NL8006980A - Werkwijze voor het bewerken van een werkstuk met een roterend gereedschap met een snijkant. - Google Patents

Description

N.0. 29751 1

Werkwijze voor het bewerken van een werkstukjiiiet een roterend gereedschap met een snijkant.

De uitvinding ligt op het terrein van de mechanische bewerking en heeft in het bijzonder betrekking op een werkwijze voor het bewerken van een werkstuk met een roterend snijgereedschap met een snijkant.

5 De uitvinding kan in het bijzonder zijn bruikbaarheid bewijzen in toepassingen waar het gaat om het bewerken van zware werkstukken met grote afmetingen en een oppervlak p groter dan 10 m , of wanneer het gaat om massaproductie of produktie van grote aantallen.

10 De uitvinding kan eveneens worden toegepast op diverse terreinen van mechanische bewerkingen, in het bijzonder voor het bewerken van werkstukken in machines die met meerdere gereedschappen zijn uitgerust.

Onder een snijgereedschap met een snijkant wordt ver-15 staan een gereedschap met een of meer snijelementen (ook wel de snijpunten of snijkanten genoemd) welk gereedschap gevormd is als een massief omwentelingselement zoals een schijfvormig of discusvormig gereedschap bestemd om te roteren rond zijn eigen as dankzij de samenwerking met het 20 te bewerken werkstuk of te roteren onder invloed van een eigen aandrijving.

Werkwijzen voor het bewerken van een werkstuk met een dergelijk gereedschap zijn bekend en worden alom praktisch toegepast. Daarbij treedt er een slijtvlak op aan het vrij-25 geefvlak van het gereedschap tijdens het uitvoeren van het bewerkingsproces welk slijtvlak, naarmate het snijproces vordert, steeds groter wordt. Deze toename van het slijtvlak resulteert in een aanzienlijk hogere waarde van de radiale component van de uitgeoefende snijkracht en een 30 abrupte toename van de temperatuur in de snijzone, waardoor de nauwkeurigheid en de kwaliteit van de bewerking worden gereduceerd en er in het gehele stelsel "machine-gereedschap-werkstuk” trillingen kunnen optreden. Een verdere vergroting van het slijtvlak leidt ertoe dat het 35 gereedschap zijn snij-eigenschappen verliest en alleen afrolt tegen het te bewerken oppervlak. De vorming van een, 8006980 . * '*v * 2 tijdens het uitvoeren van een bewerking voortdurend groeiend snijoppervlak stelt dus een grens aan de mogelijkheid om een roterend snijgereedschap toe te passen ondanks de hoge werkingsgraad die met deze gereedschappen kan worden be-5 reikt, voor het bewerken van werkstukken met grote afmetingen of voor toepassing onder massaproductieomstan-digheden en bij produktie van grote aantallen omdat dit gereedschap herhaaldelijk opnieuw moet worden gescherpt, waarbij elk van deze bewerkingen voor het opnieuw aanscherpen 10 van het gereedschap met zich meebrengt dat het gereedschap -van de machine moet worden verwijderd, moet worden ingesteld in een gereedschapslijpeenheid om te worden aangescherpt en vervolgens opnieuw in de machine moet worden ingesteld waarna deze laatste op zijn beurt opnieuw op de 15 gewenste werkstukafmeting moet worden afgesteld. Dit alles resulteert in een zeer grote hoeveelheid tijd die tijdens het bewerken van werkstukken verloren gaat en derhalve leidt tot een scherp stijgende prijs van de werkstukken.

De uitvinding heeft nu ten doel een werkwijze te ver-20 schaffen voor het bewerken van een werkstuk met een roterend gereedschap met snijrand, waarmee het mogelijk is om de nauwkeurigheid en de kwaliteit van de te bewerken werkstukken te vergroten, en de nabehandelingstijd tijdens het uitvoeren van het bewerkingsproces te verminderen door 25 toepassing van een bijzondere werkwijze en inrichting voor het opnieuw aanscherpen van het snijgereedschap.

