DE2239375B2

DE2239375B2 - Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von Kurbelwellen oder dergleichen

Info

Publication number: DE2239375B2
Application number: DE2239375A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1972-08-10
Filing date: 1972-08-10
Publication date: 1974-08-08
Also published as: DE2239375C3; DE2239375A1; JPS5540366B2; AT321674B; JPS4946283A

Description

Zur spanabhebenden Bearbeitung von Kurbelwellen od. dgl. sind Werkzeuge bekannt, die aus einem am In- as nenumfang mit Spanwerkzeugen bestückten Ring bestehen, der in einer Werkzeugeinheit drehbar zu lagern ist(DT-AS 1 552 803).

Insbesondere sind derartige Werkzeuge bekannt, bei denen der Ring am Innenumfang mit Hartmetallschneiden bestückt ist und nicht unmittelbar in der Werkzeugeinheit zu lagern ist, sondern an seinem Außenrand am Innenrand eines ringförmigen Trägers befestigt ist, der seinerseits in einer Wvrkz. ugeinheit drehbar gelagert ist (DT-OS 1 752 091).

Bei diesen bekannten Werkzeugen fließt die bei der Bearbeitung entstehende Wärme über die spangebenden Werkzeuge in den Ring und gegebenenfalls den ringförmigen Träger, so daß sich dieser gegenüber der Werkzeugeinheit dehnt. Durch diese Dehnung werden die Lager sehr hoch beansprucht, sofern sie nicht mit entsprechendem Spiel ausgeführt sind, was wiederum unerwünscht ist.

Andererseits ist bekanntlich eine Flüssigkeitskühlung von derartigen hartmetallbestückten Werkzeugen nicht möglich, weil die Hartmetallschneiden den durch Flüssigkeitskühlung entstehenden Wärmespannungen nicht gewachsen sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Wärmedehnung des ringförmigen Trägers zu beseitigen. Grundsätzlich wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wärmeübergang zum äußeren Teil des ringförmigen Trägers behindert wird und speziell der äußere Teil des ringförmigen Trägers mit der Lagerung luftgekühlt wird.

Um das zu erreichen, wird ein Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von Kurbelwellen od. dgl., bestehend aus einem am Innenumfang mit Hartmetall bestückten Ring, der an seinem Außenrand am Innenrand eines ringförmigen Trägers befestigt ist, der seinerseits in einer Werkzeugeinheit drehbar gelagert ist, erfindungsgemäß so ausgebildet, daß der Träger radial außerhalb der Befestigung des hartmetallbestückten Ringes mit Durchbrüchen versehen ist und die Stege zwischen benachbarten Durchbrüchen turbinenschaufeiartig ausgebildet sind. Durch die Durchbrüche wird die Wärmeleitung von innen nach außen erheblich heraheesetzt. und durch die turbinenschaufelartige Ausbildung Jer Stege /wischen benachbarten Durehbrüehen wird bei rotierendem Werkzeug ein kraftiger Luftstrom erzeugt, der einmal die Stege selbst, zum anderen aber auch vor allem den äußeren Teil des Ringes wirksam kühlt, so daß der äußere Teil des Trägers mit der Lagerung im Betrieb nicht merklich erwärmt wird und sich deshalb auch nicht dehnt Wärmedehnunger, des inneren Teils gegenüber dem Süßeren Teil des Werkzeuges werden im wesentlichen von den Stegen aufgenommen, so daß auf die Lagerung prakMsch keine Kraft mehr übertragen wird

Bei Fräsköpfen ist es bekannt, radial innerhalb der Spanwerkzeuge Durchbrüche vorzusehen, die den von einer Absaugvorrichtung für Späne erzeugten Luftstrom durchlassen (CH-PS 335 216). Eine Kühlwirkung und Behinderung des Wärmeübergangs wird hier weder angestrebt noch erreicht

Zur Kühlung von Wellenlagern ist es bekannt, war meleitende Scheiben auf die Welle aufzusetzen, die gc wünsehtenfalls mit Lüfterflügeln zur Luftforuerung aus gestaltet sind (DT-Gbm 1 961 592; Palmgren: »Grundlagen der Wälülagertechnik«, 2. Auflage, Sum gart. S. 181). In grundsätzllich ähnlicher Weise ist es bekannt. Wärme aus einer Kupplung durch ein Radialventilatorrad bildende Schaufeln abzuführen (DT-Ps 1 675 073).

Weiterhin ist es bekannt, bei umlaufe'iden Schälma schinen-Messerköpfen Turbinenschaufeln am Uml"a;-,_t> vorzusehen, die dem Antrieb, gegebenenfalls dun-h eine Kühlflüssigkeit, dienen (DT-PS I188 4H; I 225 019). Ir. allen diesen Fällen befinden sich die ;sK Turbinenschaufeln zu bezeichnenden Flügel oder Schaufeln weder im Kraft- noch im Wärmeflußweg \υι· der Wärmequelle zum Lager, so daß die mit der Erfindung angestrebte Entlastung des Lagers von Dehnur. gen des erwärmten Teils weder angestrebt noch erreicht wird und auch noch nicht einmal die Möglichen zu erkennen ist, die angestrebte Wirkung durch turt: nenschaufelartige Stege im Kraft- i'id WärmefluQwch' zu erreichen.

