DE3047183A1

DE3047183A1 - Metal cylindrical bore smoothing tool - has rotary axially adjustable cage with conical rollers engaging bore wall and rolling on fixed cone

Info

Publication number: DE3047183A1
Application number: DE19803047183
Authority: DE
Inventors: Elidio 48022 Lugo Ravenna Massarenti
Original assignee: Massarenti Elidio & Ottavio S
Current assignee: Massarenti Elidio & Ottavio S
Priority date: 1980-12-15
Filing date: 1980-12-15
Publication date: 1982-07-29

Abstract

The tool is intended for smoothing the bore of a tubular workpiece by plastic deformation, produced by a number of circumferentially spaced conical rollers in contact with the bore wall. The rollers are held in a cage and roll on a fixed internal cone so that their axial displacement relative to the cone causes them to expand as they smooth the bore wall of the work. The tool has a fixed shank for securing in the tail-stock of a lathe, a rotatable screw ring to axially adjust the cage relative to the cone and set the initial dia. of roller action. A screw ring locks the ring in the position thus set.

Description

Die Erfindung betrifft ein Expansions-Rollgerät The invention relates to an expansion roller device

zum Nacharbeiten der Hohlwände von Werkstücken, das im wesentlichen eine Keilbahn verwendet, der ein Planetenzahnrädersystem mit in einem Käfig enthaltenen Röllchen abgestützt wird. Der Käfig mit den Röllchen übt beim Drehen durch die Expansion auf die bearbeitete Oberfläche einen plastischen Druck aus, so daß diese durch Einebnen der Erhöhungen geglättet und die Wand härter und dichter gemacht wird. Die Anpassung an den Bearbeitungsdurchmesser auf dem Gerät wird durch einen Zentrierring erzielt, der auf eine Einstellbüchse wirkt. Die Einstellbüchse bewegt sich längs ihrer Achse auf einer Schraube und vErschiebt das Planetensystem auf der Keil- oder Kegelbahn, nachdem die Wirkung einer Spiralfeder überwunden wird, während das Blockieren in der Einstellstellung durch einen zu diesem Zweck vorgesehenen Gegenring ermöglicht wird.for reworking the cavity walls of workpieces, which is essentially a wedge track used, which a planetary gear system with contained in a cage Roller is supported. The cage with the rollers exercises as it rotates through the expansion on the machined surface a plastic pressure, so that this by leveling the bumps are smoothed and the wall is made harder and denser. The adaptation the machining diameter on the device is achieved by means of a centering ring, which acts on an adjusting sleeve. The adjustment sleeve moves along its axis on a screw and shifts the planetary system on the wedge or bowling alley, after overcoming the action of a coil spring while blocking in the setting position is made possible by a counter ring provided for this purpose will.

Ein Gerät gemäß der Erfindung kann an einer Drehvorrichtung von Werkzeugmaschinen im allgemeinen, wie z.B. an Säulen- und Radialbohrmaschinen, Drehbänken, Fräs- und Transfer-Maschinen angebracht werden. Der Anschluß an die Drehvorrichtung ist mittels eines Morsekegels möglich, der längs seiner Achse in den konischen Sitz der Drehvorrichtung eingeführt werden kann. Nach Beendigung der Drehbankbearbeitung od.dgl., welche den Hohlraum des Werkstückes z.B. durch Abnahme von Spänen gebildet bzw. bearbeitet hat, weist die Hohlwand oder Innenwand des Werkstückes eine runzlige und glanz lose Oberfläche mit unregelmäI3iger Härte und Dichte auf. Zur Vervollständigung der Bearbeitung ist es nun notwendig, die Oberflächen zu glätten. Bisher wird diese Operation mittels Schleifbürsten durchgeführt, die an einer Glättmaschine befestigt werden, was es notwendig macht, das Werkstück von der Drehbankstation zu dieser Glättmaschine zu bringen. Darüber hinaus entfernt diese übliche Nacharbeit, die durch Werkstoffabnahme wirkt, zwar die Erhöhungen der Oberfläche, aber weder die Gestaltungsunregelmäßigkeiten noch die Vertiefungen oder Furchungen der Zwischenräume. A device according to the invention can be attached to a turning device of machine tools in general, such as on column and radial drilling machines, lathes, milling and Transfer machines are attached. The connection to the rotating device is by means of of a morse taper possible, along its axis in the conical Seat of the rotating device can be introduced. After finishing the lathe machining or the like. Which forms the cavity of the workpiece, e.g. by removing chips or has machined, the hollow wall or inner wall of the workpiece has a wrinkled one and a shiny surface with irregular hardness and density. To complete After machining, it is now necessary to smooth the surfaces. So far this is Operation performed by means of abrasive brushes attached to a smoothing machine what makes it necessary to move the workpiece from the lathe station to this one Bring smoothing machine. Additionally, this usual rework removes that by material decrease acts, although the increases in the surface, but neither the Design irregularities nor the depressions or furrows in the spaces.

