SE467242B - Heningsverktyg - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 467 242 2 1,902,l94; l,904,336; l,946,04l; l,982,836; 2,040,281; 2,8l5,615 och 3,378,962.

Det har också tidigare varit allmänt vanligt att konstruera heningsspindlar med stomdelar som innefattat ett centralt pinjongkugghjul roterbart monterat däri, och i vilken ett flertal arbetsingreppsaggregat varit monterade för radiell förskjutning på spindelstommen.

Dessa spindelkonstruktioner innefattar kuggstångsdelar eller tappdelar som samverkande ingriper med pinjongkugg- hjulet eller radiella tappar och arbetsingreppsdelar som ingriper med arbetsytan som skall henas. Vid sådana tidigare kända konstruktioner, förskjuts samtliga arbets- ingreppsaggregat radiellt utåt i samma storleksordning.

Typiskt för sådana konstruktioner är de särdrag som framgår av Sunnens US patent nr 3,378,962 och 4,524,549.

Inga av de tidare kända heningsspindelkonstruktionerna som är justerbara under heningsoperationen utnyttjar ett expanderorgan eller kilaggregat som förskjuts i ett rörformigt organ för att enhetligt öka verktygets diameter utmed hela dess längd.

Heningsverktygskonstruktioner som utnyttjar ett expanderorgan eller kilaggregat för utökning av spindelns diameter är typiskt enkelgenomföringsheningsspindlar.

Vid kända enkelgenomföringsanordningar, har det inte varit möjligt att förändra heningsdiametern under henings- operationen, utan endast varit möjligt att åstadkomma den önskade bearbetningen genom att förinställa henings- diametern före heningsoperationen. Av detta skäl har kända enkelgenomföringsspindlar, och speciellt sådana som använder extremslipningsmaterial som exempelvis inne- fattar diamantpartiklar, partiklar av kubisk bornitrid och andra liknande hårda material, kilformats utmed större delen av sin längd för att möjliggöra reglering av materialmängden som kan arbetas bort från arbetsstycket och etablera en önskad diameter och arbetsytfinhet.

Ingen justering av heningsdiametern är möjlig under heningen vid användande av enkelgenomföringsheningsanord- l0 15 20 25 30 35 467 242 3 ningar, vilket i stor utsträckning har begränsat deras användbarhet och väsentligt reducerat mängden bortbear- betningsbart material från en arbetsyta. Typiska för sådana kända enkelgenomföringsheningsverktygkonstruktioner är konstruktionerna som visas och beskrives i Altens US patent nr 4,l97,680 och 4,253,279.

Föreliggande heningsspindelkonstruktioner, är till skillnad från kända enkelgenomföringsheningsanordningar, särskilt utformade för flerslagsheningsapplikationer, och innefattar var och en en heningsyta som är huvudsak- ligen cylindrisk, och företrädesvis inte avsmalnar koniskt utmed sin längd. Viktigt är också att var och en av föreliggande spindelkonstruktioner, till skillnad från de kända under arbete justerbara spindelkonstruktionerna, ger möjlighet för relativ axiell förskjutning mellan ett rörformigt heningsorgan och en expanderdel eller ett kilaggregat under en heningsoperation för att en- hetligt förändra ett sådant vertygs heningsdiameter utmed dess längd. Detta gör det möjligt för användaren att uppnå en mera enhetlig och noggrant henad arbetsyta med en mycket större heningsdiamterjusteringsområde jämfört med kända konstruktioner, och speciellt jämfört med enkelgenomföringsanordningar.Dessa särdrag represen- terar ett viktigt framsteg inom heningstekningen, vilket skall framgå av det följande.

Enligt föreliggande uppfinning anvisas uppbyggna- den och manövreringen av flera utföranden av henings- verktygs- eller heningsspindelkonstruktioner som är monterbar för rotation i en heningsmaskin, vilka konstruk- tioner innefattar en långsträckt huvudsakligen rörformig del med en öppning eller kanal som sträcker sig därigenom utmed hela delens längd, vilken rörformiga del är avsedd för att införbart mottaga en långsträckt expanderdel eller ett kilaggregat som är placerat för axiell för- skjutning däri. Den rörformiga heningsdelen har inner- och ytterytor, varvid innerytan avsmalnar koniskt utmed huvudsakligen hela sin längd, medan den yttre heningsytan 10 15 20 25 30 35 467 242 4 företrädesvis är cylindrisk eller huvudsakligen cylindrisk utmed hela sin längd och har finslipande partiklar anord- nade vid åtminstone en del därav. Till skillnad därifrån, har expanderorganet eller kilaggregatet en ytteryta som på motsvarande sätt är koniskt avsmalnande utmed sin längd och har samma avsmalningsförhållande som den koniska avsmalningen på det rörformiga organets inneryta vid vilken det är placerat. Detta innebär att då expan- derorganet placeras i det rörformiga organet, expander- organets ytteryta får ytkontakt med innerytan på det rörformiga heningsorganet. Detta är viktigt för före- liggande verktygskonstruktioner, eftersom det är detta specifika inbördes konstruktionsmässiga arrangemang mellan expanderorganet och det rörformiga heningsorganet som möjliggör att diametern på det rörformiga organet expanderas enhetligt utmed hela sin längd då expanderor- ganet förskjuts axiellt. I detta avseende är en änddel av expanderorganet fäst vid don som är förbundna med heningsmaskinen och som är manövrerbara för att åstadkomma relativ axiell förskjutning mellan expanderorganet och den rörformiga heningsdelen för att förändra diametern hos organets ytteryta. Det rörformiga heningsorganet innefattar också en smal slits eller ett spår som sträcker sig utmed hela dess längd på en sida därav för att möj- liggöra organets expansion och kontraktion då expan- derorganet förs framåt eller dras tillbaka axiellt i det rörformiga organet.

