DE19533579A1 - Verfahren zum Entgraten eines Werkstücks - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entgraten eines Werkstücks gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch und auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem unabhängigen Einrichtungsanspruch.

Es ist schon lange bekannt, die beim mechanischen Bearbeiten von Werkstücken auf spanabhebenden Bearbeitungsmaschinen entstehenden Grate und auch die in der Druck­ gußtechnik entstehenden Grate aufgrund von Formenspalten zu entfernen. Hierzu werden im Anschluß an die Fertigung der entsprechenden Teile Entgratungsvorgänge nachgeschal­ tet, die in der Regel aus einem Abschleifen, Abschneiden oder Abbrechen des Grates be­ stehen, die aber in jedem Fall zu einer Verlängerung der Herstellzeit des fertigen entgrateten Werkstückes führen, weil nämlich der Entgratungsvorgang dem eigentlichen Herstellvorgang regelmäßig nachgeschaltet ist.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, das Entgraten, insbesondere der bei der mechanischen Bearbeitung entstehender Grate von Bauteilen, ohne Einsatz spanabhe­ bender Werkzeuge vorzunehmen.

Die Lösung der Aufgabe liegt bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art beziehungsweise bei der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens in den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.

Hieraus resultiert der Vorteil, daß die Herstellzeit der fertigen Werkstücke drastisch reduziert werden kann, weil nämlich die einzelnen Entgratungsvorgänge seitlich parallel zu anderen Arbeitsvorgängen geschaltet werden. Allenfalls der Entgratungsvorgang zum Entfernen des letzten Grates wird noch der Herstellzeit zugeschlagen.

In Ausgestaltung der Erfindung werden die Merkmale des ersten abhängigen Patentan­ spruchs vorgeschlagen, die zu dem Effekt führen, daß zum Entgraten die gleiche Flüssigkeit genommen werden kann, die ohnehin zum Kühlen des Werkstücks während seiner mecha­ nischen Bearbeitung benutzt wird, beispielsweise Schneidemulsion.

Die Merkmale des zweiten abhängigen Verfahrensanspruchs erzielen als Vorteil, daß in der meist ohnehin vorhandenen Abdeckkammer einer Dreh- oder Fräsmaschine das Entgraten mit dem Hochdruckstahl durchgeführt werden kann, so daß also die verwendete Schneid­ emulsion nicht in der Umgebung der Werkzeugmaschine verspritzt wird. Nach dem Entgra­ ten fließt die Schneidemulsion mit den Gratteilen ab, kann am Boden der Kammer gesam­ melt werden und wird nach Filterung erneut der Hochdruckpumpe zugeführt, um erneut ver­ wendet zu werden.

Es ist besonders vorteilhaft, den Druck gemäß dem dritten abhängigen Patentanspruch zu wählen, weil hiermit die besten Ergebnisse erzielt worden sind. In diesem Zusammenhang sind auch die Merkmale des letzten abhängigen Verfahrensanspruchs günstig, weil sich ge­ zeigt hat, daß mit einem geringeren Durchsatz eine vollständige Entgratung nicht möglich ist und daß ein höherer Durchsatz nicht zu besseren Ergebnissen führt.

Die Einrichtung gemäß dem ersten abhängigen Einrichtungsanspruch führt dazu, daß ent­ weder ohnehin an einer spanabhebenden Bearbeitungsmaschine vorhandene Teile als Ent­ gratungsraum mitgenutzt werden oder, wenn diese nicht vorhanden sind, es ist möglich, mit einer einfachen Nachrüstung die spanabhebende Werkzeugmaschine für den Entgratvor­ gang mit zu nutzen.

Die Merkmale des zweiten abhängigen Einrichtungsanspruchs bewirken eine Ablenkung und permanente Bewegung des Hochdruckstrahls, so daß der gesamte Draht am Werkstück sicher entfernt wird, es ist aber damit auch möglich, in einem Entgratungsvorgang mehrere Grate zu entfernen.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teils einer spanabhebenden Werkzeugmaschine und

Fig. 2 ein Detail aus der Fig. 1.

Eine spanabhebende Werkzeugmaschine 1 weist eine Kammer 2 auf, deren Innenraum 3 von einem Deckel 4 spritzdicht verschließbar ist, wobei der Deckel über eine Anlenkvorrich­ tung 5 positioniert werden kann.

Bei der Werkzeugmaschine kann es sich insbesondere um eine Dreh- oder Fräsmaschine handeln, die mit einer Welle 6 versehen ist, die ein Spannfutter 7 trägt, in dem ein zu bear­ beitendes und zu entgratendes Werkstück 8 gehalten ist. Dieses Werkstück wird zum Bei­ spiel mit einem Bohrer 9, einem Fräser oder dergleichen spanabhebenden Werkzeug bear­ beitet, wobei in der Regel mehrere Arbeitsgänge hintereinander oder auch zum Teil parallel von den unterschiedlichsten Werkzeugen am Werkstück 8 durchzuführen sind.

