WO2021037299A1 - Device and method for the external machining of a workpiece - Google Patents

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WO2021037299A1
WO2021037299A1 PCT/DE2020/100585 DE2020100585W WO2021037299A1 WO 2021037299 A1 WO2021037299 A1 WO 2021037299A1 DE 2020100585 W DE2020100585 W DE 2020100585W WO 2021037299 A1 WO2021037299 A1 WO 2021037299A1
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shoe
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machining
metal pot
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Stephan Woiwode
Thorsten Roth
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • B24B19/02—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • B24B19/06—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements for grinding races, e.g. roller races
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    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/067—Work supports, e.g. adjustable steadies radially supporting workpieces

Definitions

  • the invention relates to a method for external machining of a workpiece with a geometrically undefined cutting edge.
  • the invention also relates to a device designed to carry out such a machining method.
  • a device for finishing ringför-shaped workpieces, in particular bearing rings is known.
  • the known device comprises a device for short-stroke honing which has an oscillation drive for generating oscillating movements of a honing stone holder. Furthermore, a tool holder is available which is set up to accommodate a hard turning tool.
  • the workpiece to be machined can be a bearing ring for a two-row spherical roller bearing.
  • a tool carrier of the known machining device can perform both short-stroke Oszillationsbewe movements and long-stroke oscillatory movements with the help of various drives.
  • the machining of an inner surface with the aid of a honing tool is described in DE 10 2011 087 074 A1.
  • the honing tool includes honing stones and additional stabilizing stones.
  • DE 28 26 169 A1 describes a grinding or honing machine for machining the raceway of rolling bearing rings, either the outer circumferential surface or the inner circumferential surface of the rolling bearing ring being processed.
  • a complete production line for producing bearing components is disclosed in WO 2017/028855 A1.
  • the production line includes, among other things, a honing machine in the form of a vertical honing machine.
  • the invention is based on the object of specifying a particularly reliable external machining of a workpiece with a geometrically indeterminate cutting edge which has been further developed compared to the prior art mentioned.
  • this object is achieved by a device for external machining of a workpiece having the features of claim 1.
  • the object is also achieved by a method according to claim 6.
  • the embodiments and advantages of the invention explained below in connection with the machining method also apply mutatis mutandis to the machining device and vice versa.
  • the machining device comprises a shoe, that is to say workpiece holder, which is designed to press a rotationally symmetrical workpiece against a driver, the shoe having a holding element on which a rotary element to be inserted into the workpiece is mounted by means of a roller bearing, and the Rotation element has a plastic cap provided for contacting the workpiece.
  • the workpiece in particular a roller bearing ring, is held during the grinding or honing process.
  • the grinding or honing process comprises the following steps:
  • the machining is force-controlled with the help of a honing stone as a tool.
  • the plastic cap is preferably designed in such a way that the workpiece is held on the rotary element without play.
  • the risk of jamming when the shoe and workpiece slide into one another is minimized due to the flexible and at the same time good friction properties of the material from which the plastic cap is made .
  • a particularly even distribution of contact pressure on the driver prevents parts from slipping or stalling during the machining process.
  • the plastic cap rests flat on the workpiece, deformation of the workpiece during processing is fundamentally excluded.
  • its metal pot has a collar on which a collar of the plastic cap provided for contacting the workpiece strikes. Over the collar of the metal pot and the collar of the plastic cap, an axial force can be transmitted over a large area to an annular workpiece.
  • the roller bearing which is integrated into the shoe, is, for example, a multi-row ball bearing, in particular an arrangement of four deep groove ball bearings.
  • the plurality of individual bearings ensures that the rotary element runs particularly smoothly during machining.
  • the rotary element which comprises the plastic cap, adapts almost or completely to the speed of the driver during the machining process. This is synonymous with the fact that there is no or almost no sliding movement between the rotary element and the workpiece during machining, in particular honing.
  • FIG. 1 shows a shoe provided for holding a rotatable workpiece in a cut perspective view
  • Fig. 2 is a fragmentary schematic view of the machining of a workpiece held with Hil fe of the shoe
  • 3 shows a metal pot of the shoe in a sectional view
  • 4 shows the metal pot in a perspective view
  • FIG. 6 shows the plastic cap in a perspective view.
  • FIGS. 1 to 6 show, in whole or in part, a device, designated as a whole as shoe 1, for holding a workpiece 4 during its external machining with a geometrically undefined cutting edge.
  • the workpiece 4 is an inner ring of a roller bearing. Borders of the inner ring 4 are denoted by 6, and a raceway for rolling elements, in particular rollers, by 5.
