DE60110920T2

DE60110920T2 - Maschinenkolbenherstellung

Info

Publication number: DE60110920T2
Application number: DE60110920T
Authority: DE
Inventors: Jon Bradford CADAMARTERI; Stuart Andrew Allan
Original assignee: Federal Mogul Bradford Ltd
Current assignee: Federal Mogul Bradford Ltd
Priority date: 2000-10-07
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2021-10-09
Also published as: US20040099137A1; GB2367522A; GB0024595D0; EP1322440A1; EP1322440B1; JP2004510595A; US7086152B2; DE60110920D1; JP4088524B2; GB2367522B; WO2002030601A1

Description

Die Erfindung betrifft Kolben für Verbrennungsmotoren und insbesondere deren Herstellung.
Die Erfindung ist insbesondere beschäftigt mit der Herstellung von Kolben mit relativ kleinen Abmessungen für Automobile der Massenmärkte, wobei die Herstellung unterworfen ist Kostenbeschränkungen, die dem Herstellungsverfahren Grenzen setzen, und zwar trotz des Erfordernisses nach präzisionsgefertigten Komponenten.
Es ist bekannt, dass ein Kolben für ein Verbrennungskraftmotor aus einer leichten Metalllegierung hergestellt wird, typischerweise auf der Basis von Aluminium, als einstückiger, und zwar allgemein rohrförmiger Körper, der einen Kronenabschnitt mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt aufweist, der um eine Längsachse definiert ist, und einen hohlen offen abgeschlossenen Randabschnitt, der sich in Längsrichtung von dort erstreckt. Die rohrförmige periphere Wand des Kronenabschnitts trägt eine Anzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden axial beabstandeten Ringnuten, die den Kolben zur Hin- und Herbewegung längs der Längsachse in dem Motorzylinder lokalisieren und abdichten, und insoweit der Kolben ebenfalls Querkräften und thermischer Expansion unterliegt, liegt der Randabschnitt oder wenigstens Teile von ihm gegen die Zylinderwand an, um ihn zu führen.
Um die Konsequenzen der Reibung zu vermeiden, die aus dem Kontakt zwischen relativ großen Bereichen entsteht, ist es gewöhnliche Praxis gewesen, die Ausdehnung des Oberflächenkontaktes zu begrenzen durch Versehen der rohrförmigen Wand mit einer schraubenförmigen ölzuführenden Oberflächen-Nut, die sich über wenigstens einen Teil ihrer Länge derart erstreckt, dass das Öl einen Film zwischen benachbarten Oberflächenteilen und der umgebenden Zylinderwand bilden kann, obwohl diese Maßnahme selbst den Beschränkungen bei den ökonomischen Randbedingungen der Herstellung unterliegt.
Typischerweise wird für einen Automobilmotor ein Guss oder möglicherweise geschmolzener Kolbenkörper einer Anzahl von Bearbeitungsschritten unterworfen, die zu einer Präzisionskomponente führen. Unterschiedliche Operationen werden ausgeführt durch unterschiedliche Maschinen, die jeweils für eine bestimmte Operation angepasst sind, aber es ist klar, dass ein ökonomisches Verfahren eine minimale Anzahl von unterschiedlichen Maschinen und eine minimale, jedoch gleichförmige Zykluszeit für jede Maschinenoperation (einschließlich Laden und Entladen) erfordert, was die Durchsatzrate festlegt.
Es ist bekannt geworden, die Vorsehung einer solchen Ölzuführ-Nut mit der Zurverfügung-Stellung der fertiggestellten rohförmigen Oberfläche des Kolbens selbst zu kombinieren, und zwar als Teil eines einzelnen Präzisions-Arbeitsverfahrens, das innerhalb einer erforderlichen kurzen Zykluszeit durchgeführt werden kann und den sogenannten Europäischen Standard-Finish ergibt. Kurz und unter Bezugnahme auf 1a und 1b wird ein Motorkolben 10 von bekannter Auslegung aus einer aluminiumbasierenden Legierung gegossen und einer Anzahl von Bearbeitungsschritten unterzogen, um die letztendlichen Abmessungen bis auf enge Tolleranzen abzuleiten. Der Kolben 10 weist einen einheitlichen rohrförmigen Körper 11 auf, dessen rohrförmiger Rand 12 um und längs einer longitudinalen Achse 14 definiert ist.
Der Kolben weist einen Kronenabschnitt 15 auf, der im Wesentlichen im Querschnitt kreisförmig ist (wobei dort gewünschtenfalls ein kleinerer Grad von Ovalität bestehen kann), wobei dieser um seinen Rand einen Ring von ringförmigen Nuten 16 und sich davon axial erstreckend einen hohlen Einfassungsabschnitt bzw. Randabschnitt 17 aufweist. Ein paar von Öffnungen 18 erstrecken sich durch den Randabschnitt, um die Einpassung eines Zapfens bzw. Bolzens längs einer Zapfenachse zu ermöglichen, die quer zu der Längsachse liegt, und im rechten Winkel zu den Zapfenöffnungen 18 liefert der Rand eine Schubfläche 19, die während der Hin- und Herbewegung des Kolbens gegen eine eingrenzende Zylinderwand anliegt. Um die rohrförmige Oberfläche des Kolbens zu definieren, während diese eine Schmierung der Schubfläche liefert, ist der Körper hergestellt mit einer rauen oder primären Oberfläche und als ein abschließender Bearbeitungsschritt wird er um die Längsachse 14 gedreht, während eine flache schraubenförmige Nut 20 in die primäre Oberfläche geschnitten wird mit einem abgerundeten Werkzeug (nicht gezeigt) mit Diamantspitze, sodass benachbarte Windungen der Nut sich schneiden und dazwischen einen scharfen spitzen Steg 22 definieren, der die endgültige Außenfläche des Kolbens bildet. Durch Definieren der gesamten rohrförmigen Oberfläche in dieser Weise hat jede Schubfläche ein relativ kleines Gebiet zum Kontaktieren der Zylinderwand, das bei 24 gezeigt ist, und die Nut trägt Öl, das von dort entweichen kann, um die Stegspitzen mit einem darüber liegenden Schmierfilm zu versorgen.
Der Europäische Standardfinish hat eine Nut, die aus einem kleineren Segment des Kreises mit relativ kleinem Krümmungsradius (0,75 mm) gebildet ist und gibt eine typische Nutweite mit 0,3 mm und tiefer an, und zwar relativ zu dem Oberflächen-definierenden Steg, von etwa 0,013 mm.
