DE3512291A1

DE3512291A1 - Broach for rotary broaching

Info

Publication number: DE3512291A1
Application number: DE19853512291
Authority: DE
Inventors: Günther Hertel; Karl Gustav 8500 Nürnberg Hertel
Original assignee: KARL HERTEL GmbH
Current assignee: Hertel AG Werkzeuge and Hartstoffe
Priority date: 1985-04-04
Filing date: 1985-04-04
Publication date: 1986-10-23

Abstract

In a broach for the surface finishing of workpieces set in a rotating movement for this purpose, the broach cutting edges (3) are parts of interchangeably fastened cutting bodies (2) made of a hard cutting material. For the pull cut, the cutting edges (3) form an acute angle (5) with the longitudinal broach axis (4) and are disposed at a nose angle (7) to one another which closes in the feed direction (6). Several cutting bodies (2, 10) arranged one behind the other in the longitudinal direction (6) of the broach and whose cutting edges are effective together over the broach width in each case form a cutting unit (8). Each cutting unit (8) consists of an uneven number of cutting bodies (2, 10), the piercing cutter (10) of which is concentric to the longitudinal centre axis (4) and projects beyond the flanks of the other cutting bodies (2) in the direction of the workpiece. <IMAGE>

Description

Räumnadel zum drehenden Räumen Broach for rotating broaching

(Zusatz zu P 35 01 978.6 "Räumnadel") Die Erfindung betrifft eine Räumnadel für die Oberflächenbearbeitung von hierzu in eine drehende Bewegung versetzten Werkstücken, wie sie Gegenstand des älteren Patents .......... (Patentanmeldung P 35 01 978.6) ist. (Addition to P 35 01 978.6 "Broach") The invention relates to a To do this, set the broach for the surface treatment in a rotating motion Workpieces as they are the subject of the earlier patent .......... (patent application P 35 01 978.6).

Bei der Räumnadel nach dem Hauptpatent erfolgt im Anschnittbereich (dort Teilbereich A genannt) die Bearbeitung lediglich des Schulteraufmaßes mit Schulterschneidplatten. Erst im zweiten Teilbereich (dort Teilbereich B genannt) des Räumnadeleingriffes ist die Räumnadel für die Bearbeitung des Zapfenaufmaßes mit Stirnschneidplatten bestückt.The broach according to the main patent takes place in the gate area (called sub-area A there) processing only the shoulder allowance Shoulder inserts. Only in the second sub-area (called sub-area B there) of the broach engagement is the broach for processing the tenon allowance equipped with face cutting inserts.