Um auch die geringfügigen restlichen Kräfte von dor Lagerung fernzuhalten, wird gemäß einer speziellen Ausbildung der Erfindung die Lagerung des ringförmigen Trägers axial gegen den hartmetallbestückten Ring versetzt auf einem axial auskragenden Flansch angeordnet, so daß der Außenteil des Trägers auf axialer Höhe des hartmetallbestückten Ringes noch eine be grenzte Dehnungsmöglichkeit hat, ohne daß die Lager belastet werden. Es ist dann auch bei sehr großen Durchmessern des Werkzeuges möglich, zur Lagerung spielfrei vorgespannte Lager zu verwenden, die besonders bei hohen Drehzahlen und hohen Zerspanungskräften zur störungsfreien Führung des Werkzeugs erwünscht sind. Bei Gewindewirbelmaschinen, bei denen kein geschlossener Ring verwendet wird, der mit Spanwerkzeugen bestückt ist, sondern ein mit radial verlaufenden öffnungen versehener Ring, in den Gewindestähle radial eingesetzt sind, sind die Gewindestähle auch gegen das Lager versetzt (DT-PS 915 290). Bei solchen Maschinen spielen die erwähnten Erwärmungsprobleme, wenn überhaupt, nur eine untergeordnete Rolle.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch eine Werkzeugeinheit zur spanabhebenden Bearbeitung von Kurbelwellen od. dgl. mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Werkzeug und

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Fig.2 einen TeiUchnitt längs der Linie H-Il in Fig. U

Die in F i g. 1 teilweise durgestellte Werkzeugeinheit zur spanabhebenden Bearbeitung von Kurbelwellen wie ti besteht aus einem in nicht naher dargestellter s Weise geführten Schlitten 12, in dem mit einem spielfrei vorgespannten Lager 13 ein Werkzeug 14 drehbar gelagert ist, das aus einem Außenring 15 und einem Innenring 16 besteht, der mit Hartmetallschneiden 17 bestückt ist. die mit einem zu bearbeitenen Zapfen der Kurbelwelle U in Eingriff kommen. Der Innenring 16 ist in üblicher, nicht näher dargestellter Weise an seinem Außenrand am Innenrand des Außenringes 15 befestigt, beispeilsweise durch Schrauben.

Radial außerhalb des Innenringes 16 und der zugehörigen Befestigung ist der Außenring 15 mit Durchbrüchen 22 (Fig.2) versehen, und die zwischen den Durchbrüchen 22 stehengebliebenen Stege 23 sind unier einem Winkel von beispielsweise 60° zur Drehachse 18 des Werkzeuges geneigt und haben einen angenä- ao hert stromlinienförmigen Querschnitt. Die Annäherung an die Stromlinienform ist so gut, wie ohne allzu großen Aufwand erreichbar ist, d.h. soweit die Stromlinienform durch gerade und kreisförmig verlaufende Bearbeitungsflächen erreicht werden kenn. Durch die Schrägstellung und die Formgebung ergibt sich eine lurbinenschaufelartige Ausbildung der Stege 23.

Wenn also das Werkzeug im Sinne des Pfeiles 19 (F i g. 2) rotiert, fördern die Stege 23 Luft durch die Durchbrüche 22 im Sinne des Pfeiles 20, so daß ein etwa parallel zur Achse 18 gerichteter Luftstrom entsteht, der an den Stegen 23 und dem äußeren Teil des Außenringes 15 entlangstreicht und diese kühlt

Das Lager 13 ist axial gegen den Jnnenring 16 versetzt und befindet sich auf einem axial vom Außenring 15 vorkragenden Flansch 21. Wie eingangs bereits erläutert wurde, werden dadurch kleine Dehnungen des Außenringes 15 in radialer Richtung möglich, ohne daß die vorgespannten Lager 13 merklich belastet werden. Dadurch ist es wiederum möglich, dieses Lager 13 spielfrei vorzuspannen, ohne daß eine Verkürzung der Lebensdauer durch starke Belastung befürchtet werden müliie.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

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Patentansprüche:

t. Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von Kurbelwellen od. dgl, bestehend «us einem am £ Innenumfang mit Hartmetatlschneiden bestückten Ring, der an seinem Außenrand am Innenrand eines ringförmigen Trägers befestigt ist, der seinerseits in einer Werkzeugeinheit drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ra- dial außerhalb der Befestigung des hartmetallbestückten Ringes mit Durchbrochen versehen ist und die Stege zwischen benachbarten Durchbrochen turbinenschaufetartig ausgebildet sind.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn- »5 zeichnet, daß die Lagerung des ringförmigen Trägers axial gegen den hartmetallbestückten Ring versetzt auf einem axial auskragenden Flansch angeordnet ist.