Die Drehgeschwindigkeit, die Werkzeugspitzen-Abmessungen und die Längsvorschub-Rate sind alle verbunden, um Nutabmessungen bereitzustellen, die für Öl leitend sind, um die Stege zu schmieren. Das obige Verfahren kann kosteneffektiv für einen Kolben von etwa 18 mm Durchmesser und 100 mm Länge implementiert werden durch dessen Abschluß innerhalb einer Zykluszeit, die mit anderen durchzuführenden Verfahren kompatibel ist. Tatsächlich kann es möglich sein, 2 Schritte des Schneidwerkzeuges innerhalb der verfügbaren Zykluszeit durchzuführen, und zwar einen ersten Schritt zum Definieren einer weniger rauen Zwischenfläche, gefolgt von einem zweiten Schritt, bei dem die Nut und die abschließende Außenfläche definiert werden.
Trotz der Herstellungsvorteile gibt es jedoch Nachteile für eine solche Definition einer rohrförmigen Körperfläche. Es wurde gefunden, dass in Motoren, bei denen ein hoher Verbrennungsdruck und/oder Temperatur und erhöhte laterale Schubkräfte zwischen der Seitenwand und dem umgebenden Zylinder herrschen, der Druck, der durch eine solche Stegbearbeitung mit Spitze ausgeübt wird, dem Ölfilm ermöglicht, zu reißen, sodass Metallauf- Metallkontakt folgt.
Die US-A-3721163 scheint eine Lösung für den Riss des Ölfilms anzubieten, indem die rohrförmige Wand in einer Weise hergestellt wird, die eine flachere Außenfläche bereitstellt, die eine größere Ausdehnung in der Längsrichtung zwischen den Nutwindungen aufweist, und die Rohrfläche eine Kolbens durch ein fein gespitztes Werkzeug zu bearbeiten, um in der Längsrichtung eine Außenfläche zu ergeben, die (relativ zu den äußeren Abmessungen) flach ist und in die eine schraubenförmige Ölzuführ-Nut nachfolgend eingeschnitten wird, wobei jedoch die Beschränkungen bei der Herstellung kleinerer Kolben mit Bearbeitungsschritten, die auf kurze Zykluszeiten beschränkt sind, dies Verfahren ungeeignet macht.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren für und eine Vorrichtung für die Bildung der peripheren rohrförmigen Körperfläche eines Motorkolbens mit einer schraubenförmigen Ölzuführ-Oberflächen-Nut anzugeben, die sich über wenigstens einen Teil ihrer Länge in einer einfachen und kosteneffizienten Weise erstreckt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden einer peripheren rohrförmigen Körperoberfläche eines Maschinenkolbens angegeben, festgelegt um und entlang einer längslaufenden Achse hiervon mit einer schraubenförmigen, ölzuführenden Oberflächen-Nut, die sich zumindest über einen Teil seiner Länge erstreckt, wobei das Verfahren umfasst:

(i) Ausbilden des Kolbenkörpers mit einer Überdimensionierten annähernd fertigen Wand, welche eine Primäroberfläche in Abstand von der längslaufenden Achse festlegt,
(ii) Drehen des Kolbenkörpers um die längslaufende Achse, relativ zu einem Schneidwerkzeug,
(iii) Schneiden in die Primäroberfläche während genannter Drehung, um eine schraubenförmige Nut festzulegen, längs weitergeführt mit derartigem Abstand bzw. Neigung, dass aufeinanderfolgende Drehungen dazwischen einen schraubenförmigen Steg bilden, welche entsprechende aufeinanderfolgende Drehungen bzw. Windungen aufweist und gekennzeichnet durch
(iv) Entfernen des Kolbenkörpermaterials für jede Stegdrehung zwischen genannten festgelegten Nutdrehungen, um ein Plateau von bestimmter abgeflachter Form in der Längsrichtung zu bilden, welches eine entgültige äußere Oberflächenbegrenzung festlegt.

Bevorzugt ist die Nut weitergeführt bzw. vorgerückt, sodass aufeinander folgende Windungen sich schneiden und einen sekundären Oberflächenpegel radial einwärts von der primären Oberfläche definieren. Die Nut kann so weitergeführt sein, dass zwischen jeder Nutwindung ein gespitzter Steg gebildet ist und nachfolgend zu ihrer Bildung wird sie planiert, um das Plateau zu definieren, das die abgeschlossene Außenfläche des Kolbens bildet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung angegeben zur Bildung der fertigen peripheren rohrförmigen Körperoberfläche eines Maschinenkolbens, festgelegt um und entlang einer längslaufenden Achse hiervon mit einer schraubenförmigen, ölzuführenden Oberflächen-Nut, die sich zumindest über einen Teil seiner Länge erstreckt, welche Mittel zur Drehung des Kolbenkörpers mit einer unvollendeten Primäroberfläche über die Längsachse relativ zu den Schneidmitteln umfasst, einschließlich Schneidmittel, die betriebsbereit an der Primäroberfläche des Körpers für Tangentialbewegung relativ dazu mit besagter Drehung angeordnet sind und Schneidkontrollmitteln, welche in Funktion sind, um die genannten Schneidwerkzeugmittel radial und der Länge nach hinsichtlich der Drehungsachse zu bewegen, um in die Primäroberfläche eine schraubenförmige Nut zu schneiden, wobei fortlaufende Drehungen davon durch einen Steg getrennt werden, und genannte Schneidwerkzeugmittel eine zusammenlaufende Nutschneidespitze haben und eine im Wesentlichen flache Planierspitze, die angeordnet ist in Relation zu der Nutschneidespitze um ihr in weiterführender Längsrichtung zu folgen und in Funktion, um den Steg zwischen benachbarten Nutdrehungen, geschnitten durch die Nutschneidespitze zu planieren.
1(a), die oben bezeichnet ist, ist eine Seitenansicht eines Motorkolbens von bekannter Form mit einer peripheren rohrförmigen Körperoberfläche, die definiert ist durch einen schraubenförmigen gespitzten, Steg, der zwischen aufeinander folgenden Drehungen einer Ölzuführ-Nut gebildet ist, der sich über seine Länge erstreckt,
1(b), die oben bezeichnet ist, ist eine vergrößerte und schematische Darstellung eines Teils des rohrförmigen Körpers, der in größerem Detail die Bildung der Nut und des Stegs zeigt,
2(a) ist eine Seitenansicht eines Motorkolbens, der hergestellt ist gemäß der vorliegenden Erfindung, und die abgeschlossene rohrförmige Oberfläche erläutert, die definiert ist mit und durch eine schraubenförmige Ölzuführ-Nut und einen zwischen den Nuten angeordneten flachen mit Spitze versehenden Steg und eine Oberflächen-Formvorrichtung, die ein Schneidwerkzeug für die zusammengesetzte Nut und ein Steg-Planierwerkzeug aufweist,
2(b) ist eine vergrößerte schematische Darstellung des Teils des rohrförmigen Körpers der 2(a), die in größerem Detail die vertiefte äußere Oberfläche zeigt.