Under en heningsoperation, är föreliggande henings- verktyg roterbara kring en geometrisk rotationsaxel och innefattar vart och ett don intill en änddel av det rörformiga organet för montering av verktyget eller spindeln vid ett roterbart organ på heningsmaskinen för rotation under inverkan av detta. Eftersom det rör- formiga organet roterar under en heningsoperation sam- tidigt som expanderorganet eller kilaggregatet förflyttas axiellt däri, är det viktigt att relativ rotationsrörelse mellan det rörformiga organet och expanderorganet eller 10 15 20 25 30 35 467 242 5 kilaggregatet förhindras. Flera alternativa don som utnyttjar olika kil och slitsarrangemang för att förhindra sådan relativ rotationsrörelse mellan det rörformiga organet och kilaggregatet framgår också av beskrivningen.

En av de viktiga fördelarna med föreliggande verk- tygskonstruktioner jämfört med tidigare teknik är att föreliggande konstruktioner innefattar ett expanderorgan eller kilaggregat som förskjuts i det rörformiga henings- organet för att radiellt förstora och expandera eller dra samman och reducera heningsverktygets diameter. Detta görs under en heningsoperation samtidigt som material tas bort från arbetsstycket för att upprätthålla den finbearbetande delen av verktyget i ingrepp med arbetsstycket under tryck tills den önskade slutdiametern hos arbetsstycket har upp- nåtts. En annan viktig fördel är att arbetsingrepps- heningsytan eller ytorna på var och en av spindlarna är cylindriska eller huvudsakligen cylindriska utmed verk- tygslängden. Detta möjliggör det för den yttre heningsytan eller ytorna på varje spindel att expandera enhetligt utmed sin längd under en heningsoperation, och ger där- igenom en jämnare och mera noggrant henad arbetsyta. Detta p g a att den finbearbetande delen av föreliggande verktyg liksom den icke bearbetande eller hållardelen av verktyget expanderar enhetligt utmed hela sin längd. Detta resulte- rar i mera noggrant henade arbetsytor eftersom hela den finbearbetande delen av verktyget kvarhålls i operativt ingrepp med arbetsytorna under heningen. Så är inte fallet med kända tidigare spindelkonstruktioner som ut- nyttjar ett kilaggregat såsom enkelgenomföringshenings- spindlar vars ytteryta företrädesvis är konisk utmed en del av dess längd och därför endast har en del av den finbearbetande delen i operativt ingrepp med arbetsytan.

Vidare är det vid användning av föreliggande henings- verktyg möjligt, trots att det går att expandera henings- diametern utmed ett förhållandevis smalt område i stor- leksordning upp till omkring 1,27 mm (0,05 tum), att åstadkomma ett mycket större heningsdiameterområde 10 15 20 25 30 35 467 242 6 med ett enkelt verktyg än vad som för närvarande är möjligt med enkelgenomföringsheningsspindlar, varför en spindel eller ett verktyg kan användas för borttagning av mera sådant material i en kontinuerlig operation och också kan hena ett mycket större ytdiameterområde än vad som varit möjligt tidigare vid användning av special slipmedel på enkelgenomföringsheningsspindlar.

Föreliggande verktygskonstruktioner är också spe- ciellt lämpade för användning i flerslagsheningsapplika- tioner vilka kan åstadkomma samma höga grad av henings- noggrannhet som uppnås med enkelgenomföringsheningsspind- lar samtidigt som det kan åstadkomma ett relativt sett större heningsdiameterområde och en större materialbort- bearbetning per verktyg än vad som kan åstadkommas medelst enkelgenomföringsheningsspindlar. Alla särdragen och möj- ligheterna som ges med föreliggande verktygsanordningar representerar viktiga framsteg inom heningstekniken.

Därför är det ett huvudändamål med föreliggande uppfinning att anvisa en konstruktion och ett sätt att manövrera ett kontinuerligt expanderbart och tillbaka-i dragbart heningsverktyg för mer noggrann och mera en- hetlig bearbetning och storleksbestämning av arbets- ytor.

Ett annat ändamål är att åstadkomma ett rörformigt heningsverktyg som är justerbart inom vissa gränser under en heningsoperation.

Ett annat ändamål är att åstadkomma ett expander- bart heningsverktyg som använder speciella finslipnings- medel, vilket verktyg har en mycket större heningsdia- meterjusterbarhet under en heningsoperation än kända enkelgenomföringsspindlar som använder speciella fin- slipningsmedel.

Ett annat ändamål är att anvisa en konstruktion och ett sätt att manövrera ett heningsverktyg som medför att verktyget är enhetligt expanderbart och tillbakadrag- bart utmed hela sin längd för att förändra sin heningsdia- meter.

F» 10 l5 20 25 30 35 467 242 7 Ett annat ändamål är att anvisa en konstruktion och ett sätt att manövrera ett expanderbart rörformigt heningsverktyg som utnyttjar ett långsträckt expander- organ eller kilaggregat som är axiellt förskjutbart däri under hening för att expandera heningsdelen av ett sådant verktyg enhetligt utmed hela dess längd., Ett annat ändamål är att åstadkomma ett expanderbart heningsverktyg som utnyttjar speciella finslipningsmedel, och som är speciellt anpassbart för användning vid he- ningsspindlar som reciproceras.

Ett annat ändamål är att åstadkomma ett heningsverk- tyg på vilket det rörformiga heningsorganet innefattar en finslipande ytteryta och på vilken arbetsingreppsdelarna alla är belägna på en huvudsakligen cylindrisk henings- mantelyta samt på vilket organet har en inre yta som axiellt är koniskt avsmalnande för samverkan med den på motsvarande sätt koniska ytterytan av den långsträckta expanderdelen eller kilaggregatet.

Ett annat ändamål är att anvisa en konstruktion och ett sätt att manövrera ett heningsverktyg som är relativt enkelt att sätta samman och att montera vid en befintlig heningsmaskin.

Ett annat ändamål är att anvisa flera alternativa don för förhindrande av relativrotationsrörelse mellan en rörformig heningsdel och det däri belägna expander- organet eller kilaggregatet.

