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Die Erfindung betrifft ein Spanverfahren
und eine Spanvorrichtung zum äußerst effizienten
spanenden Bearbeiten eines langen gehärteten Stahlmaterials (im Folgenden „langer
gehärteter
Stahl" oder lediglich "gehärteter Stahl" genannt), das als
Werkstück
verwendet wird, wie z.B. für
eine Führungsschiene
einer Rollführungsvorrichtung.
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Wie in 14 bis 16 gezeigt, weist eine Rollführungsvorrichtung 101 zum
Führen
eines ein Werkstück
tragenden Tisches, die an eine Werkzeugmaschine montiert ist, einen
Führungstisch 102 mit einer
Rollteil-Rollfläche 105 (welche "Rollteil-Rollnut" genannt werden kann),
die entlang dessen Längsrichtung
ausgebildet ist, eine Umlauf-Zirkulationspassage 110,
die eine Rollteilbelastungs-Rollpassage 107 aufweist,
welche der Rollteil-Rollfläche 105 zugeordnet
ist, und einen bewegbaren Tisch 104 auf, der über eine
Anzahl von Rollteilen 103, die in der Umlauf-Zirkulationspassage 110 angeordnet
sind, an den Führungstisch 102 montiert
ist. Der Führungstisch 102 und
der bewegbare Tisch 104 sind so aufgebaut, dass sie über die
Rollbewegung der Rollteile 103 relativ zueinander bewegbar
sind.
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Bei solch einer Rollführungsvorrichtung 101 hat
der Führungstisch 102 eine
komplizierte Querschnittsform, wie z.B. die des in 2 gezeigten langen gehärteten Stahls 2.
Es ist erforderlich, dass der Führungstisch 102 mit
hoher Maßgenauigkeit
ausgebildet ist, wobei die Rollteil-Rollfläche 105 eine bestimmte
Oberflächenhärte aufweist.
Solch ein Führungstisch 102 wird
mittels eines Verfahrens derart hergestellt, dass ein langer runder
Stahl zu einem Produkt mit gleichen Abmessungen und gleicher Form
wie jene des Endprodukts umgeformt wird, indem er durch eine Öffnung in
einer Umformmatrize durchgezogen wird, gehärtet wird, um eine bestimmte
Oberflächenhärte zu erzielen,
und dann mittels Schneidbearbeitung endbearbeitet wird, um eine
bestimmte Abmessung und eine bestimmte Form zu erzielen.
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Beim Führungstisch-Herstellungsverfahren aus
dem Stand der Technik ist die Ziehbearbeitung, mittels derer ein
Erzeugnis, das eine komplizierte Querschnittsform hat, mit hoher
Genauigkeit formbar ist, und die spanende Bearbeitung enthalten,
mittels derer eine Endbearbeitung durchführbar ist, um eine bestimmte
Abmessung herzustellen, so dass der Führungstisch mit einer hohen
Maßgenauigkeit
herstellbar ist.
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Der übliche Führungstisch wird jedoch mittels
Ziehbearbeitung und mittels spanender Bearbeitung hergestellt, was
viel Arbeitszeit erfordert und Probleme hinsichtlich der Arbeitseffizienz
mit sich bringt. Daher ist ein Führungstisch
auf diese Weise nicht effizient herstellbar.
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Die Erfindung zielt auf die Lösung der
oben genannten Probleme ab und schafft ein Spanverfahren sowie eine
Spanvorrichtung zum Bearbeiten eines langen gehärteten Stahls rnit hohem Wirkungsgrad
und hoher Arbeitsleistung, der als Erzeugnis für eine Führungsschiene einer Rollführungsvorrichtung verwendbar
ist.
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Ein Spanverfahren mit spanender Bearbeitung
eines langen gehärteten
Stahls zum Erreichen des oben genannten Ziels ist dadurch gekennzeichnet,
dass eine Bearbeitungsfläche
des langen gehärteten
Stahls entlang ihrer Längsrichtung
mittels eines CBN (kubisch-kristallines Bornitrid) -Werkzeugs mit einer
Schnittgeschwindigkeit von annähernd
30 m/min bis 160 m/min linear spanend bearbeitet wird.
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Durch die lineare spanende Bearbeitung
des langen gehärteten
Stahls mit solch einer Schnittgeschwindigkeit kann gemäß der Erfindung
der Abnutzungsbetrag des CBN-Werkzeugs reduziert werden, sodass
der lange gehärtete
Stahl mit äußerst hohem Wirkungsgrad
und hoher Genauigkeit geschnitten werden kann und folglich eine
Führungsschiene
einer Rollführungsvorrichtung
oder dergleichen äußerst effizient
hergestellt werden kann.
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Bei dein Spanverfahren für einen
langen gehärteten
Stahl gemäß der Erfindung
ist es bevorzugt, dass eine Mehrzahl von Bearbeitungsflächen des langen
gehärteten
Stahls mittels einer Mehrzahl von CBN-Werkzeugen entlang seiner
Längsrichtung gleichzeitig
linear spanend bearbeitet werden. Gemäß der Erfindung kann eine Mehrzahl
von Bearbeitungsflächen äußerst effizient
schneidbearbeitet werden.
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Bei dem Spanverfahren für einen
langen gehärteten
Stahl gemäß der Erfindung
ist es bevorzugt, dass eine Mehrzahl von CBN-Werkzeugen entlang der
Längsrichtung
des langen gehärteten
Stahls angeordnet sind und die Bearbeitungsfläche des langen gehärteten Stahls
sequenziell entlang seiner Längsrichtung
schneidbearbeitet wird. Gemäß der Erfindung
kann die Bearbeitungsfläche
durch Bewegen der entlang der Längsrichtung
des langen gehärteten Stahls
angeordneten CBN-Werkzeuge
von der einen Seite in seiner Längsrichtung
zur anderen Seite in äußerst kurzer
Zeit schneidbearbeitet werden.
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Bei dem Spanverfahren für einen
langen gehärteten
Stahl gemäß der Erfindung
ist es bevorzugt, dass der lange gehärtete Stahl ein gehärteter Stahl für eine Führungsschiene
einer Rollführungsvorrichtung
ist. Gemäß der Erfindung
kann die Führungsschiene
der Rollführungsvorrichtung äußerst effizient hergestellt
werden.
