DE19934393B4 - Kombiniertes Werkzeug zur Bearbeitung von rotationssymmetrischen Bohrungen in Werkstücken - Google Patents

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Abstract

Kombiniertes Werkzeug zur gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden spanenden und umformenden Bearbeitung von rotationssymmetrischen Bohrungen in Werkstücken, bestehend aus einem Zerspankopf (1) mit einer oder mehreren Schneiden (7) und einem nachfolgend fluchtend auf einem Werkzeugschaft (4) angeordneten Walzkopf (2). Der Zerspankopf (1) und der Walzkopf (2) sind zum einen durch Schneidenhalter (6) tragende Verstellkeile (9) und zum anderen durch Aufnahmen für Walzelemente (11) tragende Verstellkeile (9) im Durchmesser variabel. Die zum Walzen erforderlichen Walzelemente (11) sind am Umfang des Walzkopfes (2) verteilt und bezüglich der Vorschubbewegung des Werkzeuges in Abhängigkeit des Arbeitsvorschubes und der aktiven Walzkörperlänge in Längsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet. Der Zerspankopf (1) und der Walzkopf (2) sind über eine Schnittstelle miteinander verbunden am Werkzeugschaft (4) einzeln und austauschbar befestigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Werkzeug zur gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden spanenden und umformenden Bearbeitung von rotationssymmetrischen Bohrungen in Werkstücken.
  • Ein kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug zur Bearbeitung von rotationssymmetrischen Bohrungen ist aus der Offenlegungsschrift DE 26 44 292 bekannt. Dieses besteht aus einem Schälmesserkopf und einem dahinter angeordneten Glattwalzkopf. Zwischen diesen Köpfen befindet sich eine ausschließlich ein Drehmoment übertragende Kupplung, die einen Achswellenparallelversatz und eine Winkelstellung der Achsen von Glattwalzkopf und Schälmesserkopf zulässt. Der Glattwalzkopf ist hinter dem Schälmesserkopf mittels Federelementen radial schwimmend und mittenrückstellend auf dem Werkzeugschaft gelagert.
  • Mit diesem Werkzeug kann der Innenraum von langen, sich durchbiegenden Rohren in einem Arbeitsgang bearbeitet werden. Jedoch muss für jeden Rohrdurchmesser ein extra Werkzeug eingesetzt werden, so dass sich der Einsatz nur bei großen Serien lohnt bzw. ein großes Werkzeugmagazin bestehen muss. Zum Bearbeiten von abgestuften rotationssymmetrischen Innenräumen sind mindestens zwei Werkzeuge erforderlich.
  • Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, ein kombiniertes Werkzeug zur gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden spanenden und umformenden Bearbeitung von rotationssymmetrischen Bohrungen in Werkstücken zu schaffen, das einstellbar für Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden kann und dass eine bessere Krafteinleitung der Bearbeitungskräfte ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im ersten Anspruch genannten Merkmalen gelöst. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. durch Schneidenhalter tragende Verstellkeile bzw. durch Aufnahmen für Walzelemente tragende Verstellkeile im Durchmesser variabel. Die zum Walzen erforderlichen Walzelemente sind am Umfang des Walzkopfes verteilt und bezüglich der Vorschubbewegung des Werkzeuges in Abhängigkeit des Arbeitsvorschubes und der aktiven Walzelementelänge in Längsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet. Der Zerspankopf und der Walzkopf können über eine Schnittstelle miteinander verbunden am Werkzeugschaft einzeln und austauschbar befestigt sein.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Walzelemente ist das kombinierte Werkzeug produktiver, da unter der Forderung der vollständigen Überwalzung der Werkstückoberfläche ein höherer Vorschub ermöglicht wird. Mit dem Werkzeug können sowohl Durchgangsbohrungen als auch Grundbohrungen bearbeitet werden.
  • Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt in
  • 1 die Darstellung eines kombinierten Werkzeugs mit Zerspankopf und Walzkopf
  • 2 eine Abwicklung der Walzelementeanordnung
  • Ein kombiniertes Werkzeug zur gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden spanenden und umformenden Bearbeitung von rotationssymmetrischen Bohrungen in Werkstücken besteht aus einem Zerspankopf 1 und einem Walzkopf 2, die miteinander über einen Adapter 3 verbunden und auf einem Werkzeugschaft 4 befestigt sind. Der Zerspankopf 1 besteht aus paarig angeordneten, radial verschiebbaren und mit Schrauben 5 gelagerten Schneidenhaltern 6, die Schneiden 7 tragen, und zwischen den Schneidenhaltern 6 mittels Spindeln 8 bewegbaren Verstellkeilen 9. Der Walzkopf 2 besteht aus mit Schrauben 5 gelagerten Aufnahmen 10 für Walzelemente 11, zwischen denen mittels Spindeln 8 bewegbaren Verstellkeilen 9 angeordnet sind. Die Walzelemente 11 sind in Längsrichtung des Werkzeugschaft 4 gegeneinander versetzt angeordnet. In 2 ist die Abwicklung von zwei Walzelementen 11 dargestellt. Dabei ist „x" die aktive Länge des Walzelementes 11, „a" der Abstand der Walzelemente 11 am Umfang des Walzkopfes 2 = π d/2, „d" der eingestellte Arbeitsdurchmesser des Walzkopfes 2, „b" der Versatz der Walzelemente 11 gegeneinander, „f" der Vorschubweg des Walzkopfes 2, „c" der Vorschubweg bis zum i + 1. Walzelement 11 und „i" die zugeordnete laufende Nummer jedes Walzelementes 11.
    • 1
    Zerspankopf
    2
    Walzkopf
    3
    Adapter
    4
    Werkzeugschaft
    5
    Schraube
    6
    Schneidenhalter
    7
    Schneide
    8
    Spindel
    9
    Verstellkeil
    10
    Aufnahme
    11
    Walzelement
    „x"
    aktive Lange
    „a"
    Abstand der Walzelemente 11
    „d"
    eingestellter Arbeitsdurchmesser des Walzkopfes 2
    „b"
    Versatz der Walzelemente 11
    "f"
    Vorschubweg des Walzkopfes 2
    „c"
    Vorschubweg bis zum i + 1. Walzelement 11
    „i"
    zugeordnete laufende Nummer jedes Walzelementes 11

Claims (3)

  1. Kombiniertes Werkzeug zur gleichzeitigen oder aufeinander folgenden spanenden und umformenden Bearbeitung von rotationssymmetrischen Bohrungen in Werkstücken, bestehend aus einem Zerspankopf (1) mit mehreren Schneiden (7) und einem nachfolgend fluchtend auf einem Werkzeugschaft (4) angeordneten Walzkopf (2), wobei der Zerspankopf (1) durch Schneidenhalter (6) tragende Verstellkeile (9) und der Walzkopf (2) durch Aufnahmen für Walzelemente (11) tragende Verstellkeile (9) im Durchmesser variabel sind und dass die Verstellkeile (9) in einer Richtung bewegbar sind, die senkrecht zur Werkzeugachse verläuft.
  2. Kombiniertes Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Walzen erforderlichen Walzelemente (11) am Umfang des Walzkopfes (2) schraubenwindungsartig aufsteigend, bezüglich der Vorschubbewegung des Werkzeuges in Abhängigkeit des Arbeitsvorschubes und der aktiven Walzkörperlänge in Längsrichtung versetzt angeordnet sind.
  3. Kombiniertes Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zerspankopf (1) und der Walzkopf (2) über eine Schnittstelle miteinander verbunden am Werkzeugschaft (4) einzeln und austauschbar befestigt sind.
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