DE3337056A1 - Device for and method of weld-bead removal - Google Patents
Device for and method of weld-bead removalInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zumThe invention relates to a device for
Abarbeiten von vorwiegend glühenden Schweißraupen innen und/oder außen an Rohren oder dergleichen, bei der ein mit an seinem Umfang angeordneten Schneiden versehenes, sich um eine Achse drehendes Werkzeug vorgesehen ist und einen endlichen Span erzeugt.Processing of mostly glowing weld beads inside and / or outside on pipes or the like, in which a cutting edge arranged on its circumference provided, rotating about an axis tool is provided and a finite Chip generated.
Um die überstehenden Schweißraupen, die insbesondere bei längsgeschweißten Rohren innen und außen abgearbeitet werden müssen, abzutrennen, werden hauptsächlich Vorrichtungen zum Hobeln oder Schälen angewendet. Dies geschieht meist bei glühender Schweißraupe, kurz nach dem Schweißvorgang. Dies deshalb, weil hier die Schweißraupe noch weich und relativ leicht zu bearbeiten ist. Ist die Schweißraupe einmal erstarrt, ist sie nur sehr schwer abzuarbeiten.About the protruding weld beads, which are particularly common with longitudinally welded Pipes inside and outside have to be worked off, cut off, are mainly Applied devices for planing or peeling. This usually happens when it is glowing Welding bead, shortly after the welding process. This is because the weld bead is here is still soft and relatively easy to work with. Once the weld bead has solidified, it is just very difficult to work off.
Zur Durchführung des Verfahrens des Hobelns sind, beispielsweise durch die DE-AS 23 25 832, Vorrichtungen zum Abtrennen des Innenschweißgrates, bestehend aus einem sich an der Rohrinnenwandung abstützenden relativ zum Rohr in Richtung der Rohrachse bewegbaren Führungskörper, der an seiner Stirnseite einen um eine zur Rohrachse geneigte Achse frei drehbar gelagerten und an seinem gesamten Umfang schneidenden Hobelmeißel trägt, bekannt. Ein besonderer Nachteil entsteht beim Hobeln jedoch dadurch, daß meist endlos lange Späne entstehen, die außerdem an den Rändern erfahrungsgemäß sägezahnartig ausgezackt sind. Das Entfernen dieser endlosen Späne aus den bearbeiteten Werkstücken ist sehr schwer durchzuführen und mit großer Verletzungsgefahr verbunden.To carry out the process of planing are, for example, by DE-AS 23 25 832, devices for severing the inner welding flash, consisting from a supporting on the pipe inner wall relative to the pipe in the direction the pipe axis movable guide body, which on its end face one by one to the tube axis inclined axis freely rotatably mounted and on its entire circumference cutting chisel is known. A particular disadvantage arises when planing however, because mostly endlessly long chips are produced, which also appear at the edges Experience has shown that they are jagged like a sawtooth. The removal of those endless chips from the machined workpieces is very difficult to carry out and with a high risk of injury tied together.
Der Erfindunq lieqt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren anzugeben, in der bzw. bei dem ein Werkzeug Verwendung findet, mit welchem in einfacher und sicherer Weise und auch mit hoher Vorschubgeschwindigkeit das Abarbeiten von innen- oder außenliegenden Schweißraupen wirtschaftlich durchzuführen ist. Vor allem soll die Möglichkeit geschaffen werden, beim Abarbeiten von glühenden Schweißraupen anstelle von endlosen Spänen kurze Späne zu erhalten, die durch ihre geometrischen Spanformen ein geringes Schüttvolumen aufweisen und daher leicht zu entfernen bzw. zu beseitigen sind. Dies ist nicht zuletzt von der Ausgestaltung des zu verwendenden Werkzeuges abhängig.The invention is therefore based on the object of providing a device or specify a process in which or in which a tool is used with which in a simple and safe manner and also with high feed speed the processing of internal or external weld beads can be carried out economically is. Above all, the possibility should be created when working off glowing Weld beads instead of endless chips to get short chips that run through their geometric chip forms have a low bulk volume and therefore easy to must be removed or eliminated. This is not least due to the design depends on the tool to be used.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs erläuterten Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein Fräswerkzeug verwendet wird, das aus einem zylindrischen, kegelförmigen oder in einer beliebigen Form ausgebildeten Grundkörper besteht, wobei das Fräswerkzeug insbesondere radial angeordnete, als Schneiden ausgebildete Stufen aufweist, wobei die Werkzeugdrehachse in einem beliebigen Winkel zur Bearbeitungsoberfläche und zur Vorschubrichtung angeordnet oder einstellbar ist.According to the invention, this object is achieved with a device of the type mentioned at the outset explained type essentially solved in that a milling tool is used, that formed from a cylindrical, conical or any shape Base body consists, the milling tool in particular radially arranged, as Has cutting formed steps, the tool axis of rotation in any Angle to the processing surface and to the feed direction arranged or adjustable is.