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Bei dem Spanverfahren für einen
langen gehärteten
Stahl gemäß der Erfindung
ist es bevorzugt, dass eine Mehrzahl von CBN-Werkzeugen auf einer virtuellen
Ebene senkrecht zur Längsrichtung
des langen gehärteten
Stahls so angeordnet sind, dass eine linearsymmetrische oder eine
punktsymmetrische Anordnung geschaffen ist. In diesem Fall ist es ferner
bevorzugt, dass zumindest ein Paar der CBN-Werkzeuge zum spanenden
Bearbeiten der Bearbeitungsfläche
des langen gehärteten
Stahls so angeordnet ist, dass die Radialkräfte ihres Schnittwiderstandes
sich gegenseitig ausgleichen. Gemäß der Erfindung kann, da die
CBN-Werkzeuge so angeordnet sind, dass sich die infolge des Schnittwiderstandes
auftretenden Radialkräfte
beim Spanvorgang mit den symmetrisch angeordneten CBN-Werkzeugen
ausgleichen, das Auftreten von Durchbiegung beim langen gehärteten Stahl
und bei den CBN-Werkzeugen
eingeschränkt
und folglich die Bearbeitungsgenauigkeit der Bearbeitungsfläche verbessert
werden. Ferner kann, da die resultierende Kraft der infolge des
Schnittwiderstandes auftretenden Radialkräfte des zumindest einen Paars
von CBN-Werkzeugen symmetrisch bzw. gegenseitig aufgehoben ist,
das Auftreten von Durchbiegung bei dem langen gehärteten Stahl
und den CBN-Werkzeugen vermieden und die Bearbeitungsgenauigkeit der
Bearbeitungsfläche
noch mehr verbessert werden.
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Die Schneidvorrichtung zum spanenden
Bearbeiten eines langen gehärteten
Stahls gemäß der Erfindung,
mit der das oben genannte Ziel erreichbar ist, ist dadurch gekennzeichnet,
dass sie eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen des langen
gehärteten
Stahls, eine Werkzeugaufnahme, welche von einer Führungsvorrichtung
geführt
ist, die entlang der Längsrichtung
der Befestigungsvorrichtung angeordnet ist, und ein CBN-Werkzeug
zum spanenden Bearbeiten einer Bearbeitungsfläche des langen gehärteten Stahls
aufweist. Gemäß der Erfindung kann
eine Bearbeitungsfläche
des langen gehärteten Stahls
mittels des CBN-Werkzeugs, das von der Werkzeugaufnahme gehalten
wird, mit äußerst hoher Effizienz
schneidbearbeitet werden und folglich kann eine Führungsschiene
einer Rollführungsvorrichtung mit äußerst hoher
Effizienz hergestellt werden.
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Bei der Schneidvorrichtung für einen
langen gehärteten
Stahl gemäß der Erfindung
ist es bevorzugt, dass die Werkzeugaufnahme derart eingerichtet
ist, dass sie ein demontierbares Halteteil zum Halten des CBN-Werkzeugs
aufweist. Gemäß der Erfindung
kann das CBN-Werkzeug wegen der demontierbaren Befestigung des Halteteils
leicht ausgetauscht werden.
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Bei der Schneidvorrichtung für einen
langen gehärteten
Stahl gemäß der Erfindung
ist es bevorzugt, dass das Halteteil mit einem Positionsverstellungsmittel
zum Verstellen einer Befestigungsposition des CBN-Werkzeugs versehen
ist. Gemäß der Erfindung
kann die Position des CBN-Werkzeugs
z.B. feinverstellt werden, um dadurch den Spanabtrag des CBN-Werkzeugs
einzustellen.
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Bei der Schneidvorrichtung für einen
langen gehärteten
Stahl gemäß der Erfindung
ist es bevorzugt, dass eine Mehrzahl von CBN-Werkzeugen so auf einer
virtuellen Ebene senkrecht zur Längsrichtung
des langen gehärteten
Stahls angeordnet sind, dass eine linearsymmetrische oder eine punktsymmetrische
Anordnung geschaffen ist. In diesem Fall ist es ferner bevorzugt,
dass zumindest ein Paar der CBN-Werkzeuge
zum spanenden Bearbeiten der Bearbeitungsfläche des langen gehärteten Stahls
so angeordnet ist, dass die Radialkräfte ihres Schnittwiderstandes
sich gegenseitig ausgleichen. Gemäß der Erfindung kann, da das
Auftreten von Durchbiegung bei dem langen gehärteten Stahl und bei den CBN-Werkzeugen eingeschränkt werden
kann, eine Langzeitnutzung der Führungsvorrichtung
realisiert werden und kann ferner die Schneidvorrichtung für eine lange
Zeit gleichmäßig betrieben
werden. Folglich kann bei der Schneidearbeitung mit solch einer Spanvorrichtung
die Bearbeitungsgenauigkeit der Bearbeitungsfläche noch mehr verbessert werden.
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Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsformen
mit Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung detaillierter beschrieben.
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1 zeigt
eine Ansicht mit einem Ablaufdiagramm von einem Beispiel eines Herstellungsverfahrens
für eine
Führungsschiene
einer Rollführungsvorrichtung,
welches Verfahren ein Spanverfahren für einen langen gehärteten Stahl
gemäß der Erfindung
aufweist.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in welcher ein Beispiel eines langen
gehärteten
Stahls dargestellt ist, für
welchen das Spanverfahren und die Spanvorrichtung gemäß der Erfindung
anwendbar sind.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der ein Beispiel des Spanverfahrens
und der Spanvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist.
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der ein Beispiel für ein CBN-Werkzeug
dargestellt ist.
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5 unfasst 5(A), die eine Vorderansicht
eines Beispiels einer mit einem CBN-Werkzeug versehenen Werkzeugaufnahme
zeigt, 5(B), die eine
Seitenansicht dieser Werkzeugaufnahme zeigt, und 5(C), die eine Draufsicht dieser Werkzeugaufnahme
zeigt.
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6 zeigt
eine in einem vergrößerten Maßstab dargestellte
Vorderansicht der in 5 gezeigten
Werkzeugaufnahme.
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7 umfasst 7(A), die eine Vorderansicht
eines anderen Beispiels einer mit einem CBN-Werkzeug versehenen
Werkzeugaufnahme zeigt, 7(B),
die eine Seitenansicht dieser Werkzeugaufnahme zeigt, und 7(C), die eine Draufsicht
dieser Werkzeugaufnahme zeigt.
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8 umfasst 8(A), in der eine schematische
Schnittansicht eines Beispiels dargestellt ist, bei welchem CBN-Werkzeuge
an beiden Bearbeitungsflächen
linearsymmetrisch angeordnet sind, und 8(B), die ein zur Schneidbearbeitung
verwendbares CBN-Werkzeug zeigt.
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9 zeigt
eine Schnittansicht, in welcher ein Beispiel der CBN-Werkzeuge dargestellt
ist, welche so linearsymmetrisch angeordnet sind, dass sie den Seitenflächen des
Erzeugnisses zugewandt sind und sich gegenüberliegen bzw. dass sie den
einer Befestigungsvorrichtung gegenüberliegenden Bearbeitungsflächen zugewandt
sind.
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10 zeigt
eine Schnittansicht, in der ein Beispiel dargestellt ist, bei welchem
die CBN-Werkzeuge zur Bearbeitungsfläche in einer punktsymmetrischen
Weise angeordnet sind.
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11 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in welcher die Kraftkomponenten eines
Schnittwiderstandes beim Schritt der spanenden Bearbeitung dargestellt
sind.
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12 zeigt
eine Darstellung, die einen Fall erläutert, bei welchem die Bearbeitungsfläche mit mehr
als zwei Bearbeitungsschritten spanend bearbeitet wird.