3 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Verfahrens gemäß der Erfindung zur Bildung der Oberfläche.
4(a) ist eine Schnittaufrissansicht durch einen Teil der Kolbenbildungsvorrichtung von 2(a), die in größerem Detail das zusammengesetzte Schneidwerkzeug zum Bilden der Nut und des planierten Stegs zeigt, welcher die äußere Oberfläche gemäß dem in 3 erläuterten Verfahren definiert.
4(b) ist eine orthogonale Ansicht des Verfahrens von 4(a), welche das Schneidwerkzeug in Aufsicht und erläuterndem Betrieb zeigt.
5 ist eine vergrößerte Schnittaufrissansicht durch Endbereiche des rohrförmigen Körpers von 2(a), welche die Beziehung zwischen der Nut und dem Steg von abgeschrägten oder gewölbten Enden des Körpers durch die Vorrichtung mit dem Kompositwerkzeug von 4(a) und 4(b) erläutert.
6 ist eine schematische Ansicht, ähnlich zu der von 4(b), aber einer zweiten Ausführungsform der Kolbenbildungsvorrichtung gemäß der Erfindung mit einer unterschiedlichen Form von Komposit-Schneidwerkzeug, und
7 ist eine schematische Ansicht, ähnlich der von 4(a), jedoch einer dritten Ausführungsform der Kolbenbildungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit jedoch einer unterschiedlichen Form von Schneidwerkzeug.
Unter Bezugnahme auf 2(a) und 2(b) weißt ein Kolben 30, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, einen einheitlichen rohrförmigen Körper 31 auf, dessen Rohrperipherie 32 definiert ist um und entlang der Längsachse 34. Der Kolbenkörper weist einen Kronen-Abschnitt 35 auf, in den endlose Ringnuten geschnitten sind, und einen Randabschnitt 37, der an einem Kronen-Ende geschlossen ist, jedoch an dem entgegengesetzten Ende offen ist und sich quer zu einer Zapfenöffnung 38 erstreckt.
Der Rand der rohrförmigen Körperoberfläche weist einen Schubbereich 39 auf.
Die rohrförmige Oberfläche 32 und insbesondere der Schubbereich ist definiert zwischen aufeinander folgenden Windungen bzw. Drehungen einer rohrförmigen Nut 40 durch einen schraubenförmig sich erstreckenden Steg 42. Die schraubenförmige Nut ist flach und geeignet, Schmieröl zu halten, wobei aufeinander folgende Drehungen bzw. Windungen der Nut angeordnet sind, um Öl an obere Fläche 44 des Stegs zu fördern und die Stegfläche, wenigstens bzgl. jeder begrenzenden Nutwindung im wesentlichen planiert ist so flach, um im Profil ein Plateau zu definieren, das sich im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 34 erstreckt.
Obwohl zur Vereinfachung nur der mittlere Abschnitt der Kolbenlänge erläutert ist, erstreckt sich die schraubenförmige Steg- und Nutanordnung, die die rohrförmige Körperoberfläche definiert, von einem Ende des Kolbenkörpers zu dem anderen. Zur Erleichterung des Verständnisses konzentriert sich die folgende Beschreibung auf eine solche Gleichförmigkeit, wobei Varianten später beschrieben werden.
Die fertiggestellte randförmige Oberfläche ist vorgesehen als eine einer Anzahl von Herstellungsoperationen, wie sie wohl bekannt sind beim Herstellen des zuvor genannten Standardfinish, und 2(a) zeigt schematisch eine Vorrichtung 50 gemäß der Erfindung zum Bilden der fertiggestellten Oberfläche.
Die Vorrichtung weist eine Motoreinrichtung 52 auf zum Drehen eines Kolbenkörpers mit einer unfertig gestellten primären Oberfläche, die durch die gepunktete Linie 53 erläutert ist, und zwar um die Längsachse 34 und relativ zu der Schneidenrichtung, die generell bei 54 angezeigt ist, welche stationär ist bezüglich der Drehung. Die Schneideinrichtung weist auf eine Schneidwerkzeugeinrichtung 56, die an der Primäroberfläche des Körpers zur längsgerichteten Bewegung relativ zur Oberfläche angeordnet ist, wenn sich die Letztere dreht, und eine Schneidsteuereinrichtung 58, die betriebsfähig ist um das Schneidwerkzeug radial und längsgerichtet bzgl. der Drehachse zu bewegen. Die Schneidsteuereinrichtung arbeitet zusammen mit Motormitteln 52, um eine Nut in die sich drehende Primäroberfläche zu schneiden und längsgerichtet längs der Rotationsachse in Richtung 57 weiterzuführen, um die schraubenförmige Nut 40 und den Steg 42 zu bewirken.
Die Schneidwerkzeugeinrichtung 56 weist ein Nutschneidwerkzeug auf, das durch eine Nut-Schneidspitze 60 gebildet ist, das zu einer Spitze 62 konvergiert, durch die sich eine Werkzeugspitzen-Achse 64 in der radialen Richtung erstreckt, und ein Planierwerkzeug, das durch eine Planierspitze 70 gebildet ist, die angeordnet ist in Relation zu der Nut-Schneidspitze, um dieser in der längsgerichteten Weiterbewegungsrichtung zu folgen, um den Steg zwischen benachbarten Nutwindungen zu planieren, um die flache Plateau-Oberfläche 44 von aufeinanderfolgenden Drehungen des Stegs zu definieren, die das äußere Maß oder den gesamten Durchmesser der fertiggestellten Körperoberfläche 32 aufweist.
Die Schneidwerkzeugeinrichtung und ihr Betrieb wird im größeren Detail nachstehend unter Bezugnahme der 4(a) und 4(b) beschrieben. Zunächst wird jedoch Bezug genommen auf die schematische 3, die das Verfahren erläutert und zwar gemäß der Erfindung nicht beschränkt auf die Vorrichtung, durch die die abgeschlossene periphere rohrförmige Körperoberfläche definiert wird.
Der rohrförmige Kolbenkörper 31 wird mit einer rohrförmigen Wand gebildet, die überdimensioniert ist und rau bzw. unfertig abgeschlossen ist unter Definierung einer primären Oberfläche 53, die von der Längsachse 34 durch einen nominellen Radialabstand RP beabstandet ist, und der Kolbenkörper ist befestigt, sodass er um diese longitudinale Achse sich dreht.
