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Die
Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Bearbeiten einer Werkstückausnehmung,
insbesondere eines Pleuelauges einer Pleuelstange für eine Hubkolbenmaschine,
mit einem eine Mantelfläche
aufweisenden, in die Werkstückausnehmung
einführbaren
Halter und mit einem relativ zum Halter rotierbaren, mit der Oberfläche der
Werkstückausnehmung zu
deren Bearbeitung kontaktierbaren Rotationskörper, wobei zumindest ein Abschnitt
des Rotationskörpers
die Mantelfläche
des Halters radial überragt.
Außerdem
betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine mit einer ein vorgenanntes
Werkzeug tragenden Spindel.
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Ein
oben genanntes Werkzeug ist aus
DE 30 04 137 A1 als Rändel- oder Rillwerkzeug zum
Stauchen oder Aufwerten einer hohlzylindrischen Fläche bekannt,
um den effektiven Durchmesser eines Hohlzylinders zu verringern.
Damit soll die Fläche
für ein nachfolgendes
Honen oder eine anderweitige Bearbeitung vorbereitet werden. Als
typische Anwendung, bei der die Oberfläche einer Bohrung so bearbeitet werden
soll, dass ihr Durchmesser verringert wird, gibt vorgenannte Druckschrift
die Bearbeitung von Bohrungen an, die den Schaft von Ventilen von
Automobilmotoren aufnehmen. Bei dem bekannten Werkzeug liegt eine
eine umlaufende Rippe aufweisende Rolle locker und lose in einer
Ausfräsung
eines Halters. Die Rolle ist unter einem Winkel zur Längsachse des
Halters angeordnet, und ihre Rippe drückt sich gegen die Fläche der
Bohrung, wobei eine wendelförmige
Nut entsteht, wenn sich das Werkzeug durch die Bohrung bewegt.
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Weiterhin
ist aus
DE 102 12
628 C1 ein Rändelwerkzeug
zum spanlosen Rändeln,
bei dem Rillen in die Oberfläche
eines Gegenstandes eingedrückt werden,
bekannt. Das Rändelwerkzeug
weist einen Grundkörper
und zwei an dem Grundkörper
gehalterte Grundbacken auf, die jeweils ein Rändelrad tragen, wobei die Rändelräder jeweils
an einem Rändelradträgerelement
drehbar gelagert sind. Das Rändelradträgerelement
ist sowohl in einer Radialrändelstellung
als auch in einer zur Radialrändelstellung verdrehten
Axialrändelstellung
anordnenbar.
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Darüber hinaus
offenbart
DE 102 03
389 A1 eine Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken, zum
Beispiel Pleuelstangen, für
deren mechanische Bearbeitung auf einer Werkzeugmaschine. Die Spannvorrichtung
weist unter anderem eine Spannplatte und eine Befestigungseinrichtung
zum Befestigen der Spannplatte auf einem Spannvorrichtungsgrundkörper auf.
Eine mit dem Spannelement zusammenwirkende Betätigungsein richtung ist vorgesehen,
um das Spannelement zwischen einer ersten und einer zweiten Position
zu bewegen, wodurch das Werkstück
auf die Spannplatte entweder aufgespannt oder freigegeben wird.
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Zum
Strukturieren der Oberfläche
von Pleuelaugen von Pleuelstangen ist ferner ein Verfahren bekannt,
welches zum Erzeugen der Oberflächenstruktur
eine Laservorrichtung verwendet. Ein weiteres bekanntes Verfahren
zur Bearbeitung einer Oberfläche
einer Werkstückausnehmung
verwendet eine Honvorrichtung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zu schaffen,
mit dem auf einfache Weise eine Oberfläche einer Werkstückausnehmung strukturiert
werden kann. Außerdem
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine
zur Strukturierung der Oberfläche
einer Werkstückausnehmung
mit einem vorgenannten Werkzeug vorzuschlagen.
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Die
erstgenannte Aufgabe wird gelöst
mit einem Werkzeug der eingangs genannten Art, bei dem der Rotationskörper eine
Bearbeitungsfläche
zum Einbringen einer flächigen
Punktstruktur in die Oberfläche
der Werkstückausnehmung
aufweist und um seine im Halter festlegbare Rotationsachse frei
drehbar ist. Aufgrund der Anordnung der Rotationsachse innerhalb
des Halters, somit innerhalb der durch seine Mantelfläche vorgegebenen
Umgrenzung, ist das Werkzeug sehr kompakt. Die mit dem Werkzeug
erzeugbare Punktstruktur auf der Oberfläche der Werkstückausnehmung
ist grundsätzlich
unregelmäßig, kann
aber auch regelmäßig sein;
insbesondere ist es auch denkbar, dass die Punktstruktur einen optischen
Eindruck von Linienmustern oder anderen geometrischen Mustern hervorruft.