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13 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Spanvorrichtung gemäß der Erfindung,
welche die Anordnung einer Mehrzahl von Werkzeugaufnahmen entlang
deren Längsrichtung
zeigt.
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14 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in welcher ein Beispiel einer Rollführungsvorrichtung dargestellt
ist, die mit einer spanend bearbeiteten Führungsschiene versehen ist.
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15 zeigt
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung von 14, gesehen in Führungsrichtung der Rollführungsvorrichtung.
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16 zeigt
eine Schnittansicht, in der eine Umlauf-Zirkulationspassage dargestellt ist,
gesehen von einer Richtung senkrecht zur Führungsrichtung der in 14 gezeigten Rollführungsvorrichtung.
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(1) Spanverfahren und
Spanvorrichtung
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Das Spanverfahren gemäß der Erfindung
ist ein Verfahren zum linearen spanenden Bearbeiten einer Bearbeitungsfläche eines
langen gehärteten Stahls
entlang dessen Längsrichtung
unter Verwendung eines CBN-Werkzeugs mit einer Schnittgeschwindigkeit
von etwa 30 m/min bis 160 m/min. Die Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten
eines langen gehärteten
Stahls gemäß der Erfindung
ist eine Vorrichtung zum Durchführen
solch eines Spanverfahrens (im Folgenden können dieses Verfahren und diese
Vorrichtung "Spanverfahren" bzw. "Vorrichtung gemäß der Erfindung" genannt sein). Gemäß solch einem
Spanverfahren und solch einer Vorrichtung können ein langer gehärteter Stahl
oder lange gehärtete
Stahlteile äußerst effizient
spanend bearbeitet oder schneidbearbeitet werden. Ferner können dadurch,
dass die Erfindung zum Herstellen einer Führungsschiene verwendet wird,
z.B. von einer Rollführungsvorrichtung
wie es mittels eines Flussdiagramms von 1 dargestellt ist, die Führungsschiene
oder dergleichen äußerst effizient
mit hoher Genauigkeit hergestellt werden, wodurch die Bearbeitungszeit
reduziert ist und die Herstellungskosten verringert sind, während eine
hohe Qualität
erhalten bleibt.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in welcher ein Beispiel eines langen
gehärteten
Stahls 2 dargestellt ist, bei welchen, das Spanverfahren
und die Spanvorrichtung gemäß der Erfindung
anwendbar sind und bei welchem vier Abschnitte von Bearbeitungsflächen 3 sich
entlang der Längsrichtung
des gehärteten
Stahls 2 erstrecken und symmetrisch zueinander angeordnet
sind. Dieses Beispiel stellt ein Ausführungsbeispiel eines Führungstisches 102 einer
in 14 bis 16 gezeigten Rollführungsvorrichtung 101 dar,
welches im Folgenden noch erwähnt
wird, und die Bearbeitungsfläche 3 in 2 hat die Funktion einer
Rollteil-Rollfläche 105,
entlang welcher Rollteile 103 umlaufend zirkulieren. Ferner ist
zu bemerken, dass die hierin erwähnte
Bearbeitungsfläche 3 eine
Fläche
ist, die gemäß dem Spanverfahren,
bei dem die Spanvorrichtung gemäß der Erfindung
verwendet wird, spanend zu bearbeiten ist und einen quer zu ihrer
Längsrichtung
betrachteten Flächenverlauf
aufweist, der jede nicht spezifisch eingeschränkte Form haben kann. Diesbezüglich ist die
Fläche 3 z.B.
eine flache, von einer Ebene gebildete Fläche, eine rechtwinklig verlaufende
Fläche, die
von einer Kombination von Flächen
gebildet ist, eine Nut, die von einer gekrümmten Fläche gebildet ist, oder eine
zusammengesetzte Fläche,
die von einer Kombination von ebener Fläche und gekrümmter Fläche gebildet
ist.
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Das Spanverfahren und die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
werden vorzugsweise für
die Bearbeitung eines gehärteten
Stahls verwendet, dessen Oberfläche
durch Härten
oder einen Abschreckprozess oder dergleichen gehärtet wurde. Solch gehärteter Stahl
ist nicht in seinem Typ oder seiner Art beschränkt insoweit seine Oberfläche durch
einen Abschreckprozess gehärtet
ist, und es ist z.B. bevorzugt das Spanverfahren und die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
auf einen gehärteten
Stahl anzuwenden, der zum Erfüllen
der Anforderungen hinsichtlich der Verschleißfestigkeitseigenschaften verwendet wird,
wie z.B. eine lange gerade Schiene oder eine gekrümmte Schiene,
die eine Rollführungsvorrichtung
bilden.
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Das Spanverfahren und die Vorrichtung
gemäß der Erfindung
haben solch ein kennzeichnendes Merkmal, dass sie insbesondere für langen
gehärteten
Stahl anwendbar sind. Obwohl die Länge eines solchen gehärteten Stahls
nicht spezifisch begrenzt ist, kann in einem Fall, in dem eine lange
gerade Schiene oder eine gekrümmte
Schiene der Rollführungsvorrichtung
hergestellt wird, solch ein Schienenteil vorzugsweise eine Bearbeitungsfläche mit
einer Länge
von etwa 2 m bis 3 m aufweisen. Wenn die Erfindung bei einem gehärteten Stahl
mit solch einer, im Obigen genannten Länge verwendet wird, kann die
Effizienz der spanenden Bearbeitung verbessert werden und die bearbeiteten
Produkte können
mit hoher Produktivität
hergestellt werden.
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Mit Bezugnahme auf das Spanverfahren
und die Vorrichtung 1, welche für eine gerade Schiene oder
eine gekrümmte
Schiene der Linear-Rollführungsvorrichtung
verwendet werden, wie in 3 gezeigt,
ist der lange gehärtete
Stahl 2 für
die Rollführungsvorrichtung
mit einer Bearbeitungsfläche
mit einer Länge
von etwa 2 m bis 3 m an einer Befestigungsvorrichtung 4 befestigt,
und die Bearbeitungsfläche 3,
die sich entlang der Längsrichtung
des langen gehärteten
Stahls 2 erstreckt, wird mittels eines im Folgenden erläuterten
CBN-Werkzeugs 7 schneidbearbeitet.
Ferner ist diese Befestigungsvorrichtung 4, wie im Folgenden
erläutert,
zumindest mit einem Montagetisch und Befestigungsmitteln versehen
und ist derart eingerichtet, dass der lange gehärtete Stahl 2 daran
befestigbar ist.
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Als Mittel zum Befestigen des langen
gehärteten
Stahls 2 an der Befestigungsvorrichtung 4 werden
verschiedene Zwingen oder Spannvorrichtungen verwendet. Ferner kann
auch eine mit mechanischem oder elektrischem Antrieb versehene Spannvorrichtung
verwendet sein, wie z.B. eine hydraulische Spannvorrichtung, eine
pneumatische Spannvorrichtung, eine elektromagnetische Spannvorrichtung
oder dergleichen.
