DE915540C

DE915540C - Schleifen der Passflaechen von Presspassungsteilen

Info

Publication number: DE915540C
Application number: DEK3720D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto Kienzle
Original assignee: OTTO KIENZLE DR ING
Current assignee: OTTO KIENZLE DR ING
Priority date: 1943-04-23
Filing date: 1943-04-23
Publication date: 1954-07-22

Description

Schleifen der Paßflächen von Preßpassungsteilen Beim Einfügen einer Welle in eine Bohrung unter Preßpassung wird durch die Bemaßung dafür gesorgt, daß der Wellendurchmesser je nach der verlangten Haftkraft größer ist als das Bohrungsmaß, so daß die Welle nach dem Einfügen mit dem die Bohrung tragenden Körper fest gekuppelt ist.
Ist eine der beteiligten Oberflächen rauh oder sind beide rauh, so werden ihre Rauhigkeiten beim Ineinanderpressen eingeebnet (geglättet). Dabei werden die vorher über die Rauhigkeitsspitzen gemessenen Durchmesser derart verändert, daß ihr Unterschied (Übermaß U) auf das Haftmaß Z verringert wird. Ferner ist der sogenannte Haftbeiwert v der Oberflächen von Einfluß auf das Haftmoment M, das sich berechnen läßt als M = c₧r₧v₧Z, wobei c ein die verschiedenen Einflußfaktoren der gefügten Werkstücke einschließender Wert ist und r der Halbmesser der Fuge.
Für genaue Preßpassungen pflegt man die Oberflächen möglichst glatt zu bearbeiten, so daß beim Einpressen der Übermaßverlust U-Z gering wird. Auch bei den dafür benutzten Verfahren, wie Schleifen, Reiben u. dgl., verbleiben noch feine Riefen.
Werden die Riefen längs der Mantellinien von Welle oder (und) Bohrung hergestellt, so wird die Rauhigkeit beim Längseinpressen nicht so geglättet, wie wenn die Riefen in üblicher Weise rundum verlaufen. Dies wurde durch Versuche bestätigt.
Beim Zusammenfügen, welches durch axiales Einpressen der Welle in die Bohrung oder in besonderen Fällen durch axiales loses Einschieben mit nachfolgender radialer Dehnung der Welle oder durch radiale Schrumpfung des Bohrungskörpers erfolgt, drücken sich die aus der Oberfläche des einen Passungsteiles herausstehenden, längs verlaufenden mikrogeometrischen Kämme in die Oberfläche des Gegenkörpers ein und rufen auf diese Weise einen verstärkten Reibschluß hervor. Diese Erscheinung wird verstärkt, wenn beide Körper eine feine Längsriefung besitzen, welche den mikrogeometrischen Übergang zu einem Formschluß darstellt.
Demgemäß besteht die Erfindung darin, bei zum Zusammenfügen durch Preßpassung bestimmten Wellen- bzw. Bohrungskörpern auf einer oder beiden Preßsitzflächen mit umlaufenden oder hin und her gehenden Schleifkörpern mikrogeometrische Längsriefen maschinell herzustellen; sie schließt geeignete Vorrichtungen mit zweckentsprechenden Anordnungen von Werkzeug und Werkstück ein.
In der Zeichnung sind einige grundsätzliche Ausführungsmöglichkeiten von Vorrichtungen zur Ausführung der mikrogeometrischen Längsriefen dargestellt; z. B. kann man die Längsriefung durch Schleifwerkzeuge herstellen, welche in der Oberfläche eines oder beider Passungsteile Längsriefen hinterlassen.
Fig. I und 2 zeigen einen runden Körper I mit einem Bund 2, welcher in nicht dargestellten Lagerungen um seine Achse drehbar gelagert ist. Auf einer senkrecht zu seiner Längsachse gelagerten Drehachse 3 ist ein umlaufender Schleifkörper 4 befestigt, dessen Mantellinie einem Kreisbogen vom Halbmesser des Körpers I entspricht. Wird der Schleifkörper 4 um seine Achse 3 gedreht und in Richtung des Doppelpfeiles A hin und her geführt, so entstehen auf dem Wellenkörper I im Bereich der Arbeitsbreite des Schleifkörpers 4 mikrogeometrische Längsriefen. Danach wird das Werkstück um seine Achse mehrere Male weitergeschaltet, bis seine gesamte Oberfläche des Wellenkörpers I vom Schleifkörper 4 mit einer mikrogeometrischen Längsriefung versehen ist.
An Stelle einer absatzweisen Drehschaltung des Werkstückes I kann man dieses auch sich langsam und stetig um seine Achse drehen lassen. Ist die Umfangsgeschwindigkeit des Schleifkörpers 4 groß gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit des Wellenkörpers I, so entstehen beim Hinundhergang des Schleifkörpers 4 auf dem Wellenkörper I mikrogeometrische Riefenelemente, welche insgesamt einer Längsriefung gleichkommen.
