DE2362788B2 - Verfahren zum Schälen und Glattwalzen von durchgehenden Bohrungen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Schälen und Glattwalzen von durchgehenden Bohrungen und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schälen und ''
Glattwalzen von durchgehenden Bohrungen mit Hilfe eines einen Schälkopf mit einem Schälmesser und einen
radialsymmetrisch wirkenden Glattwalzkopf aufweisenden Schäl- und Glattwalzwerkzeugs und eines in
Vorlaufrichtung des Schäl- und Glattwalzwerkzeugs in w)
die Bohrung geleiteten Fluidstroms sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei dem bekannten Verfahren bzw. Schäl- und Glattwalzwerkzeug (Zeitschrift »technica« 1972, Nr. 18,
Seite 1542 oder DE-OS 22 09 234) sitzt der Schälkopf in *··
Vorlaufrichtung gesehen vor dem Glattwalzkopf, und im Vorlauf wird gleichzeitig geschält und glattgewalzt.
In Vorlaufrichtung wird ein ölstrom geleitet, der die
beim Schälen entstehenden Späne mitnimmt, bevor der Glattwalzkopf die soeben geschälte Innenfläche der
Werkstückbohrung bearbeitet. Um zu verhindern, daß die Schälspäne in den Walzbereich gelangen, ist
zwischen Schälkopf und Glattwalzkopf eine Stauscheibe bzw. eine Staukappe geschaltet, die Aussparungen
für den Durchtritt von Öl aufweist Die Stauscheibe bzw, -kappe weist einen Abstand von der Werkstückbohrung
auf, so daß dennoch gelegentlich Schälspäne duidi den
Spalt zwischen der Innenseite der Werkstückbohrung und dieser Scheibe bzw. Kappe oder durch die
Aussparungen in den Walzbereich gelangen.
Um eine optimale Oberflächengüte zu erzielen, müssen Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl bei
beiden Werkzeugköpfen jeweils für sich in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Das optimale
Verhältnis ist bei dem Schälkopf jedoch in aller Regel ein anderes als bei dem Glattwalzkopf. Ds beide
Werkzeugköpfe mit gleicher Drehzahl angetrieben werden, kann das Verhältnis entweder nur bei dem
einer, oder bei dem anderen Werkzeugkopf optimal gewählt werden. In der Regel schließt man jedoch einen
Kompromiß zwischen beiden optimalen Werten, so daß weder bei dem einen noch bei dem anderen Werkzeugkopf
das optimale Verhältnis vorliegt, aber bei beiden Werkzeugköpfen das Verhältnis nicht zu weit vom
optimalen Wert entfernt ist
Außerdem können bei der verhältnismäßig groben Schälbearbeitung auftretende Vibrationen des Werkzeugs
die gleichzeitig erfolgende feine Glattwalzbearbeitung dahingehend beeinträchtigen, daß Rattermarkierungen
auf der bearbeiteten Oberfläche entstehen.
Ferner ist ein Werkzeug zur Bearbeitung durchgehender Bohrungen bekannt (DE-PS 5 78 112), bei dem
ein Bohrwerkzeug und ein Schleifwerkzeug hintereinander angeordnet und so ausgebildet sind, daß sie
wahlweise im Vor- und/oder Rücklauf in Bearbeitungseingriff gebracht werden können. Das In- und
Aüßereingriffbringen wird vor Hand .!irchgefuhrt
Sodann ist eine Einrichtung zum Bearbeiten der Kugelflächen von zentrisch eingespannten, umlaufenden
Kugelzapfen bekannt (DE-AS 15 77 082), bei der nach einer während des Vorlaufs erfolgenden Bearbeitung
des sich drehenden Kugelzapfsns von außen mittels eines Drehstahls im Rücklauf eine Prägepolierrolle
mit der Kugelfläche in Eingriff bringbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei dem bzw. der die bearbeitete Bohrung eine
höhere Oberflächengüte hat und dennoch eine verhältnismäßig hohe Arbeitsgeschwindigkeit erzielbar ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß das
Glattwalzen nach Abschluß des Schälvorgangs im Rücklauf entgegen der Schälvorschubrichtung erfolgt
und der Glattwalzkopf im Vorlauf selbsttätig außer Bearbeitungseingriff und im Rücklauf selbsttätig in den
Bearbeitungseingriff gebracht wird.