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Der lange gehärtete Stahl 2, der
an der Befestigungsvorrichtung 4 befestigt ist, wird mittels
des CBN-Werkzeugs 7 schneidbearbeitet, das von einer Werkzeugaufnahme 5 gehalten
ist. Das CBN-Werkzeug 7 ist von einem Sintermaterial aus
kubischem Bornitrid (CBN) gebildet und durch Sintern eines Gemisches
von CBN-Pulver mit Co (Cobalt), TiC (Titan-Carbid) und dergleichen
bei einer hohen Temperatur und mit einem äußerst hohen Druck geformt. Das
CBN-Werkzeug 7 hat den Vorteil großer Härte, eines großen Elastizitätskoeffizienten
und gute Wärmeübertragungseigenschaften,
so dass das CBN-Werkzeug 7 vorzugsweise
für die
spanende Bearbeitung von Material mit großer Härte, gehärtetem (abgeschrecktem) Stahl,
wärmebeständigen Legierungen
und dergleichen verwendbar ist.
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Das CBN-Werkzeug 7 ist,
genauer gesagt als in 4 gezeigt,
ein Werkzeug in Form einer Stange und ist an seinem vorderen Ende
mit einem CBN-Sinterteil 10 in Form eines scheibenförmigen Teils
versehen. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise auf ein Teil mit
der in 4 gezeigten Form
beschränkt
und eine optimale Form der üblichen,
bekannten Formen, wie die in 8(B) gezeigte,
mit der Form der Bearbeitungsfläche 3 übereinstimmende
Form, kann optional ausgewählt
sein. Ferner ist es bevorzugt, dass das CBN-Sinterteil 10 des CBN-Werkzeugs 7 an
seinem bei der Schneidbearbeitung verwendeten Abschnitt eine Scheibenform hat,
die im Wesentlichen die Gleiche wie die Form der Bearbeitungsfläche 3 des
langen gehärteten
Stahls 2 ist. Beim Verwenden des CBN-Werkzeugs 7 mit
dem CBN-Sinterteil 10, das solch eine, im Obigen genannte
Scheibenform hat, kann die Bearbeitungsfläche 3 leicht und genau
bearbeitet werden, so dass durch die Schneidbearbeitung im Wesentlichen
die gleiche Form wie die des CBN-Sinterteils 10 geschaffen
wird und dadurch die Anzahl der Schneidbearbeitungen reduziert ist.
Folglich kann die Schneidbearbeitung mit äußerst hoher Effizienz und Genauigkeit
ausgeführt
werden. Ferner kann die Verwendung solch eines CBN-Werkzeugs 7 es
ermöglichen,
die Bearbeitungsfläche
mittels einer Trocken-Schneidbearbeitung spanend zu bearbeiten,
welche sich von einer üblichen,
bekannten Feucht-Schneidbearbeitung unterscheidet und vorteilhaft
ist.
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Die Werkzeugaufnahme 5 ist
ein Mittel zum Befestigen des CBN-Werkzeugs 7, wie in 5 bis 7 gezeigt, welches ein Teil zum Montieren
des CBN-Werkzeugs 7 ist, und ist von der Führungsvorrichtung 6 in
Form einer Schiene geführt,
die entlang der Längsrichtung
der Befestigungsvorrichtung 4 angeordnet und von einem
Antriebsmittel 15 angetrieben ist. Ferner ist zu bemerken,
dass die Form oder dergleichen der Werkzeugaufnahme 5 nicht
auf eine spezifische Form beschränkt
ist und eine Konstruktion verwendbar ist, welche entlang der Längsrichtung des
langen gehärteten
Stahls 2, der an der Befestigungsvorrichtung 4 befestigt
ist, bewegbar ist und mittels welcher die Bearbeitungsfläche des
langen gehärteten
Stahls 2 in ihrer Längsrichtung
spanend bearbeitbar ist. Ferner ist genauso ohne spezifische Beschränkung eine
Werkzeugaufnahme 5, an welcher ein oder mehr als ein CBN-Werkzeug 7 direkt montiert
werden kann, oder eine Werkzeugaufnahme 5 verwendbar, an
welcher ein Halteteil 8 gehalten werden kann, das ein oder
mehr als ein CBN-Werkzeug 7 hält.
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Die Bewegung der Werkzeugaufnahme 5 wird
mittels der Führung
der Führungsvorrichtung 6 und
mittels der Antriebskraft ausgeführt,
die vom Antriebsmittel 15 bereitgestellt wird. Als solch
eine Führungsvorrichtung 6 ist
eine Vorrichtung zum Führen der
Werkzeugaufnahme 5 auf der Basis von Rollkontakt verwendbar,
wie in 14 bis 16 gezeigt. Ein typisches
Beispiel einer solchen Führungsvorrichtung 6,
die die Führungsbewegung
mittels Rollkontakt ausführt,
weist eine Führungsschiene 6b mit einer
Rollteil-Rollfläche, die
sich entlang ihrer Längsrichtung
erstreckt, und einen Gleitblock 6a mit einer Umlauf-Zirkulationspassage
auf, die eine Rollteilbelastungs-Rollfläche aufweist, die der Rollteil-Rollfläche zugeordnet
ist, wobei der Gleitblock 6a mittels einer Anzahl von Rollteilen,
die in der Umlauf-Zirkulationspassage
angeordnet und in Linie ausgerichtet sind, an die Führungsschiene 6b montiert
ist. Die Führungsschiene 6b und
der Gleitblock 6a sind über die
Rollbewegung der Rollteile mit einer hohen Schnittgeschwindigkeit
von z.B. 30 m/min bis 160 m/min relativ zueinander bewegbar. Ferner
kann eine andere, Gleitkontakt basierte, Führungsvorrichtung als die Führungsvorrichtung 6 verwendet
sein, und ferner kann als das Antriebsmittel 15, obwohl
eine Kugelspindel 15a und ein Motor (nicht gezeigt), der eine
Antriebskraft auf die Kugelspindel 15a überträgt, bei der beschriebenen Ausführungsform
verwendet sind, auch ein anderes Mittel, wie z.B. ein Linearmotor,
verwendet sein.
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Das Halteteil 8 zum Halten
des CBN-Werkzeugs 7 ist so an die Werkzeugaufnahme 5 (siehe 5 bis 7) montiert, dass es demontierbar ist. Wegen
der demontierbaren Befestigung des Halteteils 8 ist das
CBN-Werkzeug 7, durch Abbauen des ganzen Halteteils 8,
leichter austauschbar. Wie gesagt, macht es die Art und Weise wie
das am Halteteil 8 montierte CBN-Werkzeug 7 an
der Werkzeugaufnahme 5 befestigt ist möglich, insbesondere wenn eine
Mehrzahl von CBN-Werkzeugen 7 montiert ist, die Maßeinstellung
und die Maßgenauigkeit
zwischen den jeweiligen CBN-Werkzeugen 7 zu verbessern
und eine ausgezeichnete Schneidbearbeitung mit hoher Leistung zu
realisieren.