Das Roliverfahren gemäß der Erfindung,welches mittels konischer Röllchen in Expansion ausgeführt wird, erzeugt eine Druckwirkung auf die Oberfläche der Wandung mit plastischer Verformung des Materials. Dies ermöglicht ein Wiederausgleichen der Struktur der Höhlung, weil die Glättung der Oberflächenerhöhungen eine Bewegung des Materials bewirkt, welches dabei die leeren Stellen zwischen den Erhebungen ausfüllt. Die sich daraus ergebende Oberfläche weist eine spiegelähnliche, glänzende Glättung mit erhöhter Härte und Strukturdichte auf. The roll process according to the invention, which by means of conical rollers is carried out in expansion, creates a pressure effect on the surface of the wall with plastic deformation of the material. This enables rebalancing the structure of the cavity, because the smoothing of the surface elevations causes the material to move, which removes the empty spaces between the Fills out surveys. The resulting surface has a mirror-like, shiny smoothing with increased hardness and structure density.

Ein Ausführungsbeispiel des Rollgeråts gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. An embodiment of the rolling device according to the invention is shown in FIG illustrated in the drawing.

Fig. 1 zeigt teils im Längsschnitt, teils in Seitenansicht das Gerät mit der Regelbüchse, die mittels des Käfigs das Röllchenplanetensystem in der Längsrichtung auf einer Kegelbahn verschiebt, wodurch das Rollgerät auf den Bearbeitungsdurchmesser voreingestellt wird. Fig. 1 shows partly in longitudinal section, partly in side view, the device with the rule box, which by means of the cage the roller planet system in the longitudinal direction moves on a bowling alley, bringing the rolling device to the machining diameter is preset.

Fig. 2 zeigt eine schaubildliche Ansicht des Rollgerätes. Fig. 2 shows a perspective view of the rolling device.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der voreingestellten Geräte, wobei das Rollgerät am Anschluß blockiert und der Hohlkörper eingereiht verwendet vorgesehen ist, mit eventueller Verwendung eines schwenkbaren Anschlusses, um etwaigen Einreihfehlern vorzubeugen. Fig. 3 shows a side view of the preset devices, wherein the rolling device blocked at the connection and the hollow body lined up used is provided, with the eventual use of a pivoting connector to accommodate any To prevent misclassification.

Fig. 4 zeigt eine stark vergrößerte Detailzeichnung des Kegelröllchen-Querschnittes im Gleitverfahren auf der rauhen Oberfläche des Werkstückes nach einer ersten Bearbeitung. Fig. 4 shows a greatly enlarged detail drawing of the conical roller cross-section in the sliding process on the rough surface of the workpiece after an initial machining.

