DE68907606T2

DE68907606T2 - Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines werkstückes mit ineinandergreifenden oberflächen.

Info

Publication number: DE68907606T2
Application number: DE89911373T
Authority: DE
Inventors: Gary Compton; Lawrence Cotton
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-09-27
Filing date: 1989-09-23
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2009-09-24
Also published as: EP0436638A1; WO1990003248A1; EP0436638B1; US4860809A; DE68907606D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Werkstücken mit Wechselprofil-Paßflächen.
Vorrichtungen und Verfahren der vorerwähnten allgemeinen Art sind bekannt. Wechselprofil-Paßflächen werden an Werkstücken ausgebildet, um diese an den Wechselprofil-Flächen miteinander zu verbinden, so daß eine feste, formschlüssige Verbindung erzielt wird. Zum Gewinnen derartiger Wechselprofil-Paßflächen werden Profilfräsmaschinen mit Profilfräsern benutzt. Bei der Herstellung von zwei Werkstücken mit zwei Wechselprofil-paßflächen wird zunächst das eine Werkzeug mit einem Profilfräser auf seine Wechselprofil- Fläche bearbeitet. Anschließend muß die Werkzeugmaschine neu eingestellt werden und wird die Wechselprofil-Fläche am zweiten Wersktück ausgebildet. Es versteht sich, daß das Neueinstellen des Profilfräsers zeitraubend und arbeitsaufwendig ist und es von Vorteil wäre, wenn solche Werkstücke ohne Neueinstellen des Profilfräsers gewonnen werden könnten.
Da außerdem der Überstand eines Profilfräsers während der Bearbeitung nicht genau festgelegt ist oder - anders ausgedrückt - der Profilfräser nicht an einem vertikalen Berührungspunkt an einer der gekrümmten Flächen mit Wechselprofil ansetzt, besteht die Gefahr, daß die profilierte Paßfläche spröde Grate aufweist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Erfindungszweck ist somit die Angabe einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Herstellen von zwei Werkstücken mit Wechselprofil-Paßflächen ohne die bisherigen Nachteile.
Ein speziellerer Erfindungszweck ist die Angabe einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Herstellung von Werkstücken mit Wechselprofil-Paßflächen, ohne daß der Profilfräser einer Profilfräsmaschine neu eingestellt werden muß.
Angesichts dieser Zwecke und anderer, die im nachfolgenden verdeutlicht werden, besteht ein besonderes Merkmal dieser Erfindung in der Angabe einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Herstellen von Werkstücken mit Wechselprofil- Paßflächen, bei der/dem eine Profilfräsmaschine mit einem drehbaren Profilfräser mit einer Wechselprofil-Arbeitsfläche benutzt wird, die den Wechselprofil-Flächen der Werkstücke entspricht, außerdem eine Basis mit einer im wesentlichen ebenen Oberfläche und einer weiteren entgegengesetzten Oberfläche, wobei die ersten und zweiten Oberflächenbereiche gegeneinander versetzt sind. Beim Ansetzen des Profilfräsers der Profilfräsmaschine an die eine ebene Fläche können die Wechselprofil-Paßflächen an zwei Werkstücken dadurch erzielt werden, daß die Werkstücke nacheinander an den einen Oberflächenbereich und den anderen Oberflächenbereich der anderen Oberfläche der Basis angesetzt werden. Andererseits kann der Profilfräser an einen Oberflächenbereich angesetzt, dann an den anderen Oberflächenbereich der anderen Oberfläche der Basis angesetzt werden, während beide Werkstücke an der ebenen Fläche der Basis angesetzt werden können. Mit dieser Vorrichtung und diesem Verfahren werden zwei Werkstücke mit Wechselprofil-Paßflächen ohne Neueinstellung des Profilfräsers der Profilfräsmaschine gewonnen. Hinzu kommt, daß die Wahrscheinlichkeit einer Fehlfluchtung des Profilfräsers eindeutig geringer ist.
Für eine genaue Passung der Wechselprofil-Flächen können die ersten und zweiten Bereiche der anderen Fläche der Basis um eine halbe Teilung des Wechselprofils der Paßflächen oder ein Mehrfaches dieser halben Teilung gegeneinander versetzt sein.
Die Basis kann mit einer zentralen Öffnung in dem Bereich, in dem die ersten und zweiten Flächen ineinander übergehen, versehen sein, so daß der Profilfräser durch die zentrale Öffnung geht. Andererseits kann die Basis massiv ausgeführt sein, so daß die Fräsmaschine an der betreffenden Fläche nahe ihrer Seitenkante angesetzt werden kann und der Profilfräser seitlich über die Basis hinausragt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

