DE4121186C1 - Internal machining of hollow rolling mills - with chuck rotating work-piece and cutting tools on ends of rotating shaft - Google Patents

Internal machining of hollow rolling mills - with chuck rotating work-piece and cutting tools on ends of rotating shaft

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DE4121186C1 DE19914121186 DE4121186A DE4121186C1 DE 4121186 C1 DE4121186 C1 DE 4121186C1 DE 19914121186 DE19914121186 DE 19914121186 DE 4121186 A DE4121186 A DE 4121186A DE 4121186 C1 DE4121186 C1 DE 4121186C1
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P.-Gerhard Dr. 3000 Hannover De Althaus
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    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
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    • B23Q15/013—Control or regulation of feed movement
    • B23Q15/02—Control or regulation of feed movement according to the instantaneous size and the required size of the workpiece acted upon

Abstract

The lathe is for the internal machining of long hollow cylindrical workpieces such as hollow rolling mills. The workpiece is clamped, at one end, in a rotating chuck (4) and is supported on stays at the other end. Cutting tools are mounted on a disc (11) or on a cylinder which is mounted on and rotated by a shaft (13). This shaft is supported in an outrigger (6) which is moved into the workpiece. The outrigger is supported inside the workpiece by a steady (18). The outrigger can be moved radially by a drive (9). An ultrasonic thickness meter (15) is mounted outside the workpiece near the position of cutting and moves at the same speed as the cutter. The measured value of the ultrasonic meter is compared with a set value and a correcting signal is fed to the radial drive (9) oif the outrigger. USE/ADVANTAGE - A conventional lathe can be used. The eccentricity is kept to a few hundredths of a millimeter, even on workpieces which are several meters long.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmaschine zur spanabhebenden Innenbearbeitung von langen hohlzylindrischen Werkstücken, z. B. langen Hohlwalzen, mitThe invention relates to a lathe for internal machining of long hollow cylindrical workpieces, e.g. B. long hollow rolls, with

  • - einer Werkstück-Mitnehmereinrichtung mit Drehantrieb, in der das eine Werkstückende eingespannt ist,- A workpiece driver device with rotary drive, in the one end of the workpiece is clamped,
  • - einer Außenlünette zur Abstützung des anderen Endbereichs des Werkstücks,- an outer bezel to support the other end area of the workpiece,
  • - einem ein axial und radial gegenüber dem Werkstück verstellbares Zerspanungswerkzeug tragenden, axial in das Werkstück hineinfahrbaren, rohrförmigen Ausleger und- A cutting tool carrying an axially and radially adjustable with respect to the workpiece, axially into the Movable workpiece, tubular boom and
  • - einem das Zerspanungswerkzeug gegenüber dem Ausleger radial verstellenden elektromotorischen Antrieb.- The cutting tool radially opposite the boom adjusting electric motor drive.

Bei der Herstellung von langen hohlzylindrischen Werkstücken besteht häufig die Forderung, daß die Wanddicke auf der gesamten Länge des Werkzeugs gleich ist. Dieses trifft insbesondere für Hohlwalzen zu, die mit hohen Umdrehungszahlen rotieren und bei ungleichen Wanddicken eine hohe Unwucht erzeugen.In the production of long hollow cylindrical workpieces there is often a requirement that the wall thickness on the the entire length of the tool is the same. This hits especially for hollow rolls with high Rotate revolutions and with unequal wall thicknesses create a high imbalance.

Walzen sind aber auch häufig so ausgestaltet, daß ihre Oberfläche in der Mitte bombiert ist, das heißt, daß die Wandungsstärke von den Enden zur Mitte hin zunimmt. Bei solchen Walzen ist es erforderlich, daß die Innenbohrung in jedem Schnitt quer zu ihrer Längsachse absolut konzentrisch zum zugehörigen Außenumfang verläuft.Rollers are also often designed so that their Surface is domed in the middle, which means that the Wall thickness increases from the ends to the middle. At such rollers, it is necessary that the inner bore in each cut absolutely concentric to its longitudinal axis runs to the associated outer circumference.

