereich kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist.To form a seat bore, for example, it is provided in particular that the second functional region is conical or frustoconical.

Zur Anpassung des Schleifwerkzeugs an unterschiedliche Abstände der zu bearbeitenden beiden Geometrien des Werkstücks ist es in axialer Richtung des Schleifwerkzeugs betrachtet vorgesehen, dass die beiden Funktionsbereiche durch einen zylindrischen Zwischenabschnitt miteinander verbunden sind, dessen Durchmesser vorzugsweise dem Durchmesser der zugewandten Stirnflächen der beiden Funktionsbereiche entspricht. Durch die geometrische Gestaltung des Zwischenabschnitts mit einem möglichst großen Durchmesser wird die radiale Auslenkung des zweiten Funktionsbereichs in Bezug zur Längsachse des Schleifwerkzeugs verringert. Dies bewirkt eine verbesserte geometrische Genauigkeit bei der Ausbildung der dem zweiten Funktionsbereich zugeordneten Bearbeitungsfläche des Werkstücks.To adapt the grinding tool to different distances between the two geometries of the workpiece to be machined, viewed in the axial direction of the grinding tool, it is provided that the two functional areas are connected to one another by a cylindrical intermediate section, the diameter of which preferably corresponds to the diameter of the facing end faces of the two functional areas. The geometrical design of the intermediate section with the largest possible diameter reduces the radial deflection of the second functional area in relation to the longitudinal axis of the grinding tool. This results in improved geometric accuracy in the formation of the machining surface of the workpiece assigned to the second functional area.

Mit Blick auf eine möglichst kurze erforderliche Bearbeitungszeit mittels des ersten Funktionsbereichs an der ihr zugeordneten Oberfläche des Werkstücks ist es vorgesehen, dass der kegelstumpfförmige Bereich und der zylindrische Bereich des ersten Funktionsabschnitts eine unterschiedliche Materialzusammensetzung und/oder unterschiedliche Schleifkorngrößen und/oder eine unterschiedliche Bindungsmatrix mit ggf. unterschiedlicher Porosität und/oder eine unterschiedliche Schleifkorndichte und/oder unterschiedliche Schleifkorntypen und/oder unterschiedliche Schleifkornmaterialien aufweisen. In view of the shortest possible processing time by means of the first functional area on the surface of the workpiece assigned to it, it is provided that the frustoconical area and the cylindrical area of the first functional section have a different material composition and / or different abrasive grain sizes and / or a different bond matrix with possibly have different porosity and / or a different abrasive grain density and / or different abrasive grain types and / or different abrasive grain materials.

Mit Blick auf einen Vergleich der beiden Funktionsbereiche ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn der zweite Funktionsbereich und der zylindrische Bereich des ersten Funktionsbereichs dieselbe Materialzusammensetzung und/oder Schleifkorngröße und/oder Bindungsmatrix und/oder gleiche Porosität der Bindungsmatrix und/oder Schleifkorndichte und/oder Schleifkorntyp und/oder Schleifkornmaterialien aufweisen. Dadurch werden bei der Ausbildung der den beiden Funktionsbereichen zugeordneten Bearbeitungsflächen des Werkstücks tendentiell ähnliche Oberflächenqualitäten bzw. Rauigkeiten erzielt.With a view to a comparison of the two functional areas, it is also advantageous if the second functional area and the cylindrical area of the first functional area have the same material composition and / or abrasive grain size and / or bond matrix and / or same porosity of the bond matrix and / or abrasive grain density and / or Have type of abrasive grain and / or abrasive grain materials. As a result, similar surface qualities or roughness tends to be achieved in the formation of the machining surfaces of the workpiece assigned to the two functional areas.

Die Erfindung umfasst auch eine Anordnung zwischen einem zu bearbeitenden Werkstück und einem Schleifwerkzeug, das auf die oben beschriebene erfindungsgemäße Art und Weise ausgestaltet ist. Die Anordnung zeichnet sich darüber hinaus durch eine Einrichtung zum Halten und/oder Linearbewegen und/oder Drehen des Werkstücks um eine Werkstücklängsachse und eine Werkzeughalterung für das Schleifwerkzeug aus, wobei das Werkstück und das Schleifwerkzeug in Richtung der Werkstücklängsachse und/oder einer Werkzeuglängsachse linearbeweglich zueinander angeordnet sind.The invention also includes an arrangement between a workpiece to be machined and a grinding tool, which is designed in the manner according to the invention described above. The arrangement is also characterized by a device for holding and / or linearly moving and / or rotating the workpiece about a longitudinal axis of the workpiece and a tool holder for the grinding tool, the workpiece and the grinding tool being arranged to be linearly movable in relation to one another in the direction of the longitudinal axis of the workpiece and / or a longitudinal axis of the tool are.