Hierbei wird im Vorlauf geschält und im Rücklauf glattgewalzt. Beide Bearbeitungsvorgänge sind mithin
völlig getrennt. Infolgedessen kann für das Schälen und Glattwalzen jeweils das günstigste Verhältnis von
Drehzahl zu Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Bohrungsdurchmesser gewählt werden. Beim
Schälen auftretende Vibrationen haben keinen Einfluß auf das Glattwalzen. Dies ergibt eine höhere Oberflächengüte
bei dennoch hoher Arbeitsgeschwindigkeit.
Während des Vorlaufs nicht vollständig vom Fluidstrom
abgeführte Schälspäne stören während des Vorlaufs den Glattwalzkopf nicht, da er in dieser Bearbeitungsphase
nicht mit der Oberfläche der Bohrung in Bearbeitungseingriff steht Eine Stauscheibe kann daher entfallen.
Der Fluidstrom kann am Ende des Schälvorgangs sämtliche restlichen Schälspäne ungehindert abführen,
bevor der Rücklauf und das Glattwalzen beginnen. Die
Schälspäne können somit in keiner Weise den Glattwalzvorgang und die erzielte Oberflächengüte
beeinträchtigen.
Vorzugsweise wird das Schälmesser nach Abschluß des Schälvorgangs vor dem Glattwalzen aus der
Bearbeitungslage entfernt. Dadurch wird verhindert, daß das Schälmesser während des Rücklaufs auf der
glattgewalzten Oberfläche Spuren hinterläßt Das Entfernen des Schälmessers ist eine verhältnismäßig
einfache Maßnahme, die sehr schnell durchgeführt werden kann, z. B. wenn das Schälmesser in radialer
Richtung lose im Schälkopf gehalten ist, so daß es einfach durch Herausziehen aus dein Schälkopf entfernt
werden kann, oder das Schälmesser kann d':rch eine leicht lösbare Sicherung gehalten sein, die es gestattet,
das Schälmesser in verschiedenen radialen Lagen zu halten.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei der der Glattwalzkopf in einem axial begrenzt
verschiebbaren Käfig schräg zur Werkzeugachse gehaltene konische Walzrollen auf einem mit dem
drehantreibbaren Werkzeugschaft in Wirkverbindung stehenden, zu den Walzrollen gegensinnig kegelstumpfförmigen
Teil drehbar gelagert aufweist, zeichnet sich dadurch aus, daß die Zunahme des Durchmessers des
kegelstumpfförmigen Teils in Schälvorschubrichtung erfolgt Bei dieser Anordnung bleibt der Glattwalzkopf
im Vorlauf selbsttätig außer Bearbeitungseingriff mit der zu bearbeitenden Oberfläche der Bohrung, da sich
der Käfig mit den Walzrollen bei einer Berührung mit der Oberfläche der Bohrung sofort in Richtung auf
einen geringeren Durchmesser des kegelstumpfförmigen Teils und damit einen geringeren Lagedurchmesser
der iim Käfig radial verschiebbaren Walzrollen verschiebt. Dagegen kommt der Bearbeitungseingriff des
Glattwalzkopfes während des Rücklaufs selbsttätig durch eine umgekehrte Verschiebung des Käfigs
zustande.
Es ist ferner günstig, wenn der Käfig auf seiner Außenseite in Axialrichtung verlaufende Rillen zwischen
den Walzrollen aufweist Diese Rillen erleichtern den Durchtritt des Fluids und verringern den Druck des
Fluids, der im Vorlauf bestrebt ist, den Käfig mit den
Walzrollen in Richtung auf einen größeren Durchmesser zu verschieben.
Außerdem kann der Käfig zumindest an dem dem Fluidstrom zugekehrten Ende abgeschrägt sein. Auf
diese Weise ergibt sich eine strömungsgünstige Form des Glattwalzkopfes, die insbesondere eine Wirbelbildung
vermeidet und so den Strömungswiderstand des Glatlwalzkopfes noch weiter verringert
Eine noch strömungsgünstigere Form bei einem Walzkopf mit sich am Werkzeugschaft abstützenden
Käfighalter ergibt sich dadurch, daß der Käfighalter an dem dem Fluidstrom abgewandten Ende ebenfalls
abgeschrägt ist.
Vorzugsweise ist das Schälmesser in einer Messertasehe
gehalten, die radial aus dem Schälkopf herausziehbar in diesem gehalten ist
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in Form eines kombinierten Schäl- und Glattwalzwerkzeugs da?,
das in eine Zylinderbohrung eingeführt ist
Fig.2 stellt ein Ausführungsbeispiel des Glattwalz-
ί kopfes des Werkzeugs nach F i g. 1 in größerem Maßstab teilweise im Schnitt dar.