Bei den allgemein bekannten Drehmaschinen, die auch zum Innenausdrehen von langen hohlzylindrischen Werkstücken wie langen Hohlwalzen verwendet werden, wird der den Drehmeißel tragende Ausleger möglichst biegesteif ausgeführt und ist mehrfach, unter anderem auch an der bereits bearbeiteten Innenwand des Werkstücks, gelagert. Damit läßt sich jedoch nicht verhindern, daß die Mittelachse der Innenbohrung aufgrund von elastischen Auslenkungen des Auslegers auf ihrer gesamten Länge in ihrer Richtung deutlich von der Mittelachse der Außenwand der hohlzylindrischen Werkstücks abweicht. Derartige Abweichungen von einigen zehntel Millimetern auf mehrere Meter langen hohlzylindrischen Werkstücken sind bei der Verwendung solcher Drehmaschinen unvermeidlich. Diese Ungenauigkeiten erzeugen aber bei schnellaufenden Hohlwalzen bereits eine deutlich spürbare Unwucht.In the well-known lathes, which also for Turning out long hollow cylindrical workpieces such as long hollow rollers are used, the  Booms carrying turning tools are designed to be as rigid as possible and is multiple, among other things already on the machined inner wall of the workpiece, stored. In order to can not be prevented, however, that the central axis of the Inner bore due to elastic deflections of the Boom along its entire length in its direction clearly from the central axis of the outer wall of the hollow cylindrical Workpiece deviates. Such deviations from a few tenths of a millimeter to several meters long hollow cylindrical workpieces are in use such lathes inevitable. These inaccuracies but already produce one with high-speed hollow rollers clearly noticeable imbalance.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist in der DE-OS 29 41 731 vorgeschlagen, den Ausleger zur Erhöhung der Biegefestigkeit rohrförmig und mit einem großen Querschnitt auszuführen und ihn darüber hinaus nicht mehr, wie durch das Wort Ausleger eigentlich definiert, als freien Träger auszubilden, sondern das freie Ende durch eine Drehlagerung in der Planscheibe abzustützen. Das hier als Ausleger bezeichnete Aufnahmeteil des Zerspanungswerkzeugs ist also ein an zwei Stellen abgestützter Träger, auf dem ein das Zerspanungswerkzeug aufnehmender Support verfahrbar ist, und zwar zwischen den beiden Lagerstellen des Trägers. Der in das Werkstück hineinfahrbare Support nimmt an zwei diametralen Stellen je einen Drehmeißel auf, von denen jeder radial gegenüber dem rohrförmigen Träger elektromotorisch verstellbar ist. Bei einer solchen Drehmaschine wird zwar weitestgehend ein Durchbiegen des Trägers des Zerspanungswerkzeugs vermieden, jedoch nicht vollständig. Weiterhin erhöhen noch folgende Unzulänglichkeiten die Fertigungsungenauigkeit: Elastizität einzelner, hoher Belastung ausgesetzter Maschinenteile, Spiel zwischen zusammenwirkenden Maschinenteilen, Abnutzung des Zerspanungswerkzeugs und eine nicht exakt fluchtende Einspannung der beiden Werkstückenden. Außerdem ist diese bekannte Drehmaschine in ihrem Aufbau relativ aufwendig, insbesondere wegen der vielen Rollenlager, und verschleißanfällig. Ein weiterer Nachteil dieser Drehmaschine ist, daß die Schnittgeschwindigkeit wegen der stark begrenzten Drehzahlhöhe aufgrund der Größe des Werkstücks relativ gering ist.To avoid this disadvantage, DE-OS 29 41 731 proposed the boom to increase the Flexural strength tubular and with a large cross section execute and beyond it no longer, as by that Word boom actually defined as a free carrier form, but the free end through a rotary bearing supported in the face plate. This as an outrigger designated receiving part of the cutting tool is a two points supported beam, on which one Cutting tool receiving support is movable, and between the two bearing points of the carrier. The in the workpiece retractable support takes on two diametrical places on a turning tool, each of which adjustable radially with respect to the tubular support by an electric motor is. Such a lathe is largely used a bending of the carrier of the cutting tool avoided, but not completely. Continue to increase still the following shortcomings the manufacturing inaccuracy: Elasticity of individual, high stress exposed Machine parts, game between interacting Machine parts, wear of the cutting tool and one not exactly aligned clamping of the two Workpiece ends. In addition, this well-known lathe is in their construction is relatively complex, especially because of the many roller bearings, and prone to wear. Another  The disadvantage of this lathe is that Cutting speed because of the very limited Speed level is relatively low due to the size of the workpiece.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehmaschine gemäß dem Gattungsbegriff derart zu verändern und zu verbessern, daß eine Drehmaschine verwendet werden kann, die sich in ihrem Grundaufbau von üblichen Drehmaschinen nicht oder kaum unterscheidet, daß eine Exzentrizität zwischen Innen- und Außendurchmesser von wenigen hundertsteln Millimetern trotz der Länge des Werkstücks von mehreren Metern nicht überschritten wird und daß die Schnittgeschwindigkeit unabhängig von der Umfangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Werkstücks ist.The object of the invention is to provide a lathe according to the To change and improve the generic term in such a way that a lathe can be used that is in their Basic structure of conventional lathes not or hardly distinguishes that an eccentricity between inside and Outside diameter of a few hundredths of a millimeter despite the length of the workpiece of several meters is exceeded and that the cutting speed is independent of the peripheral speed or speed of the workpiece.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:This object is in connection with the preamble features of claim 1 according to the invention by the following features solved:

