WO2005118220A1 - Method for adjusting the size of boreholes - Google Patents

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WO2005118220A1
WO2005118220A1 PCT/EP2005/052327 EP2005052327W WO2005118220A1 WO 2005118220 A1 WO2005118220 A1 WO 2005118220A1 EP 2005052327 W EP2005052327 W EP 2005052327W WO 2005118220 A1 WO2005118220 A1 WO 2005118220A1
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WO
WIPO (PCT)
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flow
bore
actual value
working fluid
pressure
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/052327
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German (de)
French (fr)
Inventor
Rüdiger GARN
Sebastian Tetzlaff
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/10Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work
    • B24B31/116Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work using plastically deformable grinding compound, moved relatively to the workpiece under the influence of pressure

Definitions

  • a requirement is, for example, that under predetermined test conditions the flow of a fluid through the bore deviates as little as possible from a desired flow.
  • spark erosion can cause bumps and edges in the hole, so that the flow through the corresponding hole in the workpiece deviates from the desired flow. This deviation in the flow can be improved by subsequent adjustment.
  • the bores are ground and rounded, for example, hydroerosively or electrochemically.
  • a suspension of suitable viscosity containing abrasive grain is pressed through the hole.
  • the electrochemical processing is carried out with an electrolyte solution, which is pressed through the workpiece, and an electrode. An electrical voltage is built up between the electrode and the workpiece, which leads to a current flow through the electrolyte solution and to material removal.
  • DE 199 41 472 AI discloses a method and a device for calibrating throttle bores, in particular in injection valves for internal combustion engines, by hydroerosive machining.
  • a suspension is pressed from a tank through a throttle bore of a workpiece by means of a pump.
  • the flow through the throttle bore, the pressure and the temperature of the suspension are recorded on the upstream side of the throttle bore and processed in a computer.
  • a back pressure is recorded on the downstream side of the throttle bore. which is built up by an orifice that limits the outflow of the suspension downstream of the throttle bore. This back pressure can inhibit cavitation of the suspension, which can occur with very large pressure differences upstream and downstream of the throttle bore.
  • a suitable processing pressure for example about 100 bar, is set and the resulting flow through the throttle bore is measured.
  • the flow through the throttle bore increases with the machining time, with the machining pressure remaining the same, and machining ends when the measured flow corresponds to a predetermined flow.
  • DE 102 14 616 AI discloses a method and a device for processing at least one flow channel of a workpiece with a working fluid.
  • the working fluid e.g. can be an acid or an electrolyte solution or a suspension for hydroerosive grinding is conveyed through the flow channel.
  • the mass flow of working fluid flowing through the flow channel is measured and the processing is carried out until a predetermined mass flow is reached.
  • the mass flow is measured statically, i.e. the processing of the flow channel is interrupted for the duration of the measurement, for example by using a fluid without abrasive grain.
  • the disadvantage of the described methods is that the machining of the bores of the workpiece takes place during the entire machining time with a largely constant pressure drop in the bore, that is to say with a constant upstream and downstream pressure. This leads to very different processing times due to the different size deviations of the flow from the desired flow. This is particularly disadvantageous for mass production, where it is important that the processing tents are as uniform and short as possible.
  • the object of the invention is to provide a method which improves the adjustment of bores.
  • the invention is characterized by a method for adjusting the flow through at least one bore of a workpiece by means of a working fluid, in which the working fluid is conveyed through the bore of the workpiece.
  • An actual value of the flow of the working fluid through the bore of the workpiece is recorded and a setpoint value of a size that is characteristic of a pressure drop in the pressure of the working fluid in the bore is determined and set depending on the actual value of the flow.
  • the adjustment is ended when the actual value of the flow is greater than or equal to a setpoint of the flow.
  • Holes that only need to be machined a little because the actual value of the flow is already very close to the setpoint of the flow can, for example, be machined with less intensity than holes whose actual value of the flow are at a greater distance from the setpoint of the flow. This makes it possible to actively influence the duration of the adjustment process, and thus to adjust the processing tents of the workpieces and, if necessary, shorten the cycle times in mass production.
  • the working fluid is conveyed at the beginning of the adjustment process until a first reliable actual value of the flow can be detected, so that the first reliable actual value of the flow is certainly less than the setpoint of the flow.
  • the invention is characterized by a method for adjusting the flow through at least one bore of a workpiece by means of a working fluid, in which the working fluid is conveyed through the bore of the workpiece.
  • An actual value of a variable which is characteristic of a pressure drop in the pressure of the working fluid in the bore, is recorded and a setpoint value of the flow is determined and set depending on the actual value of the variable. Adjustment ends when the actual value of the size is less than or equal to a setpoint of the size.
  • Holes that only need to be machined a little because the actual value of the size is already very close to the target value of the size can, for example, be machined with less intensity than holes whose actual value of the size are at a greater distance from the target value of the size. This makes it possible to actively influence the duration of the adjustment process, and thus to adjust the machining tents of the workpieces and, if necessary, shorten the cycle times in mass production.
  • the working fluid is conveyed at the beginning of the adjustment process until a first reliable actual value of the variable can be detected, so that the first reliable actual value of the variable is certainly greater than the nominal value of the variable.
  • the adjustment process is slowed down until a reliable actual value of the size can be recorded. So it can be easily prevented that bores already lead to the The point in time at which the first reliable actual value of the variable can be recorded has been ground too large. In this way, waste can be avoided.
  • the size is a form which acts on the upstream side of the bore. This has the advantage that the form can be measured in a very simple manner.
  • the size is a difference between the upstream pressure and a back pressure which acts on the downstream side of the bore.
  • the back pressure counteracts cavitation of the working fluid, i.e. gas bubble formation.
  • the bores can be adjusted without cavitation through the appropriate selection of the upstream pressure and the back pressure. This is particularly advantageous if no cavitation is to occur on the bore even in later operation.
  • the holes can be adjusted more precisely.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a device for adjusting bores
  • FIG. 2 shows an ablating diagram of a first exemplary embodiment of the method
  • FIG. 3 shows an ablating diagram of a second exemplary embodiment of the method.
  • a pump 2 conveys a working fluid from a container 3 through a flow meter 4 and through the bore of the workpiece 1.
  • the flow meter 4 detects an actual value O AV of the flow.
  • a pre-pressure meter 5 detects the pre-pressure built up by the pump 2 on the upstream side of the bore.
  • a throttle 6 can do this on the Limit the working fluid emerging on the flow side of the bore in its outflow into a collecting container 7.
  • a back pressure meter 8 detects a back pressure building up by limiting the outflow between the bore of the workpiece 1 and the throttle 6.
  • a control device 9 processes the detected actual value Q_AV of the flow, the upstream pressure and the back pressure and controls the delivery of the working fluid by the pump 2 and the limitation of the outflow of the working fluid through the throttle 6.
  • Figure 2 shows a first embodiment of the method.
  • the method begins with a step S101, in which preparatory measures can be carried out, e.g. the establishment of defined starting conditions.
  • step S101 in which preparatory measures can be carried out, e.g. the establishment of defined starting conditions.
  • preparatory measures can be carried out, e.g. the establishment of defined starting conditions.
  • a target value DE1TA_P_SP of a pressure drop in the bore of the workpiece 1 is determined and set on the basis of the desired flow through the bore of the workpiece 1.
  • a current time t is stored as a switching time t_S and a switching interval T_S is determined.
  • the working fluid is pumped by means of the pump 2 through the device shown in FIG. 1. In one step
  • a first waiting period T_W_1 is waited, which is selected such that the pressure drop in the bore can build up in accordance with the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop and suitable measurement requirements are met.