Ett annat ändamål är att anvisa konstruktionen av en rörformig heningsspindel som är roterbar under inverkan av don som inkopplingsbara intill en ände av spindeln, vilken spindel kan expanderas och dras ihop under en heningsoperation medelst axiellt i spindeln rörliga don.

Ett annat ändamål är att enhetligt förändra henings- diametern hos rörformig spindel under en heningsopera- tion.

Ett annat ändamål är att anvisa don för montering av ett rörformigt heningsorgan för rotation på en henings- 10 15 20 25 30 35 467 242 8 maskin på ett sådant sätt att heningsdelen kan expandera och dras samman då den är monterad på maskinen.

Ett annat ändamål är att anvisa nya don för över- föring av en axiell reciproceringskraft till en roteran- de rörformig spindel.

Dessa och andra ändamål och fördelar med föreliggan- de uppfinning skall för en fackman inom teknikområdet tydligt framgå efter betraktande av följande detaljerade beskrivning tillsammans med bifogade ritningar.

Fig 1 är en sidovy av det rörformiga heningsorganet som hänger ihop med ett utförande av ett heningsverktyg vilket är konstruerat i enlighet med anvisningarna enligt uppfinningen; Fig 2 är en sidovy av expanderorganet eller kilaggre- gatet som på ett samverkande sätt är upptagbart i det rör- formiga heningsorganet enligt fig 1; Fig 3A-3D är tvärsektionsvyer utmed exempelvis lin- jen 3-3 i fig 5A visar olika alternativa don för för- hindrande av relativrotationsrörelsen mellan heningsorga- net och expanderorganet; Fig 4A-4B är sidovyer framifrån av ett nav och plattorgan som är sammansatta för fastsättning intill en änddel av det rörformiga heningsorganet enligt fig 1; Fig 4A visar de eftergivliga organen som kan ingripa med navorganet; Fig 5A är en axiell tvärsektionsvy genom det rörfor- miga heningsorganets centrum, kilaggregatet, och nav och plattorganen enligt fig 1, 2, 4A och 4B då de är hopsatta i operativt läge; Fig SB är en partiell tvärsektionsvy utmed linjen 5B-SB i fig SA; Fig 6 är en perspektivvy med delarna åtskilda som visar hur ingreppet utförs mellan en änddel av det rör- formiga heningsorganet och navorganet enligt fig 4A; Fig 7 och 8 är var och en sidovyer av ett annat ut- förande av rörformigt heningsorgan och kilaggregat som är konstruerat enligt anvisningarna enligt föreliggande uppfinning; 10 l5 20 25 30 35 467 242 9 Fig 9 är en tvärsektionsvy utmed det rörformiga he- ningsorganets och kilaggregatets centrum enligt fig 7 och 8, och visar ett modifierat nav och plattorgan motsvarande det enligt fig 4A och 4B monterat på heningsorganet; Fig 10 är en sidovy av en anpassningsdel som är in- kopplingsbar med den skruvgängade änddelen av kilaggrega- tet enligt fig 8, vilket anpassningsorgan används för fastsättning av kilaggregatet vid don på en heningsmaskin; Fig ll är en sidovy av ytterligare ett annat utföran- de rörformigt heningsorgan som är konstruerat enligt anvis- ningarna i föreliggande uppfinning; och Fig 12 är en sidovy av ett drivaggregat som är in- kopplingsbart med en änddel av det rörformiga henings- organet enligt fig ll för att drivförbinda detsamma med en heningsmaskin.

Med avseende på ritningarna och speciellt med av- seende på hänvisningsbeteckningarna, bland vilka är sam- ma hänvisningsbeteckningar avser samma eller motsvarande delar, anger beteckningen l0 i fig 5A ett heningsverktyg eller en spindel som är konstruerad enligt anvisningarna i föreliggande uppfinning. Heningsverktyget eller spindeln 10 innefattar ett långsträckt huvudsakligen rörformigt heningsorgan 12 såsom framgår av fig l, ett långsträckt expanderorgan eller kilorgan 16 enligt fig 2, och nav och plattorgan 40 respektive 66 såsom framgår av fig 4A och 4B. Det rörformiga organet 12 har en kanal eller borrning 14 som sträcker sig genom detta från ände till ände, som är avsedd att samverkande uppta expanderorganet 16. Organet l2 innefattar också en ytteryta l8, som före- trädesvis är cylindrisk, och en konisk avsmalnande inner- borrningsyta 20, vilken inneryta 20 avsmalnar axiellt koniskt utmed huvudsakligen hela sin längd såsom bäst framgår av fig l och 5A. Innerytans 20 avsmalning visas i förtydligande syfte på fig l och 5A något överdriven, medan den i realiteten, är relativt liten. Ytterytan l8 på organet 12 är belagd eller pläterad med ett slipnings- material 22 såsom ett material som innefattar diamant- 10 15 20 25 30 35 467 242 10 partiklar eller partiklar av kubisk bornitrid i ett för ändamålet lämpat bindemedel, eller andra liknande hårda substanser. Användning av sådana slipningsmaterial är välkänt inom heningstekniken. Även om slipningspartik- larna 22 som visas i fig 1 visas såsom om vore de anord- nade på ett goffrerat åtskilt sätt, inses att ett antal olika nötningsmönster kan utnyttjas beroende på den speciellt önskade användningen och typen av använt slip- ningsmaterial. Det rörformiga heningsorganet 12 innefattar också en fullängdsslits eller ett spår 24 som sträcker sig utmed en sida därav för att tillåta expansion och kontraktion av organet då expander- eller kilorganet 16 axiellt förs framåt eller tillbaka genom kanalen eller borrningen 14. Organet 12 är konstruerat för att före- trädesvis ha en relativt sett enhetlig expansion kontraktionsstyrka utmed hela sin längd. Organet 12 och kan också innefatta ett extra spiralformigt, rakt, eller på annat sätt format ytspårdon (ej visat) som sträcker sig kring den yttre ytan av heningsdelen på organet 12, vilket spårdon bildar don utmed organet 12 för cirku- lering av heningsolja eller kylmedel under en henings- operation.

