DE4129981A1

DE4129981A1 - Reaming tool with needle-like elements - can be radially adjusted by axially moving wedges actuated via screw

Info

Publication number: DE4129981A1
Application number: DE19914129981
Authority: DE
Inventors: Juergen Schibrowski
Original assignee: GKN Walterscheid GmbH
Current assignee: Walterscheid GmbH
Priority date: 1991-09-10
Filing date: 1991-09-10
Publication date: 1993-03-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: DE4129981C2

Abstract

The reaming tool has a hollow shaft (10) with one end shaped to fit in the socket of the driving motor (30). The shaft has radial holes each of which receives a needle-like finishing tool. The radial position of these needles is controlled by internal wedges (12) which can be moved axially by a screw (22) fitted in the upper end of the reaming tool. USE/ADVANTAGE - Reaming tool with accurate adjustment of the reamed diameter.

Description

Die Erfindung betrifft ein Räumwerkzeug mit mindestens einer an einem Grundkörper angebrachten Räumnadel, wobei der Grundkörper ein Einspannende zur Aufnahme in einem Aufnahmekopf einer Räummaschine aufweist.The invention relates to a broaching tool with at least a broach attached to a base body, wherein the basic body is a clamping end for inclusion in one Has recording head of a broaching machine.

Räumwerkzeuge werden für die Herstellung der verschieden artigsten Profile eingesetzt. Sie können beispielsweise zur Herstellung von Nuten in der Innenwand einer Bohrung oder in der Außenfläche eines zu bearbeitenden Teiles genutzt werden. So werden beispielsweise Räumwerkzeuge auch eingesetzt, um in der Bohrung eines Gelenkaußenteiles die Laufrillen in Form von Nuten für die das Drehmoment übertragenden Kugeln herzustellen. Dabei erfolgt ein abschnittsweises Vergrößern des Querschnittes im Bereich der Nuten. Vorzugsweise werden zwei gegenüberliegende Nuten in einem Arbeitsgang durch das Räumwerkzeug er stellt. Entsprechend weist das Räumwerkzeug auf seinem Umfang verteilt angeordnete Räumnadeln auf. Vorzugsweise sind zwei Räumbereiche vorgesehen und zwar ein erster Grobräumbereich und ein daran anschließender Fein schlichtbereich. Der Feinschlichtbereich bestimmt die Maßtoleranzen des Werkstückes. Bei Gleichlaufgelenken besteht das Problem, daß um eine bestimmte Laufgüte zu erreichen, die miteinander zu verbauenden Bauteile in unterschiedlichen Maßklassen gefertigt werden. Hierdurch wird eine Auswahlmontage ermöglicht. Für jede dieser Maßklassen ist ein eigenes Räumwerkzeug erforderlich. Darüberhinaus ergeben sich an den Räumwerkzeugen infolge Temperatureinflüsse bei der Bearbeitung, daß heißt im Einsatz an der Räummaschine, eventuell Maßveränderungen, die zu korrigieren sind. Da die Räumnadeln starr an dem sie tragenden Grundkörper angebracht sind, kann keine Maßveränderung vorgenommen werden.Broaching tools are different for the manufacture of kindest profiles used. For example, you can for producing grooves in the inner wall of a hole or in the outer surface of a part to be machined be used. For example, broaching tools also used to in the bore of an outer joint part the grooves in the form of grooves for the torque to produce transmitting balls. This is followed by a Sectional enlargement of the cross section in the area of the grooves. Preferably two are opposite Grooves in one step through the broaching tool poses. Accordingly, the broach has on his Broaches arranged around the circumference. Preferably there are two clearing areas, namely a first one Large clearing area and a subsequent fine finishing area. The fine finishing area determines the Dimensional tolerances of the workpiece. With constant velocity joints there is the problem that a certain quality of running too reach the components to be installed together different sizes are manufactured. Hereby selection assembly is possible. For each of these Dimension classes require a separate broaching tool. In addition, broaching tools result as a result Influences of temperature during processing, that is in Use on the broaching machine, possibly dimensional changes, that need to be corrected. Because the broaches are rigid on the they are attached to the basic body, none Dimensional changes can be made.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Räum werkzeug zu schaffen, bei dem in engen Grenzen eine Ver änderung der Lage der Räumnadeln gegenüber dem sie tragen den Grundkörper, beziehungsweise dessen Achse möglich ist.The invention is therefore based on the object, a room to create a tool in which a ver change in the position of the broaches in relation to which they wear the base body or its axis is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Grundkörper mit quer zu seiner Achse verlaufenden Durch brüchen versehen ist, die unterhalb oder neben den die Befestigungsabschnitte der Räumnadeln (Schlichtnadeln) lagernden Aufnahmen angeordnet sind und die in Richtung der Achse aufeinanderzuverlaufende Keilflächen aufweisen, in welche Stellkeile eingesetzt sind, welche an seitlichen Führungsleisten befestigt sind, die über Stellmittel zur Verstellung der Stellkeile gegenüber dem Grundkörper in Richtung der Achse verstellbar sind.This object is achieved in that the Basic body with through-holes running transversely to its axis is provided for breaks below or next to the Fastening sections of broaches (size needles) stored recordings are arranged and in the direction have wedge surfaces that run towards each other on the axis, in which wedges are inserted, which on the side Guide rails are attached, which via adjusting means Adjustment of the adjusting wedges in relation to the basic body in Are adjustable in the direction of the axis.