FIG. 1 zeigt zwei Werkstücke mit Wechselprofil-Flächen in erfindungsgemäßer Herstellung, die miteinander verbunden werden;
FIG. 2 zeigt eine Basis für eine erfindungsgemäße Vorrichtung und ein erfindungsgemäßes Verfahren;
FIG. 2A zeigt schematisch einen Profilfräser für die erfindungsgemäße Fertigung von Werkstücken;
die FIG. 3a und 3b zeigen ein Verfahren zum Herstellen von Wechselprofil-Flächen an zwei Werkstücken entsprechend einer bestimmten Ausführungsart der Erfindung;
die FIG. 4a und 4b entsprechen im wesentlichen der FIG. 3, zeigen aber das Verfahren zum Herstellen von Wechselprofil- Flächen an Werkstücken entsprechend einer anderen Ausführungsart der Erfindung; und
FIG. 5 zeigt eine alternative Konfiguration von Werkstücken und Profilfräsern zur Fertigung der Werkstücke.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSARTEN

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung und ein erfindungsgemäßes Verfahren werden zum Herstellen von Werkstücken mit Wechselprofil-Paßflächen benutzt. Die Werkstücke sind in der FIG. 1 mit den Kennummern 1 und 2 bezeichnet; sie besitzen Wechselprofil-Flächen 3 und 4, die zueinander passend ausgebildet sind. Die Werkstücke 1 und 2 werden beispielsweise durch Einbringen eines Bindemittels zwischen die Wechselprofil-Flächen 3 und 4 und Aneinanderpressen der Werkstücke 1 und 2 miteinander verbunden. Dadurch wird ein Enderzeugnis erzielt, das insgesamt mit der Kennummer 5 bezeichnet ist.
Die Wechselprofil-Flächen 3 und 4 an den Wersktücken 1 und 2 werden mit einer Profilfräsmaschine 6 gewonnen, die mit einem drehbaren Profilfräser 7 ausgerüstet ist. Der Profilfräser besitzt eine Wechselprofil-Arbeitsfläche, die den Wechselprofil-Oberflächen der Werkstücke entspricht. Er wird durch einen nicht dargestellten Drehantrieb in der Profilfräsmaschine 6 angetrieben.
Erfindungsgemäß ist eine Basis 9 vorgesehen, die zusammen mit der Profilfräsmaschine 6 zum Herstellen der Wechselprofil-Flächen an den Werkstücken benutzt werden kann. Die Basis 9 besitzt eine ebene Fläche 10 und eine gegenüberliegende Fläche 11, die in die beiden Oberflächenbereiche 12 und 13 unterteilt ist. Die Oberflächenbereiche 13 und 12 sind gegeneinander versetzt. Diese Versetzung kann eine halbe Teilung der Fläche 3, 4, 8 oder ein Mehrfaches der halben Teilung betragen.
Die Basis 9 kann mit einer zentralen Öffnung 14 für den Profilfräser 7 versehen sein, es kann aber auch auf diese zentrale Öffnung in der Basis 9, wie nachstehend beschrieben, verzichtet werden.
Zum Herstellen von Wechselprofil-Flächen 3 und 4 an zwei miteinander zu verbindenen Werkstücken 1 und 2 wird die Profilfräsmaschine 6 an die Oberfläche 10 der Basis 9 angesetzt (siehe FIG. 3a und 3b), so daß die Basis 9 mit ihrer abgesetzten Oberfläche 11 nach unten gerichtet ist. Das Werkstück 1 wird an den Oberflächenbereich 13 anliegend angesetzt, die Basis 9 am Flansch der Profilfräsmaschine mit Schrauben befestigt und entlang dem Werkstück 1 verschoben (FIG. 3a). Dadurch wird eine Wechselprofil-Fläche 3 am Werkstück 1 gewonnen. Anschließend wird das Werkstück 2 am Oberflächenbereich 12 der Fläche 11 der Basis 9 angesetzt, der Profilfräser 7 gedreht und die Profilfräsmaschine entlang dem Werkstück 2 verfahren, so daß eine Wechselprofil-Fläche 4 an letzterem gewonnen wird (FIG. 3b). Das Profilfräsen der Werkstücke 1 und 2 kann gleichzeitig oder nacheinander erfolgen. Die auf die beschriebene Weise gewonnenen Wechselprofil-Flächen 3 und 4 passen exakt zueinander. Während ihrer Herstellung muß Neueinstellung des Profilfräsers 7 nicht erfolgen.
Die FIG. 4a und 4b zeigen das erfindungsgemäße Verfahren in einer anderen Ausführungsart. Bei dieser Ausführungsart ist die Basis 9 so gedreht, daß ihre Oberfläche 11 nach oben liegt. Zunächst wird, wie in FIG. 4a gezeigt, die Profilfräsmaschine 6 an der oberen Fläche des Werkstücks 1 so angesetzt, daß ihr Flansch seitlich an einer Seitenfläche 15 der unteren Stufe der Basis anliegt. Anschließend wird der Profilfräser 7 gedreht, die Profilfräsmaschine in Längsrichtung entlang dem Werkstück 1 verfahren, so daß an einem verbleibenden Bereich abgearbeitet, die Wechselprofil- Fläche 3 am Werkstück 1 gewonnen wird. Danach wird die Basis 9 mit ihrer Fläche 10 am Werkstück 2, wie in FIG. 4b gezeigt, angeordnet. Die Profilfräsmaschine 6 wird am Oberflächenbereich 12 der Oberfläche 11 so angesetzt, daß sie quer an einer Seitenfläche 16 zwischen den Oberflächenbereichen 12 und 13 anliegt. Der Profilfräser 7 wird gedreht, die Profilfräsmaschine entlang dem Werkstück 2 verfahren, so daß die Wechselprofil-Fläche 4 an letztem gewonnen wird.
Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist, daß die Höhe h1 des unteren Bereiches der Basis 9 zwischen der Fläche 10 und dem Oberflächenbereich 12 der Fläche 11 gleich einer halben Teilung oder einem ganzzahligen Vielfachen der halben Teilung der Wechselprofil-Fläche 8 des Profilfräsers 7 ist. Bei entsprechender Dimensionierung der Basis 9 kann das Verfahren der Ausführungsart nach den FIG. 4a und 4b ausgeführt werden . Die Differenz zwischen der Höhe h2 eines höheren Bereiches der Basis 9 zwischen der Oberfläche 10 und dem Oberflächenbereich 13 der Oberfläche 11 und der Höhe h1 ist ebenfalls gleich der halben Teilung oder einem ganzzahligem Vielfachen der halben Teilung der Wechselprofil-Fläche 8 des Profilfräsers 7. Bei Dimensionierung auf die letztgenannte Art kann das Verfahren entsprechend der Ausführungsart nach den FIG. 3a und 3b ausgeführt werden.
Die Oberfläche des Profilfräsers kann etwas abweichend gestaltet sein, wie beispielsweise in der FIG. 5 gezeigt. Hierbei ist eine Oberfläche 8' mit wechselnden konischen und kreisförmigen zylinderischen Bereichen vorgesehen. Bei der Ausführungsart nach FIG. 5 wird die Fläche 8' des Profilfräsers im Querschnitt durch mehrere gerade Bereiche gebildet, die bezüglich der Mittelachse des Profilfräsers in entgegengesetzten Richtungen wechselnd geneigt sind.