Die vorliegende Erfindung geht von der Prämisse aus, daß das im Drehräumvorgang zu bearbeitende Werkstück bereits eine Vorformung einer auszuformenden Ringnut aufweist, wie diese beispielsweise bei im Gesenk geschlagenen oder gegossenen Kurbelwellen vorliegt. Bei Räumnadeln zur Bearbeitung derartiger Werkstücke kann es nachteilig sein, wenn im Anschnittbereich (beim Hauptpatent Teilbereich A genannt) lediglich eine Bearbeitung des Schulteraufmaßes mit entsprechend geringerem Zerspanungsvolumen stattfindet, während die Bearbeitung des Zapfenaufmaßes erst im zweiten Teilbereich (im Hauptpatent Teilbereich B genannt) mit entsprechend hoher Zerspanungsleistung beginnt. Die erst hinter dem Anschnittbereich beginnende, hohe Zerspanung (Schruppen) des Zapfenaufmaßes führt zu einer erhöhten Schwingungs-Belastung der Räumnadel in einem für die Endbearbeitung (finish) vorgesehenen, hinteren Teilbereich (im Hauptpatent insbesondere Teil D). Dies kann nachteilige Schwingungsbeeinflussungen gerade der für die saubere Oberflächenbearbeitung wichtigen Finish--Zone der Räumnadel zur Folge haben.The present invention is based on the premise that the turning broaching process the workpiece to be machined already has a pre-forming of an annular groove to be formed, like these, for example, with die-cut or cast crankshafts is present. It can be disadvantageous in the case of broaches for processing such workpieces if only in the bleed area (called sub-area A in the main patent) machining of the shoulder allowance with a correspondingly lower stock removal volume takes place, while the machining of the journal allowance only in the second sub-area (in the Main patent called sub-area B) begins with a correspondingly high cutting performance. The high machining (roughing) of the Spigot allowance leads to an increased vibration load on the broach in one for the final processing (finish), the rear part area (in the main patent especially part D). This can have detrimental effects on vibrations The finishing zone of the broach is important for clean surface processing Have consequence.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Räumnadel der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine schädliche Schwingungsbeeinflussung auf ihren Finish-Bereich möglichst unterdrückt wird. Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist in den Kennzeichnungsmerk malen des Anspruches 1 niedergelegt. Dadurch wird ein größerer Anteil der Schrupp-Bearbeitung und des Zerspanungsvolumens in den Anschnittbereich der Räumnadel verlagert. Beispielsweise wird etwa noch vorhandene Guß- oder Schmiedehaut allseitig bereits im Anschnittbereich beseitigt. Für die End- bzw. Feinbearbeitung, die weniger Schwingungen erzeugt, steht dann mehr Räumnadellänge zur Verfügung. Das Zerspanungs-Restvolumen wird auf eine größere Räumnade llänge verteilt. Daraus resultiert eine Verbesserung der Oberflächenqualität am Werkstück. Weiterhin kann durch die Erfindung im Schruppbereich mit normähnlichen Platten gearbeitet werden. Dies hat den Vorteil, daß gerade im beanspruchungsmäßig besonders belasteten und dadurch verschleißintensiven Räumnadelbereich mit billigen Schneidkörpern gearbeitet werden kann.The invention is therefore based on the object of a broach to train initially mentioned type so that a harmful influence on vibrations on their finish area is suppressed as much as possible. The solution to this problem is laid down in the marking characteristics of claim 1. This will a larger proportion of the roughing and the stock removal in the lead-in area the broach is displaced. For example, any cast or forged skin that is still present is used already eliminated on all sides in the gate area. For finishing and finishing, which generates fewer vibrations, then more broach length is available. The remaining machining volume is distributed over a larger broaching length. From it the result is an improvement in the surface quality on the workpiece. Furthermore can can be worked with standard-like plates by the invention in the roughing area. This has the advantage that especially in terms of stress and stress as a result, the high-wear broach area is worked with cheap cutting bodies can be.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf die Freiflächenseite eines Räumnadelabschnittes.The object of the invention is illustrated in the figures with reference to Embodiments explained in more detail. Show it: Fig. 1 is a plan view on the open surface side of a broach section.

Fig. 2 eine Seitenansicht des Räumnadelabschnittes entsprechend Pfeil II in Fig. 1.2 shows a side view of the broach section according to the arrow II in Fig. 1.

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Räumnadel entsprechend der Linie 111-111 in Fig. 1 in Eingriffstellung an einem Werkstück (Kurbelzapfen einer Kurbelwelle).Fig. 3 is a vertical section through the broach according to the Line 111-111 in Fig. 1 in engagement position on a workpiece (crank pin of a Crankshaft).

Fig. 4 einen Vertikalschnitt entsprechend der Linie IV-IV in Fig. 3 durch den Kurbelzapfen.Fig. 4 is a vertical section along the line IV-IV in Fig. 3 through the crank pin.

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine modifizierte Ausführungsform eines Räumnadelabschnittes analog Fig. 1.Fig. 5 is a plan view of a modified embodiment of a Broach section analogous to FIG. 1.

Fig. 6 eine Seitenansicht entsprechend Pfeil VI in Fig. 5.FIG. 6 shows a side view according to arrow VI in FIG. 5.

