DE10310270B4

DE10310270B4 - deburring

Info

Publication number: DE10310270B4
Application number: DE10310270.1A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2016-07-14
Anticipated expiration: 2023-03-11
Also published as: DE10310270A1

Abstract

Entgratwerkzeug zum Hochgeschwindigkeitsentgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs- und Quernuten in Bohrungen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Motorblocks, welches beim Einsatz rotatorisch und/oder translatorisch bewegt wird, mit einem Werkzeugschaft (1), der ein Einspannende (2) und einen am werkzeugseitigen Schaftende (5) als festes Lager angeordneten Stützkörper (6) hat, des weiteren ein rohrförmiges Schaftstück (11), das durch ein oder mehrere Verbindungselemente (13) mit dem Werkzeugschaft (1) verbunden ist, die in Durchbrüchen (10) beweglich gelagerten, in axialer Richtung in einer Ebene liegenden Schneidenkörper (21) hält, welche lose mit einem Spiel (8) an der Oberfläche des Stützkörpers (6), die in Form und Abmessungen von der Oberfläche des Schneidenkörpers (21) stets geometrisch unterschiedlich ist, aufliegen und ein unter Druck in eine Durchgangsbohrung (12) des Werkzeugschaftes (1) gepresster flüssiger oder gasförmiger oder aus einem Gas-Flüssigkeits-Gemisch bestehender Stoff die Schneiden (3) nach außen bewegt, nach Hauptpatent 102 15 004 B4 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei eng nebeneinander liegende Durchbrüche (10) radialsymmetrisch und in axialer Richtung um einen Betrag m versetzt im rohrförmigen Schaftstück (11) angeordnet sind.Deburring tool for high-speed deburring of abutting edges at intersecting bores or on longitudinal and transverse grooves in bores of a workpiece, such as a motor block, which is rotationally and / or translationally moved in use, with a tool shank (1) having a clamping end (2) and a supporting body (6) arranged on the tool-side shank end (5) as a fixed bearing, furthermore a tubular shank piece (11) which is connected to the tool shank (1) by one or more connecting elements (13) which are arranged in apertures (10). movably mounted, in the axial direction in a plane lying blade body (21) holds loose with a game (8) on the surface of the support body (6), which is always geometrically different in shape and dimensions of the surface of the blade body (21) , rest and a pressurized in a through hole (12) of the tool shank (1) pressed liquid or gaseous o the material consisting of a gas-liquid mixture, the cutting (3) moves outwardly, according to the main patent 102 15 004 B4 characterized in that at least two closely adjacent openings (10) radially symmetrically and in the axial direction by an amount m offset in the tubular Stem piece (11) are arranged.

Description

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausführungsform eines Entgratwerkzeuges zum Hochgeschwindigkeitsentgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs- und Quernuten in Bohrungen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Motorblocks, nach Hauptpatent 102 15 004 B4.The invention relates to a further embodiment of a deburring tool for Hochgeschwindigkeitsentgraten of abutting edges at intersecting holes or longitudinal and transverse grooves in holes of a workpiece, such as an engine block, according to the main patent 102 15 004 B4.

Das Entgratwerkzeug wird beim Einsatz rotatorisch und/oder translatorisch bewegt, hat einen Werkzeugschaft, der ein Einspannende und ein Ende mit einem innenliegenden Stützkörper und mindestens einem in einem Durchbruch beweglich angeordneten Schneidenkörper mit Schneide aufweist. Für das Entgratwerkzeug nach Hauptpatent 102 15 004 B4 ist insbesondere kennzeichnend, dass

– der Stützkörper am werkzeugseitigen Schaftende als festes Lager angeordnet ist,
– ein rohrförmiges Schaftstück, das durch ein oder mehrere Verbindungselemente mit dem Werkzeugschaft verbunden ist, den im Durchbruch beweglich gelagerten Schneidenkörper hält, welcher lose mit einem Spiel an der Oberfläche des Stützkörpers, die in Form und Abmessungen von der Oberfläche des Schneidenkörpers stets geometrisch unterschiedlich ist, aufliegt und
– ein unter Druck in eine Durchgangsbohrung des Werkzeugschaftes gepresster flüssiger oder gasförmiger oder aus einem Gas-Flüssigkeits-Gemisch bestehender Stoff die Schneide(n) nach außen bewegt.