Zur Verbesserung der Oberflächenqualität bzw. Verringerung der Antriebsleistung zum Drehen des Werkstücks und des Werkzeugs kann es vorgesehen sein, dass das Werkstück und das Werkzeug in unterschiedliche Richtungen um die Werkzeuglängsachse bzw. Werkstücklängsachse antreibbar sind.To improve the surface quality or reduce the drive power for rotating the workpiece and the tool, it can be provided that the workpiece and the tool can be driven in different directions about the longitudinal axis of the tool or the longitudinal axis of the workpiece.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Anordnung sieht vor, dass das Werkstück und/oder das Werkzeug quer zur Werkstücklängsachse und/oder Werkzeuglängsachse zueinander verstellbar angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, dass die beiden Funktionsbereiche des Schleifwerkzeugs mit einer größeren geometrischen Freiheit ausgebildet werden können, da zusätzlich zur Geometrie der Funktionsbereiche durch die Beweglichkeit des Schleifwerkzeugs in der quer zur Vorschubrichtung verlaufenden Richtung ein weiterer Parameter zur Bearbeitung der Werkstückoberflächen zur Verfügung steht.A further advantageous embodiment of the arrangement provides that the workpiece and / or the tool are arranged such that they can be adjusted to one another transversely to the longitudinal axis of the workpiece and / or the longitudinal axis of the tool. This makes it possible for the two functional areas of the grinding tool to be designed with greater geometric freedom, since in addition to the geometry of the functional areas, due to the mobility of the grinding tool in the direction transverse to the feed direction, a further parameter is available for machining the workpiece surfaces.

Zuletzt umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zur Innenrundbearbeitung eines Werkstücks mittels eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schleifwerkzeugs. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Funktionsbereiche zeitlich aufeinanderfolgend in Wirkverbindung mit dem Werkstück gelangen.Finally, the invention also includes a method for internal round machining of a workpiece by means of a grinding tool designed according to the invention. The method according to the invention is characterized in that the two functional areas successively come into active connection with the workpiece.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:

1 eine Seitenansicht auf ein Schleifwerkzeug mit unterschiedlichen Funktionsbereichen,
2 und 3 das in der 1 dargestellte Schleifwerkzeug bei der Bearbeitung zweier Werkstückoberflächen im Bereich einer Innenbohrung eines Werkstücks in einem Längsschnitt und
4 bis 7 Darstellungen entsprechend der 2 bei jeweils unterschiedlich ausgebildeten Schleifwerkzeugen.

This shows in:

1 a side view of a grinding tool with different functional areas,
2nd and 3rd that in the 1 Shown grinding tool when machining two workpiece surfaces in the area of an inner bore of a workpiece in a longitudinal section and
4th to 7 Representations according to the 2nd with differently designed grinding tools.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.

In der 1 ist in Einzeldarstellung ein Schleifwerkzeug 10 zur Innenrundbearbeitung eines in den 2 bis 7 dargestellten, vorzugsweise metallischen Werkstücks 1 dargestellt. Das Werkstück 1 weist in einem von dem Schleifwerkzeug 10 unbearbeiteten Zustand eine Werkstücklängsachse 2 mit einer radial um die Werkstücklängsachse 2 umlaufenden, unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Innenbohrung 3 auf. Die Innenbohrung 3 wurde vor Einsatz des Schleifwerkzeugs 10 ausgebildet bzw. hergestellt, entweder durch einen (spanenden) Materialabtrag, eine elektrochemische Materialbearbeitung oder aber durch den Formvorgang des Werkstücks 1 selbst, beispielsweise durch einen Gussvorgang.In the 1 is a grinding tool in individual representation 10th for internal rounding one in the 2nd to 7 shown, preferably metallic workpiece 1 shown. The workpiece 1 points in one of the grinding tool 10th raw state of a workpiece longitudinal axis 2nd with a radial around the workpiece longitudinal axis 2nd circumferential, different diameter inner bore 3rd on. The inner bore 3rd was before using the grinding tool 10th trained or manufactured, either by (cutting) material removal, electrochemical material processing or by the molding process of the workpiece 1 itself, for example through a casting process.