  • a tool 8 for machining the running surface 5 comprises a honing stone 9.
  • Components of the shoe 1 are a holding element 2 and a rotary element 3 mounted on the holding element 2.
  • the rotary element 3 is moved into the ring-shaped workpiece 4 for machining the latter, the workpiece 4 being pressed against a driver 7.
  • the axis of rotation of the driver 7 is identical to the center axis, denoted by M, of the rotation element 3 and thus of the entire shoe 1.
  • a connection section 10, which is to be inserted into a receptacle (not shown), a disk section 11 which connects to the connection section 10, and a bearing section 12 adjoining the disk section 11 are formed by the holding element 2.
  • the rotary element 3 is supported with the aid of a roller bearing designated as a whole by 14 on the bearing section 12, which of all sections 10, 11, 12 has the smallest diameter.
  • the rotary element 3 is composed of a metal pot 13 and a plastic cap 28 placed on the metal pot 13.
  • the roller bearing 14, which supports the metal pot 13 on the bearing section 12, comprises four ball bearings 15, 16, 17, 18, the inner ring of which is marked 19 and the outer ring of which is designated by 20 in each case.
  • Four rows of balls 21 roll between the eight bearing rings 19, 20 as rolling elements.
  • the roller bearing 14 is therefore a four-row bearing overall.
  • the metal pot 13 has centrally in its bottom, designated 24, a bore 23 in which the head of a screw 22 is arranged, which is screwed into the storage section 12. In normal operation of the shoe 1, a gap is formed between the head of the screw 22 and the wall of the bore 23, so that the entire rotary element 3 including the metal pot 13 can rotate freely.
  • the screw 22 has the function of a securing element, which, for example, when the rotating element 3 is pulled out of the workpiece 4, prevents components of the rolling bearing 14 from being pulled off the Lagerungsab section 12 or overloading components of the rolling bearing 14.
  • a cylindrical portion 25 adjoins the bottom 24 of the metal pot 13, a bevel 33 being formed between the bottom 24 and the cylindrical portion 25 on the outer circumference of the metal pot 13.
  • the latter On the open end face of the metal pot 13 opposite the bottom 24, the latter has a collar 26, that is to say flange, directed radially outwards. Between a designated 27 end face of the disc portion 11 and the collar 26, a gap is formed when the shoe 1 is operated as intended.
  • the outer diameter of the Kra gene 26 matches the outer diameter of the section 11 Scheibenab in the exemplary embodiment.
  • the wall thickness of the cylindrical section 25 is denoted by WM in FIG.
  • the plastic cap 28 placed on the metal pot 13 is shown in detail in FIGS.
  • the bottom of the plastic cap 28 is marked 29, a cylindrical section from which surrounds the metal pot 13 directly in the assembled state, denoted by 30.
  • a bevel 31 is formed between the bottom 29 and the cylindrical section 30.
  • the outer diameter of the collar 32 corresponds to the outer diameter of the collar 26.
  • the wall thickness of the cylindrical See section 30 of the plastic cap 28 is less than half the wall thickness WM of the metal pot 13.
  • the rolling bearing 14 extends in the axial direction, that is to say in the longitudinal direction of the central axis M, over more than half of the length of the multi-part rotary element 3, measured in the same direction.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

A device for the external machining of a workpiece (4) having a geometrically undefined cutting edge comprises a shoe (1) which is configured to press a rotationally symmetric workpiece (4) against a driver (7), wherein the shoe (1) has a holding element (2) on which a rotating element (3) to be inserted into the workpiece (4) is mounted by means of a roller bearing (14), and wherein the rotating element (3) has a plastics cap (28) provided to come into contact with the workpiece (4).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur spanenden Außenbearbeitunq eines Werkstücks Device and method for external machining of a workpiece
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu spanenden Außenbearbeitung eines Werk stücks mit geometrisch unbestimmter Schneide. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung eines solchen Bearbeitungsverfahrens ausgebildete Vorrichtung. The invention relates to a method for external machining of a workpiece with a geometrically undefined cutting edge. The invention also relates to a device designed to carry out such a machining method.
Aus der DE 10 2009 040 062 A1 ist eine Vorrichtung zur Endbearbeitung von ringför migen Werkstücken, insbesondere Lagerringen, bekannt. Die bekannte Vorrichtung umfasst eine Vorrichtung zum Kurzhubhonen, welche einen Oszillationsantrieb zur Erzeugung von Oszillationsbewegungen eines Honsteinhalters aufweist. Des Weite ren ist eine Werkzeugaufnahme vorhanden, welche zur Aufnahme eines Hartdreh werkzeuges eingerichtet ist. From DE 10 2009 040 062 A1 a device for finishing ringför-shaped workpieces, in particular bearing rings, is known. The known device comprises a device for short-stroke honing which has an oscillation drive for generating oscillating movements of a honing stone holder. Furthermore, a tool holder is available which is set up to accommodate a hard turning tool.