Fig.3 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Glattwalzkopfes mit zweiteiligem Schaft dar.
in der Vorrichtung nach F i g. 1 durchgeführt werden kann.
kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug eingeführt
angeordnet und mit diesem drehfest verbunden. Der Antrieb des Werkzeugs erfolgt über eine Welle 4. Im
Schälkopf 2 ist eine Messertasche 5 radial herausziehbar eingesetzt Die Messertasche 3 enthält das Schälmesser
6. Das Schälmesser ist mithin zusammen mit der Messertasche radial herausziehbar. Es ist aber auch
2Ii möglich, den Schälkopf 2 so aus;»· bilden, daß das
Schälmesser allein herausziehbar ist
Der Glattwalzkopf 3 besteht aus einem Schaft 7, einem kegelstumpfförmigen Teil 8, dem sogenannten
»Kegel«, der als Hülse ausgebildet ist, einem Käfig 3 mit
>·-> axialen Rillen 10, einem Käfighaiter 11, einem
Axiallager 12, auf dem sich der Käfighalter 11 abstützt, einem Gewindering 13, mittels des Gewinderings 13
hinsichtlich ihres Lagedurchmessers auf dem Kegel S ohne Rückstellfeder einstellbaren, im Käfig 9 radial
jo verschiebbar gelagerten Walzrollen 14, einem Drehstück
15, einer den Kegel 8 haltenden Paßfeder 16, einem Seegerring 17 und Gewindestiften 18 und 19.
Das Ausfuhrungsbeispiel nach Fig.3 unterscheidet sich von dem nach F i g. 2 im wesentlichen lediglich
α dadurch, daß der Schaft aus zwei Teilen Ta und Tb
besteht Sie sind im Bereich des Glattwalzkopfes 3 mittels einer axialen Schraube 20, die mittels eines
Sicherungsrings 21 gegen Verdrehen gesichert :st,
zusammengehalter.. Das Aiitricbsdrchmorricni v^ird von
ι» dem Teil 7a über die Paßfeder 16 auf den Teil Tb
übertragen. Die Paßfeder 16 nimmt gleichzeitig, wie bisher, den Kegel 8 mit. Die axiale Sicherung des Kegels
8 erfolgt auch auf Seiten des ^eils Tb mittels einer
Schulter, so daß ein Sicherungsring, wie der Seegerring 17nach Fig. 2,entfällt.
Diese zweiteilige Ausbildung des Schafts 7a, Ib hat
den Vorteil, daß sich nach Lösen der Schraube 20 und Entfernen des Schaftteils 7a der Käfig 9 mit den
Walzrollen 14, der Kegel 8 und gewünschtenfalls auch
in der Käfighalter U axial nach rechts in Fig.3 abziehen
lassen, sei es um sie gegen gleiche oder für einen anderen Bohrungsdurchmesser bestimmte entsprechende
Teile auszuwechseln oder sie ganz wegzulassen, wenn man allein mittels Schälkopf 2 arbeiten wilL
V) Hierbei braucht de·· Schälkopf 2 nicht vom Scnaft
entfernt zu werden, im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2, bei dem erst der Schälkopf vom
Schaft 7 abgeschraubt und dann der Gewindering 13, der Käfighalter 11 (nach Lösen der Gewindestifte 18
W) und 19) und der Seegerring 17 entfernt werden müssen,
bevor der Käfig 9 mit den Walzrollen 14 und der Kegel 8 abgezogen werden können.
Während der Oberflächenbearbeitung der Zylinderbohrung 1 wird durch die Strömungspfeile dargestelltes
b-, öl in die Zylinderbohrung 1 geleitet. Während des
Vorlaufs des Werkzeugs in Strömungsrichtung des Öls erfolgt die Oberflächenbearbeitung durch den Schälkopf
2. Dabei ist der Glattwalzkopf 3 unwirksam, da bei
einer Berührung der Walzrollen 14 mit der Oberfläche
der Zylinderbohrung 1 sofort eine selbsttätige Axialverschiebung der Walzrollen 14 mit dem Käfig 9 und
Käfighaller H entgegen der Bearbeitungsvorschubrichtung des Schälkopfes 2 in Richtung auf das verjüngte
Ende des Kegels 8 erfolgt, so daß sich radial verschiebbare Walzrollen 14 von der Oberfläche der
Zylinderbohrung I radial nach innen entfernen.