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Die Maßeinstellung beim Montieren
des CBN-Werkzeugs 7 an das Halteteil 8 wird, wie
in 5 bis 7 gezeigt, mittels eines
Positionsverstellungsmittels 9 ausgeführt, mit welchem die Befestigungsposition
des CBN-Werkzeugs 7 verstellbar ist. Als solch ein Positionsverstellungsmittel 9 wird üblicherweise
ein Mittel verwendet, das von einer Nut und einem Bolzen gebildet
ist, welcher verschiebbar in die Nut montiert ist, es kann jedoch
jedes andere Mittel verwendet sein. Obwohl im Fall, dass eine gewünschte Gesamtspanungstiefe
durch einen Schneidvorgang abgetragen wird, ein manuelles oder ein
automatisches Mittel als solch ein Positionsverstellungsmittel 9 verwendet
werden kann, im Fall, dass die gewünschte Gesamtspanungstiefe
durch zwei oder mehr als zwei Schneidvorgänge abgetragen wird, bevorzugt,
dass das Positionsverstellungsmittel 9 automatisch steuerbar
ist.
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Das Halteteil 8 ist mittels
von z.B. Schrauben an einer vorbestimmten Montageposition 12 an
der Werkzeugaufnahme 5 befestigt. Solch ein Halteteil 8 kann,
wie in 5 bis 7 gezeigt, eine nahezu rechteckige
Form oder eine Halbkreisform haben, welche nicht auf diese beschränkt ist.
Das Halteteil 8 ist dadurch, dass es eine der Form der
Montageposition 12 entsprechende Form hat, lediglich durch
Einsetzen und Einpassen des Halteteils 8 in die Montageposition 12 positionierbar.
Ferner ist das an das Halteteil 8 montierte CBN-Werkzeug 7 so
in der vorbestimmten Position eingestellt, dass die Schneidbearbeitung
mit ausgezeichneter Bearbeitungsgenauigkeit ausführbar ist.
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Ein oder mehr als ein CBN-Werkzeug
sind an das Halteteil 8 montierbar. Im Fall des Montierens einer
Mehrzahl von CBN-Werkzeugen 7 kann,
da eine Mehrzahl von Bearbeitungsflächen 3 entlang der
Längsrichtung
des langen gehärteten
Stahls 2 gleichzeitig spanend bearbeitet werden kann, eine der
Anzahl der CBN-Werkzeuge 7 entsprechende Mehrzahl von Bearbeitungsflächen äußerst effizient spanend
bearbeitet werden.
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Im Fall des Montierens einer Mehrzahl
von CBN-Werkzeugen 7 ist es bevorzugt, einen Ausgleich
der Belastungsspannung zwischen den CBN-Werkzeugen 7 und
den Bearbeitungsflächen 3 zu
schaffen. Genauer gesagt, wie in 8 bis 10 gezeigt, ist es bevorzugt,
die Mehrzahl von CBN-Werkzeugen 7 in linearsymmetrischen
oder in punktsymmetrischen Abschnitten auf einer virtuellen Ebene
anzuordnen, welche eine Ebene senkrecht zur Längsrichtung des langen gehärteten Stahls 2 ist. In
einem solchen Fall werden, da die Mehrzahl von CBN-Werkzeugen 7 auf
der virtuellen Ebene in linearsymmetrischer oder in punktsymmetrischer
Anordnung angeordnet sind, die Radialkräfte Fp des Schnittwiderstandes,
wie in 11 gezeigt, beim Schneidvorgang
ausgeglichen (siehe 8 bis 10). Bei einem Beispiel,
in welchem die Radialkräfte
Fp ausgeglichen sind, verformen die jeweiligen Radialkräfte Fp elastisch
die Werkzeugaufnahme 5. Jedoch erzeugt solch eine elastische
Verformung lediglich eine innere Spannung in der Werkzeugaufnahme 5 und
wird nicht als eine externe Kraft in Bezug auf die Führungsvorrichtung 6 übertragen.
Demgemäß kann,
durch das Anordnen der CBN-Werkzeuge 7 in der oben genannten
Weise, so dass die Radialkräfte
Fp ausgeglichen sind, das Auftreten von Durchbiegung am langen gehärteten Stahl 2 und/oder
an den CBN-Werkzeugen 7 angemessen eingeschränkt werden.
Ferner stellt, mit Bezug auf 11,
Ff eine Vorschubkraft, Fp eine Radialkraft und F eine resultierende
Kraft (Ff + Fp) des Schnittwiderstandes dar.
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Hierin bedeutet der Modus "angeordnet in linearsymmetrischer
Weise" eine spiegelbildliche
Anordnung hinsichtlich einer Bezugslinie, und andererseits bedeutet
der Modus "angeordnet
in punktsymmetrischer Weise" eine gegenüberliegend-winklige Anordnung
hinsichtlich eines Bezugspunktes. Als solch eine Bezugslinie und
solch ein Bezugspunkt sind eine Mittellinie 22 oder 24 und
ein bestimmter Punkt 23 in 8 bis 10 gekennzeichnet.
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Es ist insbesondere bevorzugt, wie
in 8(A) gezeigt, dass
zumindest ein Paar von CBN-Werkzeugen 7, 7 auf
einer virtuellen Ebene so angeordnet ist, dass eine Linearsymmetrie
mit Bezug auf die Mittellinie 22 des langen gehärteten Stahls 2 geschaffen
ist. Gemäß dieser
Technologie werden die resultierenden Kräfte der Radialkräfte Fp des Schnittwiderstandes
gegenseitig ausgeglichen und heben sich gegenseitig auf, wobei eine
Durchbiegung des langen gehärteten
Stahls 2 und der CBN-Werkzeuge 7, infolge der
beim Schneidbearbeitungsvorgang auftretenden Radialkräfte Fp,
unterdrückt
oder ihr Auftreten im Wesentlichen verhindert werden kann, und daher
kann die Leistung bei der Bearbeitung der Bearbeitungsfläche 3 noch
mehr erhöht
werden, wodurch die Bearbeitung effizient ist. Ferner ist 8(B) eine Draufsicht, die
ein Beispiel eines CBN-Werkzeugs 7 zeigt.
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Ferner ist es auch bevorzugt, dass,
wie in 9 gezeigt, beim
Anordnen einer Mehrzahl von CBN-Werkzeugen zumindest ein Paar von CBN-Werkzeugen 7 so
auf einer virtuellen Ebene angeordnet ist, dass eine Linearsymmetrie
mit Bezug auf die Mittellinie 22 des langen gehärteten Stahls 2 geschaffen
ist, so dass sich die Radialkräfte
Fp des Schnittwiderstandes gegenseitig aufheben, und dass die anderen
CBN-Werkzeuge 7', 7' so auf einer
virtuellen Ebene angeordnet sind, dass eine Linearsymmetrie mit
Bezug auf die Mittellinie 22 des langen gehärteten Stahls 2 geschaffen
ist. Gemäß einer
solchen, wie oben genannten Anordnung kann das Auftreten einer Durchbiegung
bei dem langen gehärteten
Stahl 2 und den CBN-Werkzeugen 7, infolge der beim
Schneidbearbeitungsvorgang auftretenden Radialkräfte Fp, eingeschränkt oder
im Wesentlichen bzw. so viel wie möglich verhindert werden, und
daher kann die Leistung bei der Bearbeitung der Bearbeitungsfläche 3 noch
mehr erhöht
werden. In solch einem Fall sind die CBN-Werkzeuge 7', 7' nicht so angeordnet,
dass die resultierende Kraft der Radialkräfte Fp null wird, sondern die
jeweiligen CBN-Werkzeuge 7', 7' sind in seitlicher
Symmetrie mit Bezug auf die Mittellinie 22 angeordnet.
