DE4041539A1

DE4041539A1 - Vorrichtung zur spanenden bearbeitung von metallischen und nichtmetallischen stangen und rohren

Info

Publication number: DE4041539A1
Application number: DE19904041539
Authority: DE
Inventors: Heinz Klein
Original assignee: Saarstahl AG
Current assignee: Klein Heinz 66346 Puettlingen De
Priority date: 1990-12-22
Filing date: 1990-12-22
Publication date: 1992-07-02

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung von metallischen und nichtmetallischen Stangen und Rohren mit einem oder mehreren an einem Werkzeugkopf befestigten Werkzeugen.

Solche Vorrichtungen sind z. B. unter der Bezeichnung "Schälmaschinen" bekannt. Beim Schälvorgang mit solchen Maschinen rotieren um die feststehenden Stangen ständig im Eingriff stehende Schälmesser. Die Stangen werden kontinuierlich in axialer Richtung gegen die radial zustellbaren Schneiden geschoben.

Diese Bearbeitungsart wird zum Abtragen von Material an der Mantelfläche von langem Stabmaterial mit Kreisquerschnitt zur Verbesserung der Oberflächenqualität und zum Erzielen eines definierten Durchmessers eingesetzt.

Jedoch weisen geschälte Rundstäbe eine relativ große Oberflächenverfestigung, eine wenig zufriedenstellende Formgenauigkeit sowie eine ungleichmäßige Rauhtiefe auf. Ferner sind der Energieverbrauch hoch und die Werkzeugstandzeiten unbefriedigend.

Vorrichtungen wie Drehfräsmaschinen, bei denen am sich drehenden Werkstück die Spanabnahme durch einen Messerkopfstirnfräser erfolgt, weisen zwar keinen Werkzeugkopf mit mehreren Werkzeugen auf, jedoch sind hier die Spanleistungen höher als bei einem feststehenden Werkzeug, wie z. B. beim Drehen.

Der Einsatzschwerpunkt des Drehfräsens liegt bei der Bearbeitung schwerer Guß- und Schmiedestücke. Hier soll jedoch vielmehr Draht vom Bund und Stabmaterial bearbeitet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung zu entwickeln, die die spanende Bearbeitung von Stangen und Rohren mit geringerem Energieaufwand und Werkzeugverschleiß sowie einer besseren Oberflächenstruktur mit geringerer Verfestigung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen einem Werkstück und dem Werkzeugkopf eine drehende Relativbewegung um die Längsachse des Werkstücks ausführbar ist und daß jedes Werkzeug um seine Längsachse drehend antreibbar ist.

Eine Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Längsachse jedes Werkzeugs parallel zur oder auf der Senkrechten der Längsachse des Werkstücks angeordnet ist.

Es ist auch vorgesehen, daß die Längsachse jedes Werkzeugs parallel zur Längsachse des Werkstücks angeordnet ist.

Erfindungsgemäß ist auch, daß als Werkzeuge Stirnfräser vorgesehen sind.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist auch, daß als Werkzeuge Topfschleifscheiben vorgesehen sind.

Vorteilhaft ist, daß als Werkzeuge Walzenfräser vorgesehen sind.

Gemäß der Erfindung können auch zylindrische Schleifscheiben als Werkzeuge vorgesehen sein.

Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die drehende Relativbewegung durch den um die Längsachse eines stillstehenden Werkstücks drehenden Werkzeugkopf erzielbar ist.

Es ist auch sinnvoll, daß die drehende Relativbewegung durch den um die Längsachse eines sich drehenden Werkstücks angeordneten, stillstehenden Werkzeugkopf erzielbar ist.

Schließlich ist es eine Ausbildung der Erfindung, daß die drehende Relativbewegung durch den um die Längsachse eines sich drehenden Werkstücks drehenden Werkzeugkopf erzielbar ist.

Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, daß mit einem gegenüber dem Schälen verminderten Energieaufwand eine bessere Formgenauigkeit und eine geringere Oberflächenverfestigung erzielt werden und daß die Werkzeugstandzeit deutlich erhöht wird.

Die Zeichnungen geben Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder.

Es zeigt

Fig. 1 und 2 zwei Ansichten des Erfindungsgegenstandes mit senkrecht zur Längsachse des Werkstücks angeordneter Werkzeugachse,

Fig. 3 und Fig. 4 zwei Ansichten des Erfindungsgegenstandes mit parallel zur Werkstückachse angeordneter Werkzeugachse.