  • - für den Axialvorschub des Zerspanungswerkzeugs wird der im Bereich seines freien Endes im Werkstückinneren durch eine Innenlünette abgestützte Ausleger, der das Zerspanungswerkzeug an seinem frei tragenden Ende aufnimmt, axial verfahren,- For the axial feed of the cutting tool, it is in the area of its free End inside the workpiece by an inner bezel supported boom that supports the cutting tool receives its cantilevered end, move axially,
  • - das Zerspanungswerkzeug ist eine auf der äußeren Mantelfläche mit spanabhebenden Meißeln versehene Scheibe oder Walze mit einem separaten Rotationsantrieb,- The cutting tool is one on the outside Casing surface with cutting chisels or roller with a separate rotary drive,
  • - die Antriebsübertragung auf die Scheibe oder Walze erfolgt durch eine in den rohrförmigen Ausleger eingeschobene und in diesem gelagerte Antriebswelle, deren dem Zerspanungswerkzeug abgewandtes Ende mit einem elektromotorischen Rotationsantrieb gekoppelt ist,- The drive is transferred to the disc or roller through a inserted in the tubular boom and in this mounted drive shaft, whose the Cutting tool facing end with one electromotive rotary drive is coupled,
  • - dem momentanen Zerspanungsort am Werkstück ist unmittelbar eine Ultraschall-Wanddickenmeßeinrichtung nachgeordnet, die mit dem axialen Vorschub des Zerspanungswerkzeugs synchron verfahrbar ist,- The current machining location on the workpiece is immediately one Subordinated ultrasonic wall thickness measuring device with the axial feed of the cutting tool synchronously is movable,
  • - der Wanddickenmeßeinrichtung ist eine Auswerteeinheit nachgeschaltet, die den Ist-Wert der Wanddicke des hohlzylindrischen Werkstücks mit einem vorgebbaren Soll-Wert vergleicht und bei einer Abweichung über eine Steuereinheit ein korrigierendes Steuersignal an den das Zerspanungswerkzeug gegenüber dem Ausleger radial verstellenden Antrieb gibt, der das Zerspanungswerkzeug nach Maßgabe der Abweichung adaptiv verstellt.- The wall thickness measuring device is an evaluation unit downstream, which is the actual value of the wall thickness of the  hollow cylindrical workpiece compared with a predetermined target value and in the event of a deviation via a control unit corrective control signal to the cutting tool compared to the boom radially adjusting drive that Cutting tool adaptively adjusted according to the deviation.