  • the setpoint DEI ⁇ TA_P_SP of the pressure drop is set so low in step S102 that the adjustment process takes place only slowly during the first waiting time period ⁇ _w_l in order to prevent the bore from being ground too large before the suitable measuring conditions are met.
  • the first waiting period T_W_1 is approximately six to eight seconds.
  • the actual value Q_AV of the flow is determined in a step S104. If the actual value Q_AV of the flow is larger in a step S105 ß or equal to a target value O SP of the flow rate, then the method is ended in a step S106.
  • the flow through the bore is then checked, for example, under specified test conditions using a test fluid instead of the working fluid for compliance with the requirements, and faulty workpieces are rejected. The goal is to end the adjustment process when the actual value Q_AV of the flow is equal to the setpoint O SP of the flow.
  • step S105 If the condition in step S105 is not met, then the difference between the current time t and the switching time t_S is checked in a step S107. If this difference is smaller than the switching interval T__S, the processing is continued in a step S108 in a step S104 after a second waiting period ⁇ _w_2. If the condition in step S107 is not met, the processing is continued in step S109.
  • step S109 the target value DELTA_P_SP of the pressure drop is determined and set as a function of the actual value O AV of the flow.
  • the current time t is stored as the switching time t_S and the switching interval T_S is determined.
  • a third waiting period T_W_3 is waited until suitable measurement conditions are present. Processing continues in step S104.
  • the third waiting period T_W_3 in step S110 can depend, for example, on how large the change in the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop at the switching time t_S is. If the change in the setpoint DEI ⁇ TA_P_SP of the pressure drop is very small or equal to 0, then the third waiting period T_W_3 can also be very short or equal to 0, since suitable measurement conditions already exist, but if the change in the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop is large, it can be up to take several seconds to flow of the working fluid through the bore, which allows a reliable detection of the actual value Q_AV of the flow.
  • the third waiting period T_W_3 can usually be chosen to be shorter than the first waiting period T_W_1.
  • the first and third waiting times T_W_1, T_W_3 can be selected, inter alia, depending on the viscosity of the working fluid and on the geometry of the device used for adjusting the bores and on the geometry of the bore of the workpiece 1.
  • the second waiting period T_W_2 in step S108 can preferably be selected to be shorter than the first and third waiting periods ⁇ _w__l, ⁇ _w_3.
  • the interval in which the switch-off condition of the method is checked in step S105 is dependent on the second waiting period T_W_2. If this is very short, for example a few milliseconds, or equal to zero, the actual value Q_AV of the flow is detected and evaluated quasi-continuously and thus enables the process to be terminated at the right time, i.e. when the actual value O AV of the flow is equal the setpoint GL_SP of the flow is a very precise adjustment of the bore.
  • the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop can be adapted to the currently recorded actual value 0__AV of the flow after the switching interval T_S.
  • the switching interval T_S can be, for example, a time period of about 10 seconds that must elapse before the machining conditions are readjusted to the current state of the bore.
  • the switching interval T_S can also be adjusted in the course of the adjustment process, for example depending on an expected machining time, and can also be omitted entirely if a quasi-continuous adjustment is desired.
  • the setpoint DELTA__P_SP of the pressure drop, the first, second and third waiting time periods ⁇ _w__l, T_W_2, T_w_3 and the switching interval T_S are preferably selected, taking into account the aforementioned aspects, so that, on the one hand, high precision is achieved when machining the bore of the workpiece 1 and on the other hand, the duration of the adjustment process is limited to a duration suitable for mass production, for example about 30 seconds. This reduces the deviations of the flow from the desired flow and standardizes the processing time.
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the method. Steps S201, S203, S206 to S208 and S210 correspond to steps S101, S103, S106 to S108 and S110 of the method shown in FIG. 2. Only the steps that deviate from the method shown in FIG. 2 are explained below.
  • a setpoint Q_SP of the flow is determined and set.
  • the current time t is stored as the switching time t_S and the switching interval T_S is determined.
  • an actual value DELTA_P_AV of the pressure drop is determined after suitable measurement conditions have developed after the first waiting period T_W_1 in step S203.
  • a step S205 it is checked whether the actual value DELTA_P_AV of the pressure drop is less than or equal to the target value DELTA__P_SP of the pressure drop. If the condition is met, the method is ended in a step S206. If the condition in step S205 is not met, the method is continued in step S207.
  • a step S209 the setpoint Q_SP of the flow is determined and set as a function of the actual value DELTA_P_AV of the pressure drop.
  • the current time t is stored as the switching time t_S and the switching interval TS is determined.
  • a variable that is characteristic of a pressure drop in the pressure of the working fluid in the bore can be, for example, the admission pressure. This is particularly advantageous when the back pressure does not reach a size relevant for the adjustment process. This is achieved if the throttle 6 does not limit the outflow of the working fluid or the throttle 6 is not provided in the device for adjusting the bores. In this case, the counter pressure meter 8 can also be dispensed with. Such a device is particularly suitable for the adjustment of bores in which a large pressure drop occurs in the bore during later operation, which may lead to cavitation.
  • the magnitude that is characteristic of a pressure drop in the pressure of the working fluid in the bore can also be a difference between the upstream pressure and the back pressure. This is particularly advantageous when the back pressure reaches a size relevant for the adjustment process, so that the back pressure can no longer be neglected.
  • the back pressure can be set in a targeted manner by limiting the outflow of the working fluid by means of the throttle 6.
  • the back pressure can counteract the development of cavitation and prevent it. This is particularly advantageous for the adjustment of bores that are not to be operated in cavitation.
  • the difference between the upstream pressure and the back pressure can also be determined, for example, using a differential pressure meter.
  • the back pressure can also be characteristic of the pressure drop in the pressure of the working fluid in the drilling tion.
  • an electrical voltage or an electrical current can be characteristic of the pressure drop.
  • the pressure drop can be adjusted by changing only the back pressure, only the back pressure or both the back pressure and the back pressure. It can be advantageous to keep the admission pressure substantially constant during the adjustment process and to adjust the pressure drop in the bore by changing the counter pressure.
  • the process sequence shown in FIG. 2 has proven to be particularly advantageous for the adjustment of inlet throttles which are adjusted with back pressure in the non-cavitating area.
  • the process sequence shown in FIG. 3 has proven to be particularly advantageous for the adjustment of flow restrictors which are adjusted in the cavitating area without counter pressure.
  • the advantageous value range of the admission pressure is approximately 70 bar to 110 bar and the preferred value range of the counter pressure is approximately 45 bar to 80 bar.
  • the value ranges mentioned are particularly advantageous because they allow the bores to be precisely adjusted. Other ranges of values for the pre-pressure and the counter-pressure can also be used in the method.
  • the working fluid is advantageously a suspension with a suitable viscosity that contains abrasive grains.
  • the type and the concentration of the abrasive grains in the suspension as well as the speed with which the suspension is pressed through the bore are influencing factors for the duration of the adjustment process.
  • Other working fluids can also be used, for example acids or electrolyte solutions which, if necessary with the aid of an electrical current, cause the material to be removed in the bore.
  • Another factor influencing the duration of the adjustment process is the geometry of the hole, e.g. taper or constrictions.
  • the duration of the adjustment process can be shortened by increasing the flow through the bore. This can be achieved by increasing the pressure drop in the bore. Shortly before the end of the adjustment process, i.e. shortly before the condition in step S105 or S205 is fulfilled, it can be advantageous to determine the pressure drop in the bore, i.e. the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop, or the flow through the bore, i.e. the setpoint O SP of the flow. This slows down the adjustment process so that the actual value O AV of the flow rate approaches the setpoint 0_SP of the flow rate more slowly or the actual value DELTA_P_AV of the pressure drop approaches the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop more slowly.
