DE2644292C2

DE2644292C2 - Kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug

Info

Publication number: DE2644292C2
Application number: DE19762644292
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Ing. 4050 Mönchengladbach Heymanns
Original assignee: Wilhelm Hegenscheidt GmbH
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 1976-09-30
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1985-06-20
Also published as: DE2644292A1

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug nach dam Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2.

Es ist bereits vorgeschlagen worden (älteres Deutsches Patent 25 18 170), bei einem derartigen, zum Stand der Technik gehörenden Werkzeug (DE-OS 22 09 234) zwischen dem Glattwalzwerkzeug und dem Fertigbohrkopf eine ausschließlich ein Drehmoment übertragende Kupplung anzuordnen, welche begrenzt einen Achswellenparallelversatz und/oder eine Winkelstellung der Achsen von Glattwalzwerkzeug und Fertigbohrkopf zuläßt.

Bei dem Werkzeug nach dem Vorschlag des älteren deutschen Patents 25 18 170 sind aber an dem Werkzeugteil für die zerspanende Bearbeitung Führungsleisten vorgesehen, die einen hohen Verschleiß aufweisen, der durch Verzwängung der Führungsleisten in der Bohrung bedingt ist. Diese Verzwängung der Führungsleisten führt nicht nur zum Verschleiß der Führungsleisten, sondern außerdem sehr häufig zum Vibrieren der Bohr- und Schälwerkzeuge und damit zu verminderter Werkstückoberflächenqualität und zu verminderter Werkzeugstandzeit.

Der Erfindung liegt daher gegenüber dem älteren Patent die Aufgabe zugrunde, das Werkzeug nach dem älteren Vorschlag dahingehend zu verbessern, daß mindestens dieser hohe Verschleiß der Führungsleisten nicht mehr zu erwarten ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßte vorgeschlagen. Durch diese Maßnahme wird eine verschleißfreie Führung des Schälmesserkopfes gewährleistet, die weder einer Nachstellung noch einer auf subjektive Eindrücke sich gründenden Justage bedarf. Da darüber hinaus eine solche Führung schwingungsfrei Ist, gelingt es sozusagen als Folge das schädliche Vibrieren der Werkzeuge zu beseitigen, wodurch auch die Folgen dieses schädlichen Vibrierens eliminiert sind.

Eine alternative Lösung, mit der die gleichen beschriebenen Vorteile erreicht werden können, ist in Ansprach 2 beschrieben.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Beanspruchten ist in Unteranspruch 3 erfaßt

Eine hydrostatische Führung eines Werkzeugkopfes ist an sich beispielsweise aus der DE-OS 19 17 646 bekann L

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 ein kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug mit hydrostatisch geführtem Schälmesserkopf und einer zwischen Schälmesserkopf und Glattwalzkopf angeordneten Kreuzscheibenkupplung in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 ein kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug mit hydrostatisch geführtem Schälmesserkopf und einer, zwischen dem kombinierten Werkzeug und dem Bohrrohr bzw. Anschlußstück angeordneten Kreuzscheibenkupplung,

Fig.3 ein kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug mit hydrostatisch geführtem Schälmesserkopf und radial beweglichem Glattwalzkopf.

Die F i g. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug, welches mit den Merkmalen der Erfindung ausgestattet ist. Ein Anschlußstück oder Bohrrohr trägt über an sich bekannte, nicht näher dargestellte Verbindungselemente einen ebenfalls an sich bekannten Glattwalzkopf 1, welcher mittels der Glattwalzrollen 4 ein entsprechend vorbearbeitetes Werkstück glattwalzt. Der Glattwalzkopf 1 ist am vorderen Ende mittels einer, ein Drehmoment übertragenden Kupplung, welche begrenzt einen Achsparallelversatz und/oder eine Winkelstellung der Achsen von Glattwalzwerkzeug und Schälmesserkopf zuläßt, mit dem Schälmesserkopf 2 verbunden. Im dargestellten Beispiel ist diese Kupplung als bekannte Kreuzscheibenkupplung 6 ausgebildet. Der Schälmesserkopf 2 hat die Aufgabe, die glattzuwalzende Werkstückbohrung auf das für die nachfolgende Glattwalzoperation notwendige Vorbearbeitungsmaß vorzuarbeiten.
Dies kann im Prinzip mittels beliebiger Ausbohrwerkzeuge geschehen. Im vorliegenden Beispiel jedoch wird hierfür ein, in einer radialen Ausnehmung des Schälmesserkopfes 2 geführtes Schälmesser 5, welches als Pendelmesser ausgebildet ist, verwendet. Auf jeder der durch das Pendelmesser horizontal unterteilten Hälften des Schälmesserkopfes 2 sind auf der Oberfläche symmetrisch zur Vertikalen, auf jedem der vier so entstehenden Quadranten jeweils öltaschen 9 und 12 angebracht, so daß sich insgesamt 8 Öltaschen am Umfang verteilt ergeben.