Eine solche Drehmaschine für die Innenbearbeitung von dicken und langen hohlzylindrischen Werkstücken ermöglicht nicht nur eine große Bearbeitungsgenauigkeit, sondern auch eine extrem kurze Bearbeitungszeit, da die Ausbildung des Zerspanungswerkzeugs als rotierendes Werkzeug und dessen separater Rotationsantrieb gegenüber einer Ausbildung des Zerspanungswerkzeugs als Drehmeißel eine hohe Zerspanungsleistung bei einer niedrigen Drehzahl des Werkstücks erbringt. Die niedrige Werkstück-Drehzahl ergibt den weiteren Vorteil, daß eine Messung und Korrektur der Wanddicke trotz hoher Zerspanungsleistung innerhalb nur eines Teils einer Umdrehung des zu bearbeitenden Werkstücks möglich ist.Such a lathe for internal machining of thick ones and long hollow cylindrical workpieces just great machining accuracy, but also one extremely short processing time since the training of the Cutting tool as a rotating tool and its separate rotary drive opposite a training of the cutting tool as a turning tool high cutting performance at low speed of the workpiece. The low workpiece speed results in the further advantage that a measurement and correction of the Wall thickness despite high cutting performance within only part of a revolution of the workpiece to be machined is possible.

Aus der DE-Z. Werkstatt und Betrieb. 1976, Heft 11, Seiten 617 bis 627, aus der DE-Z. wt-Zeitschrift für industrielle Fertigung, 1976, Nr. 10, Seiten 587 bis 592 und aus der DE-Z. Industrie-Anzeiger, 1987, Nr. 24, Seiten 42 und 43 und aus der US-PS 38 34 256 sind zwar prinzipiell Meßregelungen bekannt, bei denen Werkstückabmessungen, auch Wanddicken, durch eine Ultraschall-Meßeinrichtung während ihrer Entstehung ständig erfaßt werden und das ermittelte Ist-Maß über Regel- und Stelleinrichtungen, die auf das Werkzeug einwirken, solange korrigiert wird, bis es mit dem Soll-Maß übereinstimmt. Diese Meßregelungen mittels Ultraschall-Messung werden dabei jedoch nicht im Zusammenwirken mit den übrigen vorstehenden Lösungsmerkmalen der Erfindung verwendet.From the DE-Z. Workshop and operation. 1976, issue 11, pages 617 to 627, from DE-Z. wt magazine for industrial manufacturing, 1976, No. 10, pages 587 to 592 and from DE-Z. Industrie-Anzeiger, 1987, No. 24, pages 42 and 43 and from the US-PS 38 34 256 are known in principle measurement controls, in which workpiece dimensions, including wall thicknesses, by a Ultrasonic measuring device constantly during its creation be recorded and the determined actual dimension via rule and Actuators that act on the tool as long as is corrected until it matches the target dimension. These measurement regulations by means of ultrasound measurement are used however not in cooperation with the other above Solution features of the invention used.

Es ist vorteilhaft, wenn in Ausgestaltung der Erfindung der adaptive radiale Vorschub des Zerspanungswerkzeugs unabhängig von dem normalen radialen Vorschub durch einen separaten Antrieb erfolgt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß als Antrieb für den adaptiven radialen Vorschub ein leistungsschwacher, sehr klein bauender, schnell reagierender Servoantrieb Verwendung finden kann.It is advantageous if, in an embodiment of the invention, the adaptive radial feed of the cutting tool independent of the normal radial Feed is carried out by a separate drive. These Embodiment has the advantage that as a drive for the adaptive radial feed underperforming, very small, fast  responsive servo drive can be used.

Es ist jedoch auch möglich, daß sowohl der adaptive radiale Vorschub als auch der normale radiale Vorschub des Zerspanungswerkzeugs durch ein und denselben Antrieb quer zum Ausleger erfolgt.It is however, it is also possible that both the adaptive radial feed as well as the normal radial feed of the cutting tool done by one and the same drive across the boom.

Wird ein separater Antrieb für den adaptiven radialen Vorschub allein verwendet, dann erfolgt der normale radiale Vorschub des Zerspanungswerkzeugs durch Verstellen des Auslegers.Will be a separate drive for the adaptive radial feed used alone, then normal radial feed of the cutting tool by adjusting the boom.