Aan deze doelstelling wordt voldaan door een werkwijze voor het bewerken van een werkstuk met een roterend gereedschap met snijkant, welke volgens de uitvinding wordt 30 uitgevoerd tegelijkertijd met een gereedschap-aanscherp-• bewerking, welke wordt uitgevoerd op het vrijloopoppervlak van de gereedschapsnijkant waardoor de snijlip daarvan wordt gespaard en een slijtvlak op het vrijloopoppervlak overblijft waarvan de breedte tijdens het uitvoeren van het 35 bewerkingsproces binnen gekozen grenzen, aangepast aan de geldende tolerantiemarge voor de afmetingen van het te bewerken werkstuk, wordt gehandhaafd.

Dankzij het feit dat het bewerken van het werkstuk gebeurt samen met het opnieuw aanscherpen van het gereed-40 schap wordt de behandelingstijd die gepaard gaat met het 8006980 «. V" % 3 "bewerken van het werkstuk aanzienlijk gereduceerd en derhalve wordt de werkingsgraad dankzij de voorgestelde werkwijze vergroot.

Een "belangrijk voordeel van de werkwijze volgens de uit-5 vinding is verder gelegen in het feit dat dankzij het aanscherpen van het gereedschap de snijlip van de snijkant intact blijft en er een vooraf bepaald slijtvlakje op het vrijloop oppervlak overblijft hetgeen ertoe bijdraagt dat gedurende een langere tijdsperiode een vooraf bepaalde ge-10 reedschapgeometrie wordt aangehouden zonder dat het nodig is om het gereedschap voor de afmetingen van het te bewerken werkstuk op enige wijze moet worden nagesteld, hetgeen in veel gevallen een verbetering oplevert van de kwaliteit en bijdraagt aan de nauwkeurigheid van het onder be-15 werking zijnde werkstuk.

De breedte van het slijtvlak wordt in voorkeursgevallen gehandhaafd binnen 0,01 tot 1,0 mm.

Een slijtvlak van minder dan 0,01 mm zal uit het oogpunt van de bewerking nauwelijks gehandhaafd kunnen worden, 20 terwijl een slijtvlak met een breedte van meer dan 1,0 mm ertoe zal leiden dat de spaanafvoer van het onder bewerking zijnde werkstuk verslechterd als gevolg van de te hoge repulsieve component van de snijkracht.

Gezien vanuit een technologisch standpunt kan het aan-25 scherpen van een gereedschap worden uitgevoerd door een slijpgereedschap dat stationair bevestigd is, hetgeen uit een constructietechnisch oogpunt zeer eenvoudig en gemakkelijk uit te voeren is terwijl verder geen speciale inrichtingen en toevoegingen voor het opnieuw aanscherpen van 30 het gereedschap nodig zijn.

Om een hogere werkingsgraad voor het aanscherpings-proces van het roterende gereedschap te verkrijgen kan gebruik gemaakt worden van een roterend slijpgereedschap voor dit doel.

35 Als een roterend gereedschap wordt gekozen dan kan de rotatie op het slijpgereedschap worden overgedragen vanaf het roterende snijgereedschap zelf waardoor het niet nodig is om een afzonderlijke aandrijf eenheid voor het slijpgereedschap aan te brengen.

A-0 Wanneer het bij een eindbewerking van werkstukken nodig 8006980

·> V

4 is om een zeer dunne spaan te verwijderen ("binnen 0,05 mm) dan wordt de rotatie bij voorkeur tot stand gebracht met behulp van een eigen aandrijving, omdat er in dat geval een te laag moment wordt overgebracht op het snijgereedschap.

5 In het volgende wordt een gedetailleerde beschrijving gegeven van een specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding verwijzend naar de begeleidende figuur waarin schematisch een configuratie wordt geïllustreerd met een roterend gereedschap, een onder bewerking zijns werkstuk en 10 een slijpgereedschap (in dit geval een slijpsteen) waarmee het roterend gereedschap tijdens het uitvoeren van de bewerking op het werkstuk wor t aangescherpt in overeenstemming volgens de uitvinding.

Een werkwijze voor het bewerken van een werkstuk met 15 een gereedschap met een snijkant is schematisch weergegeven in de begeleidende figuur en wordt in het volgende besproken.