Eine weitere Vorrichtung zur mechanischen Finishbearbeitung von Flächen an rotati onssymmetrischen Werkstücken ist in der DE 102007 054 897 B4 beschrieben. Bei dem zu bearbeitenden Werkstück kann es sich um einen Lagerring für ein zweireihi ges Pendelrollenlager handeln. Ein Werkzeugträger der bekannten Bearbeitungsvor richtung kann mit Hilfe verschiedener Antriebe sowohl kurzhubige Oszillationsbewe gungen als auch langhubige Oszillationsbewegungen ausführen. Another device for mechanical finishing of surfaces on rotationally symmetrical workpieces is described in DE 102007 054 897 B4. The workpiece to be machined can be a bearing ring for a two-row spherical roller bearing. A tool carrier of the known machining device can perform both short-stroke Oszillationsbewe movements and long-stroke oscillatory movements with the help of various drives.
Das Bearbeiten einer Innenoberfläche mit Hilfe eines Honwerkzeugs ist in der DE 10 2011 087 074 A1 beschrieben. Das Honwerkzeug umfasst Honleisten und zusätzliche Stabilisierungsleisten. The machining of an inner surface with the aid of a honing tool is described in DE 10 2011 087 074 A1. The honing tool includes honing stones and additional stabilizing stones.
Die DE 28 26 169 A1 beschreibt eine Schleif- oder Honmaschine zur Bearbeitung der Laufbahn von Wälzlagerringen, wobei entweder die Außenumfangsfläche oder die In nenumfangsfläche des Wälzlagerrings bearbeitet wird. Eine komplette Fertigungsstraße zur Herstellung von Lagerkomponenten ist in der WO 2017/028855 A1 offenbart. Die Fertigungsstraße umfasst unter anderem eine Honmaschine in Form einer Vertikalhonmaschine. DE 28 26 169 A1 describes a grinding or honing machine for machining the raceway of rolling bearing rings, either the outer circumferential surface or the inner circumferential surface of the rolling bearing ring being processed. A complete production line for producing bearing components is disclosed in WO 2017/028855 A1. The production line includes, among other things, a honing machine in the form of a vertical honing machine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickelte, besonders prozesssichere Außenbearbeitung eines Werk stücks mit geometrisch unbestimmter Schneide anzugeben. The invention is based on the object of specifying a particularly reliable external machining of a workpiece with a geometrically indeterminate cutting edge which has been further developed compared to the prior art mentioned.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur spanenden Außenbearbeitung eines Werkstücks mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6. Im Folgenden im Zu sammenhang mit dem Bearbeitungsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Bearbeitungsvorrichtung und umgekehrt. According to the invention, this object is achieved by a device for external machining of a workpiece having the features of claim 1. The object is also achieved by a method according to claim 6. The embodiments and advantages of the invention explained below in connection with the machining method also apply mutatis mutandis to the machining device and vice versa.
Die Bearbeitungsvorrichtung umfasst einen Schuh, das heißt Werkstückhalter, der da zu ausgebildet ist, ein rotationssymmetrisches Werkstück gegen einen Treiber zu pressen, wobei der Schuh ein Halteelement aufweist, auf welchem ein in das Werk stück einzusteckendes Rotationselement mittels einer Wälzlagerung gelagert ist, und wobei das Rotationselement eine zur Kontaktierung des Werkstücks vorgesehene Kunststoffkappe aufweist. The machining device comprises a shoe, that is to say workpiece holder, which is designed to press a rotationally symmetrical workpiece against a driver, the shoe having a holding element on which a rotary element to be inserted into the workpiece is mounted by means of a roller bearing, and the Rotation element has a plastic cap provided for contacting the workpiece.
