DE60007065T2

DE60007065T2 - Verfahren zum Richten von bruchempfindlichen Werkstücken

Info

Publication number: DE60007065T2
Application number: DE60007065T
Authority: DE
Inventors: Luigi Galdabini
Original assignee: Cesare Galdabini SpA; CESARE GALDABINI SpA VIGEVANO
Current assignee: Cesare Galdabini SpA; CESARE GALDABINI SpA VIGEVANO
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2020-10-21
Also published as: DE60007065D1; IT1316652B1; EP1127632B1; EP1127632A2; EP1127632A3; ITMI20000319A1; ITMI20000319A0

Description

Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zum Richten bruchempfindlicher Teile.
Ein Verfahren zum Richten bruchempfindlicher Teile ist aus der US-A-4154073 bekannt.
Bekannterweise wird der Arbeitsgang zum Richten bruchempfindlicher Teile durchgeführt, indem die Teile einem Biegevorgang bis zu dem Punkt unterzogen werden, an dem eine Dehnung erzeugt wird, die ausreichend ist, um zu einer dauerhaften Verformung des Materials zu führen.
Dieser Arbeitsgang wird im Allgemeinen durch Richtmaschinen durchgeführt, in denen das zu richtende Teil zwischen zwei Endtragpunkten vom Punkt-Gegenpunkt-Typ gehalten wird, und durch die Wirkung eines Stempels in der zuvor bestimmten Richtung des maximalen Fehlers verformt wird.
Die Menge des beteiligten Materials und das Ausmaß der Verformung ist zu dem zu verringernden Fehler proportional, während der Restwert innerhalb der elastischen Grenzen verbleibt.
Wie gezeigt, sehen die derzeitigen Richtverfahren jedoch eine Biegebewegung in der Richtung des maximalen Fehlers vor und beziehen nur einen bescheidenen Abschnitt des Materials ein, der deshalb einem relativ hohen Grad spezifischer Dehnung unterzogen wird.
Es ist auch bekannt, dass unter Berücksichtigung der besonderen Natur des zu richtenden Teils (z. B. eine dreieckige, quadratische oder andere Form) das Richten in einer anderen als der Richtung des Maximums erfolgen kann.
Dieser Ansatz gilt für zähe Teile, indem er die Richtzeit verkürzt, kann aber zu häufiger Bruchbildung oder Rissbildung bruchempfindlicher Teile führen, da die erforderliche Dehnung die Grenzen der Materialdehnung überschreitet.
Es ist ebenfalls bekannt, dass die erlaubte plastische Verformung eines Materials, bevor es den Bruchpunkt erreicht, bei niedrigen Verformungsgeschwindigkeiten größer ist, und dass es überdies vorzuziehen ist, das Richten eher in mehreren Zyklen durchzuführen als auf einmal; diese Vorkehrungen können besonders kritische Situationen aber nicht lösen.
Es ist daher das Ziel der Erfindung, ein Richtverfahren für bruchempfindliche Teile zu erzielen, das in de Lage ist, die erwähnten Probleme zu überwinden, während es insbesondere die unerwünschte Bruchbildung oder Rissbildung von bruchempfindlichen Teilen vermeidet.
Diese und weitere Absichten werden durch ein Verfahren zum Richten bruchempfindlicher Teile gemäß Anspruch 1 erreicht, auf den der Kürze wegen verwiesen wird.
In einer vorteilhaften Weise erhöht sich die Menge des an der Verformung beteiligten Materials und verringert sich daher die erforderliche Dehnung ε.
Dieses Phänomen erlaubt vorteilhafterweise das Vermeiden jeglicher unnötiger und beschädigenden Bruchbildung oder Rissbildung der bruchempfindlichen Teile. Weitere Eigenschaften der Erfindung sind in den nachfolgenden Ansprüchen definiert.
Weitere Bereiche und Vorteile der Erfindung sind aus der Beschreibung und den folgenden beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die zu rein beispielhaften und nicht einschränkenden Zwecken vorgelegt werden, und in denen:
1 eine schematische Ansicht eines gemäß dem Verfahren der Erfindung zu richtenden Teils darstellt,
2 ein Blockdiagramm darstellt, das die wichtigsten Phasen des Verfahrens der Erfindung veranschaulicht,
3 eine schematische Querschnittsansicht eines durch ein Verfahren nach dem Stand der Technik zu richtenden Teils darstellt,
4 eine schematische Schritt-für-Schritt Vektoransicht des Verfahrens gemäß der Erfindung darstellt,
5 eine schematische Querschnittsansicht eines gemäß dem Verfahren der Erfindung zu richtenden Teils darstellt.
Das Verfahren des Richtens gemäß der Erfindung wird durchgeführt, indem eine Richtmaschine verwendet wird, bei der ein zu richtendes Teil 11 zwischen zwei Endtragpunkten vom Punkt-Gegenpunkt-Typ, 24 und 25 gehalten und durch die Wirkung eines Stempels verformt wird.
1 stellt zu Erklärungszwecken des Verfahrens der Erfindung eine schematische Ansicht eines zu richtenden Teils 11 dar, das durch die Punkt- und Gegenpunkt-Tragpunkte 24 und 25 gehalten wird, während ein in verschiedenen Betriebspositionen P2, P3 und P4 dargestellter Stempel auf das selbe wirkt.
Das Teil 11 wird auch von den unterliegenden Tragpunkten 21, 22, 23 hoch gehalten, und die Sonden S0, S2, S3, SS und S7, die zum Bestimmen des zu korrigierenden Exzentrizitätsgrads dienen, wirken darauf.