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorteilhafterweise durch eine Ausbildung des Grundkörpers als Messerkopf die Verwendung von Hartmetallmessern, die auf diesen als Schneiden aufgesetzt sind, ermöglicht. Diese Hartmetallmesser können auch leicht schräg nach vorne geneigt angeordnet sein.According to a further development of the invention is advantageously by a design of the base body as a cutter head the use of hard metal knives, which are placed on this as cutting, enables. These carbide knives can also be arranged inclined slightly forward.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zum Kopieren bzw. Abstützen und Erzeugen des Anpreßdruckes und zum Beruhigen des schwingenden Rohres oder dergleichen beim Abarbeiten, insbesondere beim Fräsen von Innenschweißraupen, z.B. an Rohren, eine Kopierrolle, zum Einstellen der Schnittiefe und mindestens zwei radial versetzte Rollen, die mechanisch oder hydraulisch beaufschlagt werden können, zur Abstützung der seitlich auftretenden Kräfte angeordnet Mittel zum Kopieren in Form von Kopierrollen sind vom Verfahren des Hobelns her bekannt. Ein wesentlicher Unterschied liegt jedoch darin, daß beim Fräsen die Kopiereinrichtung nicht nur der Einstellung der Schnittiefe dient, sondern auch das durch den Fräser in Schwingung versetzte Rohr beruhigt.According to a further embodiment of the invention are for copying or support and generation of the contact pressure and to calm the vibrating Pipe or the like when working, especially when milling internal welding beads, e.g. on pipes, a copier roll, to adjust the cutting depth and at least two radially offset rollers that are acted upon mechanically or hydraulically can means for copying arranged to support the forces occurring laterally in the form of copier rolls are known from the planing process. An essential one The difference, however, is that the copier is not only used for milling the setting of the cutting depth is used, but also the vibration caused by the milling cutter offset pipe reassured.
Dies ist besonders dann wichtig, wenn außen gefräst, innen jedoch gehobelt wird. Beim Innenschweißraupenhobeln werden üblicherweise zwei Rollen verwendet, eine Kopierrolle, welche die Schnittiefe bestimmt und gegenüberliegend eine Rolle, welche den Anpreßdruck des Hobelmessers erzeugt.This is especially important when milled on the outside, but on the inside is planed. Two rollers are usually used for internal weld bead planing, a copier roll, which determines the cutting depth, and opposite a roll, which generates the contact pressure of the planer knife.
Die Erfindung benutzt jedoch vorteilhafterweise zur Abstützung bzw. Kopierung mehr als zwei Rollen zu dem Zweck, beim Fräsen bei der Innenschweißraupenbearbeitung die Schnittkräfte auch seitlich abzustützen.However, the invention advantageously uses for support or Copying more than two roles for the purpose of milling with internal weld bead processing to support the cutting forces also laterally.
Mittels der oben erwähnten als Werkzeug ausgebildeten Vorrichtung wird nach der Erfindung auch ein spezielles Verfahren durchführbar, welches im wesentlichen darin besteht, daß zum Abarbeiten von vorwiegend glühenden Schweißraupen innen und/oder außen an Rohren oder dergleichen, bei dem ein mit an seinem Umfang angeordneten Schneiden versehenes, sich um eine Achse drehendes Werkzeug, einen endlichen Span erzeugt, wobei ein rotierender Grundkörper bzw. Messerkopf vorgesehen ist, der aus als Schneiden ausgebildeten Stufen besteht und um eine in einem bestimmten Winkel zur Bearbeitungsebene angeordneten Achse rotiert, wobei der Schnitt von einer Schneide zur anderen in Form einer Stufe erfolgt. Dadurch entsteht ein unterbrochener Span, dessen Beseitigung keine Probleme verursacht.By means of the above-mentioned device designed as a tool a special method can also be carried out according to the invention, which essentially consists in that to work off predominantly glowing weld beads inside and / or outside of pipes or the like, in which a with in its scope arranged cutting provided, rotating about an axis tool, a Finite chip generated, with a rotating base body or cutter head being provided which consists of steps designed as cutting edges and one in a specific Angle to the working plane arranged axis rotates, the section of a Edge to the other is done in the form of a step. This creates an interrupted Chip, the elimination of which does not cause problems.