Det långsträckta expander- eller kilorganet 16 (fig 2) är förskjutbart upptagbart i den koniskt av- smalnande kanalen 14 och innefattar en ytteryta 26 som på motsvarande sätt axiellt koniskt avsmalnar utmed hela sin längd med samma avsmalningsförhållande som det koniska avsmalnandet hos organets 12 inre yta 20.

Detta innebär att då expanderorganet 16 är förskjutbart beläget i kanalen 14, dess ytteryta 26 är i ytkontakt med den inre ytan 20 på det rörformiga organet 12. Denna yt-mot-ytpassning av ytorna 20 och 26 är viktig för föreliggande uppfinning eftersom det är detta arrange- mang som möjliggör den enhetliga expansionen av organets 12 diameter utmed hela dess längd då expanderorganet 16 axiellt förskjuts genom det rörformiga organet. Detta innebär att den yttre ytans 18 fulla längd, dvs den 10 15 20 25 30 35 467 242 ll bearbetande delen 22 liksom den icke bearbetande eller hållardelen 23 som är formad i ett stycke därmed, expan- derar och dras samman enhetligt utmed hela sin längd.

Detta resulterar i mera enhetligt och mera noggrannt he- nade arbetsytor eftersom organets 12 hela längd expanderar med samma belopp så att heningstrycket bibehålls huvud- sakligen konstant utmed heningsdelens längd, vilket är den del av heningsverktyget som uppbär de finbearbetande par- tiklarna 22. Detta är viktigt för upprätthållande av heningsnoggrannheten hos verktyget eftersom enhetlig expansion utmed spindeln garanterar att de finbearbetande partiklarna 22 kvarhålls i operativt ingrepp med arbets- ytan utmed hela dess längd under heningen.

Under en heningsoperation roterar både det rörformiga heningsorganet l2 och det däri belägna expanderorganet 16 kring en geometrisk rotationsaxel, vilken rotation påförs till organen medelst drivdon i heningsmaskinen vid vilka de är anbringade. Fastsättning av det aktuella verktyget 10 vid en heningsmaskin kan åstadkommas genom användning av det special konstruerade navaggregatet 40 (fig 5A, 5B och 6) såsom skall framgå av de följande.

Detta uppnås vanligen genom montering av navorganet 40 i en för ändamålet lämpad anordning, såsom en spindel- nos eller något annat anpassningsorgan som är förbundet med en speciell heningsanordning. Drivdon för åstadkom- mande av rotation av spindelnosen och verktyget eller spindeln l0 är väl kända inom heningstekniken och kan innefatta en på samma horisontella axel befintlig driv- mekanism såsom framgår av US-patentet 4,5l2,ll5, eller kan detta åstadkommas medelst en remdrivningsanordning, varav många typer är väl kända. Axiell förskjutning av expanderorganet 16 i spindeln 10 kan också åstadkommas av mer kända don, såsom medelst fjäderbelastade tryck- stänger, kuggstångsmekanismer, kamdon och liknande. Så- dana don på heningsmaskinen kan fästas vid eller ingripa med expanderorganet på olika sätt såsom exempelvis don som kan ingripa med den skruvgängade borrningen 30. 467 15 20 25 30 35 _ 9 L 24 12 Organen 12 och 16 roterar tillsammans som enhet under en heningsoperation medan samtidigt organet 16 också rör sig axiellt i organet 12. För att åstadkomma detta, måste relativrotationsrörelsen mellan organen 12 och 16 förhindras. Detta åstadkomms genom användning av något av de olika kildonen som visas på fig 3A-3D.

I fig 3A visas ett långsträckt T-format kilorgan 28 som har en skaftdel 31 som samverkar med slitsen eller spåret 24 i det rörformiga heningsorganet 12 samt visas dess tvärdelar 29 som samverkar med kilspåret 34 som är format i organet 16. Kilspåret 34 sträcker sig axiellt utmed en sida av expanderorganet 16 utmed en väsentlig del av dess längd, såsom framgår av fig 2, och är avsett att samverkande uppta tvärsektionsdelen 29 av kilen 28 såsom bäst framgår av fig 3A. Skaftdelen 31 av kilen 28 är dimensionerad för att samverka med slitsen eller spåret 24 i det rörformiga organet 12. Skaftdelen 31 bör företrädesvis inte vara så bred att den snävt ingriper med sidorna av spåret 24. Då expanderorganet 16 är så beläget i det rörformiga heningsorganet 12 att kilspåret 34 sammanfaller med den långsträckta slitsen 24, och kilorganet 28 är monterad såsom framgår av fig 3A, kan liten eller ingen relativrotationsrörelse uppkomma mellan organen 12 och 16. Emellertid kan, då kilen 28 är monterad såsom framgår av fig 3A, relativ axiell rörelse mellan organet 12 och 16 förekomma för att möjliggöra att ex- panderorganet 16 att förskjuts för att förändra organets 12 heningsdiameter. Vid genomgående expantion av henings- diametern, kommer slitsen 24 att öppna sig något vilket dock vanligtvis inte är någon nackdel. Detta kil och slitsarrangemang, såsom visats och beskrivits, kan orsaka att någon del av arbetsbelastningen på spindeln bärs av kilen 28, dock kommer den större delen av rotations- lasten att bäras av friktionen mellan de med varandra passande koniska ytorna 20 och 26. Den långsträckta slitsen 24 tjänar därför till att tillåta expansion och kontraktion av organet 12 medan den samtidigt be- 10 15 20 25 30 35 467 242 13 gränsar och företrädesvis förhindrar relativ rotations- rörelse mellan organen 12 och 16. Kilens 28 längd och styrka kan variera enligt önskemål beroende på storleken av den alstrade belastningen.