Durch die axial beweglichen Führungsleisten in Verbindung mit dem Stellkeil und den Keilflächen kann eine Aufweitung des Grundkörpers vorgenommen werden. Die Aufweitung findet unterhalb bzw. neben den Aufnahmen für die Räumnadel statt, so daß deren Außenkontur sich in einer Querrichtung zur Achse von dieser entfernt. Hieraus folgt, daß die mit den Schneidzähnen versehenen Abschnitte tiefer in das zu bearbeitende Werkstück eindringen.Connected by the axially movable guide strips with the setting wedge and the wedge surfaces an expansion can be made of the main body. The expansion takes place below or next to the adapters for the broach instead, so that its outer contour is in a transverse direction to the axis away from this. It follows that the with the sections provided with the cutting teeth deeper into the penetrate the workpiece.

Bezogen auf eine Fertigung, bei der sich die herzustellen den Teile nur geringfügig hinsichtlich des Abmaßes der zu räumenden Profile unterscheiden, besteht die Möglich keit, die Anzahl der zu bevorratenden Räumnadeln zu verringern und eine Anpassung über die Verstellung vorzunehmen. Desweiteren ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung auch eine nachträgliche Korrektur des Räummaßes im Einsatz an der Maschine, um so Temperatureinflüsse auszuschalten und eine Maßanpassung vorzunehmen.Relating to a manufacturing process in which they are manufactured the parts only slightly in terms of the dimensions of the differentiate profiles to be cleared, there is the possibility the number of broaches to be stored decrease and an adjustment via the adjustment to make. Furthermore, the invention Solution also a subsequent correction of the clearing dimension in Use on the machine to avoid temperature influences turn off and make a measurement adjustment.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß am Grundkörper axial beabstandet für ein Vorräumen mindestens eine Grobräumnadel und für die Feinbearbeitung mindestens eine Feinschlichtnadel angebracht ist und die Stellkeile nur der Feinschlichtnadel zugeordnet sind.In a further embodiment of the invention, that axially spaced on the base body for an anteroom at least one coarse broaching needle and for fine machining at least one fine size needle is attached and the Positioning wedges are only assigned to the fine finishing needle.

Die Zuordnung zum Feinschlichtbereich ist insofern sinn voll, da die Maßtoleranzen oder die Maßunterschiede, die auszugleichen sind, im Bereich weniger bis unterhalb eines Zehntel eines Millimeters liegen.The assignment to the fine finishing area makes sense full because of the dimensional tolerances or the dimensional differences that must be compensated for, in the range from less to below one Lie tenths of a millimeter.

