DE10332465B4 - Apparatus for internal machining - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (10, 50) zur Innenbearbeitung von Werkstücken (12) mit einer in Richtung einer Bohrungsachse (44) verfahrbaren Spindelaufnahme (15) und einer quer zur Spindelaufnahme angeordneten Spindelanordnung (16), die an ihren äußeren Enden mit mittels einer Antriebseinrichtung (22) antreibbaren, auf einer Spindelachse (45) drehbar gelagerten Bearbeitungswerkzeugen (31, 32; 51, 52) versehen ist, und einer auf der Spindelachse zwischen den Bearbeitungswerkzeugen vorgesehenen axialen Vorschubeinrichtung (27), wobei die Spindelaufnahme (15) in ihrem der Spindelanordnung (16) abgewandten Endbereich mit einer Antriebsachse (46) der Antriebseinrichtung (22) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelaufnahme (15) zusammen mit der Spindelanordnung (16) und der Antriebsachse (46) einen Tragrahmen zur Verbindung der Bearbeitungswerkzeuge (31, 32; 51, 52) mit der Antriebseinrichtung (22) bildet, und zum Antrieb der Spindelanordnung (16) die Spindelanordnung über ein Zugmittelgetriebe (26) mit der Antriebseinrichtung (22) verbunden ist.contraption (10, 50) for the internal machining of workpieces (12) with a in the direction a bore axis (44) movable spindle receptacle (15) and a Spindle arrangement (16) arranged transversely to the spindle receptacle at their outer ends with by means of a drive device (22) drivable, on a Spindle axis (45) rotatably mounted processing tools (31, 32; 51, 52) is provided, and one on the spindle axis between the machining tools provided axial feed device (27), wherein the spindle receptacle (15) in its spindle arrangement (16) end region facing away with a drive axle (46) of the drive device (22) is connected, characterized in that the spindle receptacle (15) together with the spindle assembly (16) and the drive axle (46) a support frame for connecting the machining tools (31, 32; 51, 52) with the drive means (22), and to the drive the spindle arrangement (16) the spindle arrangement via a traction mechanism (26) is connected to the drive device (22).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Innenbearbeitung von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to an apparatus for internal machining from workpieces to the preamble of claim 1.
Bei den bekannten Verfahren zur Innenbearbeitung, wie beispielsweise dem Innenrundschleifen, erfolgt eine abrasive Bearbeitung der Bohrungsoberfläche mittels einer Schleifscheibe oder eines Schleifzylinders, der mit einer parallel zur Bohrungsachse verlaufenden Rotationsachse relativ zum Werkstück rotiert. In der Regel werden dabei das Werkstück und das Schleifwerkzeug in gegensinnige Rotationsbewegungen versetzt, wobei sich eine Schleifkontaktfläche in Längsrichtung der Bohrungsachse zwischen dem Schleifwerkzeug und der Bohrungsoberfläche ergibt. Überlagert wird die Rotationsbewegung des Schleifwerkzeugs durch eine Vorschubbewegung in Rotationsachsenrichtung bzw. durch eine Vorschubbewegung des Werkstücks gegenüber dem Schleifwerkzeug in Richtung der Bohrungsachse. Ähnliche Kontaktverhältnisse sind bei einer spanenden oder honenden Bearbeitung der Bohrungsoberfläche ebenso gegeben wie bei einer Walzbearbeitung.at the known method for internal machining, such as the internal cylindrical grinding, there is an abrasive machining of the bore surface by means of a grinding wheel or a grinding cylinder, with a parallel to the bore axis extending axis of rotation relative to Workpiece rotates. As a rule, the workpiece and the grinding tool are doing this offset in opposite directions rotational movements, with a sliding contact surface in the longitudinal direction the bore axis between the grinding tool and the bore surface results. overlapped is the rotational movement of the grinding tool by a feed motion in rotation axis direction or by a feed movement of the workpiece across from the grinding tool in the direction of the bore axis. Similar Contact relations are the same for machining or honing the bore surface given as in a rolling process.