Det inses också att andra organ för förhindrande av relativ rotationsrörelse mellan det rörformiga organet 12 och expanderorganet 16 kan utnyttjas. Exempelvis kan, såsom framgår av fig 3B, det rörformiga organet 12 innefatta ett axiellt sig sträckande spår eller kanal 36 som är periferiellt åtskilt från den axiella slitsen 24, varvid kilorganet 28 samverkande kan ingripa med kilspåret 34 och kanalen 36 på samma sätt som tidigare förklarats med avseende på donen som visas i fig 3A.

Dessutom kan det rörformiga organet 12 innefatta en nedåt utskjutande flänsdel 37 som är formad i ett stycke med organet, varvid den utskjutande flänsen 37 på ett samverkande sätt är upptagbar i ett motsvarande format spår eller en kanal 38 som sträcker sig axiellt utmed en sida av expanderorganet 16 såsom framgår av fig 3C.

Vidare kan expanderorganet eller kilen 16 innefatta en långsträckt utsprångsdel 39 som sträcker sig axiellt utmed en sida därav och är formad i ett stycke därmed, vilken utsprângsdel 39 på ett samverkande sätt kan ingripa med den långsträckta slitsen 24 på organet 12 såsom framgår av fig 3D. Alla de av fig 3A-3D framgående ar- rangemangen kan användas för att förhindra relativ rota- tionsrörelse mellan organet 12 och expanderorganet 16 medan samtidigt de tillåter relativ axiell förskjutning mellan organen för möjliggöra justering av heningsdia- metern såsom tidigare förklarats.

Med avseende på fig 3B har det upptäckts att om kilen 28 placeras något bakom spindelns främre rota- tionskant, detta hjälper till att dämpa eventuell skall- ring och vibration som ibland uppstår då den nötande ytan under inbrytningsprocessen är ny och vass. Kildonen som framgår av fig 3C för förhindrande av rotationsrörelse mellan organen 12 och 16 tjänar också till att styva 10 15 20 25 30 35 14 upp den axiella avböjningen av det rörformiga organet 12 för att kompensera för slitsen 24 som sammanhänger därmed.

Denna ytterligare styvhet har också visats hjälpa till att förhindra att harmoniska vibrationer och skallring uppkommer i mindre styva verktyg då den bearbetande ytan under inbrytningsprocessen är ny och vass.

Navaggregatet 40 (fig 4A, 5A, 5B och 6) visas vara huvudsakligen cylindriskt till sin form och innefattar en urtagen del 42 såsom bäst framgår av fig 6, med en central öppning 44 som sträcker sig därigenom och som är dimensionerad för att på ett samverkande sätt uppta det rörformiga organets 12 änddel 46. Den urtagna navdelen 42 innefattar ett par långsträckta parallella slitsar 48, vilka är placerade och belägna intill motstående delar av öppningen 44 såsom bäst framgår av fig 4A och 6, varvid var och en av slitsarna 48 innefattar ett par tappdelar 49 och 50 som är placerade respektive belägna intill varje motstående ände därav, såsom bäst framgår av fig 4A. Ett fjädrande organ 52 är beläget i var och ett av slitsarna 48 och samverkar då anord- ningen sätts samman med urskärningar 54 belägna vid motstående sidor av det rörformiga organet 12 intill änddelen 46 såsom skall beskrivas fullständigt i det följande. Samverkan mellan de fjädrade organen 52 och sidorna eller flänsdelarna 56 och 58 av urskärningarna 54, gör det möjligt för navaggregatet 40 att åstadkomma axiell drivning av eller en motverkande kraft på det rörformiga organet 12 då expanderorganet 16 förskjuts axiellt för att expandera eller dra samman organet 12.

Förbindningen mellan navaggregatet 40 och organet 12 gör det också möjligt för organet 12 att expandera och dras samman enhetligt utmed hela sin längd då expander- organet 16 förskjuts axiellt därigenom. Om organet 12 vore fastmonterat vid aggregatet 40 skulle detta inte vara möjligt och expandern inte kunna röra sig axiellt för att expandera och dra samman det rörformiga organet 10 15 20 25 30 35 467 242 15 enhetligt. Detta skulle ge felaktigheter i heningsope- rationen eftersom det skulle orsaka en viss olikformighet i spindelns yttre arbetsingreppsdel.

Urskärningarna 54 som är förbundna med organets 12 änddel, 46 visas i fig l belägna i diametralt mot- stående förhållande till varandra. Varje urskärning 54 visas innefatta ett par åtskilda utåt sig sträckande flänsar 56 och 58 som är avsedda att på ett samverkande sätt uppta och ingripa med respektive sidokanter 60 och 62 (fig 6) av de fjädrande organen 52, då organen 52 är belägna i de respektive slitsarna 48. De fjädrande organen 52 är företrädesvis tillverkade av fjäderstål och är då de monterats på kanten av de respektive slit- sarna 48 belägna så att de sträcker sig mellan de res- pektive tapporganen 49 och 50 och den innersta slits- sidoväggen 64, såsom tydligt framgår av fig 4A. I detta läge sträcker sig också de centrala delarna av organen 52 genom urskärningarna 54 och då de är så placerade och korrekt sammansatta, såsom skall beskrivas, kommer organen 52 att anligga mot den ena eller den andra av de motstående väggarna 56 och 58 i urskärningarna 54 för att motstå slagkrafter på aggregatet 10 i motsatta riktningar.

Sedan väl de fjädrande organen 52 posisionerats så att de sträcker sig tvärs sina respektive urskärningar 54, placeras, såsom framgår av fig 5A och SB, en platta eller förslutningsdel 66 i det försänkta navområdet 42 och fästs där medelst skruvgängade organ 72. Förslut- ningsdelen 66 håller de fjädrande organen 52 i läge.