Für den Fall, daß ein Profil in einer Bohrung durch Innen räumen hergestellt werden soll, ist in weiterer Ausge staltung vorgeschlagen, zwei Räumnadeln in einer Ebene an voneinander wegweisenden Flächen des Grundkörpers anzuor dnen und die Stellkeile zur gemeinsamen radialen Ver stellung beider Räumnadeln zu nutzen.In the event that a profile in a hole through the inside clearing is to be produced, is further ex design proposed two broaches on one level surfaces of the base body pointing away from one another dnen and the adjusting wedges for common radial Ver position of both broaches.

Vorzugsweise sind die seitlichen Führungsleisten in Nuten des Grundkörpers in Richtung der Achse desselben ver schiebbar geführt. Die Führungsleisten können gleichzeitig zur Führung des Räumwerkzeuges dienen. Dabei sind die Stellkeile vorzugsweise mit den Führungsleisten ver schraubt. The side guide strips are preferably in grooves of the base body in the direction of the same axis ver slidably guided. The guide rails can be used simultaneously serve to guide the broaching tool. Here are the Setting wedges preferably with the guide rails screws.

Als Stellmittel wird ein Wälzschraubtrieb, bestehend aus Stellspindel und Stellmutter, vorgeschlagen, der von einem Schrittmotor angetrieben wird. Vorzugsweise ist der Wälz schraubtrieb als Kugelgewindetrieb gestaltet, um die Rei bung gering zu halten.A roller screw drive consisting of: Adjusting spindle and adjusting nut, proposed by one Stepper motor is driven. The roller is preferably screw drive designed as a ball screw drive to the Rei to keep exercise low.

Ferner ist in Ausgestaltung der Stellmittel vorgeschlagen, die Stellmutter axial fest aber relativ dazu drehbar mit den Führungsleisten und die Stellspindel über eine Kupp lung lösbar mit der Antriebswelle des Schrittmotors zu verbinden. Der Schrittmotor verbleibt mit der einen Kupp lungshälfte an der Räummaschine, während die Stellspindel mit der anderen Kupplungshälfte dem Räumwerkzeug zugeord net ist.Furthermore, in an embodiment of the actuating means, it is proposed that the adjusting nut is axially fixed but rotatable relative to it the guide rails and the adjusting spindle via a coupling detachable with the drive shaft of the stepper motor connect. The stepper motor remains with one clutch half of the broaching machine, while the adjusting spindle with the other coupling half assigned to the broaching tool is not.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anhand derselben beschrieben.A preferred embodiment of the invention is in shown in the drawing and described using the same.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 ein Räumwerkzeug mit zwei Räumbereichen und einem Grundkörper zur Herstellung von Nuten in der Bohrung eines Gelenkaußenteiles, Fig. 1 shows a reamer with two Räumbereichen and a base body for the production of grooves in the bore of the outer joint part,

Fig. 2 einen Schnitt A-A gemäß Fig. 1 im ver größertem Maßstab und Fig. 2 shows a section AA of FIG. 1 on an enlarged scale and

Fig. 3 einen Schnitt B-B gemäß Fig. 1, wobei zu sätzlich noch das zu bearbeitende Werkstück gestrichelt dargestellt ist. Fig. 3 is a section BB according to which additionally is still shown in phantom workpiece to be machined Fig. 1,.