Auf Grund der relativ großen Kontaktfläche zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück ergibt sich insbesondere beim Schleifen, also einer abrasiven Bearbeitung der Bohrungsoberfläche mittels sogenannter geometrisch unbestimmter Schneide, durch die zwischen den Schleifkörnern des Schleifwerkzeugs und der Bohrungsoberfläche ablaufenden Scher-, Trenn- und Reibvorgänge eine große Wärmeentwicklung, die nur zu einem Teil mit den Werkstückspänen abgeführt werden kann. Damit kommt es bei der konventionellen Innenrundbearbeitung zu einer erheblichen thermischen Belastung des Werkstücks, die im Falle einer Schleifbearbeitung häufig zu einem sogenannten „Schleifbrand" am Werkstück sowie am Werkzeug führen kann. Entsprechende Bedeutung kommt daher einer Verminderung der Wärmeentwicklung zu.On Reason of the relatively large Contact area between the tool and the workpiece results in particular when grinding, so an abrasive machining the bore surface by means of a so-called geometrically indefinite cutting edge through which between the abrasive grains the grinding tool and the bore surface running shear, separation and rubbing a big Heat, which can be dissipated only partially with the workpiece chips. That's it in the conventional internal rounding to a considerable thermal load of the workpiece, which in the case of grinding often leads to a so-called "grinding burn" on the workpiece as well lead the tool can. Corresponding importance is therefore a reduction of heat generation to.
Weiterhin erweist sich insbesondere bei einer Innenbearbeitung tiefer Bohrungen die Geometrie der bei konventioneller Innenbearbeitung, wie insbesondere dem Innenrundschleifen, eingesetzten Vorrichtungen als nachteilig betreffend die erreichbare Maßhaltigkeit. Wegen der regelmäßig fliegenden Lagerung des Schleifwerkzeugs am Ende eines Werkzeugschafts, der ausreichend lang sein muss, um einen Vorschub des Schleifwerkzeugs über die gesamte Tiefe der zu bearbeitenden Bohrungsoberfläche zu ermöglichen, weisen die bekannten Vorrichtungen entsprechend große Nachgiebigkeiten auf. Um Ausweichbewegungen des Schleifwerkzeugs und daraus resultierende Maßungenauigkeiten so weit wie möglich zu verhindern, wird die Anpresskraft im Kontaktbereich reduziert, wodurch geringere Abtragsraten und entsprechend längere Fertigungszeiten bedingt sind.Farther proves to be particularly in an internal machining deep holes the geometry of conventional internal machining, in particular the internal cylindrical grinding, used devices as disadvantageous concerning the achievable dimensional stability. Because of the regular flying storage of the grinding tool at the end of a tool shank which is sufficient must be long to advance the grinding tool over the entire To allow depth of the bore surface to be machined, have the known Devices correspondingly large Reflections on. To avoid evasive movements of the grinding tool and resulting dimensional inaccuracies as far as possible To prevent the contact force is reduced in the contact area, resulting in lower removal rates and correspondingly longer production times are conditional.
Aus
der
Aus
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Die
Ausgehend von dem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Innenbearbeitung von Werkstücken vorzuschlagen, die auch die Innenbearbeitung sehr tiefer Bohrungen ermöglicht, ohne dass zu starke Schwingungen auftreten können.outgoing The invention is based on the object of the prior art to propose a device for internal machining of workpieces, which also The internal machining allows very deep holes without being too strong Vibrations may occur.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a device having the features of the claim 1 solved.