In de figuur is een deel van het onder bewerking zijnde werkstuk 1 geïllustreerd. Een roterend snijgereedschap 2 20 met een snijrand is uitgevoerd als een schijf of discus en % gemonteerd in de lagers 3 en wordt in rotatie gebracht als , gevolg van de interactie met het onder bewerking' zijnde werkstuk 1.

Volgens de uitvinding wordt het bewerken van het werk-25 stuk 1 uitgevoerd samen met het opnieuw aanscherpen van het roterende snijgereedschap 2, dat wil zeggen beide processen vinden tegelijkertijd plaats.

Het opnieuw aanscherpen van het gereedschap wordt uitgevoerd gebruikmakend van een aan de deskundige op zich-30 zelf bekende techniek, bijvoorbeeld schuren of slijpen, een elektrofysische of elektrochemische techniek enzovoort.

Een gereedschap 4 dat bestemd is voor het aanscherpen van het roterende snijgereedschap wordt ofwel continu ofwel intermitterend in contact gebracht met een vrijloopopper-35 vlak 5 van het roterende snijgereedschap 2. Het vrijloop-oppervlak 5 wordt nu zodanig afgeslepen dat een snijlip 6 van een snijkant 7 van het snijgereedschap 2 intact wordt gehouden terwijl een slijtvlak 8 op het vrijloop oppervlak 5 van de snijkant 7 wordt gehandhaafd. De breedte "b" van het 40 slijtvlak 8 wordt tijdens de bewerking gehandhaafd binnen 8 0 069 8 0 r- 5 grenzen die worden geselecteerd aangepast aan de toleran-tiemarge die geldt voor de afmetingen van liet onder "bewerking zijnde werkstuk 1. Deze grenzen liggen bij voorkeur tussen 0,01 mm en 1,0 mm.

5 In bet geval van een eindbewerking of een semi-eindbe- werking met een tolerantiemarge binnen 0,08 mm wordt de breedte "b" van bet slijtvlak 8 bijvoorbeeld gehandhaafd binnen 0,3 mm, dat wil zeggen enigszins onder bet krite-rium voor bet bot worden van de snijkant van bet roterende 10 snijgereedscbap voor een bepaald type bewerking.

Indien bet gaat om een semi-eindbewerking of een andere bewerking met een tolerantiemarge voor een bepaalde afmeting die de 0,08 mm te boven gaat dan kan de breedte "b" van bet snijvlak 8 binnen ruimere grenzen worden ge-15 handhaafd maar mag bij voorkeur de 1,0 mm niet overschrijden omdat anders bet snijproces kan worden verslechterd.

Het opnieuw aanscherpen van bet roterende snijgereedscbap kan tijdens bet uitvoeren van de bewerking worden gerealiseerd ofwel met behulp van een stationair vaststaand 20 slijpgereedscbap 4 of met een soortgelijk gereedschap 4 dat tijdens de bewerking kan roteren.

De rotatie van het slijpgereedschap 4 kan tot stand worden gebracht ofwel door bet roterende snijgereedschap 2 met de snijkant, ofwel door een (niet getoonde) eigen aan-25 drijf eenheid.

In een voorbeeld van een uitvoering van de werkwijze en de toepassing van de inrichting volgens de uitvinding wordt een wals voor een papierfabrikagemachine verwerkt, welke wals is vervaardigd uit afgeschrokken gietijzer en 30 een diameter heeft van 600 mm en een lengte van 6000 mm.

De gespecificeerde tolerantiemarge voor de afmetingen is 0,05 mm.