Mit Hilfe des Schuhs wird das Werkstück, insbesondere ein Wälzlagerring, während der Schleif- oder Honbearbeitung gehalten. Allgemein umfasst das Schleif- oder Hon verfahren folgende Schritte: With the help of the shoe, the workpiece, in particular a roller bearing ring, is held during the grinding or honing process. In general, the grinding or honing process comprises the following steps:
- Bereitstellung eines Schuhs, welcher ein Halteelement sowie ein hierauf wälzgelagertes Rotationselement umfasst, wobei das Rotationselement ei nen Metalltopf und eine darauf aufgesetzte Kunststoffkappe aufweist, - Bereitstellung eines zu bearbeitenden Werkstücks, insbesondere Wälzla gerrings, welches eine Bohrung mit einem auf den Außendurchmesser der Kunststoffkappe abgestimmten Durchmesser aufweist, - Provision of a shoe which comprises a holding element and a rotating element mounted on roller bearings, the rotating element having a metal pot and a plastic cap placed thereon, - Provision of a workpiece to be machined, in particular a rolling bearing ring, which has a bore with a diameter matched to the outer diameter of the plastic cap,
- Bereitstellung einer Bearbeitungsmaschine, welche einen als rotierenden Antrieb ausgebildeten Treiber sowie ein nicht rotierendes Werkzeug mit ge ometrisch unbestimmter Schneide umfasst, - Provision of a processing machine which comprises a driver designed as a rotating drive and a non-rotating tool with a geometrically undefined cutting edge,
- Einsetzen des Schuhs in die Bohrung des Werkstücks derart, dass das Werkstück auf dem Schuh gehalten und zugleich gegen den Treiber ge drückt wird, - Insertion of the shoe into the bore of the workpiece in such a way that the workpiece is held on the shoe and at the same time pressed against the driver,
- Spanende Bearbeitung einer Außenumfangsfläche des rotierenden Werk stücks mit dem nicht rotierenden Werkzeug. - Machining of an outer peripheral surface of the rotating workpiece with the non-rotating tool.
Insbesondere erfolgt die spanende Bearbeitung kraftgesteuert mit Hilfe eines Hon steins als Werkzeug. In particular, the machining is force-controlled with the help of a honing stone as a tool.
Die Kunststoffkappe ist vorzugsweise derart gestaltet, dass das Werkstück spielfrei auf dem Rotationselement gehalten wird. Durch die nachgiebigen und zugleich rei bungstechnisch günstigen Eigenschaften des Werkstoffs, aus dem die Kunststoffkap pe gefertigt ist, ist im Vergleich zu Lösungen, bei welchen ein komplett metallischer Halter in ein Werkstück eingesetzt wird, das Risiko eines Verkantens beim Ineinander fahren von Schuh und Werkstück minimiert. Zugleich verhindert eine besonders gleichmäßige Anpressdruckverteilung am Treiber ein Durchrutschen oder Stehenblei ben von Teilen beim Bearbeitungsvorgang. Zudem ist durch die flächige Anlage der Kunststoffkappe am Werkstück eine Verformung des Werkstücks bei der Bearbeitung prinzipbedingt ausgeschlossen. The plastic cap is preferably designed in such a way that the workpiece is held on the rotary element without play. Compared to solutions in which a completely metallic holder is inserted into a workpiece, the risk of jamming when the shoe and workpiece slide into one another is minimized due to the flexible and at the same time good friction properties of the material from which the plastic cap is made . At the same time, a particularly even distribution of contact pressure on the driver prevents parts from slipping or stalling during the machining process. In addition, due to the fact that the plastic cap rests flat on the workpiece, deformation of the workpiece during processing is fundamentally excluded.
Durch die Bereitstellung mehrerer verschiedener Rotationselemente, welche sich ent weder hinsichtlich der Dimensionierung sowohl des Metalltopfes als auch der Kunst stoffkappe oder ausschließlich hinsichtlich der Dimensionierung der Kunststoffkappe voneinander unterscheiden, können unterschiedliche Typen an Werkstücken, insbe- sondere Wälzlagerinnenringen, mit minimalem Umrüstaufwand auf ein und derselben Bearbeitungsmaschine fertigbearbeitet werden. By providing several different rotation elements, which differ from one another either in terms of the dimensions of both the metal pot and the plastic cap or exclusively in terms of the dimensions of the plastic cap, different types of workpieces, in particular special roller bearing inner rings can be finished on one and the same processing machine with minimal retooling.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Schuhs weist dessen Metalltopf einen Kragen auf, an welchem ein zur Kontaktierung des Werkstücks vorgesehener Kragen der Kunst stoffkappe anschlägt. Über den Kragen des Metalltopfes und den Kragen der Kunst stoffkappe ist großflächig eine Axialkraft auf ein ringförmiges Werkstück übertragbar. In an advantageous embodiment of the shoe, its metal pot has a collar on which a collar of the plastic cap provided for contacting the workpiece strikes. Over the collar of the metal pot and the collar of the plastic cap, an axial force can be transmitted over a large area to an annular workpiece.