  • the process can thus be ended very precisely in a simple manner as soon as the actual value Q_AV of the flow is equal to the setpoint (D_SP of the flow or the actual value DELTA_P_AV of the pressure drop is equal to the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop.
  • the duration of the adjustment process can be actively shortened and on the other hand, the precision of the adjustment process can be increased.

Abstract

The invention relates to a method for adjusting the rate of flow through at least one borehole of a workpiece by means of a working fluid, during which the working fluid is fed through the borehole of the workpiece. An actual value (Q_AV) of the rate of flow of the working fluid through the borehole of the workpiece is recorded and a set value of a quantity characteristic of a drop in pressure of the working fluid inside the borehole is determined and set according to the actual value (Q_AV) of the rate of flow. The adjustment is terminated when the actual value (Q_AV) of the rate of flow is greater than or equal to a set value (Q_SP) of the rate of flow. Alternatively, an actual value of the quantity is recorded. The set value (Q_SP) of the rate of flow is determined and set according to the actual value of the quantity, and the adjustment is terminated when the actual value of the quantity is less than or equal to the set value of the quantity.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zum Justieren von BohrungenProcedure for adjusting holes
Bohrungen, an die hohe Präzisionsanforderungen gestellt werden, und insbesondere Mikroboh ungen, wie sie beispielsweise als Drosselbohrungen oder Einspritzdüsen von Einspritzventilen für Brennkraftmaschinen hergestellt werden, müssen so justiert werden, dass sie die an sie gestellten Anforderungen erfüllen. Eine solche Anforderung ist beispielsweise, dass unter vorgegebenen Prüfbedingungen der Durchfluss eines Flu- ids durch die Bohrung möglichst wenig von einem gewünschten Durchfluss abweicht. Bei der Herstellung der Bohrungen, z.B. durch Funkenerosion, können in der Bohrung Unebenheiten und Kanten entstehen, so dass der Durchfluss durch die entsprechende Bohrung des Werkstücks von dem gewünschten Durchfluss abweicht. Diese Abweichung des Durchflusses kann durch ein nachträgliches Justieren verbessert werden. Dazu werden die Bohrungen beispielsweise hydroerosiv oder elektrochemisch geschliffen und verrundet. Beim hydroerosiven Schleifen wird eine Suspension geeigneter Viskosität, die Schleifkorn enthält, durch die Bohrung gepresst. Das elektrochemische Bearbeiten erfolgt mit einer Elektrolytlösung, die durch das Werkstück gepresst wird, und einer Elektrode. Zwischen Elektrode und Werkstück wird eine elektrische Spannung aufgebaut, die zu einem Stromfluss durch die Elektrolytlösung und zu einem Materialabtrag führt.Bores to which high precision requirements are placed, and in particular microbores, such as those produced, for example, as throttle bores or injection nozzles for injection valves for internal combustion engines, must be adjusted so that they meet the requirements placed on them. Such a requirement is, for example, that under predetermined test conditions the flow of a fluid through the bore deviates as little as possible from a desired flow. When making the bores, e.g. Spark erosion can cause bumps and edges in the hole, so that the flow through the corresponding hole in the workpiece deviates from the desired flow. This deviation in the flow can be improved by subsequent adjustment. For this purpose, the bores are ground and rounded, for example, hydroerosively or electrochemically. In hydroerosive grinding, a suspension of suitable viscosity containing abrasive grain is pressed through the hole. The electrochemical processing is carried out with an electrolyte solution, which is pressed through the workpiece, and an electrode. An electrical voltage is built up between the electrode and the workpiece, which leads to a current flow through the electrolyte solution and to material removal.
Aus der DE 199 41 472 AI ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kalibrierung von Drosselbohrungen, insbesondere in Einspritzventilen für Brennkraftmaschinen, durch hydroerosive Bearbeitung bekannt. Eine Suspension wird mittels einer Pumpe aus einem Tank durch eine Drosselbohrung eines Werkstücks gepresst. Der Durchfluss durch die Drosselbohrung, der Druck und die Temperatur der Suspension werden anströmseitig der Drosselbohrung erfasst und in einem Rechner verarbeitet. Ab- strömseitig der Drosselbohrung wird ein Gegendruck erfasst, der durch eine Blende aufgebaut wird, die den Abfluss der Suspension abströmseitig der Drosselbohrung begrenzt. Dieser Gegendruck kann ein Kavitieren der Suspension hemmen, das bei sehr großen Druckunterschieden anströmseitig und abströmseitig der Drosselbohrung entstehen kann. Bei dem Verfahren wird ein geeigneter Bearbeitungsdruck, z.B. etwa 100 bar, eingestellt und der resultierende Durchfluss durch die Drosselbohrung gemessen. Der Durchfluss durch die Drosselbohrung steigt bei gleichbleibendem Bearbeitungsdruck mit der Bearbeitungsdauer und die Bearbeitung wird beendet, wenn der gemessene Durchfluss mit einem vorgegebenen Durchfluss übereinstimmt.DE 199 41 472 AI discloses a method and a device for calibrating throttle bores, in particular in injection valves for internal combustion engines, by hydroerosive machining. A suspension is pressed from a tank through a throttle bore of a workpiece by means of a pump. The flow through the throttle bore, the pressure and the temperature of the suspension are recorded on the upstream side of the throttle bore and processed in a computer. A back pressure is recorded on the downstream side of the throttle bore. which is built up by an orifice that limits the outflow of the suspension downstream of the throttle bore. This back pressure can inhibit cavitation of the suspension, which can occur with very large pressure differences upstream and downstream of the throttle bore. In the process, a suitable processing pressure, for example about 100 bar, is set and the resulting flow through the throttle bore is measured. The flow through the throttle bore increases with the machining time, with the machining pressure remaining the same, and machining ends when the measured flow corresponds to a predetermined flow.
Die DE 102 14 616 AI offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten mindestens eines Strömungskanals eines Werkstücks mit einer Arbeitsflüssigkeit. Die Arbeitsflüssigkeit, die z.B. eine Säure oder eine Elektrolytlösung oder eine Suspension für das hydroerosive Schleifen sein kann, wird durch den Strömungskanal gefördert . Dabei wird der durch den Strömungskanal fließende Massestrom der Arbeitsflüssig— keit gemessen und die Bearbeitung so lange durchgeführt, bis ein vorgegebener Massestrom erreicht ist. Um genauere Messergebnisse erhalten zu können, wird der Massestrom statisch gemessen, d.h. die Bearbeitung des Strömungskanals wird für die Dauer der Messung unterbrochen, indem beispielsweise ein Fluid ohne Schleifkorn verwendet wird.DE 102 14 616 AI discloses a method and a device for processing at least one flow channel of a workpiece with a working fluid. The working fluid, e.g. can be an acid or an electrolyte solution or a suspension for hydroerosive grinding is conveyed through the flow channel. The mass flow of working fluid flowing through the flow channel is measured and the processing is carried out until a predetermined mass flow is reached. In order to obtain more accurate measurement results, the mass flow is measured statically, i.e. the processing of the flow channel is interrupted for the duration of the measurement, for example by using a fluid without abrasive grain.