Es ist bekannt, das -Verfahren des Umfangsfräsens, insbesondere zum Bearbeiten von Blechkanten, welches sich besonders gut für Fräsen mit schnellem Vorschub eignet, einzusetzen. Im Gegensatz zum Stirnfräsen, bei dem der Schnittvorschub pro Messer SV gleich ist der Spanstärke s, bewirkt der schräge Eingriff des der Schneide bzw. des Messers beim Umfangsfräsens einen Schnittvorschub pro Messer sv, der wesentlich größer ist, als die eigentliche Spanstärke s.It is known that the method of peripheral milling, especially for Processing of sheet metal edges, which is particularly good for milling with fast Feed suitable to use. In contrast to face milling, in which the cutting feed The chip thickness s is the same for each knife SV, and the diagonal engagement of the causes the Cutting edge or the knife in circumferential milling one cutting feed per knife sv, which is much larger than the actual chip thickness s.
Als Kenngröße für das Fräsen wird dieses Verhältnis sv/s als sogenannter Kommafaktor K bezeichnet.As a parameter for milling, this ratio is sv / s as what is known as Comma factor K denotes.
Dieser Kommafaktor gibt an, um wieviel Mal der eingesetzte Umfangsfräser bei gleicher Spanstärke s schneller arbeiten kann, als ein Stirnfräser. Erst -diese Möglichkeiten des Schnittvorschubes, welche ein Umfangsfräser bietet, eröffnen die Möglichkeit des Schweißraupenfräsens, während mit dem Verfahren des Stirnfräsens die heute üblichen Schweißgeschwindigkeiten bzw. Vorschubgeschwindigkeiten an Rohrstraßen nicht zu bewältigen wären. Um diese Vorschubgeschwindigkeiten erreichen zu können, wird bei der vorliegenden Erfindung ein Verhältnis von Schnittvorschub pro Schneide sv/Spanstärke s größer als 1 verwendet.This decimal point indicates by how many times the circumferential cutter used can work faster than a face milling cutter with the same chip thickness s. First - this one The cutting feed options offered by a circumferential milling cutter open up the Possibility of bead milling while using the face milling process the welding speeds or feed speeds commonly used today on pipe lines would not be manageable. To be able to achieve these feed rates, becomes in the present invention a ratio of Cutting feed per cutting edge sv / chip thickness s greater than 1 used.
In noch weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein zylindrisches Fräswerkzeug verwendet, bei dem die Rotationsachse so angeordnet ist, daß deren Richtung sich von der Vorschubrichtung des Werkstückes um einen kleinen Winkel unterscheidet, welcher in einer Ebene senkrecht zur Bearbeitungsebene liegt und in Bezug auf die Vorschubrichtung so geneigt ist, daß beim Fräsen ein Verhältnis-sv/s größer als 1 entsteht.In yet another embodiment of the method according to the invention a cylindrical milling tool is used with the axis of rotation so arranged is that their direction differs from the feed direction of the workpiece by a small amount Angle differentiates which lies in a plane perpendicular to the working plane and is inclined with respect to the feed direction so that a ratio-sv / s during milling greater than 1 arises.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erscheint der Einsatz eines Kegelfräswerkzeuges besonders zweckmäßig, dessen Rotationsachse parallel oder annähernd parallel zur Vorschubrichtung angeordnet ist, mit einem kleinen Kegelwinkel, derart, daß ein Verhältnis sv/s größer als 1 -entsteht.According to a further development of the invention, the use of a appears Conical milling tool particularly useful, whose axis of rotation is parallel or approximately is arranged parallel to the feed direction, with a small cone angle, in such a way that that there is a ratio sv / s greater than 1.