Eine flache Nut 40 vom kreisförmigen Querschnitt, das heißt ein Bogen eines Kreises 80 mit Radius r_G wird in die sich drehende primäre Oberfläche geschnitten, sodass ein geeignet definierbarer Teil, z.B. die Spitze 81 den Nutboden definiert bzw. darstellt.
Ein Schneiddatum in diesem Fall ein Nutboden-Datum 82 wird beim Radius R_D definiert und die Nut wird geschnitten in die primäre Oberfläche bis zu dem radialen Pegel des Nutboden-Datums und der Nutschnitt schneidet längs der Achse 34 fort folgend diesem Datum und trotzdem der Irregularitäten der primären Oberfläche.
Der Nutradius r_G und die längsgerichtete Fortschreitrate werden bzgl. der Körper-Drehgeschwindigkeit so gewählt, dass aufeinanderfolgende Drehungen sich schneiden und dazwischen einen gespitzten Steg 84 bilden, der (an der Spitze 86) einen sekundären Oberflächenpegel definiert, bezeichnet bei 88 radial einwärts von der primären Oberfläche, wobei der sekundäre Oberflächenpegel bei Radius R_S liegt, wobei R_S < R_P.
Trotz der Bildung einer kontinuierlichen Nut und eines kontinuierlichen Stegs dazwischen ist es bequem, die Oberfläche zu betrachten als eine Anzahl von Nuten und Zwischennut-Stegen in einer Längsebene, die die Oberfläche und die Längsachse einschließt, wobei Bezugnahme auf "Nut" und "Steg" innerhalb dieses Kontextes liegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jeder Stieg 84 mit Spitze, der durch den Schnitt von aufeinander folgenden Nutwindungen gebildet ist, nachfolgend zu seiner Bildung planiert, um ein Plateau von abgeflachter Form in der Längsrichtung über den Steg zu ergeben, wie bei 44₁ , 44₂ , gezeigt, wobei die Plateaus eine abgeschlossene Außenoberflächengrenze 90 mit Radius R_F definieren, von der Drehachse aus, wobei G_F < R_s < R_P. Das Plateau wird in geeigneter Weise definiert zum Planieren bei einem vorbestimmten Abstand von dem Nutboden-Datum und definierender Nuttiefe b_G als (R_F – R_B) sodass andere Abmessungen des Stegs in fester Beziehung mit denen der Nut sind.
Nach der Bildung der Plateaus weist die abgeschlossene Oberfläche alternierend ein Steg-Plateau der Weite WP und eine Nut der Weite bzw. Tiefe w_G auf, die in Kombination dem Nutabstand p gleichen.
Es ist zu ersehen, dass insoweit als die Nut ein Teil des Kreisradius r_G bildet, die Nut weiter eine Sehne des Kreises ist und im Bezug steht zu der Nuttiefe d_E, sodass die Nuttiefe, Nutweite und Plateauweite durch den Krümmungsradius und den Abstand in Beziehung stehen.
In einem bestimmten Beispiel, welches die 3 erläutert ist der Nutabstand p gleich dem Krümmungsradius r_G, so dass wG + wP = rG und
die Nuttiefe dG = rG – (rG 2 – (½wG)2)½.
Durch Wählen von w_G = w_P,
sodann w_G = ½r_G wird sodann
und dG = rG – (rG 2 – rG 2/16)½ dG = rG – (15/16rG 2)½ dG = rG – rG√15/16oder dG = 0.0318 rG
Als exemplarische Werte können der Abstand P und der Krümmungsradius r_G als 0,4 mm angesetzt werden, was eine Nut- und Plateauweite von 0,2 mm und eine Nuttiefe von 0,013 mm ergibt, das heißt dieselbe Nuttiefe wie der Standardfinish.
Bevorzugt hat die Ölzuführ-Nut eine Nuttiefe kleiner als 0,025 mm, wobei der Wiederholungsabstand weniger als 0,75 mm ist und die Stegplateauweite kleiner als 0,25 mm ist.
Es ist zu ersehen, dass die Beziehung zwischen b_G und r_G es geeignet macht, das Stegplateau relativ zu dem Nutboden-Datum zu definieren; d.h. gemäß der obigen Beziehung durch definieren des Abstands p, der Nutkrümmung r_G und der Nut/Plateautiefe (R_F = d_G + R_D) zum Planieren des Zwischennut-Stegs, woraus folgt, dass die Nut und die Plateauweiten definiert sind.
Wie oben berichtet, wird jeder gespitzte Steg, planiert, um das Plateau zu erzeugen, nachdem der Steg gebildet ist. Obwohl das Nutschneiden und das Stegplanieren zu getrennten Zeiten vorgenommen werden können, ist es bevorzugt, dass dies zusammen geschieht, auch wenn räumlich getrennt bzw. versetzt. Um somit das oben dargestellte Verfahren weiter zu definieren durch Planieren des gespitzten Steglaufs, nachdem er gebildet ist, wird eine Planierung bewirkt, die durch die Längsachse der von den Nutschneiden versetzt ist. In der Praxis ist es geeignet, das Nutschneiden und das Stegplanieren angeordnet bzgl. einander in einer Längsrichtung zu bewirken, d.h. einer Ebene, die die Längsachse umfasst, z.B. die Ebene der Figur, sodass der Drehabstand zwischen der Bildung des gespitzten Stegs 84 und der Planierung, um das Plateau 44₁ zu erhalten im Wesentlichen gleich 360° oder einem Vielfachen davon ist.
In der Bezugnahme auf 4(a) und 4(b) zeigt die Erstere einen vergrößerten Abschnitt der Schneidanordnung 50 von 2(a) und die Letztere eine hochschematische Aufsicht, um die Geometrie, des angewandten Verfahrens zu erläutern. Die Schneidwerkzeugeinrichtung 56 weist eine Diamant-Nut-Schneidspitze 60 auf mit einer zum Teil sphärischen Spitze von Radius rG, die eine gekrümmte Schneidfläche 61 definiert zum Schneiden einer Nut in der primären Oberfläche 53. Die Werkzeugspitzen- Achse 64 ist orientiert, um sich in einer Richtung radial bezüglich der Rotationsachse 34 so zu erstrecken, dass der Boden der Nut durch die Werkzeugspitzen-Spitze 62 bewirkt wird. Die Steuereinrichtung 58 (von 2(a)) wird angeordnet, um die Drehgeschwindigkeit des Kolbenkörpers um die Achse 34 und das Fortschreiten der Schneidwerkzeugeinrichtung längs der Drehachse mit einer Geschwindigkeit, die die Abstandslänge p = r_G definiert zu überwachen. Die Steuereinrichtung ist auch angeordnet, um den radialen Pegel des Nutboden-Datums 82 (= R_D) zu definieren, um die Werkzeugspitzen-Spitze 62 an dieser Position zu halten, wenn die Nut geschnitten wird.