Fig. 7 eine Schnittdarstellung entsprechend der Linie Vil-Vil in Fig. 5 analog Fig. 3 mit in Eingriffstellung am Kurbelzapfen befindlicher Räumnadel.7 shows a sectional view along the line Vil-Vil in FIG. 5 analogous to FIG. 3 with the broach in the engaged position on the crank pin.

Fig. 8 eine Draufsicht analog Fig. 1 und Fig. 5 auf eine modifizierte Ausführungsform einer Räumnadel.8 shows a plan view analogous to FIGS. 1 and 5 of a modified one Embodiment of a broach.

Fig. 9 eine Ansicht entsprechend der Linie IX-IX in Fig. 8 mit in Eingriffstellung am Werkstück stehender Räumnadel.FIG. 9 shows a view along the line IX-IX in FIG. 8 with in Engagement position of the broach standing on the workpiece.

Fig. 10 eine Seitenansicht entsprechend Pfeil 10 in Fig. 8.FIG. 10 is a side view corresponding to arrow 10 in FIG. 8.

Die Räumnadel 1 ist auf ihren Freiflächenseiten (Fig. 1,5,8) mit Schneidkörpern 2 aus einem harten Schneidwerkstoff bestückt. Die Räumnadelschneiden 3 bilden zum Schleppschnitt mit der Räumnadellängsachse 4 einen spitzen Winkel 5. Zwei zueinander benachbarte Schneiden 3 bilden jeweils einen sich in Vorschubrichtung 6 schließenden Bugwinkel 7, der doppelt so groß ist wie der spitze Winkel 5. Jeweils drei Schneidkörper bilden eine Schneideinheit 8, deren Schneiden 3 über die gesamte Breite 9 der Räumnadel 1 wirksam sind. Der in Vorschubrichtung 6 vordere Schneidkörper (Vorstechschneider 10) steht mittig zur Mittellängsachse 4, während die weiteren Schneidkörper 2 zu zweit beidseitig gestaffelt - bezogen auf die Vorschubrichtung 6 - dahinterstehen. Der Vorstechschneider 10 steht dabei über die Freiflächen der anderen Schneidkörper 2 in Richtung auf das Werkstück 11 hinaus.The broach 1 is on its free surface sides (Fig. 1,5,8) with cutting bodies 2 made of a hard cutting material. The broaches 3 form to Drag cut with the broach longitudinal axis 4 at an acute angle 5. Two to each other Adjacent cutting edges 3 each form one that closes in the feed direction 6 Bow angle 7, which is double is as large as the acute angle 5. Each three cutting bodies form a cutting unit 8, the cutting 3 of which over the entire Width 9 of the broach 1 are effective. The cutting body at the front in the feed direction 6 (Vorstechschneider 10) stands in the middle of the central longitudinal axis 4, while the other Cutting body 2 staggered in pairs on both sides - based on the feed direction 6 - stand behind it. The Vorstechschneider 10 stands over the open areas of the other cutting body 2 in the direction of the workpiece 11 addition.

Die dem Vorstechschneider 10 folgenden Schneidicrper2 einer Schneideinheit 8 stehen symmetrisch zur Mittellängsachse. Der Vorstechschneider 10 ist ebenfalls sjmmetrisch zur Mittellängsachse 4 ausgebildet. Der Vorstechschneider 10 kann aufrecht im Schnitt stehen (Fig. 8-10). Die Schneidkörper 2 einschließlich des Vorstechschneiders 10 (Fig. 1-7) können Norm- oder Isoplatten sein oder aus solchen hergestellt, insbesondere geschliffen sein. Die auf einer Seite der Räumnadellängsachse 4 angeordneten Schneiden 3 können unterschiedliche Winkel 5 mit der Räumnadellängsachse 4 bilden. Mindestens einer der Schneidkörper 2 bzw. Vorstechschneider 10 kann ein Wendeschneidkörper mit mehreren Schneiden 3 sein.The cutting bodies 2 of a cutting unit following the pricking cutter 10 8 are symmetrical to the central longitudinal axis. The prick cutter 10 is also Formed symmetrically to the central longitudinal axis 4. The prick cutter 10 can be upright are in section (Fig. 8-10). The cutting body 2 including the rough cutter 10 (Fig. 1-7) can be standard or isoplates or made of such, in particular be sanded. The cutting edges arranged on one side of the broach longitudinal axis 4 3 can form different angles 5 with the broach longitudinal axis 4. At least one of the cutting bodies 2 or pricking cutters 10 can be a reversible cutting body be 3 with several cutting edges.