Bei dieser spanabhebenden Bearbeitung entstehen naturgemäß Grate. Zu deren Entfernung ist eine Hochdruckdüse 10 mit ihrer Strahlaustrittsöffnung 11 auf den oder die Grate am Werkstück 8 gerichtet, so daß der dort austretende Hochdruckstrahl 12 auf den bezie­ hungsweise die Grate trifft.

Der auf die Grate treffende Strahl bricht die Grate ab, als Strahlflüssigkeit wird Bohr- oder Schneidölemulsion verwendet. Diese sammelt sich zusammen mit den Gratteilen am Boden 13 der Kammer 2 und gelangt über einen Auslaß 14 im Boden zu einem Filter 15. Vom Filter führt eine Ansaugleitung 16 zu einer Hochdruckpumpe 17, die über eine Hochdruckleitung 18 mit der Hochdruckdüse 10 verbunden ist.

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Werkstück 8 zum Beispiel drei Bohrungen 19, 20 und 21 aufweist, die alle zueinander senkrecht stehen und zum Teil Stufencharakter haben, wo­ bei die Bohrung 21 gerade von dem Bohrer 9 gebohrt wird. Die Bohrungen 19 und 20 sind bereits gebohrt, hier befinden sich Grate 22. Auf diese Grate ist der Hochdruckstrahl 12 ei­ ner als Kugelrotationsdüse ausgestalteten Hochdruckdüse 10 gerichtet, deren Strahlöffnung 11 den Graten zugewandt ist.

Während also der Bohrer 9 gerade die Bohrung 21 bohrt oder aufbohrt, werden bereits auf­ grund früherer Bohrungen entstandene Grate 22 parallel zur Bohrzeit des Bohrers 9 in der Bohrung 21 entfernt. Diese Gratentfernungszeiten gehen somit nicht in die Herstellzeit ein.

Der durchmesserkleinere Bereich 23 der Bohrung 21 ist bereits gefertigt und schon bereits entgratet, und zwar während der Zeit, in der die Bohrungen 19 und 20 gebohrt wurden. Da die Bohrung 21 eine Aufbohrung der durchmesserkleineren Bohrung 23 darstellt, entsteht am Abschluß des Herstellvorgangs für die Bohrung 21 kein Grat, somit muß am Ende der Herstellzeit auch nicht gesondert diese Bohrung entgratet werden. Durch geschickte Wahl der Bohrvorgänge ist es somit möglich, alle Entgratungszeiten in andere Herstellzeiten des Werkstücks zu legen.

Entsprechende Überlegungen würden auch Platz greifen, wenn das erfindungsgemäße Verfahren auch bei Fräs-, Schrubb-, Säge- oder sonstige spanabhebende Bearbeitungsvor­ gänge angewandt wird, es ist dann immer dafür Sorge zu tragen, daß an den Schluß des gesamten Bearbeitungsvorgangs ein Arbeitsvorgang gelegt wird, der schlußendlich keinen Entgratungsvorgang mehr bedingt. Dann ist es möglich, alle anderen Entgratvorgänge in ohnehin anderweitig notwendige Herstellzeiten zu legen.

Bei der Erfindung wurde davon ausgegangen, daß die spanabhebende Werkzeugmaschine, hier die Drehbank 1, die Kammer 2 schon deswegen besitzt, da ohnehin mit Kühlung des Werkstücks 8 beziehungsweise des Bohrers 9 gearbeitet wird. Daher ist es möglich, diese bereits vorhandene spritzflüssigkeitsdichte Kammer 2 für das Entgraten mit auszunutzen. Ist so etwas beispielsweise bei einer anders ausgestalteten spanabhebenden Werkzeugma­ schine, wie einer Hobelbank oder einer Fräsmaschine, nicht vorgesehen, so müßte eine solche Kammer 2 an die spanabhebende Werkzeugmaschine angefügt werden.

Es ist weiterhin ohne weiteres ersichtlich, daß von der Leitung 14 beziehungsweise der Lei­ tung 16 eine weitere Leitung abzweigen kann, die mit einer weiteren Pumpe versehen ist und die lediglich dazu dient, das Werkstück 8 und/oder den Bohrer 9 oder ein anderes Werkzeug mit Kühlflüssigkeit zu überschütten.

Claims (5)

1. Verfahren zum Entgraten eines Werkstücks (8) mittels eines Hochdruckstrahls (12) eines fluiden Mediums, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hochdruckstrahl (12) aus einer Flüssigkeit be­ steht, die der Kühlflüssigkeit einer mechanischen Bearbeitung entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer Kammer (2) einer spanabhebenden Bearbeitungsmaschine (1) ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es während anderer mechanischer Bearbeitungsvorgänge am Werkstück (8) durchgeführt wird.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Düse (10), deren Strahlaustrittsöffnung (11) auf das zu ent­ gratende Werkstück (8) gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (10) in einer Kammer (2) einer spanabhebenden Werkzeugmaschine (1) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Kugel­ rotationsdüse (10).