Obwohl sich das Werkzeug hauptsächlich in einer Richtung relativ zu dem sich drehenden Körper bewegt, die sich außerhalb der Ebene der Figur befindet, schreitet sie auch longitudinal fort innerhalb der Ebene und zu diesem Zweck kann die gekrümmte Schneidspitze 61 betrachtet werden, eine Schneidseite 61_L zu haben, und zwar auf einer Seite der Schneidspitzen-Achse, mit der sie schneidet, und zwar relativ tief in die Primärfläche, und einer Hinterseite 61r auf der anderen Seite der Schneid-Achse, mit der sie weniger tief schneidet durch Schneiden einer voraus-geschnittenen Nutwindung.
Die Hinterseite der Nut-Schneidwerkzeug-Spitze ist abgeschnitten in der Richtung längs der Achse 34 relativ zu der Endseite und erstreckt sich in der Richtung der Längsachse 34 wenig mehr als die Hälfte der Abstandslänge und insoweit als in diesem Beispiel die Abstandslänge gleich dem Krümmungsradius ist, erstreckt sich die Hinterseite 61_T der Werkzeugspitze in der Richtung der Längsachse 34 um wenig mehr als die Hälfte des Krümmungsradius r_G.
Die Planierspitze 70 ist ebenfalls ein Diamant und verbunden mit der Nut-Schneidspitze, und zwar benachbart zu deren hinterer Seite längs einer Schnittfläche 71 die im Wesentlichen parallel zu der Werkzeugspitze-Achse 64 definiert ist, um eine Komposit-Werkzeugspitze bereitzustellen, in welcher die Abmessungen und räumlichen Beziehungen bezüglich einander während der ganzen Operation fixiert sind. Die Planierwerkzeug-Spitze hat eine Planierkante 72, die flach ist und sich so erstreckt, dass sie in Operation in der Richtung der Längsachse und senkrecht zu der Werkszeugspitzen- Achse 64 zeigt. Die Planierkante 72 ist beabstandet von der Spitze 62 der Nut-Schneidspitze längs der Werkzeugspitzen-Achse 64 und zwar um die gewünschte entgültige Nuttiefe d_G relativ zu dem Nutboden-Datum, und zwar in diesem Fall etwa 0,03 mal dem Krümmungsradius der Nut-Schneidspitze. Die Planierkante selbst ist von der Nut-Schneid-Spitze in Längsrichtung durch ein ganzzahliges Vielfaches der Nutabstand-Längen versetzt, in diesem Fall 1, sodass sie in einem Abstand p davon beginnt und eine Länge hat, die etwa gleich ist dem Nutabstand p oder etwa 2 × der Stegplateau-Weite w_p, die zu bilden ist, und dadurch etwa 1,5 Mal dem Nutabstand p von der Spitze 62 zentriert ist.
Wenn somit im Betrieb die Nut-Schneidspitze 60 sowohl um als auch längs der Längs-Rotationsachse des Kolbenkörpers vorgerückt wird und gesteuert wird, um seine Spitze in dem vorbestimmten Nutboden-Datum zu halten, schneidet die gegenwärtig geschnittene Nutdrehung sich mit der vorangehenden Drehung, die einen gespitzten Steg 42₀ dazwischen definiert, und gleichzeitig damit planiert die Planierspitze den Steg 42₁ , der zwischen der vorangehenden Nutdrehung und der Nutdrehung davor gebildet ist die sich in der selben Längsebene befindet, um ein flaches Plateau 44₁ zu ergeben.
Es ist zu verstehen, dass, solange die Planierspitze sich längs auf wenigstens der erforderlichen Plateauweite erstreckt, jede Überschusslänge unwesentlich ist, vorausgesetzt, sie stört sich nicht mit dem neu gebildeten gespitzten Steg. In gleicher Weise, vorausgesetzt, dass die Hinterseite der Nut-Schneidspitze sich über den Pegel des Schnitts mit der vorausgehend geschnittenen Nut erstreckt, ist eine weitere Ausdehnung unwesentlich. Daher besteht eine erhebliche Toleranz bezüglich der Verbindung des Nutschneidens und des Planierens von Spitzen, was der Schnittfläche bei 71 ermöglicht, sich auf die Genauigkeit für die Planierkante und die Versetzung d_G zwischen ihr und der Schneidwerkzeug-Spitze zu konzentrieren.
Das Komposit-Schneidwerkzeug, insoweit die Planierspitze Raum einnimmt, der nicht erforderlich ist, an der Hinterseite der Nut-Schneidspitze, kann kompakt gemacht werden und arbeiten mit der herkömmlich gesteuerten Nut-Schneidausrüstung, die bereits aufgebaut ist, um einen Nutabstands- und ein Nutbodendatum zu definieren und die Nut auf die definierten Werte zu schneiden. Wie oben gesehen, folgt die Planierung wie durch das Werkzeug definiert.
In der einfachsten Kolbenkörperform, wie beschreiben, wird das Komposit-Schneidwerkzeug vorgerückt von Ende zu Ende derart, dass die Nut-Schneidspitze in das eine Ende des Körpers eingreift vor der hinteren bzw. nachziehenden Planierspitze, und die Planierspitze beendet die Planierung des anderen Endes nachdem die Nut-Schneidspitze den Körper verlassen hat, wobei das erzielte Ergebnis eine in Längsrichtung flache, planierte zylindrische Oberfläche ist, in der eine Nut von konstanter Tiefe geschnitten ist.
Es ist zu beachten, dass im Allgemeinen es für die Körperwand erwünscht ist, von der radialen Gleichförmigkeit um die Längsachse abzuweichen, wobei ein kleiner Grad an Ovalität gegeben ist, der durch Variieren der radialen Position R_D des Nutboden-Datums erreicht wird, und zwar als eine Funktion der Winkelposition während der Drehung. Indem ein Kompositwerkzeug gegeben ist, indem die Nut-Schneidspitze und Planierspitze sich in der selben longitudinalen Ebene befinden, wird die herkömmliche Modulation der radialen Position des Nutbodens als eine Funktion der Rotation Ovalität herstellen, während die radiale Beziehung zwischen der Nut und dem Stegplateau erhalten bleibt.