Aus diesem Grund sind die Radialkräfte Fp, die auf die Führungsvorrichtung 6 wirken,
in seitlicher Richtung gleich, und Radialbelastungen mit gleichem
Betrag werden mit Bezug auf die Führungsvorrichtung 6 ausgeübt. Folglich kann,
da die auf die Führungsvorrichtung 6 wirkenden
Belastungen seitlich ausgeglichen werden können, die Nutzlebensdauer der
Führungsvorrichtung 6 verlängert werden
und ferner kann die Schneidvorrichtung 1 für eine lange
Zeit gleichmäßig und
sicher verwendet werden, wodurch diese effektiv ist. Ferner kann
die Leistung bei der Bearbeitung oder die Bearbeitungsgenauigkeit
der Oberfläche
des Erzeugnisses, das spanend zu bearbeiten ist, durch die Bearbeitung
des langen gehärteten
Stahls 2 unter Verwendung solch einer Schneidvorrichtung 1 verbessert
werden.
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Ferner zeigt 10 einen Anordnungsmodus, in welchem
CBN-Werkzeuge 7a, 7b, 7c und 7d auf
einer virtuellen Ebene so angeordnet sind, dass eine Punktsymmetrie
mit Bezug auf einen bestimmten Punkt 23 geschaffen ist.
Zusätzlich
dazu sind die vier CBN-Werkzeuge 7a, 7b, 7c und 7d auf
einer virtuellen Ebene so angeordnet, dass Punktsymmetrie mit Bezug
auf einen spezifischen Punkt 23 geschaffen ist, wobei die
CBN-Werkzeuge 7a und 7c sowie die CBN-Werkzeuge 7b und 7d in
Linearsymmetrie auf einer virtuellen Ebene mit Bezug auf die Mittellinie 22 des
langen gehärteten
Stahls 2 angeordnet sind und wobei ferner die CBN-Werkzeuge 7a und 7b sowie
die CBN-Werkzeuge 7c und 7d in Linearsymmetrie
auf der virtuellen Ebene mit Bezug auf die Linie 24 angeordnet
sind, die parallel zur Befestigungsvorrichtung 4 verläuft. Durch
Anordnung dieser vier CBN-Werkzeuge
im beschriebenen Anordnungsmodus werden die Radialkräfte Fp des
jeweiligen CBN-Werkzeugs aufgehoben. Folglich kann, wie oben genannt,
die Nutzlebensdauer der Führungsvorrichtung 6 erreicht
werden, die Schneidvorrichtung 1 kann für einen langen Zeitraum gleichmäßig und
sicher betrieben werden und die Leistung bei der Bearbeitung der
Bearbeitungsfläche 3 kann
noch mehr verbessert werden. Ferner ist zu bemerken, dass, obwohl
der jeweilige Winkel der Radialkräfte Fp der CBN-Werkzeuge 45° beträgt, diese
Winkel nicht auf bestimmte Winkel beschränkt sind und gemäß der Struktur
des langen gehärteten
Stahls 2 und der Form der Bearbeitungsfläche 3 optional
so festgelegt werden können,
dass sich ein Zustand ergibt, in dem die CBN-Werkzeuge in solchen
Positionen angeordnet sind, dass sich ihre Radialkräfte Fp gegenseitig aufheben.
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Bei der Erfindung kann eine Mehrzahl
von Werkzeugaufnahmen 5 an der Führungsvorrichtung 6 vorgesehen
sein. Z.B. sind eine Mehrzahl von Werkzeugaufnahmen 5 entlang
der Längsrichtung des
langen gehärteten
Stahls 2 angeordnet. Dann wird, wie in 12 und 13 gezeigt,
zuerst der Schneidvorgang über
die erste Stufe durch Bewegen der ersten Werkzeugaufnahme 5a ausgeführt, dann wird
der Schneidvorgang über
die zweite Stufe durch Bewegen der zweiten Werkzeugaufnahme 5b ausgeführt, als
nächstes
wird der Schneidvorgang über
die dritte Stufe durch Bewegen der dritten Werkzeugaufnahme 5c ausgeführt und
danach werden die folgenden Schneidvorgänge in der gleichen Weise ausgeführt. Wie
oben gesagt, kann dadurch, dass diese mehreren Werkzeugaufnahmen
von einer Seite in Richtung der anderen Seite in der Längsrichtung über die
Führungsvorrichtung 6 nacheinander
vorgeschoben werden, die eine bestimmte Gesamtspanungstiefe aufweisende
Bearbeitungsfläche 3 in äußerst kurzer
Zeit spanabhebend bearbeitet werden. Insbesondere können dadurch,
dass die zuvor genannte Mehrzahl von CBN-Werkzeugen 7 an
solche Werkzeugaufnahmen 5 montiert ist, die Bearbeitungsflächen einer
Mehrzahl von Erzeugnissen äußerst effizient
spanend bearbeitet werden und dadurch bemerkenswerte Effekte erzielt
werden.
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Bei der Erfindung ist es bevorzugt,
die Bearbeitungsfläche 3 des
langen gehärteten
Stahls 2 linear mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m/min
bis 160 m/min spanabhebend zu bearbeiten und am besten ist es, diese
linear mit einer Geschwindigkeit von etwas 80 m/min bis 120 m/min
spanabhebend zu bearbeiten. Der Grund warum die Linearschnitt-Geschwindigkeit
in solch einem Bereich vorgeschrieben ist, liegt im Zusammenhang
mit dem Abnutzungsbetrag des CBN-Werkzeugs 7, wobei in
diesem Bereich wenig Abnutzung beim CBN-Werkzeug 7 auftritt.
Im Fall einer Linearschnitt-Geschwindigkeit von weniger als etwa
30 m/min wird der Schnittwiderstand größer und die Wärmemenge,
die auf das CBN-Werkzeug 7 übertragen wird, erhöht sich,
und folglich erhöht
sich der Abnutzungsbetrag des CBN-Werkzeuges 7 und die
Schnitteffizienz verschlechtert sich. Andererseits wird im Fall
einer Linearschnitt-Geschwindigkeit von mehr als etwa 160 m/min
das CBN-Werkzeug 7 auch stark abgenutzt.