Erfindungsgemäß ist eine besonders steife Ausbildung der gesamten Vorrichtung möglich, die auch die Innenbearbeitung sehr tiefer Bohrungen ermöglicht, ohne dass zu starke Schwingungen auftreten können, wenn die Spindelaufnahme zusammen mit der Spindelanordnung und der Antriebsachse einen Tragrahmen zur Verbindung der Bearbeitungswerkzeuge mit der Antriebseinrichtung bildet.According to the invention is a Particularly rigid training of the entire device possible, which also The internal machining allows very deep holes without being too strong Vibrations can occur when the spindle holder together with the spindle assembly and the Drive axle a support frame for connecting the machining tools forms with the drive device.
Dadurch, dass zum Antrieb der Spindelanordnung die Spindelanordnung über ein Zugmittelgetriebe mit der Antriebseinrichtung verbunden ist, ist selbst bei großen Abständen zwischen der Spindelanordnung und der Antriebseinrichtung eine relativ leichtgewichtige Ausbildung des zwischen der Antriebseinrichtung und der Spindelanordnung wirksamen Getriebes möglich.Thereby, that for driving the spindle assembly, the spindle assembly via a Zugmittelgetriebe is connected to the drive device is itself at big intervals between the spindle assembly and the drive means a relatively lightweight Training the between the drive device and the spindle assembly effective transmission possible.
Im Fall einer Verwendung der Vorrichtung zur Schleifbearbeitung erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Bearbeitungswerkzeuge als plane Schleifscheiben ausgebildet sind, die eine kostengünstige und effektive Bearbeitung der Bohrungsoberfläche ermöglichen.in the Case of using the apparatus for grinding It is advantageous if the processing tools as a plane Grinding wheels are formed, which are inexpensive and enable effective machining of the bore surface.
Insbesondere zur Erzeugung besonderer Querschnittsgeometrien längs der Bohrungsachse des Werkstücks können aber auch abweichende Formen für die Schleifscheiben zum Einsatz kommen. So erweist es sich zur Herstellung einer zumindest abschnittsweise balligen Querschnittskontur in der zylindrischen Bohrung, wie sie beispielsweise im Rahmen der Herstellung von Lagerringen für Pendellager erforderlich ist, als vorteilhaft, wenn die Schleifscheiben als sogenannte „Topfscheiben" ausgebildet sind.Especially for generating special cross-sectional geometries along the Hole axis of the workpiece can but also different forms for the grinding wheels are used. So it turns out for the production an at least partially crowned cross-sectional contour in the cylindrical Bore, as for example in the context of the production of bearing rings for self-aligning bearings is required, as advantageous when the grinding wheels than so-called "cup wheels" are formed.
Für den Fall, dass die Vorrichtung zur Fräsbearbeitung eingesetzt werden soll, kann dies einfach dadurch geschehen, dass die Bearbeitungswerkzeuge als Fräswerkzeuge ausgebildet sind.In the case, that the device for milling is to be used, this can be done simply by that the machining tools as milling tools are formed.
Für den Fall, dass die Vorrichtung zur Walzbearbeitung verwendet werden soll, ist es möglich, die Bearbeitungswerkzeuge als Walzwerkzeuge auszubilden.In the case, that the device should be used for rolling, is it possible that Form machining tools as rolling tools.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung und das damit durchführbare Verfahren an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:following become preferred embodiments the device and thus feasible method on hand of Drawings explained in more detail. It demonstrate:
Die
Bearbeitungsvorrichtung
An
den der Spindelanordnung
Sowohl
die Spindelanordnung
Wie
Zur
Durchführung
einer Schleifbearbeitung einer im Werkstück
Zur
Durchführung
einer gleichmäßigen Schleifbearbeitung
der gesamten Bohrungsoberfläche
Aus
den vorstehenden Ausführungen
wird deutlich, dass somit auch die Tiefe einer Bohrung keinen Einfluss
hat auf die Qualität
der Schleifbearbeitung. Aufgrund der relativ klein ausgebildeten Schleifkontaktbereiche
Aus
Die
in
Die
als Topfscheiben ausgebildeten Schleifscheiben
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- 2003-07-16 DE DE10332465A patent/DE10332465B4/en not_active Expired - Fee Related
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