Hinsichtlich der Abweichungen von der Gleichförmigkeit in der Längsrichtung ist es gewöhnlich so, dass man an einem oder beiden Enden des rohrförmigen Körpers eine glatte Abnahme des Gesamtdurchmessers der fertiggestellten äußeren rohrförmigen Oberfläche hat, wenn die Oberfläche in Richtung der longitudinalen Rotationsachse 34 konvergiert. Wenn dieses an beiden Enden vorliegt, wie schematisch und überzeichnet in 5 erläutert, dann liefert dies eine charakteristische Abrundung. Mit einer einfachen kugelförmigen bzw. sphärischen Nut-Schneidspitze erzeugt der Effekt der Reduzierung des Radius RD des Nutboden-Datums während des Nutschneidens eine solche Änderung des Gesamtradius mit wenig mehr als einer Verzerrung bzw. einer Abweichung des Nutprofils, wenn aufeinanderfolgende Stegspitzen höher oder tiefer werden, und zwar abhängig von der Richtung des Nutfortschrittes, und dann hat das Kompositwerkzeug 56 eine komplexere aber trotzdem günstige Funktion.
In 5 befindet sich das Kronenende der rohrförmigen Seitenwand zur Linken der Figur und das offen abgeschlossene Randstück zur Rechten. Die Öl-zuführ-Nut ist schraubenförmig geschnitten von dem Kronenende in Richtung des Randendes unter Verwendung des Werkzeuges 56 aus 4(a) und unter Behalt seiner Orientierung durch den Schneidprozess hindurch, wobei die Schneidspitze parallel zu der Drehachse läuft.
Es ist zu verstehen, das die Richtung des Schneidens an dem Kronenende des Nutboden-Datums effektiv von der Schneidachse wegläuft bzw. abgeschrägt ist beim Schneiden und in einer bestimmten longitudinalen Ebene die Nutwindungen weiter und tiefer und die Plateaus kürzer sind, obwohl diese Abweichung von der Gleichheit sich verringert, wenn das Nutboden-Datum dazu neigt, parallel zu der Drehachse zu verlaufen. Umgekehrt, entfernt sich an dem anderen Ende der Körperwand das Nutboden-Datum von der Drehachse bzw. verläuft schräg und dabei bewirkt sie eine Verlängerung und Absenkung der nachfolgenden Stegplateaus. Es wird in der Praxis gefunden, dass dies günstig ist bzgl. der Verminderung des Kontaktgebietes zu der Krone des Kolbens hin (für die geringste Reibung unter leichten quergerichteten Lasten) während gleichzeitig die Kontaktfläche zu dem Randende hin erhöht wird (für größere Abstützung unter schweren quergerichteten Lasten). Es wird jedoch gesehen, dass ein solcher Wölbungseffekt erzeugt werden kann, der in der Richtung von dem offenen Randende zu dem Kronenende verläuft, wenn gewünscht, wobei sich die Plateaus an dem offenen Einfassungsende bzw. Randende verkleinern.
Es gibt Variationen zu dem oben beschriebenen Verfahren der Bildung der äußeren rohrförmigen Oberfläche des Kolbens und der Vorrichtung, von denen einige integriert sind und von denen einige unabhängig sind.
Das oben beschriebene Verfahren des Schneidens der fertigen Außenfläche mit abgerundeten bzw. gewölbten Enden des rohrförmigen Körpers, wobei die Werkzeugachse senkrecht zu der Drehachse gehalten wird und Variationen der Nuttiefe und -Weite erzeugt, die zu Unterschieden in der Nutweite führen, kann verändert werden. Der Nutabstand und/oder die Drehgeschwindigkeit könnten verändert werden, um eine konstante Stegplateau -Länge zu erhalten.
Unter Bezugnahme auf 6 erläutert diese in einer Schnittaufsicht entsprechend 4(b) die Bildungsvorrichtung 150 mit der Schnittwerkzeugeinrichtung 156, die eine Kompositnut-Schneidspitze und eine Steg-Schneidspitze und eine Steg-Planierspitze 170 aufweist, in der sich das Planierwerkzeug nicht in der selben Längsebene wie die Nut-Schneidspitze befindet, sondern davon in Umfangsrichtung verschoben ist und diese in Längsrichtung überlappt, sodass sie den zuletzt gebildeten gespitzten Steg unmittelbar nachfolgend auf seine Bildung planiert.
Es ist zu sehen, dass eine solche Anordnung einen weniger markierten Effekt an den Enden des Körpers beim Erzeugen der Wölbung hat, jedoch einen Effekt bei der Erzeugung der Ovalität hat. Wenn somit eine Variation des Nutboden-Pegels während der Drehung vorliegt, dann ist, wenn das Nutboden-Datum zu der Drehachse abfällt, die Höhe des zu planierenden Plateaus hinsichtlich eines früher geschnittenen Teils dieser Nut entsprechend abgesenkt bzw. verringert relativ zu dem Nutdatum, wenn der Teil weggeschnitten wurde, und umgekehrt, wenn das Nutboden-Datum vorn weg von der Rotationsachse ansteigt. In einem solchen Umstand ist es möglich, die Steuereinrichtung 58 gemäß dem radialen und umfänglichen Versatz zwischen den Werkzeugspitzen zu programmieren, um dadurch effektiv das Schneiddatum bzgl. der gewünschten Außenfläche zu definieren, um das Stegplateau auf die relevanten Abmessungen einer ovalen Fläche mit einer relativen Variation der Nuttiefe in umfänglicher Richtung zu versehen. Die Änderungsrate ist jedoch klein und wenn die Werkzeug-Schneidspitzen nachher zusammen sind, kann die Variation bzw. Veränderung zwischen dem Nutboden und dem Stegplateau vernachlässigt werden.
Es ist zu verstehen, dass in der Spitzenanordnung der Schneidwerkzeugeinrichtung 156, die in 6 erläutert ist, die Planierspitze umfänglich weiter von der Nut-Schneidspitze versetzt werden kann.
In gleicher Weise kann in der co-planaren Anordnung, erläutert in 4(a) ersehen werden, dass die Planierspitze 70 um ein größeres Vielfaches der Nutabstandslänge von der Nutschneidspitze 60 versetzt werden kann, wobei der Haupteffekt davon in einem Kompositwerkzeug in einem physikalischen Verlust der Kompaktheit und Funktionalität in Beziehung zu der Definierung von abgeschrägten oder gewölbten Enden liegt, wobei jedoch dieses nichts desto weniger praktikabel ist.