Der Nachteil der beschriebenen Verfahren ist, dass die Bearbeitung der Bohrungen des Werkstücks während der gesamten Bearbeitungszeit mit weitgehend konstantem Druckabfall in der Bohrung erfolgt, also mit konstantem anströmseitigen und ab- strömseitigen Druck. Dies führt aufgrund der verschieden großen Abweichungen des Durchflusses vom gewünschten Durchfluss zu sehr unterschiedlichen Bearbeitungszeiten. Dies ist insbesondere nachteilig für die Massenproduktion, bei der es auf möglichst einheitliche und kurze Bearbeitungszelten ankommt. Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zu schaffen, das das Justieren von Bohrungen verbessert.The disadvantage of the described methods is that the machining of the bores of the workpiece takes place during the entire machining time with a largely constant pressure drop in the bore, that is to say with a constant upstream and downstream pressure. This leads to very different processing times due to the different size deviations of the flow from the desired flow. This is particularly disadvantageous for mass production, where it is important that the processing tents are as uniform and short as possible. The object of the invention is to provide a method which improves the adjustment of bores.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.
Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zum Justieren des Durchflusses durch mindestens eine Bohrung eines Werkstücks mittels eines Arbeitsfluids, in dem das Arbeitsfluid durch die Bohrung des Werkstücks gefördert wird. Ein Istwert des Durchflusses des Arbeitsfluids durch die Bohrung des Werkstücks wird erfasst und ein Sollwert einer Größe, die charakteristisch ist für einen Druckabfall des Drucks des Arbeitsfluids in der Bohrung, abhängig von dem Istwert des Durchflusses ermittelt und eingestellt. Das Justieren wird beendet, wenn der Istwert des Durchflusses größer oder gleich einem Sollwert des Durchflusses ist. Dies hat den Vorteil, dass der Justiervorgang an den Zustand der Bohrung des Werkstücks angepasst werden kann. Bohrungen, die nur wenig bearbeitet werden müssen, weil der Istwert des Durchflusses bereits sehr nahe an dem Sollwert des Durchflusses liegt, können beispielsweise mit geringerer Intensität bearbeitet werden als Bohrungen, deren Istwert des Durchflusses einen größeren Abstand zu dem Sollwert des Durchflusses aufweisen. So ist die aktive Beeinflussung der Dauer des Justiervorgangs, und damit die Anglei- chung der Bearbeitungszelten der Werkstücke und gegebenenfalls die Verkürzung der Taktzeiten in der Massenproduktion, möglich.According to a first aspect of the invention, the invention is characterized by a method for adjusting the flow through at least one bore of a workpiece by means of a working fluid, in which the working fluid is conveyed through the bore of the workpiece. An actual value of the flow of the working fluid through the bore of the workpiece is recorded and a setpoint value of a size that is characteristic of a pressure drop in the pressure of the working fluid in the bore is determined and set depending on the actual value of the flow. The adjustment is ended when the actual value of the flow is greater than or equal to a setpoint of the flow. This has the advantage that the adjustment process can be adapted to the state of the hole in the workpiece. Holes that only need to be machined a little because the actual value of the flow is already very close to the setpoint of the flow can, for example, be machined with less intensity than holes whose actual value of the flow are at a greater distance from the setpoint of the flow. This makes it possible to actively influence the duration of the adjustment process, and thus to adjust the processing tents of the workpieces and, if necessary, shorten the cycle times in mass production.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung wird das Arbeitsfluid zu Beginn des Justiervorgangs, bis ein erster zuverlässiger Istwert des Durchflusses erfasst werden kann, so gefördert, dass der erste zuverlässige Istwert des Durchflusses sicher kleiner ist als der Sollwert des Durchflusses. Der Justiervorgang wird dadurch so lange verlangsamt, bis ein zuverlässiger Istwert des Durchflusses erfasst werden kann. So kann einfach verhindert werden, dass Bohrungen bereits zu dem Zeitpunkt, zu dem der erste zuverlässige Istwert des Durchflusses erfasst werden kann, zu groß geschliffen sind. Auf diese Weise kann Ausschuss vermieden werden.In an advantageous embodiment of the first aspect of the invention, the working fluid is conveyed at the beginning of the adjustment process until a first reliable actual value of the flow can be detected, so that the first reliable actual value of the flow is certainly less than the setpoint of the flow. This makes the adjustment process so slowed down until a reliable actual value of the flow can be recorded. In this way, it can easily be prevented that holes are ground too large by the time the first reliable actual value of the flow can be recorded. In this way, waste can be avoided.
Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zum Justieren des Durchflusses durch mindestens eine Bohrung eines Werkstücks mittels eines Arbeitsfluids, in dem das Arbeitsfluid durch die Bohrung des Werkstücks gefördert wird. Ein Istwert einer Größe, die charakteristisch ist für einen Druckabfall des Drucks des Arbeitsfluids in der Bohrung, wird erfasst und ein Sollwert des Durchflusses abhängig von dem Istwert der Größe ermittelt und eingestellt. Das Justieren wird beendet, wenn der Istwert der Größe kleiner oder gleich einem Sollwert der Größe ist. Dies hat den Vorteil, dass der Justiervorgang an den Zustand der Bohrung des Werkstücks angepasst werden kann. Bohrungen, die nur wenig bearbeitet werden müssen, weil der Istwert der Größe bereits sehr nahe an dem Sollwert der Größe liegt, können beispielsweise mit geringerer Intensität bearbeitet werden, als Bohrungen, deren Istwert der Größe einen größeren Abstand zu dem Sollwert der Größe aufweisen. So ist die aktive Beeinflussung der Dauer des Justiervorgangs, und damit die Angleichung der Bearbeitungszelten der Werkstücke und gegebenenfalls die Verkürzung der Taktzeiten in der Massenproduktion, möglich.According to a second aspect of the invention, the invention is characterized by a method for adjusting the flow through at least one bore of a workpiece by means of a working fluid, in which the working fluid is conveyed through the bore of the workpiece. An actual value of a variable, which is characteristic of a pressure drop in the pressure of the working fluid in the bore, is recorded and a setpoint value of the flow is determined and set depending on the actual value of the variable. Adjustment ends when the actual value of the size is less than or equal to a setpoint of the size. This has the advantage that the adjustment process can be adapted to the state of the hole in the workpiece. Holes that only need to be machined a little because the actual value of the size is already very close to the target value of the size can, for example, be machined with less intensity than holes whose actual value of the size are at a greater distance from the target value of the size. This makes it possible to actively influence the duration of the adjustment process, and thus to adjust the machining tents of the workpieces and, if necessary, shorten the cycle times in mass production.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des zweiten Aspekts der Erfindung wird das Arbeitsfluid zu Beginn des Justiervorgangs, bis ein erster zuverlässiger Istwert der Größe erfasst werden kann, so gefördert, dass der erste zuverlässige Istwert der Größe sicher größer ist als der Sollwert der Größe. Der Justiervorgang wird dadurch so lange verlangsamt, bis ein zuverlässiger Istwert der Größe erfasst werden kann. So kann einfach verhindert werden, dass Bohrungen bereits zu dem Zeitpunkt, zu dem der erste zuverlässige Istwert der Größe erfasst werden kann, zu groß geschliffen sind. Auf diese Weise kann Ausschuss vermieden werden.In an advantageous embodiment of the second aspect of the invention, the working fluid is conveyed at the beginning of the adjustment process until a first reliable actual value of the variable can be detected, so that the first reliable actual value of the variable is certainly greater than the nominal value of the variable. The adjustment process is slowed down until a reliable actual value of the size can be recorded. So it can be easily prevented that bores already lead to the The point in time at which the first reliable actual value of the variable can be recorded has been ground too large. In this way, waste can be avoided.