Organet 66 har också en central öppning 67 som är inriktad med öppningen 44 genom navorganet 40. Dessutom har organet 66 ett flertal urtagningar 68 som sammanfaller med ett flertal skruvgängade urtagningar 70 som är belägna i navorganet 40. De skruvgängade fästorganen 72 som visas på fig 5A och 5B används för att fästa plattan 66 vid navet 40. Skruvgängade don visas endast i exemplifierande syfte och kan bytas ut mot andra inom teknikområdet 10 15 20 25 30 467 242 16 kända don. Före monteringen av navet 40 vid den rörformiga heningsdelens 12 änddel 46, placeras detta med de fjäd- rande organen 52 sträckande sig genom urtagningarna 54 och belägna i sina respektive slitsar 48. Sammansatt och fäst på detta sätt uppkommer ett utrymme som bildas av och mellan det rörformiga organet 12 och navet 40, som innefattar ett visst utrymme i navet 40 kring de eftergivliga organen 52, vilket utrymme fylls med ett material såsom en elast 76 som är relativ eftergivlig och möjliggör viss relativ rörelse mellan organen 12 och 40 för att göra det möjligt att expandera och dra samman organens 12 diameter i navet. Då spindelslagdon där används för att överföra en slagkraft till navorganet 40, anligger de fjädrande organen 52 mot en sida av de respektive urskärningarna 54 för att motverka slag- krafterna på den rörformiga heningsdelen 12. Såsom tidi- gare nämnts, möjliggör anordnandet av de fjädrande delarna 52 i navslitsarna 48, organets 12 änddelar 46 att expan- dera och dras samman radiellt i viss utsträckning då expander- eller kilaggregatet 16 förskjuts axiellt däri.

Detta p g a att bredden hos de respektive slitsarna ger tillräckligt utrymme för att möjliggöra böjning av de fjädrande organen 52 kring tapporgan 49 och 50 mot den yttersta slitssidoväggen 69, för att därigenom möjliggöra att organets 12 änddel 46 expanderar eller dras samman utmed den återstående delen av organet 12 då expanderorganet förskjuts. Visst glapp eller utrymme kan också finnas mellan bottnen på urtagningarna 54 och de fjädrande organen 52 så att endast en liten eller ingen böjning av organen 52 erfordras. Det just beskrivna särdraget är speciellt viktigt eftersom det innebär att spindeln kan expandera enhetligt utmed sin längd och innebär också att spindeln kan justeras under heningen, låt vara inom ett relativt smalt område i storleksord- ningen upptill omkring 1,27 mm (0,050"). T o m detta smala område, är emellertid extremt viktigt eftersom det innebär att mycket mera hening kan åstadkommas med I; 10 15 20 25 30 35 467 242 17 specialslipningsmedel än vad som varit möjligt med kända anordningar såsom med kända enkelgenomföringsspindlar.

Genom anordnande av tillräckligt expansionsutrymme mellan de fjädrande delarna 52, urskärningarna 54 och navslitsar- na 58 elimineras eller neutraliseras också i stor ut- sträckning eventuella tendenser hos det rörformiga organet 12 att böjas eller vridas. Att kunna expandera och dras samman enhetligt utmed spindelns fulla längd har därför en viktig betydelse för noggranheten av den heningsopera- tion som är möjlig åstadkommes.

Eftersom de centrala öppningarna 44 och 67 genom navorganet 40 respektive plattorganet 66 för att möj- liggöra enhetlig radiell expansion och tillbakadragning av organet l2 såsom tidigare förklarats, vid denna punkt är något större än den rörformiga änddelens 46 ytterdia- meter, är det ringformiga utrymmet som bildas däremellan liksom andra hålrum och utrymmen i navet fyllda med ett elastmaterial 76 eller motsvarande eftergivligt material som inte förlorar sin flexibilitet. Detta ger viss stabilitet och styvhet åt det rörformiga organet 12 och hjälper till att hålla samman organen samtidigt som det gör det möjligt för änddelen 46 att expandera och dras samman som svar på axiella rörelser av expan- derorganet 16.

Fig 7-9 visar ett andra utförande 78 av ett henings- verktyg som är konstruerat enligt föreliggande uppfinning.

Verktyget 78 (fig 9) innefattar ett rörformigt henings- organ 80 (fig 7) och ett expander- eller kilorgan 82 (fig 8). Det rörformiga organet 80 motsvarar till sin konstruktion organet 12 (fig l) och avviker från detta en- dast genom arrangemanget av den bearbetande delen 84 på organets heningsdel. Såsom framgår av fig 7, sträcker sig den bearbetande delen 84 utmed mindre än hälften av orga- nets längd och innefattar ett flertal långsträckta utåt sig sträckande områden 86 som är periferiellt åtskilda kring delen 84 och belagda eller pläterade med bearbet- ningspartiklar 87. I andra avseenden, är det rörformiga 10 15 20 25 30 35 467 242 18 organet 80 likt det rörformiga organet 12 inklusive att det har ett reducerat diameterparti 88. Organet 80 har också en axiellt koniskt avsmalnande inneryta 90. Organets 80 änddel 92 innefattar åtskilda flänsar 94 och 95 som bildar ett ringformigt spår för samverkan med det nav eller den monteringskonstruktion som kan motsvara navet 40.

Expanderorganet 82 som visas i fig 8, är på samma sätt likt expanderorganet 16 som framgår av fig 2, och skiljer sig endast därifrån genom att det har en yttre skruvgängad änddel 96 för fastsättning vid don för för- skjutning av kilen 82 axiellt i heningsmaskinen, i vil- ken anordningen är monterad för att alstra relativ axiell rörelse mellan expanderorganet 82 och det rörformiga organet 80. Likt expanderorganet 16, är organet 82 för- skjutbart upptagbart i den koniskt avsmalnande kana- len 90 i organet 80 och har en yttre axiellt koniskt avsmalnande yta 98 som är på motsvarande sätt koniskt avsmalnar utmed huvudsakligen hela sin längd för att passa och bilda en ytkontakt med organets 80 inre koniskt avsmalnande yta 90. Såsom visas på fig 9, är det rörfor- miga heningsorganet 80 fastsättningsbart vid ett navagg- regat såsom navaggregatet 40 på samma sätt som tidigare beskrivits med avseende på organet 12. Desutom kan vilket som helst av kil och slitsarrangemangen som visats i fig 3A-3D utnyttjas för att förhindra relativ rotations- rörelse mellan organen 80 och 82.