In noch weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Fräswerkzeug mit einem großen Kegelwinkel von ca. 90-180° zum Einsatz kommen, wobei die Achse des Fräswerkzeuges noch zusätzlich in Vorschubrichtung schräg geneigt wird, in der Weise, daß ein Verhältnis sv/s größer als 1 entsteht. Mit Hilfe dieses Verfahrens lassen sich -die heute üblichen Rohrstraßengeschwindigkeiten durchaus mit geringer Spanstärke und vernüftigen Größendimensionen der Fräsanlage bewältigen. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens gegenüber dem Umfangsfräsen liegt in der Oberflächenbeschaffenheit der Bearbeitungsfläche. Diese im Rahmen der Erfindung möglichen Varianten im Einsatz des Fräswerkzeuges bzw. Verfahrens ermöglichen im Vergleich zu früheren Verfahren beim Abarbeiten von insbesondere glühenden Schwe ißraupen wesentliche Vorteile.In yet another embodiment of the method according to the invention, a milling tool with a large taper angle of approx. 90-180 ° is used, whereby the axis of the milling tool is also inclined obliquely in the feed direction becomes, in such a way that a ratio sv / s greater than 1 arises. With the help of this The usual pipe line speeds today can certainly be used cope with low chip thickness and reasonable size dimensions of the milling system. Another advantage of this process compared to peripheral milling is the Surface quality of the working area. This within the scope of the invention possible variants in the use of the milling tool or process enable im Compared to previous methods when processing in particular glowing weld beads have significant advantages.
Weitere Einzelheiten, Maßnahmen und Vorteile werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 schematisch das Umfangsfräsen nach dem vorbekannten Stand der Technik, Fig. 2 schematisch die Kopier- bzw.Further details, measures and advantages are based on the drawing explained in more detail. It shows: Fig. 1 schematically the circumferential milling according to the previously known Prior art, Fig. 2 schematically shows the copier or
Abstützrollen beim Fräsen von Innenschweißraupen, Fig. 3 schematisch ein zylindrisches Fräswerkzeug mit Anstellwinkel zur Bearbeitungsebene, Fig. 4 schematisch ein kegeliges Fräswerkzeug mit Drehrichtung quer zur Vorschubrichtung, Fig. 5 schematisch ein Fräswerkzeug mit einem großen Kegelwinkel und in Vorschubrichtung zusätzlich schräg geneigter Achse. Support rollers when milling internal welding beads, Fig. 3 schematically a cylindrical milling tool with an angle of incidence to the machining plane, FIG. 4 schematically a conical milling tool with a direction of rotation transverse to the feed direction, FIG. 5 schematically a milling tool with a large taper angle and also in the feed direction inclined axis.
In Fig. 1 ist schematisch das bekannte Umfangsfräsverfahren dargestellt. Dabei rotiert ein Umfangsfräsmesserkopf 8 mit Hartmetallmessern 9 um eine Drehachse, die parallel zur bearbeiteten Werkstückoberfläche 12 bzw. zur Eingriffsfläche 13 liegt.In Fig. 1, the known circumferential milling process is shown schematically. A circumferential milling cutter head 8 with hard metal knives 9 rotates around an axis of rotation, those parallel to the machined workpiece surface 12 or to the engagement surface 13 lies.
Die Drehrichtung 19 des Werkzeuges ist gleich der Vorschubrichtung des Werkstückes 20. Der Schnittvorschub pro Messer sv 6 ist wesentlich größer als die eigentliche Spanstärke s 7. Es entsteht ein kommaförmiger Span 11. Der vorstehend beschriebene Kommafaktor ist größer als 1.The direction of rotation 19 of the tool is the same as the feed direction of the workpiece 20. The cutting feed per knife sv 6 is much greater than the actual chip thickness s 7. A comma-shaped chip 11 is created described decimal point is greater than 1.