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Der lange gehärtete Stahl 2, welcher
durch Abspanen der bestimmten Gesamtspanungstiefe (d.h. Spanungsmenge)
spanabhebend bearbeitet werden muss, wird vor oder nach dieser Bearbeitung so
abgelängt,
dass eine gerade Schiene oder eine gekrümmte Schiene mit einer bestimmten
Länge ausgebildet
ist. Ferner ist kein allgemeiner Bereich der Gesamtspanungstiefe
genannt, da der Bereich der Gesamtspanungstiefe von der Härte der
Bearbeitungsfläche 3 des
gehärteten
Stahls und von der Anzahl von Schnitten des im Obigen genannten CBN-Werkzeugs 7 abhängt. Für die Spanungstiefe, die
mit einem Schnitt mit ausgezeichneter Schnitteffizienz abspanbar
ist, ist der Bereich im Allgemeinen 0,05 mm bis 0,3 mm. In einem
Fall, in dem die Gesamtspanungstiefe in zwei oder mehr als zwei
Schritten abgetragen wird, kann die Spanungstiefe bei jedem Schneidvorgang
geändert
werden, wie in 8 gezeigt.
Z.B. wird die Bearbeitungsfläche 3,
die spanabhebend zu bearbeiten ist und die Gesamtspanungstiefe von
0,7 mm aufweist, mit einer Spanungstiefe von 0,3 mm (beim ersten
Mal), von 0,3 mm (beim zweiten Mal), von 0,05 mm (beim dritten Mal)
und von 0,05 mm (beim vierten Mal) spanabhebend bearbeitet. Gemäß dem Spanverfahren
und der Spanvorrichtung gemäß der Erfindung,
die sich von einer Feuchttyp-Schneidbearbeitung beim Stand der Technik
unterscheiden, kann die Schneidbearbeitung vorteilhaft durch ein
Trockentypverfahren ausgeführt werden,
jedoch ist als Voraussetzung erforderlich, dass eventuell eine wasserlösliche Bearbeitungslösung verwendet
wird oder auch eventuell Druckluft verwendet wird.
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Wie oben genannt, kann der lange
gehärtete Stahl 2,
der mittels des Spanverfahrens und der Schneidvorrichtung gemäß der Erfindung
bearbeitet wurde, vorzugsweise als eine Führungsschiene einer Rollführungsvorrichtung
verwendet werden. Gemäß der Erfindung
ist es auch möglich
den gehärteten Stahl
mit der bestimmten Größe einer
Gesamtspanungstiefe mittels eines einzigen Bearbeitungsvorgangs
spanend zu bearbeiten, so dass die Schneidbearbeitungszeit im Vergleich
mit dem Stand der Technik, bei welchem die Bearbeitungsfläche durch den
Schneidvorgang gesondert bearbeitet wird, verkürzt werden kann. Ferner kann
bei der Spanvorrichtung gemäß der Erfindung,
da die Werkzeugaufnahme, an welcher das CBN-Werkzeug montiert ist,
bewegbar ist, die Werkzeugaufnahme basierend auf ihrer Struktur
mit wenig Gewicht hergestellt sein und daher kann eine schnellere
Schnittgeschwindigkeit, wie z.B. oben genannt, leicht realisiert
werden. Ferner kann dadurch, dass die Werkzeugaufnahme, an die zumindest
ein CBN-Werkzeug montiert ist, mit vorbestimmter Geschwindigkeit
bewegt wird, die Bearbeitungsfläche
des langen gehärteten
Stahls, der auf der Befestigungsvorrichtung positioniert ist, so schneidbearbeitet
werden, dass die Größe oder
Abmessung der Vorrichtung selbst verringerbar ist und eine komplizierte
Steuerfunktion für
die Vorrichtung unnötig
ist. Folglich ist die Spanvorrichtung in ihrer Größe kompakt
herstellbar und ihre Herstellungskosten sind reduzierbar.
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Eine Führungsschiene oder dergleichen,
die gemäß solch
einem Spanverfahren unter Verwendung solch einer, wie im Obigen
genannten Spanvorrichtung bearbeitet wurde, kann äußerst effizient
hergestellt werden, wodurch die Führungsvorrichtung leicht herstellbar
ist, ein Produkt mit Kostenvorteil hergestellt wird und bevorzugt
am Markt bereitgestellt werden kann.
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Im Folgenden wird ein experimentelles
Beispiel beschrieben.
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Zuerst wurde ein Rundstahlmaterial
für eine Linearbewegungsschiene
einer Rollführungsvorrichtung
(das Material entsprechend S55C, Manganstahl) kaltgewalzt und danach
gehärtet,
so dass dadurch ein Bearbeitungsmaterial (Werkstück) mit einer gewünschten
Oberflächenhärte ausgebildet
wurde.
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Das Bearbeitungsmaterial wurde mittels Klemmen
an einer Befestigungsvorrichtung befestigt und ein CBN-Werkzeug
(hergestellt von "De
Beers" als DBA80)
wurde vorgesehen. Bei der Schneidbearbeitung wurde keine Schneidbearbeitungslösung verwendet,
sondern ein Trockentypverfahren durchgeführt. Als Bedingungen für den Schneidvorgang wurde
eine lineare Schneidbearbeitung mit einer Schnittgeschwindigkeit
von
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60 m/min ausgeführt, wobei die Spanungstiefe
innerhalb eines Bereichs von 0,1 mm bis 0,5 mm bei jeder mittels
Einfachpassierens ausgeführten Schnittbearbeitung
geändert
wurde.
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Die Bewertung der Schneid-Betriebsfähigkeit
wurde durch Betrachtung des Zustandes des CBN-Werkzeugs (visuelle
Kontrolle auf Defekte, Abnutzung und dergleichen) und des Zustandes
der Bearbeitungsfläche
(visuelle Kontrolle auf Hohlräume, Rattermarken,
Rauheit und dergleichen) durchgeführt.
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Folglich wurden unter den oben genannten Schnittbedingungen
kein Defekt und keine Abnutzung am CBN-Werkzeug beobachtet. Es war keine Erscheinung
vorhanden, die ein Problem hinsichtlich des Zustands der Bearbeitungsfläche darstellt.
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(2) Rollführungsvorrichtung
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Gemäß dem Spanverfahren und der
Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten eines langen gehärteten Stahls
gemäß der Erfindung
wurde ein Führungstisch
(d.h. eine Führungsschiene)
als ein Bauteil einer Rollführungsvorrichtung
hergestellt. Im Folgenden wird eine Rollführungsvorrichtung erläutert, die
mit solch einem Führungstisch
versehen ist.
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14 zeigt
ein Beispiel einer solchen Rollführungsvorrichtung.
Die Rollführungsvorrichtung wird
aus einem Führungstisch 102 und
einem bewegbaren Block (Teil) 104 mit einer Anzahl von
runden Rollteilen 103, 103, ---, 103 gebildet,
die zwischen Führungstisch
und bewegbarem Block angeordnet sind.