Das aus den Fig. 1-3 ersichtliche Räumwerkzeug 1 weist einen Grundkörper 2 auf, der zwei Räumbereiche besitzt, von denen der Grobräumbereich nur abgekürzt ersichtlich ist. Im Grobräumbereich sind Grobräumnadeln 3 vorgesehen, die am Grundkörper 2 befestigt sind. Die beiden Grobräum nadeln 3 sind an diametral voneinander wegweisenden Flächen des Grundkörpers 2 befestigt. Der Feinräumbereich 5 ist mit der erfindungsgemäßen Verstellung der Fein schlichtnadeln 4 versehen. Es sind ebenfalls zwei Fein schlichtnadeln 4 vorhanden, die zur Herstellung zweier gegenüberliegender Nuten 32 in einem als Ring gestalteten Gelenkaußenteil 31 dienen. Ferner ist das Räumwerkzeug 1 mit einem Einspannende 6 zur Aufnahme im Aufnahmekopf 7 einer Räummaschine versehen.The broaching tool 1 shown in FIGS . 1-3 has a base body 2 which has two broaching areas, of which the rough broaching area can only be seen in abbreviated form. Coarse broaching needles 3 are provided in the coarse broaching area and are fastened to the base body 2 . The two large broaching needles 3 are attached to diametrically facing surfaces of the base body 2 . The Feinräumbereich 5 is provided with the inventive adjustment of the fine needles 4 simply provided. There are also two fine size needles 4 , which are used to produce two opposing grooves 32 in a ring-shaped outer joint part 31 . Furthermore, the broaching tool 1 is provided with a clamping end 6 for receiving in the receiving head 7 of a broaching machine.