Diese Beschreibung lässt Details der übrigen verwendeten Bauteile der Richtmaschine weg, da diese dem Fachmann wohl bekannt sind, und kommt deshalb nur auf die funktionellen Elemente zurück, die zur Interpretation und Durchführung des Verfahrens der Erfindung von Nutzen sind.
In größerem Detail folgt das Richten des Teils 11 dem in 2 dargestellten Diagramm, sowohl durch das Bestimmen der Richtung des maximalen Fehlers durch Verfahren, die im Stand der Technik bereits bekannt sind, wie auch durch Verwendung der Sonden S0, S2, S3, S5 und S7.
Ein Verfahren zum Bestimmen der Richtung des maximalen Fehlers, das in diesem Zusammenhang ebenfalls angewandt werden kann, ist in den Patenten IT 1078390 und IT 1196969 beschrieben.
Gemäß diesem Verfahren wird das zu richtende Teil 11 an seinen Endtragpunkten vom Punkt-Gegenpunkt-Typ 24 und 25 gedreht, während ein oder mehrere Sensoren, die auf den Umfang des Teils 11 wirken, ein Signal ausgeben, das proportional zu dem wahrnehmbaren Radius des Teils 11 in Bezug auf die Achse ist, die durch die Tragpunkte 24 und 25 gekennzeichnet ist.
Dieses durch die Sonden S0, S2, S3, S5 und S7 erzeugte Signal wird gemäß einer mathematischen Entwicklung der Fourier-Reihe verarbeitet und insbesondere durch die erste Harmonische der Fourier-Reihe bestimmt, um das Teil 11 durch Drehen desselben in dem Punkt zu positionieren, der dem maximalen Wert der ersten Harmonischen entspricht.
Dieses Verfahren ist durch den Block 12 in 1 schematisch dargestellt.
Das Verfahren umreißt weiter für jede Richtphase einen Parameter, der den Schwellenfehler definiert, über dem die Anwendung des Verfahrens der Erfindung beginnt.
Dieser Schwellenwert steht in Beziehung zu der maximal erlaubten Verformung des Materials und wird experimentell bestimmt.
Diese Wahl wird durch den Block 13 schematisch angezeigt. Wenn der Wert des erwähnten Parameters unterhalb des Schwellenwerts liegt, schreitet das Verfahren sogleich zu Block 14 weiter, der die Arbeitsweise eines herkömmlichen Richtverfahrens anzeigt, das schließlich so oft wie es notwendig ist, wiederholt wird.
Im gegenteiligen Fall, bei dem der Wert des erwähnten Parameters über dem Schwellenwert liegt, schreitet das Verfahren zu Block 15 fort, der die erste Phase des Verfahrens gemäß der Erfindung anzeigt.
In dieser Phase wird der zuvor berechnete und mit
bezeichnete maximale Fehler in drei identische Komponenten in einem Modul aufgeteilt, die mit (
,
bzw.
bezeichnet sind.
Die Komponente
ist in die Richtung des maximalen Fehlers orientiert, während die Komponenten
und
in Bezug auf
um ±α° orientiert sind.
Es sollte angemerkt werden, dass die Summe der Vektoren
gleich dem zu verringernden Fehler
sein muss, wie in 3 dargestellt.
Ein besonders bevorzugter Wert für den Winkel α° ist 30°, so dass sich in diesem Fall erweist, dass die Komponenten
und
in Bezug auf
um ±30° orientiert sind.
Daher führt der Block 16 eine Richtphase in der Richtung
aus, in der die Intensität des Schlages oder von Schlägen proportional zu dem Modul dieses Vektors ist.
In der Folge wird das Teil 11 um α° derart gedreht, dass es gemäß der Richtung
orientiert ist, und in Block 17 wird eine Richtphase durchgeführt, in der die Intensität des Schlages proportional zu dem Modul des Vektors
ist.
Schließlich ist das Teil 11 um α° gedreht, so dass es in die Richtung
orientiert ist und der Block 18 führt eine weitere Richtphase durch, in der die Intensität des Schlages oder von Schlägen proportional zu dem Modul des Vektors
ist.
Diese Abfolge von Arbeitsgängen wird schließlich so oft wiederholt, wie es notwendig ist, während der Stempel letztendlich in verschiedenen Betriebspositionen platziert ist.
Eine Variante des Verfahrens der Erfindung erlaubt die Verwendung einer höheren Anzahl von Vektorkomponenten als drei, wenn die Größe des Anfangsfehlers derart ist, dass drei Komponenten über dem Schwellenwert erzeugt werden, der als das Maximum definiert ist, das gerichtet werden kann.
Überdies ist es möglich, Richtungen für das Richten, die durch die geometrischen Eigenschaften des Teils 11 ausgeschlossen werden, auszunehmen.
Dank der Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung nimmt die Menge des an der Verformung beteiligten Materials zu, und folglich verringert sich die erforderliche Dehnung ε.
Zum Schluss wird der zu richtende Fehler in mindestens drei Vektoren
,
,
mit einem identischen Modul, jedoch um einen Winkel α° voneinander phasenverschoben aufgeteilt, die der Reihe nach gerichtet werden.
Die Phasen des Verfahrens der Erfindung können automatisch durchgeführt werden, indem die Richtmaschine mit einem Verarbeitungsprogramm ausgerüstet wird.
Die vorstehende Beschreibung stellt deutlich die Eigenschaften und Vorteile des Verfahrens zum Richten bruchempfindlicher Teile als ein Ziel der Erfindung dar.