Das Schleifwerkzeug 10 weist einen (zylindrisch) ausgebildeten Werkzeugschaft 12 auf, der mittels eines lediglich in der 1 dargestellten Spannwerkzeugs 14 radial umfasst werden kann. Das Spannwerkzeug 14 ist dazu ausgebildet, das Schleifwerkzeug 10 um dessen Werkzeuglängsachse 16 beispielhaft im Uhrzeigersinn des Pfeils 18 zu drehen.The grinding tool 10th has a (cylindrical) formed tool shank 12th on the only one in the 1 illustrated clamping tool 14 can be included radially. The clamping tool 14 is designed to be the grinding tool 10th around its longitudinal tool axis 16 exemplary in the clockwise direction of the arrow 18th to turn.

Das Schleifwerkzeug 10 weist auf der dem Werkzeugschaft 12 zugewandten Seite einen ersten Funktionsbereich 20 auf, der auf der dem Werkzeugschaft 12 abgewandten Seite über einen zylindrisch ausgebildeten Zwischenabschnitt 22 in einen kegelförmigen zweiten Funktionsbereich 24 übergeht. Der erste Funktionsbereich 20 umfasst einen zylindrisch ausgebildeten Schlichtzonenbereich 26, an den sich auf der dem Werkzeugschaft 12 abgewandten Stirnfläche 27 ein kegelstumpfförmiger Schruppzonenbereich 28 anschließt. Im Bereich der der Stirnfläche 27 abgewandten Stirnfläche 29 des Schruppzonenbereichs 28 schließt sich der Zwischenabschnitt 22 an, dessen Durchmesser dem Durchmesser der Stirnfläche 29 entspricht. Der zweite Funktionsbereich 24 ist als Schleifbereich 30 ausgebildet und kann in Abänderung zu der in den Figuren dargestellten kegelförmigen Form auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein, je nach erforderlicher Geometrie des Werkstücks 1. Der Durchmesser des Schleifbereichs 30 auf der der Stirnfläche 29 zugewandten Seite entspricht dem Durchmesser der Stirnfläche 29.The grinding tool 10th points to the tool shank 12th facing side a first functional area 20th on that on the the tool shank 12th opposite side via a cylindrical intermediate section 22 in a conical second functional area 24th transforms. The first functional area 20th comprises a cylindrically shaped sizing zone area 26 on the tool shank 12th facing end face 27 a frustoconical roughing zone area 28 connects. In the area of the face 27 facing end face 29 the roughing zone area 28 the intermediate section closes 22 whose diameter is the diameter of the end face 29 corresponds. The second functional area 24th is as a grinding area 30th formed and can be designed in a modification to the conical shape shown in the figures, frustoconical, depending on the required geometry of the workpiece 1 . The diameter of the grinding area 30th on the face 29 facing side corresponds to the diameter of the end face 29 .

Ergänzend wird erwähnt, dass die in Richtung der Werkzeuglängsachse 16 verlaufende (axiale) Länge des Zwischenabschnitts 22 an die Geometrie der Innenbohrung 3 des Werkstücks 1 angepasst ist.In addition it is mentioned that in the direction of the tool longitudinal axis 16 running (axial) length of the intermediate section 22 to the geometry of the inner bore 3rd of the workpiece 1 is adjusted.

