DE841111C - Werkzeug zur Feinstbearbeitung von Bohrungen - Google Patents

Description

• Werkzeug zur Feinstbearbeitung von Bohrungen Bei der Herstellung genauer Bohrungen in Maschinenteilen ist es bekannt, das gebohrte Loch durch Aufreiben und daran anschließende Schleifbearbeitung auf das geforderte, in engen Toleranzen liegende Fertigmaß zu bearbeiten. Da die Schleifbearbeitung an gewissen, großstückigen oder sperrigen Teilen auf Schleifmaschinen nicht angängig ist, wird diese Schleifbearbeitung unter Verwendung von Handschleifmaschinen ausgeführt. Diese Art der Bearbeitung ist für viele Zwecke nicht genau genug. Es ergeben sich Abweichungen sowohl von dem genau kreisrunden Querschnitt der Bohrung als auch von der Achserstellung derselben. Bei umlaufenden Maschinenteilen, bei denen in solche Bohrungen kraftübertragende Bolzen eingesetzt sind. entstehen sehr leicht hei ungenauen Bohrungen Rüttelschwingungen, die zum Ausschlagen der Bohrung führen.
• Eine andere Art der Feinbearbeitung, die weiterhineinegräßereGenawigkeit erzielen läßt, ist die dies Honens oder Ziehschleifens der Bohrungen mittels besonderer Werkzeuge. Diese Bearbeitung er-stroc'kt sich nur auf ganz geringe Abtragung der zu schleifenden Flächen und erfordert zudem lange Arbeitszeiten, so daß die Herstellung der Bohrungen erheblich verteuert wird.
• Die Erfindung betrifft nun eine Feinstbearbeitung von Bohrungen unter Anwendung des Aufdornverfahrens. Es wird hierbei angestrebt, eine mit Untermaß vorbereitete Bohrung durch das Hindurchtreiben eines Dorns stufenweise zu erweitern und auf ein genaues Fertigmaß zu bringen. Durch diese Bearbeitung wird erreicht, da$ das Material der. Fliichenschichten der Bohrung in radialer Richtung zur Bohrungsachse verdrängt wird, um hierbei unter Erzielung des gewünschten genauen Bearbeitungsmaßes eine Verdichtung des Gefüges dieser Schichten herbeizuführen. ' Hierbei hat man es durch Anwendung eines geringen Brustwinkels der Dornflächen und einer nach dem Ende des Dorns zu abnehmenden Durchmesservergrößerung in der Hand, vollkommen glatte, den Ansprüchen der Feinstbearbeitung entsprechende Wandungsflächen zu erzielen.
• Zu diesem Zweck ist das Werkzeug gemäß der Erfindung als ein Stufendorn ausgebildet, dessen durch Einschnizrungen ünterbrocheneArbeitsflächen einen geringen Brustwinkel aufweisen, und bei dem die Zunahme der Stufendurchmesser nach dem Ende zu abnimmt.
• Bildet man gemäß der Erfindung die Arbeitsfläche als eine in der Achsenrichtung parabelförmig gekrümmte Stufenmantelfläche aus, so erzielt man unter Verhütung von Stauchungswellen besonders günstige, ausschließlich eine radiale Verdrängung des Materials bewirkende Dorne.
• Eine weitgehende Entlastung des Werkzeugs und die Selbstführung desselben wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jede Stufenhöhe etwa der Länge der zu bearbeitenden Bohrung entspricht.
• In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
• Abb. i zeigt einen Stufendorn in Längsansicht; Abb.2 zeigt in vergrößertem Maßstab. die Ausbildung einiger Stufen.
• Der Dornkörper besteht aus dem Führungsteil t, den mit den Arbeitsflächen 2 versehenen Dornstufen und dem Kopfende 3. Die Querschnittsform des Dorns wird vorzugsweise rund gehalten, sie kann, aber auch Abweichungen von rundem Querschnitt erhalten und z. B. sechseckig od, dgl., je nach der Lochform, ausgebildet werden. Zwischen den einzelnen Dornstufen sind Einschnürungen 4 vorgesehen, in die die Arbeitsfläche 2 mit einer gerundeten Kante 5 übergeht.
• Die Arbeitsflächen 2 besitzen einen geringen Brustwinkel a, wobei die Stufenmantelfläche vorzugsweise eine parabolische Krümmung erhält.
• In Abb. 2 ist in strichpunktierten Linien die Konstruktion dieser Parabel angedeutet.
• Der Durchmesser der Dornstufen nimmt vom Führungszapfen i gegen den Dornkopf 3 hin zu. Jedoch ist diese Zunahme so abgestuft, daß sie von Stufe zu Stufe geringer wird. Bei den in Abb. 2 herausgegriffenen Dornstufen a, b, c würde die Zunahme des Durchmessers von a nach b größer sein als die Zunahme des Durchmessers von b nach c. Die realen Werte dieser Stufendurchmesser richten sich nach dem Werkstoff der zu bearbeitenden Bohrung.
• Die Höhe der Stufen des Dorns ist so bemessen,, daß jede Stufenhöhe höchstens der Länge der zu bearbeitenden Bohrung entspricht, so daß jeweils zu gleicher Zeit mindestens zwei Arbeitsflächen in der Bohrung wirksam sind. Hierdurch kann man bei der anzuwendenden Mindestdruckkraft die Selbstführung des Dorns in der Bohrung erzielen.
• Der Dorn wird in die zu bearbeitende Bohrung mit seinem Führungszapfen i eingesetzt und entweder mechanisch oder hydraulisch durch die Bohrung hindurchgetrieben. Infolge des geringen Brustwinkels a' der Arbeitsflächen wird hierbei das Material der: zu bearbeitenden Bohrungswandung in radialer Richtung unter Herbeiführung einer Gefügeverdichtung zusammengedrückt.
• Selbst bei schon stark zusammengedrücktem Gefüge ist das Durchtreiben des gesamten Dorns möglich, da die Durchmesserzunahme nach dem' Ende zu abnimmt, also auf die durch die Anfangsstufen bereits erfolgte Gefügeverdichtung Rücksicht nimmt und so z. B. die letzte Stufe lediglich als Polierstufe wirkt.
• Weder die Querschnittsform der Bohrung noch deren Achsenlage wird hierbei verändert. Die Gefügeverdichtung ergibt glatte, polierte Flächen, die einer weiteren Korrektion nicht bedürfen. Mittels des beschriebenen Werkzeugs ist es vielmehr möglich, die Toleranzen der Feinstbearbeitung in einem Arbeitsgang-einwandfrei zu erzielen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCH: i. Werkzeug zur Feinstbearbeitung von Bohrungen, gekennzeichnet durch einen Stufendorn, dessen durch Einschnürungen (4) unterbrochene Arbeitsflächen (2) einen geringen Brustwinkel a aufweisen und bei dem die Zunahme der Stufendurchmesser nach dem Ende zu abnimmt.
2. 2. Werkzeug zur Feinstbearbeitung von Bohrungen nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine in der Achsenrichtung parabelförmige Stufenmantelfläche (2).
3. 3. Werkzeug zur Feinstbearbeitung von Bohriungen nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufenhöhe etwa der Länge der zu bearbeitenden Bohrung entspricht.