Diese öltaschen 9 und 12 sind über Drosselbohrungen 8 jeweils zu zweit an eine gemeinsame Zuleitungsbohrung 7 angeschlossen. Der gesamte Schälmesserkopf 2 hat einen Durchmesser, der nur wenige zehntel Millimeter kleiner ist als der Durchmesser der unbearbeiteten Werkstückbohrung. Sollte in einem besonderen Bearbeitungsfall die Durchmesserdifferenz vor und nach der Schäloperation mit dem Schälmesserkopf sehr groß sein, so kann es zweckmäßig sein, den Bereich des

3

Schälmesserkopfes, in dem die Öltaschen 12 liegen, im bindung steht Die Verstellhülse 21 steht in an sich beDurchmesser entsprechend zu vergrößern, so daß der kannter Weise mittels ihrer Schulter 25 und einer Feder Spalt zwischen Werkstückwandung und Schälkopfober- 22 in Wirkverbindung mit dem die Giattwalzrollen fläche sich in für hydrostatische Führungen geeigneten führenden Käfig20.

und bekannten Grenzen bewegt Während der Bearbei- 5 Auch durch die zuletzt beschriebene Kombination eitung eines Werkstückes wird das kombinierte Werk- nes hydrostatisch geführten Schälmesserkopfes mit eizeug in aller Regel von einem außen vorbeifließenden, nem radial beweglichen Glattwalzkopf vermeidet in sehr großen ölstrom durchströmt Durch die Tatsache, vorteilhafter Weise die nach dem Stand der Technik daß der Schälmesserkopf 2 in seinem Durchmesser nur -auftretenden Verschleiß- und Eiristellprobleme der Fühwenige zehntel Millimeter kleiner als die Werkstück- io rungsleisten sowie die nachteilige Wirkung des Bohrbohrung ist, wird dieser große Ölstrom vom Schälkopf rohrdurchhanges. Auch werden eventuelle auftretende gestaut und über einen in Längsrichtung in den Schäl- Schwingungen des Schälmesserkopfes nicht mehr auf kopf eingearbeiteten Strömungskanal 13 am Schälmes- das Glattwalzwerkzeug übertragen. Selbstverständlich ser 5 mit großer Geschwindigkeit vorbeigeführt. Das ist es auch bei der Anordnung gemäß F i g. 3 möglich, sich hinter dem Schälmesserkopf 2 im Bereich des Glatt- \5 zwischen dem kombinierten Werkzeug und dem Bohrwalzkopfes 1 aufstauende öl tritt auch in die Zuleitungs- rohr ähnlich wie in F i g. 2 eine geeignete Kupplung, z. B. bohrung 7, welche sich in jedem einzelnen der vier Qua- eine Kreuzscheibenkupplung, anzuordnen, di anten befindet und die beiden Öltaschen je Quadran- Hierdurch kann dann grundsätzlich größerer Bohrten mit öl versorgt Ober die Drosselbohru.igen 8 fließt rohrdurchhang und größerer Mittenversatz zwischen das unter Druck stehende Spülö! in die öltaschen und 20 Werkzeugmaschine und Werkstück beherrscht werden.

stützt nach bekannter Art eines hydrostatischen Lagers

den Schähnesserkopf an der Bohrungswand des Werk- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Stückes ab. Das über den Spalt zwischen Schälkopf und

Bohrungswandung des Werkstückes aus den öltaschen austretende Drucköl wird in den Entlastungsrillen 10 entspannt.