De as wordt ingespannen op een draaibank en geroteerd met een snelheid van 200 tot 300 m/minuut. Het roterende 35 discus- of schijf vormige snijgereedschap wordt ingespannen op de draaibankslede en ingesteld op de vooraf bepaalde te bewerken dimensie, waarbij een voedingsbeweging voor het gereedschap wordt ingesteld van 0,4 tot 0,8 mm per omwenteling. Daarna vindt het snijden van de wals plaats 40 en tijdens dit proces zal het snijelement van het gereed- 8006980 6 k 5 schap in rotatie worden gebracht als gevolg van de interactie met de onder bewerking zijnde wals. Dan wordt een slijpend gereedschap aangebracht tegen het vrijloop oppervlak van de snijkant van het gereedschap op enige afstand 5 van de snijzone, en wordt met een bestuurde kracht aangedrukt tegen het vrijloopoppervlak van het roterende gereedschap teneinde dit roterende gereedschap aan te scherpen. Tijdens het bewerken van de wals, waarbij het snij-gereedschap wordt geroteerd verwijdert het slijpgereedschap 10 het teveel aan materiaal van het vrijloopoppervlak van het roterende snijgereedschap waardoor dit laatste gereedschap simultaan met het uitvoeren van het bewerkingsproces van de wals wordt aangescherpt. In dit geval wordt de kracht waarmee het slijpgereedschap wordt aangedrukt tegen het 15 vrijloopoppervlak van het snijgereedschap zodanig gekozen dat door het aanscherpen van het roterehde gereedschap de snijlip daarvan intact wordt gehouden en er een slijtvlakje overblijft op het vrijloopoppervlak van de snijkant van het gereedschap, waarbij de breedte van dit slijtvlakje perma-20 nent gehandhaafd wordt binnen 0,01 tot 0,3 mm resulterend uit een vooraf bepaalde tolerantiemarge voor de walsdimen-sies.

Als gevolg van het feit dat het roterende snijkantge-reedschap telkens opnieuw wordt gesloten zonder dat de 25 snijlip daarvan wordt beïnvloed verkrijgen de daarmee bewerkte werkstukken een hoge graad van nauwkeurigheid, terwijl ook extra instellingen van het gereedschap achterwege kunnen blijven en de afmetingen van het bewerkte oppervlak van de wals constant blijven. Het handhaven van de 30 breedte van het slijtvlakje op het vrijloopoppervlak van de snijkant van het roterende gereedschap leidt tot de mogelijkheid om een optomale geometrie van de snijlip van het gereedschap te handhaven zonder dat het gereedschap van de draaibank moet worden verwijderd voor een naslijp-35 bewerking, waardoor een hoge kwaliteit van het bewerkte oppervlak van de wals wordt verzekerd, de vereiste nauwkeurigheid voor de walsafmetingen wordt gehandhaafd, een hoge werkingsgraad van het bewerkingsproces wordt bereikt met een minimale behandelingstijd tijdens het bewerkings- 4-0 proces zelf.

8 0 069 8 0

Claims (6)

1. Werkwijze voor het "bewerken van een werkstuk met een roterend snijgereedschap met snijkant, met het kenmerk, dat het werkstuk (1) wordt "bewerkt samen met het opnieuw aanslijpen van het roterende snijgereedschap (2), welk opnieuw aanslijpen wordt uitgevoerd aan het vrijloop oppervlak (5) van de snijkant (7) waardoor de snijlip (6) in stand gehouden wordt en een slijtvlakje (8) wordt gehandhaafd op het vrijloopoppervlak (5) van de snijkant (7) waarvan de breedte ("b") tijdens het bewerkings-proces wordt gehandhaafd binnen geselecteerde grenzen die worden gekozen aangepast aan de tolerantiemarge die geldt voor de dimensie van het onder bewerking zijnde werkstuk (1).

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de breedte ("b") van het slijtvlakje (8) wordt gehandhaafd binnen 0,1 mm tot 1,0 mm.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, m et h e t k e n-m e r k, dat het roterend snijgereedschap (2) met de snijkant opnieuw wordt aangescherpt met een süjpgereedschap (4) dat tijdens het uitvoeren van de bewerking van het werkstuk (1) vast is opgesteld.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het snijgereedschap (2) opnieuw wordt aangescherpt met een slijpgereedschap (4) dat tijdens het bewerken van het werkstuk (1) roteert.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, methetken-m e r k, dat het slijpgereedschap (4) waarmee het roterende snijgereedschap opnieuw wordt aangescherpt in rotatie wordt gebracht door het roterende snijgereedschap (2).

6. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het slijpgereedschap (4), waarmee het roterende snijgereedschap opnieuw wordt aangescherpt in rotatie wordt gebracht door een eigen aandrijfeenheid. ************** 8006980