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Größe ein Vordruck, der auf der Anströmseite der Bohrung wirkt. Dies hat den Vorteil, dass der Vordruck auf sehr einfache Weise gemessen werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the size is a form which acts on the upstream side of the bore. This has the advantage that the form can be measured in a very simple manner.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Größe eine Differenz zwischen dem Vordruck und einem Gegendruck, der auf der Abströmseite der Bohrung wirkt . Der Gegendruck wirkt einer Kavitation des Arbeitsfluids, also einer Gasblasenbildung, entgegen. Durch die geeignete Wahl des Vordrucks und des Gegendrucks kann das Justieren der Bohrungen ohne Kavitation erfolgen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn an der Bohrung auch im späteren Betrieb keine Kavitation auftreten soll. Die Bohrungen können so genauer justiert werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the size is a difference between the upstream pressure and a back pressure which acts on the downstream side of the bore. The back pressure counteracts cavitation of the working fluid, i.e. gas bubble formation. The bores can be adjusted without cavitation through the appropriate selection of the upstream pressure and the back pressure. This is particularly advantageous if no cavitation is to occur on the bore even in later operation. The holes can be adjusted more precisely.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are explained below using the schematic drawings. Show it:
Figur 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Justieren von Bohrungen, Figur 2 ein Ablau iagramm eines ersten Ausführungsbei- spiels des Verfahrens, und Figur 3 ein Ablau diagramm eines zweiten Ausführungsbei- spiels des Verfahrens .FIG. 1 shows a block diagram of a device for adjusting bores, FIG. 2 shows an ablating diagram of a first exemplary embodiment of the method, and FIG. 3 shows an ablating diagram of a second exemplary embodiment of the method.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zum Justieren von Bohrungen in einem Werkstück 1. Eine Pumpe 2 fördert ein Arbeitsfluid aus einem Behälter 3 durch einen Durchflussmesser 4 und durch die Bohrung des Werkstücks 1. Der Durchflussmesser 4 erfasst einen Istwert O AV des Durchflusses. Ein Vordruckmesser 5 erfasst den durch die Pumpe 2 auf der Anströmseite der Bohrung aufgebauten Vordruck. Eine Drossel 6 kann das auf der Ab- strömseite der Bohrung austretende Arbeitsfluid in seinem Ab- fluss in einen Sammelbehälter 7 begrenzen. Ein Gegendruckmesser 8 erfasst einen sich durch eine Begrenzung des Abflusses zwischen der Bohrung des Werkstücks 1 und der Drossel 6 aufbauenden Gegendruck. Eine Steuervorrichtung 9 verarbeitet den erfassten Istwert Q_AV des Durchflusses, den Vordruck und den Gegendruck und steuert die Förderung des Arbeitsfluids durch die Pumpe 2 und die Begrenzung des Abflusses des Arbeitsfluids durch die Drossel 6.1 shows a device for adjusting bores in a workpiece 1. A pump 2 conveys a working fluid from a container 3 through a flow meter 4 and through the bore of the workpiece 1. The flow meter 4 detects an actual value O AV of the flow. A pre-pressure meter 5 detects the pre-pressure built up by the pump 2 on the upstream side of the bore. A throttle 6 can do this on the Limit the working fluid emerging on the flow side of the bore in its outflow into a collecting container 7. A back pressure meter 8 detects a back pressure building up by limiting the outflow between the bore of the workpiece 1 and the throttle 6. A control device 9 processes the detected actual value Q_AV of the flow, the upstream pressure and the back pressure and controls the delivery of the working fluid by the pump 2 and the limitation of the outflow of the working fluid through the throttle 6.
Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Verfahrens . Das Verfahren beginnt mit einem Schritt S101, in dem vorbereitende Maßnahmen durchgeführt werden können, wie z.B. das Herstellen definierter Ausgangsbedingungen. In einem SchrittFigure 2 shows a first embodiment of the method. The method begins with a step S101, in which preparatory measures can be carried out, e.g. the establishment of defined starting conditions. In one step
5102 wird ausgehend von dem gewünschten Durchfluss durch die Bohrung des Werkstücks 1 ein Sollwert DE1TA_P_SP eines Druckabfalls in der Bohrung des Werkstücks 1 ermittelt und eingestellt. Ein aktueller Zeitpunkt t wird als ein Schaltzeitpunkt t_S gespeichert und ein SchaltIntervall T_S wird ermittelt.5102 a target value DE1TA_P_SP of a pressure drop in the bore of the workpiece 1 is determined and set on the basis of the desired flow through the bore of the workpiece 1. A current time t is stored as a switching time t_S and a switching interval T_S is determined.
Das Arbeitsfluid wird mittels der Pumpe 2 durch die in der Figur 1 dargestellte Vorrichtung gepumpt . In einem SchrittThe working fluid is pumped by means of the pump 2 through the device shown in FIG. 1. In one step
5103 wird eine erste Wartezeitdauer T_W_1 gewartet, die so gewählt wird, dass sich der, Druckabfall in der Bohrung entsprechend dem Sollwert DELTA_P_SP des Druckabfalls aufbauen kann und geeignete Messvoraussetzungen vorliegen. Der Sollwert DEIιTA_P_SP des Druckabfalls wird in dem Schritt S102 so niedrig angesetzt, dass der Justiervorgang während der ersten Wartezeitdauer τ_w_l nur langsam abläuft, um zu verhindern, dass die Bohrung zu groß geschliffen wird, bevor die geeigneten Messvoraussetzungen vorliegen. Die erste Wartezeitdauer T_W_1 beträgt etwa sechs bis acht Sekunden.5103, a first waiting period T_W_1 is waited, which is selected such that the pressure drop in the bore can build up in accordance with the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop and suitable measurement requirements are met. The setpoint DEIιTA_P_SP of the pressure drop is set so low in step S102 that the adjustment process takes place only slowly during the first waiting time period τ_w_l in order to prevent the bore from being ground too large before the suitable measuring conditions are met. The first waiting period T_W_1 is approximately six to eight seconds.
Nach Ablauf der ersten Wartezeitdauer T_W_1 wird in einem Schritt S104 der Istwert Q_AV des Durchflusses ermittelt. Ist in einem Schritt S105 der Istwert Q_AV des Durchflusses grö- ßer oder gleich einem Sollwert O SP des Durchflusses, dann wird das Verfahren in einem Schritt S106 beendet. Der Durchfluss durch die Bohrung wird dann beispielsweise unter vorgegebenen Prüfbedingungen mit einem Prüffluid anstelle des Arbeitsfluids auf die Erfüllung der Anforderungen geprüft und fehlerhafte Werkstücke als Ausschuss aussortiert. Das Ziel ist, den Justiervorgang zu beenden, wenn der Istwert Q_AV des Durchflusses gleich dem Sollwert O SP des Durchflusses ist.After the first waiting period T_W_1 has elapsed, the actual value Q_AV of the flow is determined in a step S104. If the actual value Q_AV of the flow is larger in a step S105 ß or equal to a target value O SP of the flow rate, then the method is ended in a step S106. The flow through the bore is then checked, for example, under specified test conditions using a test fluid instead of the working fluid for compliance with the requirements, and faulty workpieces are rejected. The goal is to end the adjustment process when the actual value Q_AV of the flow is equal to the setpoint O SP of the flow.
Ist die Bedingung in dem Schritt S105 nicht erfüllt, dann wird in einem Schritt S107 die Differenz zwischen dem aktuellen Zeitpunkt t und dem SchaltZeitpunkt t_S überprüft. Ist diese Differenz kleiner als das Schaltintervall T__S, dann wird die Bearbeitung nach einer zweiten Wartezeitdauer τ_w_2 in einem Schritt S108 in dem Schritt S104 fortgeführt. Ist die Bedingung in dem Schritt S107 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S109 fortgeführt.If the condition in step S105 is not met, then the difference between the current time t and the switching time t_S is checked in a step S107. If this difference is smaller than the switching interval T__S, the processing is continued in a step S108 in a step S104 after a second waiting period τ_w_2. If the condition in step S107 is not met, the processing is continued in step S109.