Bei der Wälzlagerung, welche in den Schuh integriert ist, handelt es sich beispielswei se um eine mehrreihige Kugellagerung, insbesondere um eine Anordnung aus vier Rillenkugellagern. Durch die Mehrzahl an einzelnen Lagern wird ein besonders gleichmäßiger Lauf des Rotationselementes bei der Bearbeitung erreicht. Das Rotati onselement, welches die Kunststoffkappe umfasst, passt sich während des Bearbei tungsvorgangs der Drehzahl des Treibers nahezu oder vollständig an. Diese ist gleichbedeutend damit, dass während der Bearbeitung, insbesondere des Honens, keine oder nahezu keine Gleitbewegung zwischen dem Rotationselement und dem Werkstück gegeben ist. The roller bearing, which is integrated into the shoe, is, for example, a multi-row ball bearing, in particular an arrangement of four deep groove ball bearings. The plurality of individual bearings ensures that the rotary element runs particularly smoothly during machining. The rotary element, which comprises the plastic cap, adapts almost or completely to the speed of the driver during the machining process. This is synonymous with the fact that there is no or almost no sliding movement between the rotary element and the workpiece during machining, in particular honing.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung nä her erläutert. Hierin zeigen: An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to a drawing. Show here:
Fig. 1 einen zur Halterung eines rotierbaren Werkstücks vorgesehenen Schuh in geschnittener perspektivischer Ansicht, 1 shows a shoe provided for holding a rotatable workpiece in a cut perspective view,
Fig. 2 ausschnittsweise in schematischer Ansicht die Bearbeitung eines mit Hil fe des Schuhs gehaltenen Werkstücks, Fig. 2 is a fragmentary schematic view of the machining of a workpiece held with Hil fe of the shoe,
Fig. 3 einen Metalltopf des Schuhs in einer Schnittdarstellung, Fig. 4 den Metalltopf in perspektivischer Ansicht, 3 shows a metal pot of the shoe in a sectional view, 4 shows the metal pot in a perspective view,
Fig. 5 eine Kunststoffkappe des Schuhs in einer Schnittdarstellung, 5 shows a plastic cap of the shoe in a sectional view,
Fig. 6 die Kunststoffkappe in perspektivischer Ansicht. 6 shows the plastic cap in a perspective view.
Die Figuren 1 bis 6 zeigen ganz oder teilweise eine insgesamt als Schuh 1 bezeichne- te Vorrichtung zum Halten eines Werkstücks 4 bei dessen spanender Außenbearbei tung mit geometrisch unbestimmter Schneide. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Werkstück 4 um einen Innenring eines Wälzlagers. Borde des Innenrings 4 sind mit 6, eine Laufbahn für Wälzkörper, insbesondere Rollen, mit 5 bezeichnet. Ein Werkzeug 8 zur Bearbeitung der Lauffläche 5 umfasst einen Honstein 9. FIGS. 1 to 6 show, in whole or in part, a device, designated as a whole as shoe 1, for holding a workpiece 4 during its external machining with a geometrically undefined cutting edge. In the present case, the workpiece 4 is an inner ring of a roller bearing. Borders of the inner ring 4 are denoted by 6, and a raceway for rolling elements, in particular rollers, by 5. A tool 8 for machining the running surface 5 comprises a honing stone 9.
Komponenten des Schuhs 1 sind ein Halteelement 2 und ein auf dem Halteelement 2 gelagertes Rotationselement 3. Das Rotationselement 3 wird zur Bearbeitung des ringförmigen Werkstücks 4 in dieses eingefahren, wobei das Werkstück 4 gegen einen Treiber 7 gedrückt wird. Die Rotationsachse des Treiber 7 ist mit der mit M bezeichne- ten Mittelachse des Rotationselementes 3 und damit des gesamten Schuhs 1 iden tisch. Durch das Halteelement 2 sind ein Anbindungsabschnitt 10, welcher in eine nicht dargestellte Aufnahme einzusetzen ist, ein an den Anbindungsabschnitt 10 an schließender Scheibenabschnitt 11, sowie ein an den Scheibenabschnitt 11 anschlie ßender Lagerungsabschnitt 12 gebildet. Das Rotationselement 3 ist mit Hilfe einer insgesamt mit 14 bezeichneten Wälzlagerung auf dem Lagerungsabschnitt 12, wel cher von allen Abschnitten 10, 11, 12 den geringsten Durchmesser hat, gelagert. Components of the shoe 1 are a holding element 2 and a rotary element 3 mounted on the holding element 2. The rotary element 3 is moved into the ring-shaped workpiece 4 for machining the latter, the workpiece 4 being pressed against a driver 7. The axis of rotation of the driver 7 is identical to the center axis, denoted by M, of the rotation element 3 and thus of the entire shoe 1. A connection section 10, which is to be inserted into a receptacle (not shown), a disk section 11 which connects to the connection section 10, and a bearing section 12 adjoining the disk section 11 are formed by the holding element 2. The rotary element 3 is supported with the aid of a roller bearing designated as a whole by 14 on the bearing section 12, which of all sections 10, 11, 12 has the smallest diameter.