The deburring tool is rotationally and / or translationally moved during use, has a tool shank having a clamping end and an end with an inner support body and at least one movably arranged in an opening cutting body with cutting edge. For the deburring tool according to the main patent 102 15 004 B4 is particularly characteristic that

The supporting body is arranged on the tool-side shank end as a fixed bearing,
- A tubular shaft piece, which is connected by one or more connecting elements with the tool shank holding the movably mounted blade body in the breakthrough, which is loose with a play on the surface of the support body, which is always geometrically different in shape and dimensions of the surface of the cutting body , rests and
- A pressed under pressure into a through hole of the tool shank liquid or gaseous or consisting of a gas-liquid mixture material, the cutting edge (s) moves outward.

Zum Entgraten von beispielsweise Stoßkanten an einer Querbohrung in einem Motorblock fährt das Werkzeug, nach dem an der Werkzeugmaschinensteuerung ein Druck von 3 bar programmiert worden ist, in die Bohrung, und es werden die außerhalb des rohrförmigen Schaftstückes/Werkzeugschaftes liegenden Schneiden nach innen bewegt. Dies bedeutet, dass zum Entgraten der Stoßkanten an einer Querbohrung mehrere Schneidkörper mit Schneide, die über den Umfang des Schaftstückes verteilt in den Durchbrüchen liegen, angeordnet sind. Die Schneiden sind weiterhin in axialer Richtung in einer Ebene angeordnet. Mit der nach innen erfolgten Schneidenbewegung werden dann Teilbereiche der Durchbrüche frei und der in die Durchgangsbohrung des Entgratwerkzeuges gepresste Stoff kann abfließen. Treten die Schneiden in die Querbohrung ein, bewegen sich diese durch den anliegenden Druck wieder nach außen. Der Druckaufbau entsteht durch die vorhandene Flächendifferenz zwischen Stützkörper und den Schneidenkörpern. Somit liegt eine bestimmte, zum Entgraten nutzbare Kraft an. Der Druck p kann ebenfalls in Abhängigkeit vom Werkstoff und der gebohrten Menge mit durch den Verschleiss des Bohrers zunehmend entstehenden Gratabmessungen programmiert erhöht werden. Es ist auch möglich, drucklos bis zur Gratbasis der zu entgratenden Querbohrung heranzufahren.For deburring, for example, abutting edges on a transverse bore in an engine block, the tool, after which a pressure of 3 bar has been programmed on the machine tool control, moves into the bore, and the blades located outside the tubular shaft / tool shank are moved inwards. This means that for deburring the abutting edges on a transverse bore a plurality of cutting body with cutting edge, which are distributed over the circumference of the shaft piece in the openings, are arranged. The cutting edges are further arranged in the axial direction in a plane. Subsections of the apertures are then released with the cutting movement made inwardly, and the substance pressed into the throughbore of the deburring tool can flow away. If the cutting edges enter the transverse bore, they move outward again due to the applied pressure. The build-up of pressure is due to the existing area difference between the support body and the cutting bodies. Thus, there is a certain power available for deburring. The pressure p can also be increased depending on the material and the amount drilled programmed with increasing by the wear of the drill burr dimensions. It is also possible to depressurize to the burr base of the transverse bore to be deburred.