In dem Schritt S109 wird der Sollwert DELTA_P_SP des Druckabfalls abhängig von dem Istwert O AV des Durchflusses ermittelt und eingestellt. Der aktuelle Zeitpunkt t wird als der Schaltzeitpunkt t_S gespeichert und das Schaltintervall T_S wird ermittelt.In step S109, the target value DELTA_P_SP of the pressure drop is determined and set as a function of the actual value O AV of the flow. The current time t is stored as the switching time t_S and the switching interval T_S is determined.
In einem Schritt S110 wird eine dritte Wartezeitdauer T_W_3 gewartet, bis geeignete Messbedingungen vorliegen. Die Bearbeitung wird in dem Schritt S104 fortgesetzt.In a step S110, a third waiting period T_W_3 is waited until suitable measurement conditions are present. Processing continues in step S104.
Die dritte Wartezeitdauer T_W_3 in dem Schritt S110 kann beispielsweise davon abhängig sein, wie groß die Änderung des Sollwerts DELTA_P_SP des Druckabfalls zu dem SchaltZeitpunkt t_S ist. Ist die Änderung des Sollwerts DEIιTA_P_SP des Druckabfalls sehr klein oder gleich 0, dann kann auch die dritte Wartezeitdauer T_W_3 sehr kurz oder gleich 0 sein, da bereits geeignete Messbedingungen vorliegen, ist die Änderung des Sollwerts DELTA_P_SP des Druckabfalls dagegen groß, dann kann es bis zu mehreren Sekunden dauern, bis sich der Durchfluss des Arbeitsfluids durch die Bohrung einstellt, der ein zuverlässiges Erfassen des Istwerts Q_AV des Durchflusses erlaubt.The third waiting period T_W_3 in step S110 can depend, for example, on how large the change in the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop at the switching time t_S is. If the change in the setpoint DEIιTA_P_SP of the pressure drop is very small or equal to 0, then the third waiting period T_W_3 can also be very short or equal to 0, since suitable measurement conditions already exist, but if the change in the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop is large, it can be up to take several seconds to flow of the working fluid through the bore, which allows a reliable detection of the actual value Q_AV of the flow.
Die dritte Wartezeitdauer T_W_3 kann in der Praxis meist kürzer gewählt werden als die erste Wartezeitdauer T_W_1. Die erste und die dritte Wartezeitdauer T_W_1, T_W_3 können unter anderem abhängig von der Viskosität des Arbeitsfluids und von der Geometrie der zum Justieren der Bohrungen verwendeten Vorrichtung und von der Geometrie der Bohrung des Werkstücks 1 gewählt werden .In practice, the third waiting period T_W_3 can usually be chosen to be shorter than the first waiting period T_W_1. The first and third waiting times T_W_1, T_W_3 can be selected, inter alia, depending on the viscosity of the working fluid and on the geometry of the device used for adjusting the bores and on the geometry of the bore of the workpiece 1.
Die zweite Wartezeitdauer T_W_2 in dem Schritt S108 kann vorzugsweise kürzer als die erste und die dritte Wartezeitdauer τ_w__l, τ_w_3 gewählt werden. Das Intervall, in dem die Abschaltbedingung des Verfahrens in dem Schritt S105 überprüft wird, ist abhängig von der zweiten Wartezeitdauer T_W_2. Ist diese sehr kurz, beispielsweise wenige Millisekunden, oder gleich Null, dann erfolgt die Erfassung und Auswertung des Istwerts Q_AV des Durchflusses quasi-kontinuierlich und ermöglicht so, durch das Beenden des Verfahrens zu dem richtigen Zeitpunkt, also wenn der Istwert O AV des Durchflusses gleich dem Sollwert GL_SP des Durchflusses ist, ein sehr präzises Justieren der Bohrung.The second waiting period T_W_2 in step S108 can preferably be selected to be shorter than the first and third waiting periods τ_w__l, τ_w_3. The interval in which the switch-off condition of the method is checked in step S105 is dependent on the second waiting period T_W_2. If this is very short, for example a few milliseconds, or equal to zero, the actual value Q_AV of the flow is detected and evaluated quasi-continuously and thus enables the process to be terminated at the right time, i.e. when the actual value O AV of the flow is equal the setpoint GL_SP of the flow is a very precise adjustment of the bore.
Der Sollwert DELTA_P_SP des Druckabfalls kann nach Ablauf des Schaltintervalls T_S an den aktuell erfassten Istwert 0__AV des Durchflusses angepasst werden. Das SchaltIntervall T_S kann beispielsweise eine Zeitdauer von etwa 10 Sekunden sein, die verstreichen muss, bevor eine erneute Anpassung der Bearbeitungsbedingungen an den aktuellen Zustand der Bohrung durchgeführt wird. Das Schaltintervall T_S kann auch im Verlaufe des Justiervorgangs z.B. abhängig von einer erwarteten Bearbeitungszeit angepasst werden und kann auch ganz entfallen, wenn eine quasi— ontinuierliche Anpassung gewünscht wird. Der Sollwert DELTA__P_SP des Druckabfalls, die erste, zweite und dritte Wartezeitdauer τ_w__l, T_W_2, T_w_3 und das Schaltintervall T_S werden, unter Berücksichtigung der vorgenannten Aspekte, vorzugsweise so gewählt, dass einerseits eine hohe Präzision bei der Bearbeitung der Bohrung des Werkstücks 1 erreicht wird und andererseits die Dauer des Justiervorgangs auf eine für die Massenproduktion geeignete Dauer begrenzt wird, beispielsweise etwa 30 Sekunden. Dadurch werden die Abweichungen des Durchflusses von dem gewünschten Durchfluss verringert und die Bearbeitungsdauer vereinheitlicht.The setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop can be adapted to the currently recorded actual value 0__AV of the flow after the switching interval T_S. The switching interval T_S can be, for example, a time period of about 10 seconds that must elapse before the machining conditions are readjusted to the current state of the bore. The switching interval T_S can also be adjusted in the course of the adjustment process, for example depending on an expected machining time, and can also be omitted entirely if a quasi-continuous adjustment is desired. The setpoint DELTA__P_SP of the pressure drop, the first, second and third waiting time periods τ_w__l, T_W_2, T_w_3 and the switching interval T_S are preferably selected, taking into account the aforementioned aspects, so that, on the one hand, high precision is achieved when machining the bore of the workpiece 1 and on the other hand, the duration of the adjustment process is limited to a duration suitable for mass production, for example about 30 seconds. This reduces the deviations of the flow from the desired flow and standardizes the processing time.
In Figur 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens abgebildet. Die Schritte S201, S203, S206 bis S208 und S210 entsprechen den Schritten S101, S103, S106 bis S108 und S110 des in Figur 2 gezeigten Verfahrens . Im Folgenden werden nur die Schritte erläutert, die von dem in Figur 2 gezeigten Verfahren abweichen.FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the method. Steps S201, S203, S206 to S208 and S210 correspond to steps S101, S103, S106 to S108 and S110 of the method shown in FIG. 2. Only the steps that deviate from the method shown in FIG. 2 are explained below.