Die Feinschlichtnadeln 9 besitzen sich abwechselnde Be festigungsabschnitte 10 und Schneidzahnabschnitte 9. Die Befestigungsabschnitte 10 sind in Aufnahmen 8 des Grund körpers 2 durch Schrauben befestigt. Die Befestigungsab schnitte 10 bzw. die zugehörigen Aufnahmen 8 für die bei den Feinschlichtnadeln 4 liegen jeweils in einer gemein samen Querebene. Zwischen den beiden in einer Querebene liegenden Aufnahmen 8 sind sich in Richtung der Längsachse 3 des Grundkörpers 2 erstreckende und quer durch den Grundkörper 2 hindurchverlaufende Durchbrüche 11 ange bracht. Die Durchbrüche 11 bilden Keilflächen 14, 15, die in Achsrichtung aufeinanderzu bzw. auseinander verlaufen und zwischen denen Stellkeile 12 aufgenommen sind. Die Durchbrüche 11 öffnen sich quer zur Längsachse 13 zu Nuten 17 im Grundkörper 2 hin. Die Nuten 17 erstrecken sich parallel zur Achse 13. In diesen Nuten 17 sind Führungsleisten 16 aufgenommen. An diesen beiden seitlichen Führungsleisten 16 sind die Stellkeile 12 durch Schrauben 20 befestigt. Die Stellkeile 12 sind über die seitlichen Führungsleisten 16 in Richtung der Achse 13 verstellbar. Hierzu dient ein Verstellantrieb. Die beiden Führungsleisten 16 sind an ihrem den Einspannende 6 zuge hörigen Ende des Räumwerkzeuges 1 miteinander verbunden. Zur Verbindung dient das Verbindungsstück 21. An dem Ver bindungsstück 21 ist die Stellmutter 27 eines Wälzschraub triebs in Form eines Kugelgewindetriebes befestigt. Die zur Stellmutter 27 gehörende Stellspindel 22 ragt in eine Bohrung 18 des Grundkörpers 2 hinein. Sie stützt sich mit einer tellerartigen Vergrößerung in Form eines Stütz tellers 23 an einer Stützkugel 24 zur einen Seite hin ab. Die Stützkugel 24 ist in einer Lagerausnehmung 19 im Grund der Bohrung 18 zentriert gehalten. Der Stützteller 25 ist mit einer entsprechenden Ausnehmung versehen und stützt sich mit dieser an der Stützkugel 24 ab. Die der Stütz kugel 24 abgewandte Ringfläche des Stütztellers 23 stützt sich über eine Stützscheibe 25 an einer in der Bohrung 18 des Grundkörpers 2 festgelegten Mutter 26 ab. Der Stütz teller 23 ist am Ende der Stellspindel 22 angebracht. Die Stellspindel 22 durchgreift die Mutter 26, das Verbin dungsstück 21 und die Stellmutter 27. An dem aus der Stellmutter 27 herausragenden Ende der Stellspindel 22 ist eine Kupplungshälfte einer Kupplung 28 angebracht. Die andere zur Kupplung 28 gehörende Kupplungshälfte ist mit der Antriebswelle 29 eines Schrittmotors 30 fest verbun den. Die Stellspindel 22 wird über den Schrittmotor 30 angetrieben. Sie verstellt die Führungsleisten 16 mit den Stellkeilen 12 in den Durchbrüchen 11 des Grundkörpers 2 in Richtung der Achse 13 relativ zum Grundkörper 2. Je nach Verschieberichtung werden die Keilflächen 14, 15 über die Stellkeile 12 auseinander bewegt oder zur Verstellung aufeinanderzu freigegeben. Damit ergibt sich aber auch eine Abstandsänderung der Aufnahmen 8 für die Befesti gungsabschnitte 10 der Feinschlichtnadeln 4, so daß sich deren äußere Kontur im Bereich der Schneidzahnabschnitte 9 ebenfalls von der Achse 13 entfernt oder sich an diese annähert. The fine size needles 9 have alternating loading sections 10 and cutting tooth sections 9 . The fastening sections 10 are secured in receptacles 8 of the basic body 2 by screws. The Befestigungsab sections 10 and the associated receptacles 8 for the fine size needles 4 each lie in a common transverse plane. Between the two in a transverse plane recordings 8 extending in the direction of the longitudinal axis 3 of the base body 2 and transversely through the base body 2 openings 11 are introduced . The openings 11 form wedge surfaces 14, 15 which run towards or away from each other in the axial direction and between which adjusting wedges 12 are received. The openings 11 open transverse to the longitudinal axis 13 to grooves 17 in the base body 2 . The grooves 17 extend parallel to the axis 13 . Guide strips 16 are received in these grooves 17 . The adjusting wedges 12 are fastened to these two lateral guide strips 16 by screws 20 . The adjusting wedges 12 are adjustable in the direction of the axis 13 via the lateral guide strips 16 . An adjustment drive is used for this. The two guide strips 16 are connected to each other at their end 6 of the associated end of the broaching tool 1 . The connecting piece 21 serves for the connection. On the Ver connector 21 , the adjusting nut 27 of a gear screw drive is attached in the form of a ball screw. The adjusting spindle 22 belonging to the adjusting nut 27 projects into a bore 18 in the base body 2 . It is supported with a plate-like enlargement in the form of a support plate 23 on a support ball 24 to one side. The support ball 24 is held centered in a bearing recess 19 in the bottom of the bore 18 . The support plate 25 is provided with a corresponding recess and is supported with this on the support ball 24 . The support surface 24 facing away from the annular surface of the support plate 23 is supported via a support plate 25 on a nut 26 defined in the bore 18 of the base body 2 . The support plate 23 is attached to the end of the adjusting spindle 22 . The adjusting spindle 22 passes through the nut 26 , the connec tion piece 21 and the adjusting nut 27th A coupling half of a coupling 28 is attached to the end of the adjusting spindle 22 protruding from the adjusting nut 27 . The other half of the clutch 28 is firmly connected to the drive shaft 29 of a stepper motor 30 . The adjusting spindle 22 is driven by the stepper motor 30 . It adjusts the guide strips 16 with the adjusting wedges 12 in the openings 11 of the base body 2 in the direction of the axis 13 relative to the base body 2 . Depending on the direction of displacement, the wedge surfaces 14, 15 are moved apart via the setting wedges 12 or released for adjustment toward one another. But this also results in a change in the distance of the receptacles 8 for the fastening supply sections 10 of the fine finishing needles 4 , so that their outer contour in the region of the cutting tooth sections 9 is also removed from the axis 13 or approximates them.