Fig 10 visar ett anpassningsorgan 100 som kan vara fäst vid expanderorganets 82 skruvgängade änddel 96 för fastsättning av kilen 82 vid matningsdonet i en heningsmaskin. Adapterdelen 100 visas innefatta en skruv- gängad borrning 102 som sammanhänger med en änddel för att på ett samverkande sätt ingripa med det skruvgängade donet 96 och yttre skruvgängade don 104 vid den motstående änden för ingrepp med don på heningsmaskinen vid vilken den är fäst.

Fig ll och 12 visar ytterligare ett annat utförande 10 15 20 25 30 35 4-67 242 19 av en rörformig heningsspindel, vilken är en tvådelad konstruktion som innefattar en rörformig arbetsingrepps- nötningsheningsdel 106 (fig ll) och ett drivaggregat 116 (fig 12). Delen 106 har en fullängdsborrning eller öppning 108 som sträcker sig därigenom från den ena änden till den andra och har en yttre yta 110 som är bildad av åtskilda utskott lll vilka vart och ett har en exponerad yttre arbetsingreppsyta som är belagd eller pläterad med ett slipningsmedel såsom ett specialslip- ningsmedel. Alla arbetsingreppsytorna är anordnade utmed en cylindrisk mantelyta så att organets henings- eller arbetsdiameter är enhetlig från ände till ände. Organet 106 har också en axiellt koniskt avsmalnande inneryta 112. Ytterytan 110 som innefattar utsprången 111 är belagd eller pläterad med ett slipningsmaterial enligt ovan.

Drivaggregatet 116 innefattar en rörformig axel- del 117 och anpassningsdon 118 som är förbundna med en ände därav för dess montering för rotation i en he- ningsmaskin, varvid den motsatta änddelen av organet 116 innefattar ett par T-formade mot ändarna sig sträck- ande flänsar 120 vilka motstår varandra och är dimen- sionerade och formade för att samverkande ingripa med ett motsvarande par motstående T-formade slitsar 122 som är formade i delens 106 ändparti 124. De T-formade slitsarna 122 visas endast i exemplifierande syfte efter- som andra former kan användas. Flänsarna 120 är trans- visuellt rörliga i de respektive slitsarna 122 i vilket fall organen 106 och 117 är axiellt inriktade med varandra.

De rörformiga axeldelarna 117 kan ha en axiellt koniskt avsmalnande borrning 126 som sträcker sig däri- genom från en ände till en annan, vilken borrning står i förbindelse med öppningen 112 i heningsorganet 106 då organen 106 och 116 är sammansatta. Då organen är sammansatta, placeras ett expanderorgan som till sin konstruktion och manövrering motsvarar organen 16 och 82 så att det sträcker genom de med varandra inriktade l0 15 20 25 467 242 20 borrningarna 126 och 108 för att hålla samman organen och, då det röres axiellt, expandera eller möjliggöra organet 106 att dras samman för att förändra sin henings- 10' diameter. Organet 117 kan vara slitsat axiellt för att möjliggöra att också detta kan förändra sin diameter, varvid organet 117 måste monteras i navdel såsom framgår av fig 5A och 5B, eller kan borrningen 126 vara över- dimensionerad såsom framgår av fig 12, så att ingen expansion eller kontraktion sker. I denna konstruktion liksom vid de som diskuterats ovan, expanderar och kont- raherar hela längden av det rörformiga heningsorganet 106 enhetligt utmed sin längd, vilket är en stor fördel och innebär att heningsdiametern kan förändras under en heningsoperation, vilket inte är möjligt med rörfor- miga enkelgenomföringsspindlar enligt ovan. Detta innebär också att alla arbetsingreppsdelar på spindeln kan finnas på en gemensam cylindrisk mantelyta enligt de ovan.

Vid utförandet enligt fig ll och 12 behöver emellertid endast organet 106 förändra sin diameter då expander- organet förskjuts axiellt. Expanderorganet kan vara kilat vid ett eller båda organen 106 och 116, och något av kilorganen som framgår av fig 3A-3D, liksom vid andra, kan även utnyttjas för att förhindra relativrotations- rörelse mellan expanderorganet och heningsorganet 106.

Föreliggande verktyg eller spindelkonstruktioner är speciellt lämpade för användning i en numeriskt styrd heningsmaskin såsom den maskin som visas i US-patent- ansökan nr l00 726, inlämnad 870925, vid vilken initial och slutbehandlingshålstorlekarna är viktiga.

Claims (17)

10 15 20 25 30 35 467 242 21 PATENTKRAV

1. En kring en geometrisk rotationsaxel roterbar heningsspindel, som är justerbar under en heningsope- ration, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett làngsträckt huvudsakligen rörformigt organ (12, 80) med inner- och ytterytor, på vilket innerytan (20, 90) avsmalnar koniskt utmed huvudsakligen hela sin längd, vilken ytteryta (18, 88) har dels en del (22, 84) vid vilken nötningspartiklar är anordnade, dels don intill en ände (46) av det rörformiga organet för montering av det rörformiga organet för rotation i en heningsmaskin, en slitsformig öppning (24) genom en sida av det rörformiga organet, vilken slitsformiga öppning sträcker sig utmed organets hela längd för att möjliggöra expansion eller kontraktion av det rörformiga organets diameter väsent- ligen enhetligt utmed dess längd under en heningsopera- tion, ett långsträckt expanderorgan (16, 82), som är placerat så att det sträcker sig genom det rörformiga organet (12, 80) och har en ytteryta (26, 98) som avsmal- nar koniskt utmed huvudsakligen hela sin längd, vilket expanderorgans ytteryta (26, 98) avsmalnar koniskt med samma konicitet som den koniska avsmalningen hos innerytan (20, 90) av det rörformiga organet så att innerytan på det rörformiga organet är i ytkontakt med ytterytan på expan- derorganet, don för förhindrande av relativrotations- rörelse mellan det rörformiga organet (12, 80) och expan- derorganet (16, 82), och andra don för fastsättning vid don på heningsmaskinen för att under rotation alstra en relativ axiell rörelse mellan det rörformiga organet (12, 80) och expanderorganet (16, 82) för förändring av det rörformiga organets (12, 80) diameter under en henings- operation. 10 15 20 25 30 35 4-67 242 22

2. Heningsspindel enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att donen intill den ena änden av det rörformiga organet för montering av det rörformiga organet (12, 80) för rotation i en heningsmaskin har organ som möjliggör ändring av det rörformiga organets (12, 80) diameter vid förbindelsestället med monteringsorganet under en henings- operation.