Claims

Verfahren zum Richten bruchempfindlicher Teile (11), dadurch gekennzeichnet, dass es eine Phase zum Berechnen des maximalen Exzentrizitätsfehlers (
) des zu richtenden Teils (11) sowie mehrere Phasen zum Verringern des Fehlers in mindestens drei Richtungen umfasst, wobei der maximale zuvor berechnete Fehler (
) in mindestens drei Vektorkomponenten (
,
,
) aufgeteilt wird, wobei die Komponente (
) in die Richtung des maximalen Fehlers (
) orientiert ist, während die Komponenten (
) und (
) in Bezug auf die Komponente (
) unter einem Winkel von ±α° orientiert sind, und wobei die Richtphasen in der Richtung der Komponenten (
,
,
) mit einer Intensität von Schlägen durchgeführt werden, die proportional zu den Moduln der Komponenten (
,
,
) ist, indem das zu richtende Teil (11) geeignet gedreht wird, so dass dasselbe von Zeit zu Zeit in einer der Richtungen der Komponenten (
,
,
) orientiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtphase in der Richtung der Komponente (
) durchgeführt wird, dass das Teil (11) mindestens einen Schlag mit einer Intensität erfährt, die proportional zu dem Modul (
) ist, dass die zweite Richtphase durchgeführt wird, indem das Teil (11) um einen Winkel von ±α° in Bezug auf die Richtung des maximalen Fehlers (
) gedreht wird, so dass es in der Richtung der betreffenden Komponente (
) orientiert ist, und mindestens einen Schlag mit einer Intensität er fährt, die proportional zu dem Modul von (
) ist, und dass die dritte Richtphase durchgeführt wird, indem das Teil (11) um einen Winkel von –α° in Bezug auf die Richtung des maximalen Fehlers (
) gedreht wird, so dass es in der Richtung der Komponente (
) orientiert ist, und mindestens einen Schlag mit einer Intensität erfährt, die proportional zu dem Modul von (
) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponentenvektoren (
,
,
) einen identischen Modul aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α einen Wert aufweist, der im Wesentlichen gleich 30° ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phase des Berechnens des maximalen Exzentrizitätsfehlers (
) des zu richtenden Teils (11) durchgeführt wird, indem das Teil (11) an seinen Endtragpunkten (24, 25) gedreht wird, während ein oder mehrere Sensoren, die auf den Umfang des Teils (11) wirken, ein Signal ausgeben, das proportional zu dem wahrnehmbaren Radius des Teils (11) in Bezug auf die Achse ist, die durch die Tragpunkte (24, 25) gekennzeichnet ist, und dass das Signal verarbeitet wird, um die erste Harmonische der Fourier-Reihe, die zu demselben gehört, zu bestimmen und somit das Teil (11) durch Drehen desselben in eine Position zu positionieren, die dem maximalen Wert der ersten Harmonischen entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die Definition eines Parameters für jede Richtphase vorsieht, der in der Lage ist, den Schwellenfehler zu definieren, über dem die Anwendung des Verfahrens beginnt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Phasen des Berechnens des Fehlers und des Richtens so oft wiederholt werden, wie es notwendig ist, um das Teil (11) zu richten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die Möglichkeit vorsieht, eine Anzahl von Vektorkomponenten von über drei zu besitzen, wenn die Größe des Anfangsfehlers derart ist, dass drei Komponenten über dem Schwellenwert erzeugt werden, der als das Maximum definiert ist, das gerichtet werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die Möglichkeit vorsieht, jegliche Richtungen für das Richten, die durch die geometrischen Eigenschaften des Teils (11) ausgeschlossen werden, auszunehmen.