Damit auch Drehmaschinen zur Anwendung kommen können, die bereits vorhanden sind, und damit bei Verwendung konventioneller Drehmaschinen die gesamte Länge des Bettes genutzt werden kann, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Ausleger von einem separaten, in Verlängerung des Drehmaschinenbetts fundamentierten Gestell getragen wird. Der Antrieb für den Axialvorschub sowie der Antrieb für den normalen Radialvorschub kann dann an dem separaten Gestell angeordnet werden.So that lathes can also be used already exist, and therefore when used conventional lathes the entire length of the bed can be used, it is also advantageous if the Boom from a separate extension of the Lathe bed's solid frame is worn. The drive for the axial feed and the drive for the normal one Radial feed can then be arranged on the separate frame.

Die schematische Zeichnung veranschaulicht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drehmaschine. Es zeigtThe schematic drawing illustrates an advantageous Embodiment of the lathe according to the invention. It shows

Fig. 1 eine Vorderansicht der Drehmaschine mit dem separaten Gestell zur Aufnahme des Auslegers, Fig. 1 is a front view of the rotary machine with the separate frame for mounting of the boom,

Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1, wobei das auszudrehende Werkstück im horizontalen Längsschnitt dargestellt ist, und Fig. 2 is a plan view of Fig. 1, wherein the workpiece to be turned is shown in horizontal longitudinal section, and

Fig. 3 einen Querschnitt durch das zu bearbeitende Werkstück an der Bearbeitungsstelle mit einem Blockschema für die Wanddicken-Meßregelungseinrichtung. Fig. 3 shows a cross section through the workpiece to be machined at the processing point with a block diagram for the wall thickness measurement control device.

Die Drehmaschine besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen:
einem Bett (1), einem darauf aufgesetzten Spindelstock (2) mit dem Hauptantrieb, einer von der Hauptantriebswelle (3) getragenen Planscheibe (4), einem Gestell (5), einem hierin gelagerten Ausleger (6), und Antrieben (7) für den axialen Vorschub, (8) für den normalen radialen Vorschub, (9) für den adaptiven radialen Vorschub und (10) für die Rotationsbewegung eines vom Ausleger (6) getragenen Zerspanungswerkzeugs (11). Die Antriebe (7) und (8) greifen am Ausleger (6) an, während der Antrieb (9) das Werkzeug (11) gegenüber dem Ausleger (6) radial verstellt.The lathe essentially consists of the following parts:
a bed ( 1 ), a headstock ( 2 ) placed thereon with the main drive, a face plate ( 4 ) carried by the main drive shaft ( 3 ), a frame ( 5 ), a boom ( 6 ) mounted therein, and drives ( 7 ) for the axial feed, ( 8 ) for the normal radial feed, ( 9 ) for the adaptive radial feed and ( 10 ) for the rotational movement of a cutting tool ( 11 ) carried by the arm ( 6 ). The drives ( 7 ) and ( 8 ) act on the boom ( 6 ), while the drive ( 9 ) adjusts the tool ( 11 ) radially relative to the boom ( 6 ).

In dem Bett (1) der Drehmaschine ist eine Außenlünette (12) gelagert, die unverschieblich oder über einen mit dem Hauptantrieb gekoppelten Vorschub verbunden sein kann. Bei einer Kopplung ist sichergestellt, daß die durch die Außenlünette (12) erbrachten Abstützkräfte sehr nach an der Bearbeitungsstelle auf das zu bearbeitende hohlzylindrische Werkstück (17) einwirken.An outer bezel ( 12 ) is mounted in the bed ( 1 ) of the lathe, which can be connected immovably or via a feed coupled to the main drive. In the case of a coupling, it is ensured that the supporting forces exerted by the outer bezel ( 12 ) act very much on the hollow cylindrical workpiece ( 17 ) to be machined at the machining point.

In dem Gestell (5), welches in Verlängerung des Bettes (1) separat im Boden fundamentiert ist, ist der Antrieb (7) für den Axialvorschub und der Antrieb (8) für den normalen Radialvorschub des Zerspanungswerkzeugs (11) gelagert. Der Ausleger (6) ist als Rohr ausgeführt, in dem die Antriebswelle (13) für das Zerspanungswerkzeug (11) geführt ist. Auf das von dem Zerspanungswerkzeug (11) abgewandte Ende des Auslegers (6) ist der Antrieb (10) für die Rotationsbewegung des Zerspanungswerkzeugs (11) aufgesetzt.The drive ( 7 ) for the axial feed and the drive ( 8 ) for the normal radial feed of the cutting tool ( 11 ) are mounted in the frame ( 5 ), which is separately grounded in the extension of the bed ( 1 ). The boom ( 6 ) is designed as a tube in which the drive shaft ( 13 ) for the cutting tool ( 11 ) is guided. On the side facing away from the cutting tool (11) end of the boom (6) of the drive (10) is mounted for rotational movement of the cutting tool (11).