Das im Hauptpatent 102 15 004 B4 dargestellte Entgratwerkzeug hat beim Entgraten von Stoßkanten an größeren Querbohrungen den entscheidenden Nachteil, dass bei einer Vorschub-/Schnittgeschwindigkeitserhöhung keine Produktivitätserhöhungen möglich sind und die Qualität des Entgratergebnisses sich verschlechtert. Aus dem Stand der Technik ist bereits durch DE 43 07 084 C2 ein derartiges Entgratwerkzeug bekannt. Kennzeichnend ist, dass die Schneide durch einen in der zentralen Ausnehmung sitzenden, aus einem Elastomerwerkstoff bestehenden Stützkörper mit einer radial aufgebrachten Federkraft beaufschlagt wird, wobei der in einem Durchbruch beweglich geführte Schneidenkörper mit einer Stützfläche versehen ist, mit der er am Stützkörper abgestützt ist.The deburring tool shown in the main patent 102 15 004 B4 has the decisive disadvantage when deburring abutting edges on larger transverse bores that no productivity increases are possible with a feed / cutting speed increase and the quality of the deburring result deteriorates. From the prior art is already through DE 43 07 084 C2 Such a deburring tool known. It is characteristic that the blade is acted upon by a seated in the central recess, consisting of an elastomeric material supporting body with a radially applied spring force, wherein the movable in an opening blade body is provided with a support surface with which it is supported on the support body.