In Fig. 1 und Fig. 2, die eine Draufsicht und einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung darstellen, sind an einem Werkzeugkopf 1 Werkzeuge 4 befestigt. Diese Werkzeuge 4 besitzen einen Antrieb (nicht dargestellt), der es ermöglicht, daß sich die Werkzeuge 4 um ihre Längsachse 5 drehen. Die Werkzeuge 4 sind hier so angeordnet, daß ihre Längsachse 5 parallel zur Senkrechten 6 der Längsachse 2 des im Zentrum der Vorrichtung befindlichen Werkstücks 3 angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, die Werkzeugachse 5 mit der Senkrechten 6 der Längsachse 2 des Werkstücks 3 zusammenfallen zu lassen.

Der Bearbeitungsvorgang läuft wie folgt ab. Das Werkstück 3 wird durch die Führung 8 und teilweise durch die Vorschub- bzw. Auszugseinrichtung 7 positioniert. Anschließend nimmt der Werkzeugkopf 1 eine Drehbewegung um die Längsachse 2 des Werkstücks 3 auf, die Werkzeuge 4, hier entweder Stirnfräser oder Topfschleifscheiben, werden ebenfalls durch einen Antrieb in eine Drehbewegung versetzt. Schließlich werden sie bis an das Werkstück 3 zugestellt (Pfeile 9) und die Rundumbearbeitung des Werkstücks 3 kann erfolgen. Der Vorschub erfolgt durch eine gesteuerte axiale Vorwärtsbewegung des Werkstücks 3 oder - eventuell bei großen Werkstücken 3 - des Werkzeugkopfes 1.

Bei dem oben dargestellten Bearbeitungsvorgang wird die Drehbewegung zwischen Werkzeugkopf 1 und Werkstück 3 durch ein Drehen des Werkzeugkopfes 1 um das stillstehende Werkstück 3 verwirklicht. Es ist jedoch auch denkbar, das Werkstück 3 zu drehen und den Werkzeugkopf 1 stehenzulassen oder eventuell das Werkstück 3 und den Werkzeugkopf 1 gleichzeitig drehen zu lassen.

Mit dieser Vorrichtung kann der Werkzeugverschleiß gegenüber dem herkömmlichen Schälen deutlich vermindert werden und dies bei geringerem Energieaufwand. Auch die unerwünschte Oberflächenverfestigung wird reduziert, die Rauhtiefe verbessert sowie die Formgenauigkeit erhöht.

Fig. 3 und Fig. 4 stellen, Fig. 1 und Fig. 2 entsprechend, eine Draufsicht und einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar, jedoch mit dem Unterschied, daß hier die Längsachse 5 jedes Werkzeugs 4, hier z. B. Walzenfräser oder zylindrische Schleifscheiben, parallel zur Längsachse 2 des Werkstücks 3 verläuft. Ansonsten sind die Anordnung und der Bearbeitungsvorgang analog zum oben beschriebenen Beispiel.

Die Vorrichtung kann als Rotationsfräsvorrichtung oder als Rotationsschleifvorrichtung verwendet werden. Je nach gewünschtem Bearbeitungsvorgang müssen nur entsprechende Werkzeuge 4 in den Werkzeugkopf 1 eingesetzt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur spanenden Bearbeitung von metallischen und nichtmetallischen Stangen und Rohren mit einem oder mehreren an einem Werkzeugkopf befestigten Werkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Werkstück (3) und dem Werkzeugkopf (1) eine drehende Relativbewegung um die Längsachse (2) des Werkstücks (3) ausführbar ist und daß jedes Werkzeug (4) um seine Längsachse (5) drehend antreibbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (5) jedes Werkzeugs (4) parallel zur oder auf der Senkrechten (6) der Längsachse (2) des Werkstücks (3) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (5) jedes Werkzeugs (4) parallel zur Längsachse (2) des Werkstücks (3) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeuge (4) Stirnfräser vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeuge (4) Topfschleifscheiben vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeuge (4) Walzenfräser vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeuge (4) zylindrische Schleifscheiben vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drehende Relativbewegung durch den um die Längsachse (2) eines stillstehenden Werkstücks (3) drehenden Werkzeugkopf (1) erzielbar ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drehende Relativbewegung durch den um die Längsachse (2) eines sich drehenden Werkstücks (3) angeordneten, stillstehenden Werkzeugkopf (1) erzielbar ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drehende Relativbewegung durch den um die Längsachse (2) eines sich drehenden Werkstücks (3) drehenden Werkzeugkopf (1) erzielbar ist.