In der Zeichnung ist mit 1 ein fester Körper bezeichnet, der in den konischen Sitz eines Drehbank-Reitstockes eingesteckt werden kann; 2 ist ein Blockiergegenring in Arbeitsstellung, 3 eine mit einer Rändelung versehene Regelbüchse, 4 ein Drehkörper, 5 ein Lagerring des Käfigs, 6 der Käfig. 7 sind die Röllchen des Planetensystems. In the drawing, 1 denotes a solid body, which is in the conical seat of a lathe tailstock can be inserted; 2 is a locking counter ring in working position, 3 a knurled control sleeve, 4 a rotating body, 5 a bearing ring of the cage, 6 the cage. 7 are the rollers of the planetary system.

8 ist eine Sitzhalteschraube der konischen Bahn, 9 eine Unterlegscheibe rur die Schraube 8. 10 ist eine Keilbahn zum Einstellen und Gleiten der Röllchen 7 durch die Ausdehnungswirkung; 11 ist eine Zunge zur Stabilisierung der konischen Bahn beim Drehen des Käfigs 6. 12 sind drei Blockierstifte des Käfigs 6; 13 vier Innensechskantschrauben zur Blockierung des Käfigstützringes, 14 zwei Bronzebüchsen, die zum Gleiten des beweglichen auf dem festen Körper dienen.8 is a tapered track seat retaining screw; 9 is a washer Only screw 8. 10 is a wedge track for adjusting and sliding the rollers 7 by the expansion effect; 11 is a tongue to stabilize the conical Track when rotating the cage 6. 12 are three locking pins of the cage 6; 13 four Allen screws to block the cage support ring, 14 two bronze bushings, which serve to slide the movable on the fixed body.

15 ist ein Haltering für die Regelbüchse 3, 16 eine Haltefeder für die Regeibüchsenstellung; 17 ein Gegenklemmkörper der Feder 16; 18 ein Seeger-Ring zum Halten der Feder in Stellung. 19 ist ein Achsialkugeldrucklager, 20 eine Feststellschraube für einen auf den Regeiring wirkenden Keil, um beim Drehen der Büchse Ringverschiebungen zu vermeiden. 21 ist ein Blockierkeil für den Regering, 22 ein Zahnring, der Verschiebungen auf den Rollen und durch Einwirkung auf den Ring Änderungen des Bearbeitungsdourchmessers gestattet. 23 ist ein elastischer Seeger-Ring zur Sitzhaltung des Regeiringes, und 24 ist ein Regelringanschlag, der die Blockierung nach Erhalt des gewünschten Durchmessers ermöglicht.15 is a retaining ring for the regulating sleeve 3, 16 is a retaining spring for the rifle position; 17 a counter-clamping body of the spring 16; 18 a Seeger ring to hold the spring in place. 19 is a thrust ball thrust bearing, 20 is a locking screw for a wedge acting on the control ring to prevent ring displacements when the bushing is turned to avoid. 21 is a locking wedge for the Regering, 22 a toothed ring, the displacements on the rollers and by acting on the ring, changes in the machining diameter allowed. 23 is an elastic Seeger ring for sitting posture of the Regeiringes, and 24 is a control ring stop, which locks after the desired diameter has been obtained enables.

Zur Voreinstellung des Rollgerätdurchmessers dreht man die gerändelte Regelbüchse 3, die mittels des Zahnringes 22 den Käfig 6 auf den Anschluß und daher das Röllchen-Planetensystem 7 auf der Keilbahn 10 verschiebt. To preset the rolling device diameter, turn the knurled Regulating sleeve 3, which by means of the toothed ring 22, the cage 6 on the connection and therefore the roller planetary system 7 moves on the wedge track 10.

Dann wirkt man mit dem Reæ lring 2, um die Blockierung in Arbeitsstellung herbeizuführen. Der Regeiring 2 gestattet z.B. Änderungen in der Größenordnung von 0.0025 mm.Then one acts with the Reæ lring 2 to the blocking in the working position bring about. The control ring 2 allows e.g. changes in the order of magnitude of 0.0025 mm.

Zunahme je Einstellung zwischen minimal 4/10 mm. und 1 mm.Increase per setting between a minimum of 4/10 mm. and 1 mm.