In Fig. 2 ist schematisch die Anordnung der Kopier-27 bzw. der Abstützrollen 28 beim Fräsen von Innenschweißraupen 26 gezeigt. Bei dieser Anordnung dient die Kopiereinrichtung beim Fräsen nicht nur der Einstellung der Schnittiefe, sondern hat auch die Wirkung, das durch den Fräser in Schwingung versetzte Rohr 25 zu beruhigen. Die Abstützrollen 28 sind beim Unterbrechungsfräsen bei der Innenschweißraupenbearbeitung vorzugsweise diagonal angeordnet und stützen die auftretenden Schnittkräfte seitlich ab.In Fig. 2, the arrangement of the copier 27 and the support rollers is schematically 28 during the milling of internal weld beads 26 is shown. In this arrangement, the Copying device when milling not only the setting of the cutting depth, but also has the effect of calming the tube 25 which is vibrated by the milling cutter. The support rollers 28 are used for interrupt milling during the machining of internal weld beads preferably arranged diagonally and support the cutting forces occurring laterally away.
Eine Steigerung des Kommafaktors, also ein Verhältnis sv/s größer als 1, läßt sich dadurch erzielen, daß ein zylinderförmiger Fräsmesserkopf 16, der um eine Drehachse 18 rotiert und um einen Anstellwinkel 21 zur Bearbeitungsebene 12 geneigt ist, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt.An increase in the decimal point, i.e. a ratio sv / s greater than 1, can be achieved in that a cylindrical milling cutter head 16, the rotated about an axis of rotation 18 and an angle of attack 21 to the machining plane 12 is inclined, as shown schematically in FIG.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch gezeigt.In Fig. 4 is an embodiment of a method according to the invention shown schematically.
Bei diesem Verfahren wird ein kegelförmiger Fräsmesserkopf 17 verwendet, dessen Rotationsachse 18 parallel zur Bearbeitungsebene 12 verläuft.In this process, a conical milling cutter head 17 is used, whose axis of rotation 18 runs parallel to the processing plane 12.
In Fig. 5 ist das erfindungsgemäße Fräsverfahren mit einem Fräswerkzeug mit einem großen Kegelwinkel -gezeigt. Bei diesem Verfahren wird ein Kegelfräsmesserkopf verwendet. Bei der Anwendung eines solchen kegelförmigen Messerkopfes beschreibt der Eingriffsbogen der Schneide eine Art Ellipse 15, deren großer Krümmungsradius für den Eingriffswinkel und damit für den Kommafaktor bestimmend ist.5 shows the milling method according to the invention with a milling tool with a large taper angle -shown. This process uses a bevel cutter head used. When using such a conical cutter head describes the arc of engagement of the cutting edge a kind of ellipse 15, whose large radius of curvature is decisive for the pressure angle and thus for the decimal point.
Bei diesem Verfahren ist die Rotationsachse 22 des Fräsers noch zusätzlich in Vorschubrichtung 20 schräg geneigt.In this method, the axis of rotation 22 of the milling cutter is additional inclined in the feed direction 20.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen und Weiterbildungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments limited. It also includes all professional modifications and further training as well as partial and sub-combinations of the features described and / or shown and measures.
Bezwgszeichen inte-1 2 3 4 5 6 Schnittvorschub pro Messer sv 7 Spanstärke s 8 Grundkörper bzw. Messerkopf 9 Hartmetallmesser ° Schweißraupe 1 Span (Kommaspan) 2 Bearbeitungsfläche 3 Eingriffsfläche des letzten Messers 4 5 Eingriffsellipse 6 Grundkörper (zylinderförmig) 7 Grundkörper (kegelförmig) 8 Rotationsachse 9 Drehrichtung Werkzeug ° Vorschubrichtung Werkstück 1 Anstellwinkel der Rotationsachse 2 3 4 5 Werkstück 6 Schweißraupe 7 Kopierrolle mit Schnittiefeneinstell.Bezwgszeichen inte-1 2 3 4 5 6 cutting feed per knife sv 7 chip thickness s 8 base body or cutter head 9 carbide knife ° welding bead 1 chip (comma chip) 2 processing surface 3 contact surface of the last knife 4 5 contact ellipse 6 base body (cylindrical) 7 base body (conical) 8 axis of rotation 9 direction of rotation Tool ° Feed direction workpiece 1 Angle of incidence of the axis of rotation 2 3 4 5 Workpiece 6 welding bead 7 copier roll with cutting depth adj.
8 Anpreßrollen 9 @0 @1 32 33 34 35 36 37 38 39 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 828 pressure rollers 9 @ 0 @ 1 32 33 34 35 36 37 38 39 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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