Das Rotationselement 3 ist zusammengesetzt aus einem Metalltopf 13 und einer auf den Metalltopf 13 aufgesetzten Kunststoffkappe 28. Die Wälzlagerung 14, welche den Metalltopf 13 auf dem Lagerungsabschnitt 12 lagert, umfasst vier Kugellager 15, 16, 17, 18, deren Innenring jeweils mit 19 und deren Außenring jeweils mit 20 bezeichnet ist. Zwischen den insgesamt acht Lagerringen 19, 20 rollen vier Reihen an Kugeln 21 als Wälzkörper ab. Bei der Wälzlagerung 14 handelt es sich damit insgesamt um eine vierreihige Lagerung. The rotary element 3 is composed of a metal pot 13 and a plastic cap 28 placed on the metal pot 13. The roller bearing 14, which supports the metal pot 13 on the bearing section 12, comprises four ball bearings 15, 16, 17, 18, the inner ring of which is marked 19 and the outer ring of which is designated by 20 in each case. Four rows of balls 21 roll between the eight bearing rings 19, 20 as rolling elements. The roller bearing 14 is therefore a four-row bearing overall.
Der Metalltopf 13 weist zentrisch in seinem mit 24 bezeichneten Boden eine Bohrung 23 auf, in welcher der Kopf einer Schraube 22 angeordnet ist, die in den Lagerungs abschnitt 12 eingeschraubt ist. Im bestimmungsgemäßen Betrieb des Schuhs 1 ist zwischen dem Kopf der Schraube 22 und der Wandung der Bohrung 23 ein Spalt ge bildet, so dass sich das gesamte Rotationselement 3 einschließlich des Metalltopfes 13 frei drehen kann. Die Schraube 22 hat die Funktion eines Sicherungselementes, welches beispielsweise beim Herausziehen des Rotationselementes 3 aus dem Werkstück 4 ein Abziehen von Komponenten der Wälzlagerung 14 vom Lagerungsab schnitt 12 oder eine Überlastung von Komponenten der Wälzlagerung 14 verhindert. The metal pot 13 has centrally in its bottom, designated 24, a bore 23 in which the head of a screw 22 is arranged, which is screwed into the storage section 12. In normal operation of the shoe 1, a gap is formed between the head of the screw 22 and the wall of the bore 23, so that the entire rotary element 3 including the metal pot 13 can rotate freely. The screw 22 has the function of a securing element, which, for example, when the rotating element 3 is pulled out of the workpiece 4, prevents components of the rolling bearing 14 from being pulled off the Lagerungsab section 12 or overloading components of the rolling bearing 14.
An den Boden 24 des Metalltopfes 13 schließt ein zylindrischer Abschnitt 25 an, wobei zwischen dem Boden 24 und dem zylindrischen Abschnitt 25 an der Außenumfangs fläche des Metalltopfes 13 eine Fase 33 gebildet ist. An der offenen, dem Boden 24 gegenüberliegenden Stirnseite des Metalltopfes 13 weist dieser einen radial nach au ßen gerichteten Kragen 26, das heißt Flansch, auf. Zwischen einer mit 27 bezeichne ten Stirnfläche des Scheibenabschnitts 11 und dem Kragen 26 ist beim bestimmungs gemäßen Betrieb des Schuhs 1 ein Spalt gebildet. Der Außendurchmesser des Kra gens 26 stimmt im Ausführungsbeispiel mit dem Außendurchmesser des Scheibenab schnitts 11 überein. Die Wandstärke des zylindrischen Abschnitts 25 ist in Figur 3 mit WM bezeichnet. A cylindrical portion 25 adjoins the bottom 24 of the metal pot 13, a bevel 33 being formed between the bottom 24 and the cylindrical portion 25 on the outer circumference of the metal pot 13. On the open end face of the metal pot 13 opposite the bottom 24, the latter has a collar 26, that is to say flange, directed radially outwards. Between a designated 27 end face of the disc portion 11 and the collar 26, a gap is formed when the shoe 1 is operated as intended. The outer diameter of the Kra gene 26 matches the outer diameter of the section 11 Scheibenab in the exemplary embodiment. The wall thickness of the cylindrical section 25 is denoted by WM in FIG.