3. Heningsspindel enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d -av donen för förhindrande av relativ rotations- rörelse mellan det rörformiga organet (12, 80) och ex- panderorganet (16, 82) innefattar ett axiellt spår (24, 36) i det rörformiga organet, ett axiellt kilspår (34) i expanderorganet och ett kilorgan (28) som samverkande in- griper med det axiella spåret (24) och kilspåret (34) då spåret och kilspåret sammanfaller.

4. Heningsspindel enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att donen för förhindrande av relativ rotations- rörelse mellan det rörformiga organet (12, 80) och expan- derorganet (16, 82) innefattar ett inåt sig sträckande utspráng (37) på det rörformiga organet, och ett mot- svarande format spår (38) som sträcker sig axiellt utmed en sida av expanderorganet, vilket utspráng (37) på ett samverkande sätt kan ingripa med spåret (38) då expan- derorganet är förskjutbart placerat i det rörformiga organet.

5. Heningsspindel enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att donen för förhindrande av relativ rotationsrörelse mellan det rörformiga organet (12, 80) och expanderorganet (16, 82) innefattar ett axiellt sig sträckande spår (24, 36) i det rörformiga organet, och ett utspráng (39) som sträcker sig utåt utmed en sida av ex- panderorganet, vilket utspráng (39) på ett samverkande sätt kan ingripa med spåret då expanderorganet är för- skjutbart placerat i det rörformgia organet.

6. Heningsspindel enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att donen intill en ände (46) av det rörformiga organet för montering av det rörformiga organet för rota- 10 15 20 25 30 35 467 242 23 tion pà en heningsmaskin innefattar ett par åtskilda mot- stàende respektive transversella spår (54) vid motstàende sidor därav.

7. Heningsspindel enligt krav 6, k ä n n e t e c k - n a d av att donen intill en ände (46) av det rörformiga organet för montering av det rörformiga organet för ro- tation pà en heningsmaskin innefattar ett par transver- sellt sig sträckande fjädrande eftergivliga organ (52) som pà ett samverkande sätt kan ingripa med det transversella spåret (54) i det rörformiga organet.

8. Heningsspindel enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d av att donen intill en ände (46) av det rörformiga organet för montering av det rörformiga organet för rota- tion på en heningsmaskin innefattar ett navaggregat (40) för uppbärande av de fjädrande organen (52). k ä n n e t e c k - av att navaggregatet (40) är fyllt med ett fjäd- rande material (76).

9. Heningsspindel enligt krav 8, n a d

10. Heningsspindel enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att donen intill en ände (46) av det rörformiga organet för montering av det rörformiga ele- mentet för rotation pà en heningsmaskin innefattar don som möjliggör att den ena änden (46) av det rörformiga organet kan expandera eller kontrahera radiellt.

11. Heningsspindel enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att donen intill en ände (46) av det rörformiga organet för montering av det rörformiga ele- mentet för rotation på en heningsmaskin innefattar don för pàförande av axiell kraft på det rörformiga organet. k ä n n e - t e c k n a d av att donen som möjliggör att en ände (46) av det rörformiga organet kan expandera eller kontrahera

12. Heningsspindel enligt krav 10, då det är monterat pà en heningsmaskin innefattar dels ett par fjädrande organ (52), dels ett par åtskilda och mot- stàende spår (54) belägna vid motstàende sidor av det rör- formiga organet (12, 80), varvid de fjädrande organen har tillhörande don som sträcker sig genom respektive spàr 10 15 20 25 30 35 467 242 24 (54), och dels ett navaggregat (40) som innefattar don för uppbärande av de fjädrande organen (52), vilka spår (54) är formade för att möjliggöra begränsad radiell rörelse av de fjädrande organen (52) däri.

13. Heningsspindel enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att åtminstone en del (22, 84) av den yttre ytan (18, 88) av det rörformiga organet (12, 80) är belagd med nötningspartiklar som bildar arbetsingrepps- delar, vilka samtliga är anordnade på en huvudsakligen cylindrisk heningsmantelyta.

14. Heningsspindel enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att den innefattar första (106) och andra (116) rörformiga organ, vilka rörformiga organ har intilliggande ändar som på ett samverkande sätt kan ingripa med sammanlåsande don därpå som vid inriktning tillåter de rörformiga organen (106, 116) att ingripa med varandra, varvid den långsträckta expanderdelen (16, 82) är anordnad så att den sträcker sig genom det första (106) och andra (116) rörformgia organet.

15. Heningsspindel enligt krav 14, t e c k n a d av att donen för att på ett samverkande sätt ingripa med de första (106) och andra (116) rör- formiga organen innefattar sammanlåsningsflänsar (120) och spår (122), varvid flänsarna (120) är belägna på det ena organet och spåren (122) för upptagning av flänsarna (120) är belägna på det andra.

16. Heningsspindel enligt krav 14, k ä n n e - k ä n n e - t e c k n a d av att donen för att på ett samverkande sätt ingripa med de första (106) och andra (116) rör- formiga organen innefattar don (114) för tillåtande av att åtminstone det ena rörformiga organet (106) expanderar och kontraherar enhetligt utmed sin längd.

17. Heningsspindel enligt krav 14, k ä n n e - t e c k n a d av att expanderorganet (16, 82) bibehåller de på ett samverkande sätt ingripbara donen (120, 122) på det första (106) och andra (116) rörformiga organet i in- grepp och de rörformiga organen inriktade med varandra.