Bei Überschreitung einer bestimmten Beaufschlagungskraft gibt die Schneide federnd nach. Es ist auch möglich, den Stützkörper mit einer Vorspannung in der Ausnehmung aufzunehmen. Durch die Abstützung auf dem Stützkörper werden Bewegungen des Schneidenkörpers zugelassen, die ein wirksames Entgraten auch von im Raum liegenden Stoßkanten ermöglichen sollen. Für das Entgratwerkzeug ist eine kombinierte radiale und axiale Führung vorgesehen. Die axiale Komponente soll den Einführungsvorgang in die Bohrungen eines Werkstücks erleichtern und durch Formgestaltung der entsprechenden Stützfläche des Durchbruchs wird die axiale Bewegung des Entgratwerkzeuges in eine radiale Bewegung des Schneidenkörpers umgesetzt. Weiterhin ist der Stützkörper durch Festlegung der Form, des Werkstoffs und der Werkstoffqualität an die Anwendungserfordernisse anpassbar, um die erforderlichen Bewegungen ausführen zu können. Der Stützkörper hat die Form einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfes, eines Kegels, eines Kegel-stumpfes, eines Prismas, einer Kugel oder eines Zylinders. Die erforderlichen Bewegungen sind aber auch durch eine Kombination der Form des Stützkörpers mit der Ausnehmung umsetzbar. Vorzugsweise kann die Ausnehmung als kegelstupf-, prisma- oder zylinderförmige Ausnehmung gestaltet sein. Derartige Formen sind ebenfalls für die Gestaltung des Durchbruchs vorgesehen. Eine Bewegungsbegrenzung des Schneidenkörpers gegen radiale Verlagerung nach außen soll erreicht werden, in dem der Schneidenkörper mit einem sogenannten Fuß versehen ist, mit dem er sich an den seitlich des Durchbruchs angebrachten Teilen der Innenfläche der Ausnehmung abstützt. Die Nachteile dieses Entgratwerkzeugs zum Hochgeschwindigkeitsentgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs- und Quernuten in Bohrungen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Motorblocks, bestehen darin, dass bei Eintritt des Entgratwerkzeuges in die Bohrung die Schneide(n) mit der durch den Stützkörper beaufschlagten Federkraft an der Bohrungswand anliegen und somit nicht messbare, lichtoptische sichtbare Spuren erzeugen, die bei geriebenen Bohrungen im Motorblock unerwünscht sind, und der notwendige Stützkörperaustausch bei Änderung des zu bearbeitenden Werkstoffs und des Werkstücks. Hingegen ist in DE 197 01 267 A1 eine Werkzeugmaschine zum Abdachen der Stirnseiten der Zähne eines Zahnrades oder dergleichen dargestellt. Erreicht wird dies mit zwei drehangetriebenen, gleichzeitig an verschiedenen Zähnen jeweils eine von zwei Dachflächen bearbeitende Schlagmesser, die mit ihren stirnseitigen Schneidkanten nach dem Schneidvorgang aus den Zahnlücken austauchen und mit einem dritten druckangetriebenen Werkzeug in Form eines Fingerfräsers zur zum Abdachen zeitparallelen Firstabrundung, dessen Achse radial zum Zahnrad ausgerichtet ist und welches in Werkstück-Ausrichtung im Rhythmus der vorbeieilenden Zähne vor- und rückgeschoben wird, tangential zur Dachneigung ein- und austauchend. Damit sollen zusätzliche Schalterleichterungsflächen in Form einer zwei Dachflächen miteinander verbindenden Firstabrundung erzeugt werden können, wodurch ein etwaiger Sekundärgrat an der Austauschseite der Zähne beseitigt wird. Das Ein- und Austauchen des Fingerfräsers kann hub- oder kurvengesteuert erfolgen. Die beiden Schlagmesser sowie der Fingerfräser sind an drei verschiedenen Umfangspositionen zum zu bearbeitenden Zahnrad angeordnet und arbeiten zu Arbeitsbeginn sämtlich jeweils in einen rohen Zahn. Hierdurch gibt es Zähne, die erst abgedacht und dann verrundet werden und Zähne, die erst verrundet und dann abgedacht werden. Nachteilig ist, dass bei dieser Verfahrenstechnik neuer Grat in Form eines Sekundärgrates entsteht, der zur Beseitigung einen zusätzlichen Arbeitsgang erfordert und somit weitere Kosten entstehen. Ein durch JP-S60 197 316 A bekanntes wälzpressartiges Kantenbehandlungswerkzeug für ein walzenförmiges Zahnrad soll eine Kantenbehandlung der Zähne und der Vorderseite oder am Querende der Zahnkante eines Zahnrades durch Druck eine Verformung bei gleichzeitiger Messung während der Walzvorganges ermöglichen. Hierzu ist das Zahnrad parallel zur Werkzeugachse anzuordnen. Die Walzpresszähne kontaktieren das Ende der Zahnflächen der Zähne, wobei diese mit dem Zahnrad verbunden sind. Die Verzahnungsbedingungen können von Abstandshaltern eingestellt werden. Der Nachteil des Kantenbehandlungswerkzeuges besteht darin, dass mit einer Umformung der Grat nicht beseitigt ist. Er kann unter Belastung abfallen und damit Aggregate funktionsunfähig setzen. Das Abfallen wird dadurch begünstigt, dass der Werkstoff durch die Umformung versprodet, er wird kaltverfestigt und verliert an Dehnung.When a certain application force is exceeded, the cutting edge gives way resiliently. It is also possible to receive the support body with a bias in the recess. By supporting on the support body movements of the cutting body are allowed to allow effective deburring of lying in space abutting edges. For the deburring a combined radial and axial guidance is provided. The axial component is intended to facilitate the insertion process in the bores of a workpiece and by shaping the corresponding support surface of the aperture, the axial movement of the deburring tool is converted into a radial movement of the cutting body. Furthermore, by fixing the shape, the material and the material quality, the support body can be adapted to the application requirements in order to be able to carry out the required movements. The support body has the shape of a pyramid, a truncated pyramid, a cone, a cone blunt, a prism, a sphere or a cylinder. However, the required movements can also be implemented by a combination of the shape of the support body with the recess. Preferably, the recess may be designed as a frustoconical, prismatic or cylindrical recess. Such shapes are also provided for the design of the aperture. A movement limitation of the cutting body against radial displacement to the outside is to be achieved, in which the cutting body is provided with a so-called foot, with which it is supported on the side of the aperture mounted parts of the inner surface of the recess. The disadvantages of this deburring tool for high-speed deburring of abutting edges on intersecting bores or on longitudinal and transverse grooves in bores of a workpiece, such as an engine block, are that when the deburring tool enters the bore, the cutting edge (s) is acted upon by the support body Resting spring force on the bore wall and thus produce non-measurable, light-optical visible traces that are undesirable in rubbed holes in the engine block, and the necessary support body replacement when changing the material to be machined and the workpiece. On the other hand is in DE 197 01 267 A1 a machine tool for Abdache the front sides of the teeth of a gear or the like shown. This is achieved with two rotationally driven, simultaneously on different teeth each one of two roof surfaces machined striking knives, which dive with their frontal cutting edges after the cutting process from the tooth gaps and with a third pressure-driven tool in the form of a finger milling for time-parallel grooving Firstabrundung whose axis radially is aligned with the gear and which is pushed back and forth in workpiece alignment in the rhythm of passing teeth, tangentially to the roof pitch and diving. This should additional switch lighting surfaces in the form of a two roof surfaces interconnecting Firstabrundung can be generated, whereby any secondary ridge is removed on the exchange side of the teeth. The entry and exit of the end mill can be stroke or cam controlled. The two beater knives and the end mill are arranged at three different circumferential positions to be machined gear and work at the beginning of each in each case in a raw tooth. As a result, there are teeth that are first thinned and then rounded and teeth that are first rounded and then sealed off. The disadvantage is that in this process technology new burr in the form of a secondary burr arises, which requires an additional operation to eliminate and thus incur further costs. A through JP-S60 197 316 A Known rolling press edging tool for a cylindrical gear to allow edge treatment of the teeth and the front or at the transverse end of the tooth edge of a gear by pressure deformation while measuring during the rolling process. For this purpose, the gear is to be arranged parallel to the tool axis. The rolling press teeth contact the end of the tooth surfaces of the teeth, which are connected to the gear. The gearing conditions can be adjusted by spacers. The disadvantage of the edge treatment tool is that with a deformation of the burr is not eliminated. He can fall under load and thus set aggregates inoperative. The fall is favored by the fact that the material is sprung by the deformation, it is work-hardened and loses its elongation.