In den soweit beschriebenen Ausführungsformen ist das Schneidwerkzeug ein Kompositteil, indem getrennte Spitzen 60 und 70 in einer Einheit sich bewegen, wobei dies vorteilhaft ermöglicht den Einsatz von der bestehenden gesteuerten Vorrichtung mit nur der Kombination von Schneidspitzen in einer neuen Weise und die fortlaufende Steuerung auf dieser einen Kombination nur der Spitze ausgeübt wird. Es ist zu ersehen, dass die Nut-Schneidspitze 60 und die Planierspitze 70 getrennt vorgesehen werden können und getrennt gesteuert werden können hinsichtlich ihrer instantanen Positionen relativ zu der Drehachse und dabei die Längs- und Umfangsmäßigen Versetzungen aufnehmen, aber dennoch dem Verfahren der Definierung der Außenfläche durch effektives Schneiden einer schraubenförmigen Nut relativ zu einem definierenden Datum folgen.
Es ist zu ersehen, dass insoweit als die Planierspitze außerhalb liegendes Metall entfernt, das nicht durch die Nut-Schneidspitze entfernt wurde, es eine größere Flexibilität gibt bei der Wahl wie die aufeinanderfolgenden Nutwindungen sich schneiden, einschließlich der Möglichkeit der Erhöhung des Krümmungsradius der Nut und/oder seines Abstands. Wenn somit in dem Standardfinish die endgültige Oberfläche definiert ist durch die Geometrie der sich schneidenden Nutwindungen, können durch das Verfahren der Erfindung die Internut-Spitzen höher definiert werden als Ergebnis des sich erhöhenden Nutabstands, auch bis hin zur Definition eines bekannten Stegs oberhalb des Pegels der Primäroberfläche, wobei dies innerhalb der Kapazität der Planierwerkzeugspitze liegt, um jedwede Stegspitze existierende zu entfernen, um das gewünschte Stegplateau relativ zu dem Nutboden zu definieren. Ein Effekt der Definition von Nutwindungen in größeren Abstand kann eine Reduktion bzw. Verminderung der Zeit sein zum Bearbeiten des Kolbens von Ende zu Ende.
Es ist zu ersehen, dass es bequem ist, ein Nutprofil zu haben, das ein Bogen bzw. Segment eines Kreises ist, zum Zwecke der Erläuterung und Kompatibilität mit bekannten Verfahren.
Insofern als es erwünscht ist, dass die Nut dazu dient, Öl zu dem benachbarten Stegplateau zu fördern, kann die Nut jedoch ein anderes Profil einnehmen, das einen Internut-Steg definiert, der geeignet ist, planiert zu werden durch ein Werkzeug, das physikalisch oder funktionell mit dem Nut-Schneidwerkzeug gekoppelt ist, beispielsweise des Typs, der in der zuvor erwähnten US-A-3721163 gezeigt ist, obwohl es eine Bevorzugung des Nutprofils gibt, das scharfe Ecken vermeidet, aus denen sich Risse bzw. Knicke fortsetzen können.
Obwohl Ausführungsformen eines Komposit-Schneidwerkzeuges gezeigt wurden und eine Kombination von konstruktionsmäßiger Einfachheit und effizientem Betrieb gegenüber diskreten Werkzeugspitzen darstellen, ist es möglich, wie in 7 erläutert, eine Vorrichtung 250 zu definieren, die Schneidwerkzeugeinrichtungen 256 aufweist, die in einer einzelnen löffelförmigen Spitze 260 integral eine Nut-Schneidfläche 261 und eine Planierkante 272 aufweisen, die beide den gegenwärtigen Abschnitt der Nut von der Primärfläche ausschneiden und gleichzeitig das Wandmetall planieren, um die vorangehende Nutwindung zu schneiden, und zwar als einen planierten Steg.
Das oben beschriebene Verfahren, das unabhängig ist von der genauen Vorrichtungskonstruktion und die Vorrichtungs-Ausführungsform, die beschrieben wurden im Detail basierend auf existierender Form und Betrieb betonen die Definition eines Schneiddatums als ein Nutboden-Datum und des Schneidens einer Nut bis zu diesem Datum von wo die planierte Stegfläche, welche die fertiggestellte Rohrförmige Körperoberfläche ist, erreicht wird. Es ist zu verstehen, dass mit den Vorrichtungen 50, 150 und 250 das Schneiddatum definiert werden kann als die gewünschte rohrförmige Oberflächenbearbeitung und die Steuereinrichtung programmiert werden kann, um in die Vorrichtung mit der Planierspitze in einem solchen Pegel zu schneiden, wobei dieses anzeigt, dass die Nut-Schneidspitze tatsächlich den Lokus eines Nutboden-Datums definiert, das radial von dort versetzt ist.
Obwohl die obige Beschreibung sich auf die schraubenförmige Nut und Stegkombination bezogen hat, die sich auf der vollen Länge des Kolbenkörpers erstreckt, ist zu ersehen, dass sie gemäß dem Verfahren oder der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung auch nur Teil der Körperlänge sein kann.
Im Bezug auf vorsehen der Wölbung kann wie oben beschrieben, die Abstandslänge variiert werden über das Schneiden der Nut hindurch, um die Stegplateaulänge unabhängig von einer Änderung der radialen Position zu variieren.
Obwohl die oben beschriebene Vorrichtung beschrieben wurde mit Diamant-Schneidspitzen, ist zu ersehen, dass Spitzen, die aus anderen geeigneten Materialien gebildet sind, eingesetzt werden können. Während das Verfahren und die Vorrichtung besonders geeignet sind zur Verwendung mit relativ kleinen Schmelzlegierungs-Kolbenkörpern, ist sie darauf nicht beschränkt und kann mit unterschiedlichen Körpergrößen und Materialien eingesetzt werden.
In gleicher Weise ist zu ersehen, dass das Komposit (oder Integral) Werkzeug in der selben Weise betrieben werden kann wie das Standard-Nutschneidwerkzeug hinsichtlich der Durchführung von zwei entgegengesetzt gerichteten Durchgängen über die rau bzw. zuerst gebildete Oberfläche, wobei der erste ein vorläufiger Gang ist, um eine gleichförmigere Definition der primären Oberfläche für den zweiten Gang zu bewirken, der die oben beschriebene Endfläche definiert.