In einem Schritt S202 wird ein Sollwert Q_SP des Durchflusses ermittelt und eingestellt. Der aktuelle Zeitpunkt t wird als der Schaltzeitpunkt t_S gespeichert und das Schaltintervall T_S wird ermittelt. In einem Schritt S204 wird ein Istwert DELTA_P_AV des Druckabfalls ermittelt, nachdem sich nach der ersten Wartezeitdauer T_W_1 in dem Schritt S203 geeignete Messbedingungen ausgebildet haben. In einem Schritt S205 wird überprüft, ob der Istwert DELTA_P_AV des Druckabfalls kleiner oder gleich dem Sollwert DELTA__P_SP des Druckabfalls ist. Ist die Bedingung erfüllt, so wird das Verfahren in einem Schritt S206 beendet. Ist die Bedingung in dem Schritt S205 nicht erfüllt, dann wird das Verfahren in einem Schritt S207 fortgesetzt. In einem Schritt S209 wird der Sollwert Q_SP des Durchflusses abhängig von dem Istwert DELTA_P_AV des Druckabfalls ermittelt und eingestellt. Der aktuelle Zeitpunkt t wird als der Schaltzeitpunkt t_S gespeichert und das Schaltintervall T S wird ermittelt. Die bereits für das erste Ausführungsbeispiel in Figur 2 gemachten Aussagen zu der ersten, zweiten und dritten Wartezeitdauer T_W_1, T_W_2, T_w_3 und zu dem Schaltintervall T_S gelten entsprechend ebenso für das zweite Ausführungsbeispiel des Verfahrens in Figur 3.In a step S202, a setpoint Q_SP of the flow is determined and set. The current time t is stored as the switching time t_S and the switching interval T_S is determined. In a step S204, an actual value DELTA_P_AV of the pressure drop is determined after suitable measurement conditions have developed after the first waiting period T_W_1 in step S203. In a step S205 it is checked whether the actual value DELTA_P_AV of the pressure drop is less than or equal to the target value DELTA__P_SP of the pressure drop. If the condition is met, the method is ended in a step S206. If the condition in step S205 is not met, the method is continued in step S207. In a step S209, the setpoint Q_SP of the flow is determined and set as a function of the actual value DELTA_P_AV of the pressure drop. The current time t is stored as the switching time t_S and the switching interval TS is determined. The statements already made for the first exemplary embodiment in FIG. 2 regarding the first, second and third waiting time periods T_W_1, T_W_2, T_w_3 and the switching interval T_S apply correspondingly to the second exemplary embodiment of the method in FIG. 3.
Eine Größe, die charakteristisch ist für einen Druckabfall des Drucks des Arbeitsfluids in der Bohrung, kann beispielsweise der Vordruck sein. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Gegendruck keine für den Justiervorgang relevante Größe erreicht. Dies wird erreicht, wenn die Drossel 6 den Abfluss des Arbeitsfluids nicht begrenzt oder die Drossel 6 nicht in der Vorrichtung zum Justieren der Bohrungen vorgesehen ist. Auf den Gegendruckmesser 8 kann in diesem Fall e- benfalls verzichtet werden. Eine solche Vorrichtung ist besonders geeignet für das Justieren von Bohrungen, bei denen im späteren Betrieb ein großer Druckabfall in der Bohrung auftritt, der gegebenenfalls zu Kavitation führt.A variable that is characteristic of a pressure drop in the pressure of the working fluid in the bore can be, for example, the admission pressure. This is particularly advantageous when the back pressure does not reach a size relevant for the adjustment process. This is achieved if the throttle 6 does not limit the outflow of the working fluid or the throttle 6 is not provided in the device for adjusting the bores. In this case, the counter pressure meter 8 can also be dispensed with. Such a device is particularly suitable for the adjustment of bores in which a large pressure drop occurs in the bore during later operation, which may lead to cavitation.
Die Größe, die charakteristisch ist für einen Druckabfall des Drucks des Arbeitsfluids in der Bohrung, kann auch eine Differenz zwischen dem Vordruck und dem Gegendruck sein. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Gegendruck eine für den Justiervorgang relevante Größe erreicht, so dass der Gegendruck nicht mehr vernachlässigt werden kann. Der Gegendruck kann gezielt durch die Begrenzung des Abflusses des Arbeitsfluids mittels der Drossel 6 eingestellt werden. Der Gegendruck kann bei entsprechender Größe der Entstehung von Kavitation entgegenwirken und diese verhindern. Dies ist insbesondere für das Justieren von Bohrungen von Vorteil, die nicht kavitierend betrieben werden sollen. Die Differenz zwischen dem Vordruck und dem Gegendruck kann beispielsweise auch über einen Differenzdruckmesser ermittelt werden.The magnitude that is characteristic of a pressure drop in the pressure of the working fluid in the bore can also be a difference between the upstream pressure and the back pressure. This is particularly advantageous when the back pressure reaches a size relevant for the adjustment process, so that the back pressure can no longer be neglected. The back pressure can be set in a targeted manner by limiting the outflow of the working fluid by means of the throttle 6. The back pressure can counteract the development of cavitation and prevent it. This is particularly advantageous for the adjustment of bores that are not to be operated in cavitation. The difference between the upstream pressure and the back pressure can also be determined, for example, using a differential pressure meter.
Ist der Vordruck während des Justiervorgangs im Wesentlichen konstant, dann kann auch der Gegendruck charakteristisch sein für den Druckabfall des Drucks des Arbeitsfluids in der Boh- rung. Ferner kann beispielsweise eine elektrische Spannung oder ein elektrischer Strom charakteristisch für den Druckabfall sein. Der Druckabfall kann durch Änderung nur des Vordrucks, nur des Gegendrucks oder sowohl des Vordrucks als auch des Gegendrucks eingestellt werden. Es kann vorteilhaft sein, den Vordruck während des Justiervorgangs im Wesentlichen konstant zu halten und den Druckabfall in der Bohrung durch Veränderung des Gegendrucks einzustellen.If the admission pressure is essentially constant during the adjustment process, then the back pressure can also be characteristic of the pressure drop in the pressure of the working fluid in the drilling tion. Furthermore, for example an electrical voltage or an electrical current can be characteristic of the pressure drop. The pressure drop can be adjusted by changing only the back pressure, only the back pressure or both the back pressure and the back pressure. It can be advantageous to keep the admission pressure substantially constant during the adjustment process and to adjust the pressure drop in the bore by changing the counter pressure.
Der in Figur 2 gezeigte Verfahrensablauf hat sich als besonders vorteilhaft für das Justieren von Zulaufdrosseln erwiesen, die mit Gegendruck im nicht kavitierenden Bereich justiert werden. Der in Figur 3 gezeigte Verfahrensablauf hat sich als besonders vorteilhaft für das Justieren von Ablaufdrosseln erwiesen, die ohne Gegendruck im kavitierenden Bereich justiert werden.The process sequence shown in FIG. 2 has proven to be particularly advantageous for the adjustment of inlet throttles which are adjusted with back pressure in the non-cavitating area. The process sequence shown in FIG. 3 has proven to be particularly advantageous for the adjustment of flow restrictors which are adjusted in the cavitating area without counter pressure.
Der vorteilhafte Wertebereich des Vordrucks ist etwa 70 bar bis 110 bar und der bevorzugte Wertebereich des Gegendrucks ist etwa 45 bar bis 80 bar. Die genannten Wertebereiche sind insbesondere deshalb vorteilhaft, weil sie ein genaues Justieren der Bohrungen ermöglichen. Andere Wertebereiche für den Vordruck und den Gegendruck können in dem Verfahren ebenso verwendet werden.The advantageous value range of the admission pressure is approximately 70 bar to 110 bar and the preferred value range of the counter pressure is approximately 45 bar to 80 bar. The value ranges mentioned are particularly advantageous because they allow the bores to be precisely adjusted. Other ranges of values for the pre-pressure and the counter-pressure can also be used in the method.