Deshalb besteht das Problem der Erfindung darin, eine weitere Ausführungsform eines Entgratwerkzeuges zum Hochgeschwindigkeitsentgraten von Stoßkanten an sich kreuzenden Bohrungen oder an Längs- und Quernuten in Bohrungen eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Motorblocks, nach Hauptpatent 102 15 004 B4 zu schaffen, das die Stoßkanten vorzugsweise an größeren Querbohrungen mit einem Durchmesser ab 3 mm bei einer Vorschub-/Schnittgeschwindigkeitserhöhung qualitätsgerecht in extrem kurzer Zeit entgratet. Die Lösung des vorhandenen Problems besteht in einem Entgratwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Entgratwerkzeuges sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 und 3 angegeben. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Entgratwerkzeuges bestehen darin, dass vorzugsweise größere Querbohrungen in guter Qualität und in einer extrem kurzen Zeit entgratet werden können, da jetzt mehrere Schneiden im direkten Eingriff stehen, die Drehzahl des Entgratwerkzeuges bei gleichen Druckverhältnissen auf > 2000 U/min und der Vorschub auf > 0,08 mm je Anzahl der im Entgratwerkzeug eingesetzten Schneiden erhöht werden kann. Damit sind die Voraussetzungen für den Einsatz des Entgratwerkzeuges in Taktstraßen mit neuesten Fertigungstechnologien gegeben.Therefore, the problem of the invention is to provide a further embodiment of a deburring tool for high-speed deburring of abutting edges on intersecting holes or longitudinal and transverse grooves in bores of a workpiece, such as an engine block, according to main patent 102 15 004 B4, preferably the abutting edges At larger cross bores with a diameter from 3 mm at a feed / cutting speed increase, deburred to quality in an extremely short time. The solution to the existing problem consists in a deburring tool with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the deburring tool are given in the dependent claims 2 and 3. The advantages of the deburring tool according to the invention are that preferably larger transverse bores can be deburred in good quality and in an extremely short time, since now several cutting edges are in direct engagement, the speed of the deburring tool at the same pressure ratios> 2000 U / min and the feed can be increased to> 0.08 mm per number of cutting edges used in the deburring tool. This provides the prerequisites for using the deburring tool in tact lines with state-of-the-art production technologies.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Hierzu zeigt die zugehörige Zeichnung inThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The corresponding drawing in