Claims

Ein Verfahren zum Bilden einer peripheren rohrförmigen Körperoberfläche (32) eines Maschinenkolbens (30), festgelegt um und entlang einer längslaufenden Achse hiervon (34) mit einer schraubenförmigen, Öl zuführenden Oberflächennut (40), die sich zumindest über einen Teil seiner Länge erstreckt, wobei das Verfahren umfasst: (i) Ausbilden des Kolbenkörpers mit einer überdimensionierten, annähernd fertigen Wand (53), welche eine Primäroberfläche in Abstand von der längslaufenden Achse festlegt, (ii) Drehen des Kolbenkörpers um die längslaufende Achse, relativ zu einem Schneidwerkzeug, (iii) Schneiden in die Primäroberfläche während genannter Drehung, um eine schraubenförmige Nut (40) festzulegen, längs weitergeführt mit derartiger Neigung, dass fortlaufende Drehungen dazwischen einen schraubenförmigen Steg (42, 84) bilden, welcher entsprechende fortlaufende Drehungen aufweist, gekennzeichnet durch (iv) Entfernen des Kolbenkörpermaterials für jede Stegdrehung zwischen genannten festgelegten Nutdrehungen, um ein Plateau (44) von bestimmter abgeflachter Form in der Längsrichtung zu bilden, welches eine endgültige äußere Oberflächenabgrenzung (32) festlegt.
Ein Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, welche das derartige Schneiden und Weiterführen genannter schraubenförmiger Nut (40) umfasst, dass genannte fortlaufende Nutdrehungen sich kreuzen und dazwischen eine genannte fortlaufende Reihe von Stegdrehungen (42, 84) bilden, die ein sekundäres Oberflächenniveau festlegen.
Ein Verfahren wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, umfassend die Ausgestaltung eines in einer Spitze auslaufenden Stegs (84) zwischen jeder Nutdrehung und anschließend an die Ausgestaltung Planieren des Stegs, um genanntes Plateau (44) festzulegen.
Ein Verfahren wie in einem der vorangehenden Ansprüche beschrieben, umfassend das Festlegen eines Schneidmesswerts (82) relativ zu der Drehungsachse (34) als eine Funktion von Dreh- und Längsposition, derartiges Ausbilden der Nut, dass der Boden jeder Drehung dem Messwert folgt und das Zwischen-Nut-Steg-Plateau (44) relativ zu genanntem Messwert festlegt.
Ein Verfahren wie in Anspruch 4 beansprucht, welches eine Veränderung der radialen Position des Schneidmesswerts (82) als eine Funktion der Längsposition umfasst, um die Zuspitzung oder Wölbung des Kolbens festzulegen.
Ein Verfahren wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, umfassend eine gleichzeitige Ausführung des Schneidens der Nut und der Planierung des Stegs.
Ein Verfahren wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, welche das Planieren eines Stegplateaus (44), in Längsrichtung von der gängigen Nutdrehung versetzt, umfasst.
Ein Verfahren wie in Anspruch 7 beansprucht, welches das Planieren des Stegs, gebildet von den vorausgehenden zwei Nutdrehungen, umfasst.
Ein Verfahren wie in einem der vorhergehenden Ansprüchen beansprucht, umfassend die Planierung jedes Stegdrehungsplateaus flach in der Längsrichtung und im Wesentlichen parallel zu der Längsachse.
Vorrichtung (50, 150, 250) zur Bildung der fertigen peripheren rohrförmigen Körperoberfläche eines Maschinenkolbens (30), festgelegt um und entlang einer längslaufenden Achse hiervon (34) mit einer schraubenförmigen, Öl zuführenden Oberflächennut (40), die sich zumindest über einen Teil seiner Länge erstreckt, welche Mittel (52) zur Drehung des Kolbenkörpers mit einer unvollendeten Primäroberfläche (53) über die Längsachse relativ zu den Schneidmitteln (54) umfasst, einschließend Schneidmittel (56, 156, 256), welche betriebsbereit an der Primäroberfläche des Körpers für Tangentialbewegung, relativ dazu mit besagter Drehung, angeordnet sind, und Schneidkontrollmittel, welche in Funktion sind, um die genannten Schneidwerkzeugmittel radial und der Länge nach hinsichtlich der Drehungsachse zu bewegen, um in die Primäroberfläche eine schraubenförmige Nut zu schneiden, gekennzeichnet durch Schneidkontrollmittel (58), welche in Funktion sind, um genannte Schneidwerkzeugmittel radial und der Länge nach hinsichtlich der Drehungsachse zu bewegen, um in die Primäroberfläche eine schraubenförmige Nut (40) zu schneiden, wobei fortlaufende Drehungen davon durch einen Steg (42) getrennt werden, und genannte Scheidwerkzeugmittel eine zusammenlaufende Nutschneidespitze (60, 160, 260) haben und eine im Wesentlichen flache Planierspitze (70, 170, 271), angeordnet in Relation zu der Nutscheidespitze, um ihr in weiterführender Längsrichtung zu folgen, und in Funktion, um den Steg zwischen benachbarten Nutdrehungen, geschnitten durch die Nutschneidespitze, zu planieren.
Vorrichtung wie in Anspruch 10 beansprucht, bei welcher das Stegschneidewerkzeug eine in der Richtung der Längsfortführung im Wesentlichen lotrechte Achse (64) und die Planierwerkzeugspitze (70) versetzt von der Achse des Stegschneidewerkzeugs in Längsrichtung durch eine integrale Anzahl von Stegneigungslängen (p) ist.
Vorrichtung wie in Anspruch 10 oder Anspruch 11 beansprucht, bei welcher die Länge der Planierwerkzeugspitze (70) in Längsrichtung eine integrale Anzahl eines Vielfachen der Neigungslängen (p) ist.
Vorrichtung wie in einem der Ansprüche 10 bis 12 beansprucht, bei welcher die Stegschneidwerkzeugspitze (60) in einer längslaufenden Ebene, einschließlich der längslaufenden Fortführungsrichtung (57) und Werkzeugachse (64), ein größeres Ausmaß an Schneidefläche (61) an der Seite der Spitze, welche in die fortführende Richtung hinsichtlich der Werkzeugachse führt, hat als zu der anderen abfallenden Seite der Werkzeugachse.
Vorrichtung wie in Anspruch 13 beansprucht, bei welcher die Stegschneidwerkzeugspitze (60) und Planierwerkzeugspitze (70) einzelne Spitzen sind, die aneinander in fester Disposition entlang einer im Wesentlichen parallel zu der Schneidwerkzeugachse (64) festgelegten Grenzfläche (71) befestigt und versetzt von der Achse der Schneidwerkzeugspitze, im Wesentlichen am Ende der abfallenden Seite der Schneidoberfläche (61_T ), sind.
Vorrichtung wie in einem der Ansprüche 10 bis 14 beansprucht, bei welcher die Stegschneidwerkzeugspitze (60) ein Schneideflächenprofil in der längslaufenden Ebene hat, festgelegt durch einen Bogen eines Kreises, welcher auf der Werkzeugachse (64) zentriert ist, und die Schneidmittel (56) angeordnet sind, um eine zum Radius der Krümmung des Kreises (r_G) im Wesentlichen gleiche Neigungslänge (p) festzulegen.