Auf dem Bett (1) ist ein verfahrbarer Schlitten (14) angeordnet, der eine auf Ultraschallbasis arbeitende Wanddickenmeßeinrichtung (15) trägt. Der Antrieb des Schlittens (14) in Längsrichtung der Mittelachse (16) des zu bearbeitenden Werkstücks (17) erfolgt über den Hauptantrieb, und zwar synchron mit dem Antrieb (7) für den axialen Vorschub des Werkzeugs (11).A movable carriage ( 14 ) is arranged on the bed ( 1 ), which carries an ultrasonic-based wall thickness measuring device ( 15 ). The carriage ( 14 ) is driven in the longitudinal direction of the central axis ( 16 ) of the workpiece ( 17 ) to be machined via the main drive, in synchronism with the drive ( 7 ) for the axial feed of the tool ( 11 ).

Zur Abstützung des werkzeugseitigen Endes des Auslegers (6) ist auf den Ausleger (6), so nah wie möglich zum Zerspanungswerkzeug (11) benachbart, eine Innenlünette (18) aufgesetzt, die sich an der bereits bearbeiteten Innenwand des Werkstücks (17) abstützt.To support the tool-side end of the boom ( 6 ), an inner bezel ( 18 ) is placed on the boom ( 6 ), as close as possible to the cutting tool ( 11 ), which is supported on the already machined inner wall of the workpiece ( 17 ).

Das zu bearbeitende Werkstück (17) wird zunächst auf einer Drehmaschine innen eingespannt und außen abgedreht. Das zu bearbeitende Werkstück (17) wird dann auf der erfindungsgemäßen Drehmaschine an der Planscheibe (4) befestigt und dabei von den Backen der Planscheibe außen gefaßt. Das freie Ende des Werkstücks (17) erfährt - zusätzlich zur Außenlünette (12) - eine Außenabstützung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Dann wird das Werkstück (17) von dem Hauptantrieb der Drehmaschine in Rotation versetzt, und das separat drehend angetriebene Zerspanungswerkzeug (11) wird durch den Antrieb (7) für den axialen Vorschub mittels des Auslegers (6) in das Innere des Werkstücks (17) hineingefahren. Die Zerspanungsleistung des Zerspanungswerkzeugs (11) wird im wesentlichen von der eingestellten Drehzahl des Antriebs (10) für das Zerspanungswerkzeug (11) und erst in zweiter Linie durch die Drehzahl des Hauptantriebs sowie vom Antrieb (7) des Axialvorschubs für das Werkzeug (11) bestimmt. Dadurch kann die Drehzahl des Hauptantriebs sehr klein sein, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, eine Wanddickenmessung (19) an einer Stelle des innen bereits bearbeiteten Werkstücks (17) vorzunehmen, die der aktuellen Bearbeitungsstelle unmittelbar nachgeordnet ist. Damit ist eine Wanddickenkorrektur innerhalb eines Teils einer Werkstückumdrehung möglich. Um die Wanddickenmessung noch stärker zu aktualisieren, kann das Wanddickenmeßgerät (15) - anstatt dem Zerspanungswerkzeug (11) in axialer Richtung des Werkstücks (17) nachgeordnet -, wie in Fig. 3 mit (15a) gestrichelt dargestellt, in der gleichen Ebene wie das Zerspanungswerkzeug (11), lediglich um ein kleines Bogenmaß letzterem nachlaufend, angeordnet werden.The workpiece ( 17 ) to be machined is first clamped on the inside on a lathe and turned off on the outside. The workpiece ( 17 ) to be machined is then fastened to the face plate ( 4 ) on the lathe according to the invention and is gripped on the outside by the jaws of the face plate. The free end of the workpiece ( 17 ) experiences - in addition to the outer bezel ( 12 ) - an external support, which is not shown in the drawing. Then the workpiece ( 17 ) is set in rotation by the main drive of the lathe, and the cutting tool ( 11 ), which is driven in a separately rotating manner, is driven into the interior of the workpiece ( 17 ) by the drive ( 7 ) for the axial feed by means of the arm ( 6 ) drove in. The cutting performance of the cutting tool ( 11 ) is essentially determined by the set speed of the drive ( 10 ) for the cutting tool ( 11 ) and only secondarily by the speed of the main drive and by the drive ( 7 ) of the axial feed for the tool ( 11 ) . As a result, the speed of the main drive can be very low, which makes it possible to carry out a wall thickness measurement ( 19 ) at a point on the workpiece ( 17 ) that has already been machined on the inside, which is immediately downstream of the current machining point. This makes it possible to correct the wall thickness within a part of a workpiece revolution. In order to update the wall thickness measurement even more, the wall thickness measuring device ( 15 ) - instead of the cutting tool ( 11 ) in the axial direction of the workpiece ( 17 ) - as shown in dashed lines in Fig. 3 with ( 15 a), in the same plane as the cutting tool ( 11 ) is only arranged to follow the latter by a small radian measure.