Fig. 3 zeigt die Bearbeitung der Innenfläche eines Bohrungskörpers 5. Hier ist die Schleifscheibe 6 als Umdrehungskörper ausgebildet, wobei seine Mantellinie einem Teil des Innenumfanges des Bohrungskörpers 5 entspricht. Antrieb und Schaltung von Werkstück und Werkzeug erfolgen sinngemäß ebenso, wie für das Werkstück I erläutert.
Fig. 4 und 5 zeigen einen Wellenkörper 7 und eine zylindrische Schleifscheibe 8, welche auf einer Welle 9 gelagert ist. Die umlaufende Schleifscheibe 8 wird parallel zur Längsachse des Werkstückes 7 bewegt und in Richtung des Doppelpfeiles B hin und her geschoben, so daß dauernd neue Umfangslinien der Schleifscheibe mit dem Wellenkörper 7 in Berührung treten. Der Wellenkörper 7 wird langsam ebenfalls um seine Längsachse gedreht, so daß auf diese Weise immer neue Längsriefenelemente erzeugt werden.
Fig. 6 und 7 zeigen in Stirnansicht, zum Teil im Schnitt bzw. in Seitenansicht eine Topfscheibe Io, welche auf einer Welle II gelagert ist, sich um diese Welle dreht und außerdem in Richtung des Doppelpfeiles C gegenüber dem Wellenkörper I2 verschiebbar ist. Zufolge der Berührung der Topfschleifscheibe entlang der Mantellinie I3, I4 am Wellenkörper I2 entstehen an diesem Riefen, deren Richtung durch die Pfeile I5-I7 angedeutet wird. Diese Längsriefen verlaufen zum Teil in Richtung der Mantellinie, zum Teil in sehr geringer Neigung dazu, so daß sie noch die gewünschte Wirkung haben.
Statt durch umlaufende Schleifscheiben können die Riefen durch hin und her gehende Schleifkörper erzeugt werden. Fig. 8 zeigt am Werkstück I8 den Ziehschleifstein I9 mit kreiszylindrischer Innenfläche, der im Unterschied zum üblichen Ziehschleifverfahren nicht schraubig, sondern allein in Richtung des Doppelpfeiles C bewegt wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 und Io ist in einem Futter 2o mittels eines Kupplungsstückes 2I das zu bearbeitende Werkstück 22 gelagert, welches an in einem Futter 23 gelagerten Ziehschleifsteinen 24 entlang geführt wird. Ist nur eine Reihe von Ziehschleifsteinen angeordnet, so muß das Werkstück nach entsprechender Teilbearbeitung so geschaltet werden, daß die bisher noch nicht bearbeiteten Mantelflächenteile unter die Einwirkung der Ziehschleifsteine gelangen, oder es muß eine dauernde Drehung des Werkstückes während des Riefungsvorganges erfolgen. Man kann statt dessen die Ziehschleifsteine auch in der aus Fig. II ersichtlichen Form anordnen, nämlich so, daß die zwischen den Ziehschleifsteinen 29 verbleibenden Fugen derart schräg zur relativen Bewegungsrichtung zwischen Werkstück und Werkzeug (Pfeil D) verlaufen, daß bei der Bewegung lückenlos jedes Flächenelement des Werkstückes bestrichen wird.
Die in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen zeigen lediglich einige Ausführungsmöglichkeiten, welche je nach den gegebenen Umständen auch durch andere Werkzeugformen und Antriebsschaltungen abgeändert werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schleifen von Preßsitzflächen od. dgl., da durch gekennzeichnet,- daß auf einer oder beiden Preßsitzflächen mit umlaufenden oder hin und her gehenden Schleifkörpern mikrogeometrische Längsriefen maschinell hergestellt werden.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen dem Werkstück (22) entsprechend profilierten Ziehschleifstein (24), der unter dauernder oder absatzweiser Schaltung des Werkstückes (22) unter Druck an diesem in Richtung der Längsachse des Werkstückes hin und her geführt wird.
3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch in einem Fassungskörper (23) gelagerte, dem Umfang des zu bearbeitenden Werkstückes (22) entsprechend profilierte Ziehschleifsteine (24) und eine Vorrichtung (2o, 21) zur Führung des Werkstückes (22) in Axialrichtung.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Ziehschleifsteine (24) gegen die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes (22) angepreßt werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehschleifsteine in mehreren Ebenen und versetzt gegeneinander in dem Fassungskörper (23) angeordnet sind.
6. Ziehschleifsteine für Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Ziehschleifsteinen (29) verbleibenden Fugen derart schräg zur relativen Bewegungsrichtung zwischen Werkstück und Werkzeug verlaufen, daß jede Fugenspur durch Arbeitsflächen des benachbarten Bearbeitungswerkzeuges lückenlos überdeckt wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 559 779; Hütte, 27. Aufl., Bd. 11, S. i44.