Das Arbeitsfluid ist vorteilhafterweise eine Suspension mit geeigneter Viskosität, die Schleifkörner enthält. Die Art und die Konzentration der Schleifkörner in der Suspension sowie die Geschwindigkeit, mit der die Suspension durch die Bohrung gepresst wird, sind Einflussfaktoren für die Dauer des Justiervorgangs. Andere Arbeitsfluide können ebenfalls verwendet werden, z.B. Säuren oder Elektrolytlösungen, die gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines elektrischen Stromes den Materialabtrag in der Bohrung bewirken. The working fluid is advantageously a suspension with a suitable viscosity that contains abrasive grains. The type and the concentration of the abrasive grains in the suspension as well as the speed with which the suspension is pressed through the bore are influencing factors for the duration of the adjustment process. Other working fluids can also be used, for example acids or electrolyte solutions which, if necessary with the aid of an electrical current, cause the material to be removed in the bore.
Ein weiterer Einflussfaktor auf die Dauer des Justiervorgangs ist die Geometrie der Bohrung, z.B. die Konizität oder eventuell vorhandene Einschnürungen.Another factor influencing the duration of the adjustment process is the geometry of the hole, e.g. taper or constrictions.
Die Dauer des Justiervorgangs kann verkürzt werden, indem der Durchfluss durch die Bohrung vergrößert wird. Dies kann durch eine Vergrößerung des Druckabfalls in der Bohrung erreicht werden. Kurz vor dem Abschluss des Justiervorgangs, also kurz bevor die Bedingung in Schritt S105 oder S205 erfüllt ist, kann es vorteilhaft sein, den Druckabfall in der Bohrung, also den Sollwert DELTA_P_SP des Druckabfalls, oder den Durchfluss durch die Bohrung, also den Sollwert O SP des Durchflusses, zu verringern. Dadurch wird der Justiervorgang verlangsamt, so dass sich der Istwert O AV des Durchflusses langsamer an den Sollwert 0_SP des Durchflusses oder der Istwert DELTA_P_AV des Druckabfalls langsamer an den Sollwert DELTA_P_SP des Druckabfalls annähert. Das Verfahren kann so auf einfache Weise sehr präzise beendet werden, sobald der Istwert Q_AV des Durchflusses gleich dem Sollwert (D_SP des Durchflusses ist oder der Istwert DELTA_P_AV des Druckabfalls gleich dem Sollwert DELTA_P_SP des Druckabfalls ist. So kann einerseits aktiv die Dauer des Justiervorgangs verkürzt und andererseits die Präzision des JustierVorgangs erhöht werden. The duration of the adjustment process can be shortened by increasing the flow through the bore. This can be achieved by increasing the pressure drop in the bore. Shortly before the end of the adjustment process, i.e. shortly before the condition in step S105 or S205 is fulfilled, it can be advantageous to determine the pressure drop in the bore, i.e. the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop, or the flow through the bore, i.e. the setpoint O SP of the flow. This slows down the adjustment process so that the actual value O AV of the flow rate approaches the setpoint 0_SP of the flow rate more slowly or the actual value DELTA_P_AV of the pressure drop approaches the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop more slowly. The process can thus be ended very precisely in a simple manner as soon as the actual value Q_AV of the flow is equal to the setpoint (D_SP of the flow or the actual value DELTA_P_AV of the pressure drop is equal to the setpoint DELTA_P_SP of the pressure drop. On the one hand, the duration of the adjustment process can be actively shortened and on the other hand, the precision of the adjustment process can be increased.

Claims

Patentansprüche claims
1. verfahren zum Justieren des Durchflusses durch mindestens eine Bohrung eines Werkstücks (1) mittels eines Arbeitsfluids, das umfasst:1. Method for adjusting the flow through at least one hole in a workpiece (1) using a working fluid, which comprises:
- ein Fördern des Arbeitsfluids durch die Bohrung des Werkstücks (1) ,conveying the working fluid through the bore of the workpiece (1),
- ein Erfassen eines Istwerts (CL_AV) des Durchflusses des Arbeitsfluids durch die Bohrung des Werkstücks (1),- Detecting an actual value (CL_AV) of the flow of the working fluid through the bore of the workpiece (1),
- ein Ermitteln und Einstellen eines Sollwerts einer Größe, die charakteristisch ist für einen Druckabfall des Drucks des Arbeitsfluids in der Bohrung, abhängig von dem Istwert (G__AV) des Durchflusses, unddetermining and setting a setpoint value of a quantity which is characteristic of a pressure drop in the pressure of the working fluid in the bore, depending on the actual value (G__AV) of the flow, and
- ein Beenden des Justierens, wenn der Istwert (Q_AV) des Durchflusses größer oder gleich einem Sollwert (Q_SP) des Durchflusses ist.- an end of the adjustment if the actual value (Q_AV) of the flow is greater than or equal to a setpoint (Q_SP) of the flow.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Justiervorgangs, bis ein erster zuverlässiger Istwert (O AV) des Durchflusses erfasst werden kann, das Arbeitsfluid so gefördert wird, dass der erste zuverlässige Istwert (Q_AV) άes Durchflusses kleiner ist als der Sollwert des (Q_SP) Durchflusses.2. The method according to claim 1, characterized in that at the beginning of the adjustment process until a first reliable actual value (O AV) of the flow can be detected, the working fluid is conveyed such that the first reliable actual value (Q_AV) of the flow is less than the setpoint of the (Q_SP) flow.
3. Verfahren zum Justieren des Durchflusses durch mindestens eine Bohrung eines Werkstücks (1) mittels eines Arbeitsfluids, das umfasst:3. A method for adjusting the flow through at least one bore of a workpiece (1) by means of a working fluid, which comprises:
- ein Fördern des Arbeitsfluids durch die Bohrung des Werkstücks (1) ,conveying the working fluid through the bore of the workpiece (1),
- ein Erfassen eines Istwerts einer Größe, die charakteristisch ist für einen Druckabfall des Drucks des Arbeitsfluids in der Bohrung,detection of an actual value of a quantity which is characteristic of a pressure drop in the pressure of the working fluid in the bore,
- ein Ermitteln und Einstellen eines Sollwerts (Q_SP) des Durchflusses des Arbeitsfluids durch die Bohrung des Werkstücks (1) abhängig von dem Istwert der Größe, und- Determining and setting a target value (Q_SP) of the flow of the working fluid through the bore of the workpiece (1) depending on the actual value of the size, and
- ein Beenden des Justierens, wenn der Istwert der Größe kleiner oder gleich einem Sollwert der Größe ist. - an end of the adjustment if the actual value of the size is less than or equal to a nominal value of the size.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Justiervorgangs, bis ein erster zuverlässiger Istwert der Größe erfasst werden kann, das Arbeitsfluid so gefördert wird, dass der erste zuverlässige Istwert der Größe größer ist als der Sollwert der Größe.4. The method according to claim 3, characterized in that at the beginning of the adjustment process until a first reliable actual value of the size can be detected, the working fluid is conveyed in such a way that the first reliable actual value of the size is greater than the target value of the size.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe ein Vordruck ist, der auf der Anströmseite der Bohrung wirkt.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the size is a form which acts on the upstream side of the bore.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe eine Differenz ist zwischen dem Vordruck und einem Gegendruck, der auf der Abströmseite der Bohrung wirkt . 6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the size is a difference between the upstream pressure and a back pressure which acts on the downstream side of the bore.
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