Das kombinierte Werkzeug gemäß F i g. 2 entspricht in allen Details dem oben beschriebenen Werkzeug. Es wurde lediglich die Lage der Kupplung 6 nach Fig. 1 geändert in die Lage der Kupplung 11 nach Fi £.2. Durch diese Maßnahme kann, wie eingangs schon beschrieben, verhindert werden, daß durch zu großen Bohrrohrdurchhang der Tropfenabdruck der Giattwalzrollen 4 auf dem Werkstück in unzulässiger Weise verändert wird. Auch können auf diese Art und Weise einwandfrei Mittenabweichungen zwischen Maschinenmitte und Werkstückmitte ausgeglichen werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die Kupplung 6 gemäß F i g. 1 an ihrem Platz zu belassen und zusätzlich eine Kupplung 11 gemäß F i g. 2 einzufügen. Eine solche Anordnung mit doppelter Kupplung ist immer dann von Vorteil, wenn einerseits Mittenabweichungen und Bohrrohrdurchhang ausgeglichen werden müssen und andererseits besondere Zerspanungsbedingungen vorliegen, durch welche über den Schälmesserkopf das Glattwalzwerkzeug in nicht erwünschter Weise beeinflußt werden könnte.

Die Kupplung 6 bei einem Werkzeug gemäß Fig. 1 sorgt auch dafür, daß aufgrund von Fertigungstoleranzen eventuell auftretende Koaxialfehler zwischen Schälmesserkopf und Glattwalzkopf ausgeglichen werden. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst von einem Werkzeug, wie in F i g. 3 dargestellt. Auch hier befindet sich am vorderen Ende wieder ein hydrostatisch geführter Schälmesserkopf 2. Dieser Schälmesserkopf 2 ist über den Werkzeugschaft 15 und das Aufnahmeteil 23 starr mit dem Bohrrohr 24 verbunden. Damit größere Fertigungstoleranzen am Glattwalzkopf zugelassen werden können, ohne daß hierdurch schädliche Auswirkungen auf den hydrostatisch geführten Schälmesserkopf auftreten, muß der Glattwalzkopf radial beweglich sein. Hierzu ist auf dem Werkzeugschaft 15 über mittenrückstellende Federeiemente 16 (z. B. Gummiringe) ein Ausgleichsstück 17 gelagert. Dieses Ausgleichsstück 17 trägt einerseits einen Stützkegel 18 mit den darauf sich abwälzenden Glattwalzrollen 19 und andererseits eine Verstellhülse 21, welche mit dem Ausgleichsstück 17 z. B. in Gewindever-

Claims

Patentansprüche:

1. Kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug mit einem Schälmesserkopf und einem hinter diesem angeordneten Glattwalzkopf, wobei der Schälmesserkopf über eine zwischen Schälmesserkopf und Glattwalzkopf angeordnete, ausschließlich ein Drehmoment übertragende Kupplung, welche begrenzt einen Achswellenparallelversatz und/oder eine Winkelstellung der Achsen von Glattwalzkopf und Schälmesserkopf zuläßt, mit dem Glattwalzkopf verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schälmesserkopf (2) mittels einer hydrostatischen Führung in einer Werkstückbohrung geführt wird.

2. Kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug mit einem Schälmesserkopf und einem hinter diesem angeordneten Glattwalzkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Schälmesserkopf (2) mittels einer hydrostatischen Führung in der Bohrung eines Werkstükkes geführt wird und weiter gekennzeichnet durch einen zwischen dem hydrostatisch geführten Schälmesserkopf (2) und einem Bohrrohr (24) angeordneten Glattwalzkopf, welcher auf einem den Schälmesserkopf (2) mit dem Bohrrohr (24) starr verbindenden Werkzeugschaft (15) mittels Federelementen (16) radial schwimmend und mittenrückstellend gelagert ist.

3. Kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schälmesserkopf (2) als an sich bekannter Pendelmesserkopf ausgebildet ist.