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen von Wechselprofil-Paßflächen an Werkstücken mit einem drehbaren und verschiebbaren Werkzeug (7) mit einer Wechselprofil-Oberfläche (8) mit einer festgelegten Teilung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Basis (9) an ein Werkstück (1) angesetzt werden kann und das erwähnte Werkzeug (7) während der erwähnten Verschiebung führt, wobei die erwähnte Basis (9) eine erste im wesentlichen ebene Oberfläche (10) besitzt und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche (11), die quer gegenüber der erwähnten ersten Oberfläche distanziert ist und zwei Oberflächenbereiche (12, 13) besitzt, deren Abstand im wesentlichen gleich der halben Teilung oder einem ganzzahligen Vielfachen der halben Teilung der erwähnten Wechselprofil- Oberfläche (8) des erwähnten Werkzeugs (7) beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete daß die erwähnten Oberflächenbereiche (12, 13) der erwähnten zweiten Oberfläche (11) einen Oberflächenbereich (12) umfassen, der näher an der erwähnten ersten Oberfläche (10) liegt, wobei der erwähnte eine Oberflächenbereich (12) von der erwähnten ersten Oberfläche um eine Strecke entfernt liegt, die im wesentlichen gleich der halben Teilung des erwähnten Werkzeugs (7) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Oberflächenbereiche (12, 13) der erwähnten zweiten Oberfläche (11) einen Oberflächenbereich umfassen, der näher an der erwähnten ersten Oberfläche (10) liegt, wobei der erwähnte eine Oberflächenbereich (12) von der erwähnten ersten Oberfläche um eine Strecke entfernt liegt, die im wesentlichen gleich dem ganzzahligen Vielfachen der halben Teilung des erwähnten Werkzeugs (7) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Werkzeug (7) mit der erwähnten Basis (9) verbunden ist, außerdem zusammen mit der letzteren verschiebbar und des weiteren mit Mitteln zum Verbinden des erwähnten Werkzeugs mit der erwähnten Basis.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Werkzeug (7) bezüglich der erwähnten Basis (9) verschiebbar ist, wobei die erwähnte Basis eine Seitenfläche besitzt, die das erwähnte Werkzeug (7) während seiner Verschiebbung bezüglich der erwähnten Basis (9) führt.

6. Verfahren zum Herstellen von Wechselprofil-Paßflächen an Werkstücken, umfassend das Bereitstellen eines drehbaren und verschiebbaren Werkzeugs (7) mit einer Wechselprofil- Arbeitsfläche (8); Anordnen einer Basis (9) an einem Werkstück (1), die eine erste im wesentlichen ebene Oberfläche (10) und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche (11) mit Querversetzung gegen die erste Oberfläche (10) und zwei Oberflächenbereichen (12, l3), die gegeneinander quer versetzt sind, besitzt; und Verschieben des Werkzeugs (7), so daß dieses durch die Basis (9) so geführt wird, daß Wechselprofil-Paßflächen (3, 4) an zwei Werkstücken (1, 2) gewonnen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Verschiebung beinhaltet: Anordnen eines der Oberflächenbereiche (12, 13) an einem der Werkstücke (1, 2), Anordnen des anderen der Oberflächenbereiche (13, 12) am anderen der beiden Werkstücke (2, 1) und gemeinsames Verschieben des Werkzeugs (7) zusammen mit der Basis (9) bezüglich des einen Werkstücks (1) und des anderen Werkstücks (2).

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Verschiebung beinhaltet: Anordnen der Basis (9) mit ihrer ersten Oberfläche (10) an einem der Werkstücke (1, 2) und am anderen der beiden Werkstücke (2, 1), Verschieben des Werkzeugs (7) bezüglich eines der Werkstücke (1) und bezüglich der Basis (9) mit Seitenführung des Werkzeugs (7) gegen eine Seitenfläche der Basis und Verschieben des Werkzeugs (7) bezüglich des anderen Werkstücks (2) und bezüglich der Basis (9) mit Führung des Werkzeugs (7) an einem der Oberflächenbereiche (12, 13) der zweiten Oberfläche (11) der Basis (9).