Das soweit beschriebene Schleifwerkzeug 10 dient der Innenrundbearbeitung der Innenbohrung 3 des Werkstücks 1 an zwei, mit den beiden Funktionsbereichen 20 und 24 bei der Bearbeitung durch das Schleifwerkzeug 10 damit zusammenwirkenden Bearbeitungsflächen 31, 32. Zur Bearbeitung der Innenbohrung 3 bzw. des Werkstücks 1 wird entsprechend der Darstellung der 2 und 3 das Schleifwerkzeug 10 in die Innenbohrung 3 sukzessive in Richtung des Pfeils 33 eingeführt. Dabei ist die Werkzeuglängsachse 16 um einen Versatz a zur Werkstücklängsachse 2 angeordnet. Weiterhin wird davon ausgegangen, dass das Schleifwerkzeug 10 in Richtung des Pfeils 18 mittels des Spannwerkzeugs 14 gedreht wird. Das Werkstück 1 ist wiederum in einem weiteren Spannwerkzeug 35, das lediglich in der 2 dargestellt ist, eingespannt und mittels diesem in Gegenuhrzeigersinn, d.h. in Richtung des Pfeils 36 gedreht.The grinding tool described so far 10th serves the internal rounding of the inner bore 3rd of the workpiece 1 on two, with the two functional areas 20th and 24th when processing by the grinding tool 10th interacting processing areas 31 , 32 . For machining the inner bore 3rd or the workpiece 1 is according to the representation of the 2nd and 3rd the grinding tool 10th in the inner bore 3rd successively in the direction of the arrow 33 introduced. Here is the tool longitudinal axis 16 by an offset a to the workpiece longitudinal axis 2nd arranged. It is also assumed that the grinding tool 10th in the direction of the arrow 18th by means of the clamping tool 14 is rotated. The workpiece 1 is again in another clamping tool 35 which is only in the 2nd is shown, clamped and by means of this counterclockwise, ie in the direction of the arrow 36 turned.

Zur axialen Relativbewegung zwischen dem Werkstück 1 und dem Schleifwerkzeug 10 sind entweder das Spannwerkzeug 14 oder aber das weitere Spannwerkzeug 35 oder aber beide Spannwerkzeuge 14, 35 mittels nicht dargestellter Antriebe axial verstellbar angeordnet.For axial relative movement between the workpiece 1 and the grinding tool 10th are either the clamping tool 14 or the other clamping tool 35 or both clamping tools 14 , 35 axially adjustable by means of drives, not shown.

Bei der Bearbeitung der ersten Bearbeitungsfläche 31 der Innenbohrung 3 des Werkstücks 1 bei einer Anordnung 100 entsprechend der 2 bis 7 gelangt zunächst der kegelstumpfförmig ausgebildete Schruppzonenbereich 28 in Wirkverbindung mit der Stirnfläche 5 des Werkstücks 1. Dabei wird der Innendurchmesser der Innenbohrung 3 im Bereich der Bearbeitungsfläche 31 durch den Schruppzonenbereich 28 auf ein Soll-Maß vergrößert. Bei der weiteren Relativbewegung zwischen dem Schleifwerkzeug 10 zur ersten Bearbeitungsfläche 31 gelangt anschließend der Schlichtzonenbereich 26 des ersten Funktionsbereichs 20 des Schleifwerkzeugs 10 in Wirkverbindung mit der ersten Bearbeitungsfläche 31, um die gewünschte Oberflächenqualität bzw. Rauigkeit an der ersten Bearbeitungsfläche 31 zu erzeugen. Dieser Zustand ist in der 2 dargestellt. Anschließend wird durch weitere Axialverstellung das Schleifwerkzeug 10 in Wirkverbindung mit der zweiten Bearbeitungsfläche 32 der Innenbohrung 3 gebracht. Dabei schleift der Schleifbereich 30 des zweiten Funktionsbereichs 24 des Schleifwerkzeugs 10 die zweite Bearbeitungsfläche 32 der Innenbohrung 3 mit der gewünschten Oberflächenqualität bzw. Rauigkeit. Dieser Schleifvorgang ist in der 3 dargestellt. Nach dem Ausbilden der beiden Bearbeitungsflächen 31, 32 an der Innenbohrung 3 wird das Schleifwerkzeug 10 anschließend aus der Innenbohrung 3 herausgefahren.When processing the first processing area 31 the inner bore 3rd of the workpiece 1 with an arrangement 100 according to the 2nd to 7 the frusto-conical roughing zone area first reaches 28 in operative connection with the end face 5 of the workpiece 1 . The inner diameter of the inner bore 3rd in the area of the processing area 31 through the roughing zone area 28 enlarged to a target dimension. With the further relative movement between the grinding tool 10th to the first processing area 31 the finishing zone area then arrives 26 of the first functional area 20th of the grinding tool 10th in operative connection with the first processing area 31 to the desired surface quality or roughness on the first processing surface 31 to create. This condition is in the 2nd shown. Then the grinding tool is moved by further axial adjustment 10th in operative connection with the second processing area 32 the inner bore 3rd brought. The grinding area grinds 30th of the second functional area 24th of the grinding tool 10th the second working area 32 the inner bore 3rd with the desired surface quality or roughness. This grinding process is in the 3rd shown. After forming the two working surfaces 31 , 32 at the inner bore 3rd becomes the grinding tool 10th then from the inner bore 3rd pulled out.