Der Vorstechschne idkö rper 2 kann bei einer bevorzugten Ausführungsform mit seiner Schneide 3 um etwa die Differenz zwischen dem Schulteraufmaß 12 und dem Zapfenausmaß 13 des Werkstückes 11 über die folgenden Schneidkörper 2 hinausstehen.The Vorstechschne idkö rper 2 can in a preferred embodiment with its cutting edge 3 by about the difference between the shoulder allowance 12 and the The pin dimension 13 of the workpiece 11 protrudes beyond the following cutting body 2.

Durch die erfindungsgerll.iße Ausbildung erfolgt bereits im Anschnittbereich eine Schrupp-Bearbeitung auch des Zapfenaufmaßes 13.The inventive training already takes place in the gate area rough machining of the journal allowance 13.

Bezugszeichen 1 Räumnadel 2 Schneidkörper 3 Räumnadelschneiden 4 Räumnadellängsachse 5 spitzer Winkel 6 Vorschubrichtung 7 Bugwinkel 8 Schneideinheit 9 Breite 10 Vorstech-schneider 11 Werkstück 12 Schulteraufmaß 13 Zapfenaufmaß 14 Differenzmaß - Leer#eite - Reference number 1 broach 2 cutting body 3 broach cutters 4 Broach longitudinal axis 5 acute angle 6 feed direction 7 nose angle 8 cutting unit 9 Width 10 Grooving cutter 11 Workpiece 12 Shoulder allowance 13 Tenon allowance 14 Difference dimension - blank # page -

Claims

Claims 1. Broach for the surface treatment of this set in a rotating motion, pre-cut or pre-forged round tenons on workpieces, especially on crankshafts with several in Rium needle longitudinal direction one behind the other,,; i cutting units effective across the broach width (8), the cutting edges (3) of which fastened parts of several interchangeably next to one another Cutting bodies (2) made of a hard cutting material are used for drag cutting the broach longitudinal axis (4) form an acute angle (5) and each other in one are in their feed direction (6) closing bow angle (7), according to patent .... (Patent application P 35 01 978.6), characterized in that each cutting unit (8) consists of an odd plurality of cutting bodies (2), whose in the feed direction (6) Front cutting body forming a pricking cutter (10) centered on the central longitudinal axis (4) and their further cutting body (2) related to two and two in the feed direction (6) are staggered one behind the other, with the pricking cutter (10) over the free surfaces of the other cutting bodies (2) in the direction of the workpiece (11) stands out.

2. Broach according to claim 1, characterized in that the dem Pre-piercing cutter (10) following cutting body (2) of a cutting unit (8) symmetrically to the central longitudinal axis (4).

3. broach according to claim 1 or 2, characterized in that the Vorstechschneider (10) is designed symmetrically to the central longitudinal axis (4).

4. broach according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the pricking cutter (10) is upright in the section with its longitudinal extension.

5. broach according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the cutting bodies (2,10) are standard or isoplates or are made of such, in particular are ground.

6. broach according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the on one side of the broach longitudinal axis (4) arranged cutting (3) of Cutting bodies (2,10) different angles (5) with the broach longitudinal axis (4) form.

7. broach according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one of the cutting bodies (2, 10) is an indexable cutting body with several cutting edges.

8. broach according to claim 1, characterized in that the pricking cutter (10) with its cutting edges (3) by approximately the difference (14) between the shoulder allowance (12) and the journal allowance (13) of the workpiece (11) over the free areas of the following Cutting body (10) protrudes in the direction of the workpiece (11).