1: ein rohrförmiges Schaftstück mit drei Durchbrüchen in der Draufsicht und das rohrförmige Schaftstück im Schnitt C-C 1 : a tubular shaft piece with three openings in the plan view and the tubular shaft piece in section CC

Das in 1 in der Draufsicht dargestellte rohrförmige Schaftstück 11 zeigt drei in axialer Richtung um den Betrag von 0,1 mm versetzt angeordnete Durchbrüche 10. Im Schnitt C-C des röhrförmigen Schaftstückes 11 ist weiterhin erkennbar, dass insgesamt sechs Durchbrüche 10, wobei jeweils drei eng nebeneinander und gegenüberliegende Durchbrüche, im rohrförmigen Schaftstück 11 radialsymmetrisch angeordnet sind. Die Durchbrüche 10 nehmen die nicht dargestellten Schneidenkörper mit Schneide auf, wodurch drei Schneiden im direkten Eingriff und drei Schneiden im indirekten Eingriff stehen. Der axiale Versatz um den Betrag m führt dazu, dass der Gesamtvorschub pro Umdrehung des Entgratwerkzeuges bis auf 0,6 mm erhöht werden kann.This in 1 shown in plan view tubular shaft piece 11 shows three in the axial direction by the amount of 0.1 mm offset openings arranged 10 , In section CC of the tubular shaft piece 11 is still recognizable that a total of six breakthroughs 10 , wherein each three closely juxtaposed and opposite openings, in the tubular shaft piece 11 are arranged radially symmetrically. The breakthroughs 10 take the cutting body, not shown, with cutting edge, which are three cutting in direct engagement and three cutting in indirect engagement. The axial offset by the amount m causes the total feed per revolution of the deburring tool can be increased to 0.6 mm.

Claims

Deburring tool for high-speed deburring of abutting edges on intersecting bores or on longitudinal and transverse grooves in bores of a workpiece, such as an engine block, which is rotationally and / or translationally moved in use, with a tool shank ( 1 ), which is a clamping end ( 2 ) and one on the tool-side shank end ( 5 ) arranged as a fixed bearing support body ( 6 ), one more tubular shaft piece ( 11 ) connected by one or more connecting elements ( 13 ) with the tool shank ( 1 ) in breakthroughs ( 10 ) movably mounted, in the axial direction in a plane cutting body ( 21 ), which loose with a game ( 8th ) on the surface of the support body ( 6 ) in the form and dimensions of the surface of the cutting body ( 21 ) is always geometrically different, resting and one under pressure in a through hole ( 12 ) of the tool shank ( 1 ) pressed liquid or gaseous or consisting of a gas-liquid mixture substance the cutting ( 3 ) moved to the outside, according to the main patent 102 15 004 B4 characterized in that at least two closely adjacent breakthroughs ( 10 ) radially symmetrical and offset in the axial direction by an amount m in the tubular shaft piece ( 11 ) are arranged.

Deburring tool according to claim 1, characterized in that the openings ( 10 ) in the tubular shaft piece ( 11 ) are arranged asymmetrically.

Deburring tool according to claim 1 or 2, characterized in that the amount m is smaller than the feed per cutting edge.