Hinsichtlich der Ausgestaltung der beiden Funktionsbereiche 20 und 24 an dem Schleifwerkzeug 10 gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die nachfolgend anhand der 4 bis 7 beispielhaft näher erläutert werden.With regard to the design of the two functional areas 20th and 24th on the grinding tool 10th There are different possibilities, which are based on the following 4th to 7 are explained in more detail by way of example.

In der 4 ist dargestellt, dass zumindest der Schlichtzonenbereich 26 des ersten Funktionsbereichs 20 und der Schleifbereich 30 des zweiten Funktionsbereichs 24 dieselbe Korngröße aufweisen. Demgegenüber weist der kegelstumpfförmige Schruppzonenbereich 28 des ersten Funktionsbereichs 20 eine gegenüber der angesprochenen Korngröße gröbere Korngröße auf. Dadurch wird über den Schruppzonenbereich 28 ein erhöhter Materialabtrag ermöglicht.In the 4th it is shown that at least the finishing zone area 26 of the first functional area 20th and the grinding area 30th of the second functional area 24th have the same grain size. In contrast, the frustoconical roughing zone area 28 of the first functional area 20th a coarser grain size compared to the grain size mentioned. This will over the roughing zone area 28 an increased material removal enables.

In der 5 ist dargestellt, dass der Schlichtzonenbereich 26 des ersten Funktionsbereichs 20 und der Schleifbereich 30 des zweiten Funktionsbereichs 24 eine ersten Bindungsmatrix 41 aufweisen, während der kegelstumpfförmige Schruppzonenbereich 28 des ersten Funktionsbereichs 20 eine zweite Bindungsmatrix 42 aufweist. Beispielsweise weisen die beiden Bindungsmatrizen 41, 42 ein Metall und/oder eine Keramik und/oder ein Kunstharz auf, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die zweite Bindungsmatrix 42 eine andere Zusammensetzung aufweist, in der Art und Weise, dass die zweite Bindungsmatrix 42 eine gegenüber der ersten Bindungsmatrix 41 erhöhte mechanische Härte aufweist. Auch dadurch lässt sich die Zerspanleistung bzw. der Materialabtrag mittels des Schruppzonenbereichs 28 und die Glättung der beiden Bearbeitungsflächen 31, 32 an der Innenbohrung 3 erhöhen.In the 5 it is shown that the finishing zone area 26 of the first functional area 20th and the grinding area 30th of the second functional area 24th a first binding matrix 41 while the frustoconical roughing zone area 28 of the first functional area 20th a second bond matrix 42 having. For example, the two binding matrices 41 , 42 a metal and / or a ceramic and / or a synthetic resin, the second binding matrix in this exemplary embodiment 42 has a different composition, in such a way that the second binding matrix 42 one versus the first binding matrix 41 has increased mechanical hardness. This also makes it possible to cut the material or remove material using the roughing zone 28 and the smoothing of the two working surfaces 31 , 32 at the inner bore 3rd increase.

In der 6 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Schruppzonenbereich 28 des ersten Funktionsbereichs 20 und der Schleifbereich 30 des zweiten Funktionsbereichs 24 eine erste Schleifkorndichte 43 aufweisen, während der Schlichtzonenbereich 26 des ersten Funktionsbereichs 20 und der Zwischenabschnitt 22 eine zweite Schleifkorndichte 44 aufweisen. Dabei ist die erste Schleifkorndichte 43 höher als die zweite Schleifkorndichte 44.In the 6 An embodiment is shown in which the roughing zone 28 of the first functional area 20th and the grinding area 30th of the second functional area 24th a first abrasive grain density 43 have, while the finishing zone area 26 of the first functional area 20th and the intermediate section 22 a second abrasive grain density 44 exhibit. Here is the first abrasive grain density 43 higher than the second abrasive grain density 44 .