Jedes Rollgerät hat z.B. einen Ausdehnungsbereich von ungefähr 1 mm. Sobald das Gerät in die Wand des Hohlraumes des Werkstückes eingreift, drückt die rotierende Keilbahn 10 die Röllchen 7 darauf; da letztere von konischen Käfig zurückgehalten sind, befinden sie sich in einer leicht geneigten Stellung gegenüber der Werkzeugachse, so das der Rollendruck eine Achsenkomponente erzeugt, die den Druck eines Teiles gegenüber dem anderen erzwingt. Je nach der Form der Hohlung, z.B. entweder konisch oder mit zylindrischem Querschnitt oder Doppelquerschnltt, mit sphärischem Sektor oder sonstiger Gestalt, ist dementsprechend die Ausführung von geeigneten Arbeitsköpfen vorgesehen. Insbesondere ist die Verwendung eines Käfigs, der die Röllchen 7 gerade aufrecht hält, nämlich besonders bei der Anfertigung von Werkstücken mit Sacklöchern und zum schnellen Herausziehen vorteilhaft. Die Röllchen ziehen in diesem Falle den Käfig nach vorn, der von der Feder zurückgehalten wird, und lösen sich von der bearbeiteten Oberfläche. Die Feder bringt darauf die Röllchen in die Arbeitsstellung zurück.For example, each rolling device has an expansion range of approximately 1 mm. As soon as the device engages in the wall of the cavity of the workpiece, the presses rotating wedge track 10 the rollers 7 on it; since the latter is held back by a conical cage they are in a slightly inclined position in relation to the tool axis, so that the roller pressure creates an axis component that is the pressure of a part forcing against the other. Depending on the shape of the hollow, e.g. either conical or with a cylindrical cross-section or double cross-section, with a spherical sector or any other form, is accordingly the execution of suitable working heads intended. In particular, the use of a cage that the rollers 7 straight holds upright, especially when making workpieces with blind holes and advantageous for quick pulling out. In this case, the rolls pull forward the cage held back by the spring and detach from the machined surface. The spring then brings the rollers into the working position return.

Claims

RolZgeTät for reworking hollow metal bodies patent claims: 1. Rolling device for reworking hollow metal bodies, characterized in that d aß a tool with a lockable connection is provided when turning a machine tool is to bring a wedge track to rotate, which carries a planet-gear-system, whose rollers (7) are stored in a cage (6) so that they have a plastic Cause pressure or deformation of the processed surface by means of expansion, about a leveling and consequently smoothing with a wall structure obtain of increased hardness and density; the default setting for editing can be done by stabilizing the workpiece in a lined up position to allow the penetration of the working head by means of the cage.

2. Rolling device for reworking hollow metal bodies according to claim 1, characterized in that the adaptation to the working diameter on the device is made possible by a ring that acts on a regulating sleeve; this rule box moves in the axial direction on a spring, overcomes the action of a spiral spring and shifts the planetary gear system to the keyway while blocking is made possible in the setting position by a counter ring provided for this purpose.

3. Rolling device for reworking hollow metal bodies according to claim 1 or 2, characterized in that the knurled regulating sleeve (3) can be rotated by hand is to preset the rolling device according to the working diameter; the can pushes by means of a toothed ring (22) the cage (6) on the connection and therefore the roller planet system (7) on a conical track (10); is there a control ring (2) is provided to block the device in the working position.

4. Rolling device for reworking hollow metal bodies after one or several of claims 1 to 3, characterized in that when the intervention Device in the wall of the hollow body the rotating wedge track the rollers (7) presses on which rollers (7) are stored in the conical cage (6) and which are in a slightly inclined position relative to the device axis, so that the Roll pressure creates an axis component that pushes a part against a forces others.

5. Rolling device for reworking hollow metal bodies after one or several of claims 1 to 4, characterized in that a cage (6) is provided is who just maintains the rollers (7), in particular during processing of workpieces with blind holes and for quick extraction, such that the Roll the cage, which is held back by the spring, pull forward and different from the machined surface solve, whereupon the spring the Brings the roller back to the working position.