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Der Führungstisch 102 wurde
gemäß dem Spanverfahren
unter Verwendung der Spanvorrichtung gemäß der Erfindung mit den oben
genannten Merkmalen hergestellt, und bei der Ausführungsform, die
in 14 gezeigt ist, ist
die Gleitschiene 102 ein langes Teil mit einem nahezu rechteckigen
Querschnitt. An den beiden Seitenflächen des Führungstisches 102 sind
entlang deren gesamter Länge
jeweils zwei Rollteil-Rollflächen 105, 105 --
zum Rollen der Rollteile 103 ausgebildet, wobei jede dieser
Flächen
einen kreisförmigen
Querschnitt hat. Ferner ist die Anzahl der Rollteil-Rollflächen 105 nicht
begrenzt auf zwei Reihen, und eine, drei in beidseitiger Kombination
oder vier Reihen können
vorgesehen sein. Solche Rollteil-Rollflächen 105 können, durch
Verwenden der CBN-Werkzeuge, die in bestimmten Positionen gemäß dem Spanverfahren
und der Vorrichtung gemäß der zuvor
genannten Erfindung angeordnet sind, bearbeitet werden.
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Der bewegbare Block 104 ist
von einem bewegbaren Blockkörper 120,
dessen in Bewegungsrichtung des bewegbaren Blocks 104 gesehene Querschnittsfläche eine
Torform hat, und von Deckelteilen 121 gebildet, die an
beiden Endabschnitten in der Bewegungsrichtung des bewegbaren Blocks 104 vorgesehen
sind.
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Vier Reihen (jeweils zwei Reihen)
von Rollteil-Rollflächen 106,
wobei jede dieser Flächen
eine nahezu halbkreisförmige
Querschnittsform hat, sind an den Innenflächen des bewegbaren Blockkörpers 120,
wie in 15 gezeigt, so
ausgebildet, dass sie den Rollteil-Rollflächen 106, 106,
--- jeweils gegenüberliegen.
Diese Rollteil-Rollflächen 105 und 106,
die vier Belastungsrollpassagen bilden, sind zwischen dem Führungstisch 102 und
dem bewegbaren Block 104 ausgebildet. Der bewegbare Block 104 ist
ferner mit Rückführpassagen 108, 108,
--- ausgebildet, wobei jede einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und
sich von einem Ende zum anderen Ende in der Bewegungsrichtung des
bewegbaren Blocks 104 erstreckt.
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Andererseits, wie in 16 gezeigt, ist jedes der Deckelteile 121 mit
solch einer Richtungsänderungspassage
an einer Fläche
der Deckelteile 121, die dem bewegbaren Blockkörper 120 zugewandt
ist, zum Ändern
der Rollrichtung der Rollteile ausgebildet, dass die Kugelbelastungs-Rollpassage 107 und die
Rückführpassage 108 miteinander
verbunden sind. Diese Kugelbelastungs-Rollpassage 107,
die Rückführpassage 108 und
die Richtungsänderungspassage 109 bilden
die Umlauf-Zirkulationspassage 110 zum umlaufenden Rollen
der Rollteile 103, 103, ---, 103.
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Eine Anzahl runder Rollteile 103, 103,
---, 103 sind in der Umlauf-Zirkulationspassage so angeordnet,
dass mittels Verbindungsteilen 111 eine kontinuierliche
perlenkettenähnliche
Form geschaffen ist. Das Verbindungsteil ist von einer Anzahl von
Abstandshaltern 111a, die zwischen den jeweiligen Rollteilen 103, 103,
---, 103 angeordnet sind, und bandähnlichen Abschnitten in Form
einer dünnen
Platte gebildet, die so angeordnet sind, dass sie die jeweiligen
Abstandshalter 111a miteinander kuppeln und sie an ihren
beiden Seiten drehbar halten.
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Die Umlauf-Zirkulationspassage 110 ist
ferner im Inneren mit Verbindungsteil-Führungsnuten 112, 112 ausgebildet,
in welche die bandähnlichen Abschnitte 112b, 112b so
verschiebbar eingepasst sind, dass die Verbindungsteile 111 darin
gleitend geführt
sind.
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Die Rollteile 103, 103,
---, 103 rollen in der Belastungsrollpassage 107 von
deren einem Ende in Richtung von deren anderem Ende. Danach werden die
Rollteile von der Richtungsänderungspassage 107 aufgenommen,
in Richtung zum einen Ende der Rückführpassage
geführt
und dann zum anderen Ende der Rückführpassage 108 geführt. Danach werden
die Rollteile 103 wieder über die Richtungsänderungspassage 109 in
die Kugelbelastungs-Rollpassage 107 geführt. Durch Wiederholen der
oben genannten Rollbewegungen werden die Rollteile 103, 103,
---, 103 in der Umlauf-Zirkulationspassage 110 gemäß der Bewegung
des bewegbaren Blocks 104 bewegt und in Umlauf gesetzt.
Der Führungstisch 102,
der durch das Spanverfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung
hergestellt wurde, weist die Rollteil-Rollfläche 105 auf, welche
durch Verwendung des CBN-Werkzeugs mit hoher Leistung so bearbeitet
werden kann, dass die Rollteile 103, 103, ---, 103 in
der Umlauf-Zirkulationspassage 110 gleichmäßig zirkulieren
können.
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Ferner sind, wie in 14 gezeigt, Endplatten 122, 122 an
den äußeren Seitenflächen der
Deckelteile 121, 121 angebracht. Jede dieser Endplatten 122 hat
im Wesentlichen eine Torform und ist mittels Schrauben 124, 124,
---, 124 am jeweiligen Deckelteil 121 angebracht.
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Nachweis der industriellen Anwendbarkeit Gemäß dem Spanverfahren
und der Spanvorrichtung für
einen langen gehärteten
Stahl gemäß der Erfindung
kann die Erfindung, da der lange gehärtete Stahl äußerst effizient
spanabhebend bearbeitbar ist, z.B. bei der Herstellung der Führungsschiene
einer Rollführungsvorrichtung
angewendet werden und so bei der effizienten Herstellung einer Führungsschiene
eingesetzt werden.
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Zusammenfassung
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Verfahren und Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten
eines langen gehärteten
Stahls, mittels welcher durch eine effiziente Schneidbearbeitung des
langen gehärteten
Stahls eine Führungsschiene einer
Rollführungsvorrichtung
herstellbar ist. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein Spanverfahren
geschaffen worden, bei dem eine Bearbeitungsfläche des langen gehärteten Stahls
entlang ihrer Längsrichtung linear
spanend bearbeitet wird. Bei diesem Verfahren ist es bevorzugt eine
Mehrzahl von CBN-Werkzeugen entlang der Längsrichtung des langen gehärteten Stahls
anzuordnen und so die Bearbeitungsfläche nacheinander spanend zu
bearbeiten. Ferner weist eine Spanvorrichtung gemäß der Erfindung eine
Befestigungsvorrichtung zum Befestigen des langen gehärteten Stahls,
eine Werkzeugaufnahme, welche von einer Führungsvorrichtung geführt ist,
die entlang der Längsrichtung
der Befestigungsvorrichtung angeordnet ist, und das von der Werkzeugaufnahme
gehaltene CBN-Werkzeug auf, mittels dessen die Bearbeitungsfläche des
langen gehärteten
Stahls schneidbearbeitet wird.