Zuletzt ist in der 7 ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der kegelstumpfförmige Schruppzonenbereich 28 des ersten Funktionsbereichs 20 monokristallinen Schleifkörner 46 mit eckiger bzw. scharfkantiger Kornform aufweist, während der Schlichtzonenbereich 26 des ersten Funktionsbereichs 20 und der Schleifbereich 30 des zweiten Funktionsbereichs 24 jeweils Schleifkörner 47 mit blockiger bzw. mikrokristalliner Form aufweisen. Während durch die monokristalline Gestaltung der Schleifkörner 46 der Materialabtrag durch den Schruppzonenbereich 28 begünstigt wird, wird durch die mikrokristallinen Schleifkörner 47 die Glättung der zweiten Bearbeitungsfläche 32 der Innenbohrung 3 erhöht.Last is in the 7 an embodiment shown in which the frustoconical roughing zone 28 of the first functional area 20th monocrystalline abrasive grains 46 with angular or sharp-edged grain shape, while the sizing zone area 26 of the first functional area 20th and the grinding area 30th of the second functional area 24th each abrasive grain 47 with blocky or microcrystalline form. While the monocrystalline design of the abrasive grains 46 the removal of material through the roughing zone area 28 is favored by the microcrystalline abrasive grains 47 the smoothing of the second working surface 32 the inner bore 3rd elevated.

Das soweit beschriebene Schleifwerkzeug 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es insbesondere denkbar, dass die in den 4 bis 7 erläuterten unterschiedlichen Materialien für die beiden Funktionsbereiche 20, 24 auch kombinatorisch vorgesehen sein können.The grinding tool described so far 10th can be modified or modified in a variety of ways without deviating from the inventive concept. So it is particularly conceivable that the in the 4th to 7 explained different materials for the two functional areas 20th , 24th can also be provided in a combinatorial manner.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 2336705 C3 [0002, 0003]
DE 102017217130 A1 [0003]

Claims

Grinding tool (10) for internal machining of a workpiece (1), with a cylindrical region (26) and a frustoconical region (28) for forming a first functional region (20) on the grinding tool (10), the frustoconical region (28) on the End face (27) of the cylindrical region (26) is arranged, and wherein the grinding tool (10) is designed to be inserted into a tool opening (3) when grinding with the frustoconical region (28), characterized in that the The first functional area (20) adjoins the frustoconical area (28) on the side facing away from the cylindrical area (26), at least indirectly, a second functional area (24) for internal machining of the workpiece (1).

Grinding tool after Claim 1 , characterized in that the cylindrical region (26) of the first functional region (20) and second functional region (24) are each designed as a grinding region (30).

Grinding tool after Claim 1 or 2nd , characterized in that the second functional area (24) is conical or frustoconical.

Grinding tool according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the two functional areas (20, 24) are connected to one another by a cylindrical intermediate section (22), the diameter of which preferably corresponds to the diameter of the facing end faces (29) of the two functional areas (20, 24).

Grinding tool according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the frustoconical region (28) and the cylindrical region (26) of the first functional section (20) have a different material composition and / or different abrasive grain sizes and / or a different bond matrix (41, 42) with possibly different porosity and / or have a different abrasive grain density (43, 44) and / or different types of abrasive grain (46, 47) and / or different abrasive grain materials.

Grinding tool according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the second functional region (24) and the cylindrical region (26) of the first functional region (20) have the same material composition and / or abrasive grain size and / or bond matrix (41, 42) and / or the same porosity of the bond matrix (41, 42 ) and / or abrasive grain density (43, 44) and / or type of abrasive grain (46, 47) and / or abrasive grain materials.

Arrangement (100) between a workpiece (1) to be machined and a grinding tool (10), which according to one of the Claims 1 to 6 is formed, with a device (35) for holding and / or linearly moving and / or rotating the workpiece (1) about a longitudinal axis of the workpiece (2) and a tool holder (14) for the grinding tool (10), the workpiece (1) and the grinding tool (10) in the direction of the workpiece longitudinal axis (2) and / or a longitudinal tool axis (16) are arranged to be linearly movable relative to one another.

Arrangement after Claim 7 , characterized in that the workpiece (1) and the tool (10) can be driven in different directions around the longitudinal tool axis (16) or workpiece axis (2).

Arrangement after Claim 7 or 8th , characterized in that the workpiece (1) and / or the tool (10) are mutually adjustable transversely to the workpiece longitudinal axis (2) and / or tool longitudinal axis (16).

Method for internal round machining of a workpiece (1) by means of a grinding tool (10), which according to one of the Claims 1 to 6 is formed, characterized in that the two functional areas (20, 24) successively come into active connection with the workpiece (1).