BezugszeichenlisteReference list

1 Räumwerkzeug
2 Grundkörper
3 Grobräumnadeln
4 Feinschlichtnadeln
5 Feinräumbereich
6 Einspannende
7 Aufnahmekopf
8 Aufnahme für Feinschlichtnadeln
9 Schneidzahnabschnitte
10 Befestigungsabschnitte
11 Durchbrüche
12 Stellkeile
13 Achse
14, 15 Keilflächen
16 Führungsleiste
17 Nut
18 Bohrung
19 Lagerausnehmung
20 Befestigungsschrauben
21 Verbindungsstück
22 Stellspindel
23 Stützteller
24 Stützkugel
25 Stützscheibe
26 Mutter
27 Stellmutter
28 Kupplung
29 Antriebswelle
30 Schrittmotor
31 ringförmiges Gelenkaußenteil/zu bearbeitendes Werkstück
32 Nuten 1 broach
2 basic bodies
3 coarse broaching needles
4 fine size needles
5 fine clearing area
6 clamping
7 recording head
8 holder for fine size needles
9 cutting tooth sections
10 mounting sections
11 breakthroughs
12 wedges
13 axis
14, 15 wedge surfaces
16 guide bar
17 groove
18 hole
19 bearing recess
20 fastening screws
21 connector
22 adjusting spindle
23 support plates
24 support ball
25 support disc
26 mother
27 adjusting nut
28 clutch
29 drive shaft
30 stepper motor
31 annular outer joint part / workpiece to be machined
32 grooves

Claims

1. broaching tool with at least one broach attached to a base body, the base body having a clamping end for receiving in a receiving head of a broaching machine, characterized in that the base body ( 2 ) is provided with openings ( 11 ) extending transversely to its axis ( 13 ) , which are arranged below or next to the mounting sections ( 10 ) of the broaching needles (fine finishing needles ( 4 )) which have receptacles ( 8 ) and which have wedge surfaces ( 14 , 15 ) that run towards each other in the direction of the axis ( 13 ), into which adjusting wedges ( 12 ) are inserted sets, which are attached to side guide strips ( 16 ), which can be adjusted in the direction of the axis ( 13 ) via adjusting means ( 22 , 23 , 27 , 29 , 30 ) for adjusting the adjusting wedges ( 12 ) relative to the base body ( 2 ).

2. Broaching tool according to claim 1, characterized in that on the base body ( 2 ) axially spaced for a clearing before at least one coarse broaching needle ( 3 ) and for fine machining at least one fine finishing needle ( 4 ) is attached and the adjusting wedges ( 12 ) only the fine finishing needle ( 4 ) are assigned.

3. Broaching tool according to one of claims 1 or 2, characterized in that for broaching two broaches ( 4 ) are mounted in one plane on mutually facing surfaces of the base body ( 2 ) and the adjusting wedges ( 12 ) for the common radial adjustment of both broaches ( 4 ) serve.

4. Broaching tool according to claim 1, characterized in that the lateral guide strips ( 16 ) in grooves ( 17 ) of the base body ( 2 ) in the direction of the axis ( 13 ) are guided ver.

5. Broaching tool according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting wedges ( 12 ) are screwed to the guide strips ( 16 ).

6. Broaching tool according to claim 1, characterized in that a pitch screw drive consisting of adjusting spindle ( 22 ) and adjusting nut ( 27 ), which can be driven by a stepping motor ( 30 ), are provided as adjusting means.

7. broaching tool according to claim 6, characterized, that the hob screw drive as a ball screw drive ge is designed.

8. broach according to claim 6, characterized in that the adjusting nut ( 27 ) axially fixed but relatively rotatable bar with the guide strips ( 16 ) and the adjusting spindle ( 22 ) via a coupling ( 28 ) releasably with the drive shaft ( 29 ) of the stepping motor ( 30 ) is connected.