Die auf den Metalltopf 13 aufgesetzte Kunststoffkappe 28 ist im Detail in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Der Boden der Kunststoffkappe 28 ist mit 29, ein zylindrischer Ab schnitt, welcher im zusammengebauten Zustand den Metalltopf 13 direkt umgibt, mit 30 bezeichnet. Zwischen dem Boden 29 und dem zylindrischen Abschnitt 30 ist eine Fase 31 gebildet. An der offenen Stirnseite der Kunststoffkappe 28 befindet sich ein Kragen 32, welcher im komplett montierten Zustand am Kragen 26 des Metalltopfes 13 anschlägt. Der Außendurchmesser des Kragens 32 stimmt mit dem Außendurch messer des Kragens 26 überein. Die mit WK bezeichnete Wandstärke des zylindri- sehen Abschnitts 30 der Kunststoffkappe 28 beträgt weniger als die Hälfte der Wand stärke WM des Metalltopfes 13. Wird beim Betrieb des Schuhs 1 eine Axialkraft vom Rotationselement 3 in Richtung auf den Scheibenabschnitt 11 ausgeübt, so wird diese Kraft von den Außenringen 20 über die Wälzkörper 21 auf die Innenringe 19 übertra- gen. Die einzelnen Innenringe 19 der Kugellager 15, 16, 17, 18 liegen aneinander an. Eine Verschiebung des Innenrings 19 des am geringsten vom Anbindungsabschnitt 10 beabstandeten Kugellagers 15 wird durch eine ringförmig umlaufende Anschlagfläche 34 am Lagerungsabschnitt 12 unterbunden. Insgesamt erstreckt sich die Wälzlage rung 14 in Axialrichtung, das heißt in Längsrichtung der Mittelachse M, über mehr als die Hälfte der in derselben Richtung gemessenen Länge des mehrteilig aufgebauten Rotationselementes 3. The plastic cap 28 placed on the metal pot 13 is shown in detail in FIGS. The bottom of the plastic cap 28 is marked 29, a cylindrical section from which surrounds the metal pot 13 directly in the assembled state, denoted by 30. A bevel 31 is formed between the bottom 29 and the cylindrical section 30. On the open end face of the plastic cap 28 there is a collar 32 which, in the completely assembled state, strikes against the collar 26 of the metal pot 13. The outer diameter of the collar 32 corresponds to the outer diameter of the collar 26. The wall thickness of the cylindrical See section 30 of the plastic cap 28 is less than half the wall thickness WM of the metal pot 13. If, during operation of the shoe 1, an axial force is exerted by the rotary element 3 in the direction of the disk section 11, this force is exerted by the outer rings 20 via the rolling elements 21 to the inner rings 19. The individual inner rings 19 of the ball bearings 15, 16, 17, 18 are in contact with one another. A displacement of the inner ring 19 of the ball bearing 15, which is the least spaced from the connection section 10, is prevented by an annular, circumferential stop surface 34 on the bearing section 12. Overall, the rolling bearing 14 extends in the axial direction, that is to say in the longitudinal direction of the central axis M, over more than half of the length of the multi-part rotary element 3, measured in the same direction.