Nach dem Schälen am Ende des Vorlaufs wird die Messertasche 5 mit dem Schälmesser 6 aus dem
Schälkopf 2 herausgenommen und der Rücklauf eingeschaltet. Während des Rücklaufs ist daher der
Schälkopf 2 unwirksam. Dagegen verschieben sich die Walzrollen 14 nun selbsttätig bei Berührung mit dem
Werkstück auf dem Kegel 8 in Richtung auf einen größeren Lagedurchmesser, so daß sie mit der
Oberfläche der Zylinderbohrung 1 in Bearbeitungseingriff kommen und diese während des weiteren
Rücklaufs glätten. Am Ende des Rücklaufs bzw. des Glattwalzvorgangs wird das Schälmesser mit der
Schältasche wieder eingesetzt, so daß eine andere Bohrung bearbeitet werden kann.
Claims (8)
1. Verfahren zum Schälen und Glattwalzen von durchgehenden Bohrungen mit Hilfe eines einem
Schälkopf mit einem Schälmesser und einen ' radialsymmetrisch wirkenden Glattwalzkopf aufweisenden
Schäl- und Glattwalzwerkzeugs und
eines in Vorlaufrichtung des Schäl- und Glattwalzwerkzeugs in die Bohrung geleiteten Fluidstronw,
dadurch gekennzeichnet, daß das Glatt- ":
walzen nach Abschluß des Schälvorgangs im Rücklauf entgegen der Schälvorschubrichtung erfolgt
und der Glattwalzkopf im Vorlauf selbsttätig außer Bearbeitungseingriff und im Rücklauf selbsttätig
in den Bearbeitungseingriff gebracht wird. ''
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schälmesser nach Abschluß de»
Schälvorgangs vor dem Glattwalzen aus der Bearbeitungslage entfernt wird.
3. Verfah.'<n nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ''
gekennzeichnet, daß das Schälmesser aus dem Schälkopf entfernt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der
Glattwalzkopf in einem axial begrenzt verschiebba- - ">
ren Käfig schräg zur Werkzeugachse gehaltene: konische Walzrollen auf einem mit dem drehantreibbaren
Werkzeugschaft in Wirkverbindung stehenden, zu den Walzrollen gegensinnig kegelstumpfförmigen
Teil drehbar gelagert aufweist, dadurch "' gekennzeichnet daß die Zunahme des Durchmessers des kegelstumpfförmigen Teils (8) in Schälvorschubrichtung erfolgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet,
daß der Käfig (9) auf seiner Außenseite in !
Axialrichtung verlaufende Rillen (10) zwischen den Walzrollen (14) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (9) zumindest an dem
dem Fluidstrom zugekehrten Ende abgeschrägt ist. "'
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, mit einem sich am Werkzeugschaft abstützenden
Käfighalter, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfighalter (11) an dem dem Fluidstrom abgewandten
Ende abgeschrägt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schälmesser (6) in
einer Messertasche (S) gehalten ist, die radial aus dem Schälkopf (2) herausziehbar in diesem gehalten
ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732362788 DE2362788B2 (de) | 1973-12-18 | 1973-12-18 | Verfahren zum Schälen und Glattwalzen von durchgehenden Bohrungen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE2362788A1 DE2362788A1 (de) | 1975-04-03 |
DE2362788B2 true DE2362788B2 (de) | 1979-08-16 |
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ID=5901068
Family Applications (1)
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DE19732362788 Ceased DE2362788B2 (de) | 1973-12-18 | 1973-12-18 | Verfahren zum Schälen und Glattwalzen von durchgehenden Bohrungen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE2362788B2 (de) |
GB (1) | GB1445669A (de) |
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RU207917U1 (ru) * | 2021-08-05 | 2021-11-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Предприятие "Сенсор" | Выглаживатель поворотный |
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RU2482953C1 (ru) * | 2011-12-09 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Устройство для обработки выглаживанием поверхностей вращения |
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- 1973-12-18 DE DE19732362788 patent/DE2362788B2/de not_active Ceased
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1974
- 1974-12-03 GB GB5220874A patent/GB1445669A/en not_active Expired
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RU207917U1 (ru) * | 2021-08-05 | 2021-11-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Предприятие "Сенсор" | Выглаживатель поворотный |
Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8235 | Patent refused |