Wird eine Abweichung des Ist-Wertes der Werkstückwanddicke (S) von dem vorgegebenen Soll-Wert durch eine Auswerteeinheit (20) (Fig. 3) festgestellt, so gibt eine Steuerungseinheit (21) ein Steuerungssignal auf den als Servoantrieb ausgebildeten Antrieb (9) für den adaptiven Radialvorschub, so daß das Zerspanungswerkzeug (11) sofort entsprechend radial nachgestellt wird. Durch diese adaptive Radialverstellung des Zerspanungswerkzeugs (11) ist eine Genauigkeit der Wanddicke (S) von weniger als einem zehntel Millimeter Abweichung zwischen Ist-Wert und Soll-Wert zu erreichen.If a deviation of the actual value of the workpiece wall thickness (S) from the predetermined target value is determined by an evaluation unit ( 20 ) ( FIG. 3), a control unit ( 21 ) outputs a control signal to the drive ( 9 ) designed as a servo drive the adaptive radial feed so that the cutting tool ( 11 ) is immediately radially adjusted accordingly. This adaptive radial adjustment of the cutting tool ( 11 ) enables the wall thickness (S) to be less than a tenth of a millimeter apart between the actual value and the target value.

Claims (8)

1. Drehmaschine zur spanabhebenden Innenbearbeitung von langen hohlzylindrischen Werkstücken, z. B. langen Hohlwalzen, mit
  • - einer Werkstück-Mitnehmereinrichtung mit Drehantrieb, in der das eine Werkstückende eingespannt ist,
  • - einer Außenlünette zur Abstützung des anderen Endbereichs des Werkstücks,
  • - einem ein axial und radial gegenüber dem Werkstück verstellbares Zerspanungswerkzeug tragenden, axial in das Werkstück hineinfahrbaren, rohrförmigen Ausleger und
  • - einem das Zerspanungswerkzeug gegenüber dem Ausleger radial verstellenden elektromotorischen Antrieb,
1. lathe for internal machining of long hollow cylindrical workpieces, z. B. long hollow rolls with
  • a workpiece driver device with a rotary drive in which the one workpiece end is clamped,
  • an outer bezel to support the other end region of the workpiece,
  • - A cutting tool carrying an axially and radially adjustable relative to the workpiece, axially movable into the workpiece, and
  • an electromotive drive which radially adjusts the cutting tool with respect to the boom,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - für den Axialvorschub des Zerspanungswerkzeugs (11) wird der im Bereich seines freien Endes im Werkstückinneren durch eine Innenlünette (18) abgestützte Ausleger (6), der das Zerspanungswerkzeug (11) an seinem frei tragenden Ende aufnimmt, axial verfahren,
  • - das Zerspanungswerkzeug (11) ist eine auf der äußeren Mantelfläche mit spanabhebenden Meißeln versehene Scheibe oder Walze mit einem separaten Rotationsantrieb (10),
  • - die Antriebsübertragung auf die Scheibe oder Walze erfolgt durch eine in den rohrförmigen Ausleger (6) eingeschobene und in diesem gelagerte Antriebswelle (13), deren dem Zerspanungswerkzeug (11) abgewandtes Ende mit einem elektromotorischen Rotationsantrieb (10) gekoppelt ist,
  • - dem momentanen Zerspanungsort am Werkstück (17) ist unmittelbar eine Ultraschall-Wanddickenmeßeinrichtung (15) nachgeordnet, die mit dem axialen Vorschub des Zerspanungswerkzeugs (11) synchron verfahrbar ist,
  • - der Wandddickenmeßeinrichtung (15) ist eine Auswerteeinheit (20) nachgeschaltet, die den Ist-Wert der Wanddicke des hohlzylindrischen Werkstücks (17) mit einem vorgebbaren Soll-Wert vergleicht und bei einer Abweichung über eine Steuereinheit (21) ein korrigierendes Steuersignal an den das Zerspanungswerkzeug gegenüber dem Ausleger (6) radial verstellenden Antrieb (9) gibt, der das Zerspanungswerkzeug (11) nach Maßgabe der Abweichung adaptiv verstellt.