Bezuqszeichenliste Schuh Halteelement Rotationselement Werkstück, Außenring Laufbahn Bord Treiber Werkzeug Honstein Anbindungsabschnitt Scheibenabschnitt Lagerungsabschnitt Metalltopf Wälzlageranordnung Kugellager Kugellager Kugellager Kugellager Innenring Außenring Kugel Schraube Bohrung Boden des Metalltopfes zylindrischer Abschnitt des Metalltopfes Kragen des Metalltopfes Stirnfläche des Scheibenabschnitts Kunststoffkappe Boden der Kunststoffkappe zylindrischer Abschnitt der Kunststoffkappe 31 Fase der Kunststoffkappe Bezuqszeichenliste shoe retaining element rotary element workpiece, outer ring raceway board driver tool honing stone connection section disc section bearing section metal cup roller bearing arrangement ball bearing ball bearing ball bearing ball bearing inner ring outer ring ball screw bore bottom of the metal pot cylindrical section of the metal pot collar of the metal pot end face of the disc section plastic cap bottom of the plastic cap 31 Chamfer of the plastic cap
32 Kragen der Kunststoffkappe32 collar of the plastic cap
33 Fase des Metalltopfes 33 bevel of the metal pot
34 Anschlagfläche 34 stop surface
M Mittelachse M central axis
WM Wandstärke des Metalltopfes WK Wandstärke der Kunststoffkappe WM wall thickness of the metal pot WK wall thickness of the plastic cap

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung zur spanenden Außenbearbeitung eines Werkstücks (4) mit geo metrisch unbestimmter Schneide, mit einem Schuh (1), der dazu ausgebildet ist, ein rotationssymmetrisches Werkstück (4) gegen einen Treiber (7) zu pres sen, wobei der Schuh (1) ein Halteelement (2) aufweist, auf welchem ein in das Werkstück (4) einzusteckendes Rotationselement (3) mittels einer Wälzlage rung (14) gelagert ist, und wobei das Rotationselement (3) eine zur Kontaktie rung des Werkstücks (4) vorgesehene Kunststoffkappe (28) aufweist. 1. Device for external machining of a workpiece (4) with a geometrically undefined cutting edge, with a shoe (1) which is designed to press a rotationally symmetrical workpiece (4) against a driver (7), the shoe (1 ) has a holding element (2) on which a rotary element (3) to be inserted into the workpiece (4) is mounted by means of a rolling bearing (14), and the rotary element (3) has a plastic cap provided for contacting the workpiece (4) (28).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff kappe (28) auf einen mit Hilfe der Wälzlagerung (14) rotierbaren Metalltopf (13) aufgesetzt ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the plastic cap (28) is placed on a metal pot (13) rotatable with the aid of the roller bearing (14).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall topf (13) einen Kragen (26) aufweist, an welchem ein zur Kontaktierung des Werkstücks (4) vorgesehener Kragen (32) der Kunststoffkappe (28) anschlägt. 3. Device according to claim 2, characterized in that the metal pot (13) has a collar (26) on which a collar (32) of the plastic cap (28) provided for contacting the workpiece (4) strikes.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagerung (14) als mehrreihige Kugellagerung ausgebildet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the roller bearing (14) is designed as a multi-row ball bearing.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlage rung (14) vier Rillenkugellager (15, 16, 17, 18) umfasst. 5. The device according to claim 4, characterized in that the rolling bearing tion (14) comprises four deep groove ball bearings (15, 16, 17, 18).
6. Verfahren zur spanenden Außenbearbeitung eines Werkstücks (4) mit geomet risch unbestimmter Schneide, mit folgenden Schritten: 6. Process for external machining of a workpiece (4) with a geometrically undefined cutting edge, with the following steps:
- Bereitstellung eines Schuhs (1), welcher ein Halteelement (2) sowie ein hie rauf wälzgelagertes Rotationselement (3) umfasst, wobei das Rotationsele ment (3) einen Metalltopf (13) und eine darauf aufgesetzte Kunststoffkap pe (28) aufweist, - Provision of a shoe (1) which comprises a holding element (2) and a rotating element (3) mounted on roller bearings, the rotating element (3) having a metal pot (13) and a plastic cap (28) placed thereon,
- Bereitstellung eines zu bearbeitenden Werkstücks (4), welches eine Boh rung mit einem auf den Außendurchmesser der Kunststoffkappe (28) abge stimmten Durchmesser aufweist, - Bereitstellung einer Bearbeitungsmaschine, welche einen als rotierenden Antrieb ausgebildeten Treiber (7) sowie ein nicht rotierendes Werkzeug (8, 9) mit geometrisch unbestimmter Schneide umfasst, - Provision of a workpiece (4) to be machined, which has a borehole with a diameter matched to the outer diameter of the plastic cap (28), - Provision of a processing machine which comprises a driver (7) designed as a rotating drive and a non-rotating tool (8, 9) with a geometrically undefined cutting edge,
- Einsetzen des Schuhs (1 ) in die Bohrung des Werkstücks (4) derart, dass das Werkstück (4) auf dem Schuh (1 ) gehalten und zugleich gegen den- Insertion of the shoe (1) into the bore of the workpiece (4) in such a way that the workpiece (4) is held on the shoe (1) and at the same time against the
Treiber (7) gedrückt wird, Driver (7) is pressed,
- Spanende Bearbeitung einer Außenumfangsfläche des rotierenden Werk stücks (4) mit dem nicht rotierenden Werkzeug (8, 9). - Machining of an outer peripheral surface of the rotating work piece (4) with the non-rotating tool (8, 9).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die spanende Bearbeitung kraftgesteuert mit Hilfe eines Honsteins (9) als Werkzeug erfolgt. 7. The method according to claim 6, characterized in that the machining is force-controlled with the aid of a honing stone (9) as a tool.
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