 characterized by the following features:
  • - for the axial feed of the cutting tool (11) is moved axially in the region of its free end in the work piece interior through an inner bezel (18) supported cantilever (6) which receives the cutting tool (11) at its cantilevered end,
  • - The cutting tool ( 11 ) is a disc or roller provided with cutting chisels on the outer surface with a separate rotary drive ( 10 ),
  • - The drive transmission to the disk or roller takes place by means of a drive shaft ( 13 ) which is inserted into the tubular arm ( 6 ) and is mounted in the latter, the end of which is turned away from the cutting tool ( 11 ) is coupled to an electromotive rotary drive ( 10 ),
  • - The current cutting location on the workpiece ( 17 ) is immediately followed by an ultrasonic wall thickness measuring device ( 15 ) which can be moved synchronously with the axial feed of the cutting tool ( 11 ),
  • - The wall thickness measuring device ( 15 ) is followed by an evaluation unit ( 20 ) which compares the actual value of the wall thickness of the hollow cylindrical workpiece ( 17 ) with a predeterminable target value and, in the event of a deviation, via a control unit ( 21 ) a corrective control signal to which Cutting tool relative to the boom ( 6 ) there is a radially adjusting drive ( 9 ) which adapts the cutting tool ( 11 ) adaptively in accordance with the deviation.
2. Drehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der adaptive radiale Vorschub des Zerspanungswerkzeugs (11) durch einen separaten Antrieb (9) erfolgt.2. Lathe according to claim 1, characterized in that the adaptive radial feed of the cutting tool ( 11 ) is carried out by a separate drive ( 9 ). 3. Drehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der adaptive radiale Vorschub als auch der normale radiale Vorschub des Zerspanungswerkzeugs (11) durch ein und denselben Antrieb (9) quer zum Ausleger (6) erfolgt.3. Lathe according to claim 2, characterized in that both the adaptive radial feed and the normal radial feed of the cutting tool ( 11 ) by one and the same drive ( 9 ) transverse to the boom ( 6 ). 4. Drehmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der normale radiale Vorschub des Zerspanungswerkzeugs (11) durch Verstellen des Auslegers (6) erfolgt.4. Lathe according to claim 2, characterized in that the normal radial feed of the cutting tool ( 11 ) by adjusting the boom ( 6 ). 5. Drehmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (6) von einem separaten, in Verlängerung des Drehmaschinenbetts (1) fundamentierten Gestell (5) getragen wird.5. Lathe according to one of claims 1 to 3, characterized in that the boom ( 6 ) from a separate, in extension of the lathe bed ( 1 ) foundation ( 5 ) is carried. 6. Drehmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (7) für den Axialvorschub an dem separaten Gestell (5) angeordnet ist. 6. Lathe according to claim 5, characterized in that the drive ( 7 ) for the axial feed on the separate frame ( 5 ) is arranged. 7. Drehmaschine nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (8) für den normalen Radialvorschub an dem separaten Gestell (5) angeordnet ist.7. Lathe according to claims 4 and 5, characterized in that the drive ( 8 ) for the normal radial feed on the separate frame ( 5 ) is arranged.
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