Die Bearbeitungsfläche
des Rotationskörpers
kann dazu vorteilhaft mit spitzenartigen, zum Beispiel kegeligen,
Vorsprüngen versehen
sein, die in der zu bearbeitenden Oberfläche entsprechende, zum Beispiel
trichterförmige, Ausnehmungen
erzeugen. Durch einen in etwa zylindrisch ausgebildeten Rotationskörper, der
in seinem mit der Oberfläche
der Werkstückausnehmung
kontaktierbaren Bearbeitungsbereich beispielsweise eine exakt zylindrische
Mantelfläche
aufweisen oder an seiner Umfangsfläche radial nach außen leicht
gewölbt
sein kann, so dass sich eine tonnenförmige Gestalt ergibt, kann
eine flächige,
gleichmäßige Bearbeitung
der Werkstückausnehmung
erfolgen. Eine Veränderung
der Kontur der Werkstückausnehmung erfolgt
nicht, insbesondere wird mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug keine Veränderung
des Durchmessers der Werkstückausnehmung
vorgenommen. Das erfindungsgemäße Werkzeug
eignet sich daher besonders zur Herstellung von Oberflächen, die
aufgrund erhöhter
Haftreibung oder sogar mikroskopischem Formschluss ein weiteres
Bauele ment, zum Beispiel eine Buchse oder eine Lagerschale, sicher
in der Werkstückausnehmung
halten sollen. Das Werkzeug kann allgemein zur Bearbeitung von Oberflächen von
Werkstückausnehmungen,
vor allem Bohrungsoberflächen,
eingesetzt werden, bei denen es auf eine Reibungserhöhung, insbesondere
eine Erhöhung
der Haftreibung und/oder eine Erzeugung eines Formschlusses im mikroskopischen
Bereich zwischen der Werkstückausnehmung
und einem in diese einzusetzenden Bauelement, ankommt. Insbesondere
kann das erfindungsgemäße Werkzeug
vorteilhaft zur Bearbeitung des großen Pleuelauges einer Pleuelstange
verwendet werden, um ein Durchrutschen von in dieses einzusetzenden
Lagerschalen zu verhindern; eine mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug
strukturierte Oberfläche
des Pleuelauges kann sowohl ein Verdrehen als auch ein Verschieben (in
axialer Richtung) der Lagerschalen verhindern. Zum Bearbeiten der
Werkstückausnehmung
wird der Halter mit Spiel in diese eingeführt und der Rotationskörper auf
einer Zirkularbahn insbesondere kreisförmig oder elliptisch um die
Mittelachse der Werkstückausnehmung
bewegt, wobei der Rotationskörper
auf der Oberfläche
der Werkstückausnehmung
aufgrund seiner freien Drehbarkeit abläuft, wodurch sich eine besonders
gleichmäßige Oberflächenstruktur
in den bearbeiteten Bereichen ergibt. Im Gegensatz zur bekannten
Verwendung von Laserstrukturiervorrichtungen oder Honvorrichtungen
ist das erfindungsgemäße Werkzeug
sehr kostengünstig,
und es kann vorteilhaft auf zur spanenden Bearbeitung der Pleuelstange
bereits vorhandenen Werkzeugmaschinen, beispielsweise Transferstraßen, eingesetzt
werden, wodurch sich die Herstellkosten für die Pleuelstange weiter senken
lassen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Rotationskörper eine
Strukturierrolle auf. Damit lässt
sich auf sehr kostengünstige Weise
eine einen mikroskopischen Formschluss mit einem in eine Werkstückausnehmung
einzusetzenden Körper
ermöglichende,
strukturierte Oberfläche der
Werkstückausnehmung
herstellen. Die Strukturierrolle kann vorzugsweise ein Rändelwerkzeug sein.
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Ein
gleichzeitiges Rollieren und/oder Drücken einer Öffnungskante der Werkstückausnehmung,
insbesondere der Öffnungskanten
des großen Pleuelauges
einer Pleuelstange, beim Bearbeiten der Oberfläche der Werkstückausnehmung
ist kostengünstig
dann ermöglicht,
wenn gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Strukturierrolle endseitig
einen aus ihr radial als Flanke hervorstehenden Teilbereich zum
Bearbeiten einer Öffnungskante
der Werkstückausnehmung
aufweist.
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Man
könnte
sich – zum
Beispiel für
konisch ausgebildete Werkstückausnehmungen – vorstellen, dass
der Rotationskörper
unter einem Winkel zum Halter rotierbar ist. Für eine gleichmäßige Bearbeitbarkeit
der Werkstückausnehmung
und insbesondere für
die Bearbeitung von hohlzylindrischen Werkstückausnehmungen (wie zum Beispiel übliche Pleuelaugen)
ist es hingegen von besonderem Vorteil, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung
der Erfindung die Rotationsachse des Rotationskörpers parallel zur Längsachse
des Halters angeordnet ist. Dabei können Rotationsachse des Rotationskörpers und
Längsachse
des Halters zusammenfallen oder beabstandet sein.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Rotationskörper relativ zum
Halter axial verschieblich angeordnet. Mit einem derart ausgestalteten
Werkzeug können
beispielsweise auch Werkstückausnehmungen
bearbeitet werden, deren Breite größer ist als die Breite des
Rotationskörpers.
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Ist
der Rotationskörper
relativ zum Halter gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung radial verschieblich
angeordnet, so kann in einfacher Weise eine Anpassung an den Durchmesser
der Werkstückausnehmung
vorgenommen werden. Außerdem
ist es damit möglich,
den Druck des Rotationskörpers
auf die zu bearbeitende Oberfläche zu
variieren und/oder einzustellen.
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Es
ist vorstellbar, die axiale und/oder die radiale Verschiebung des
Rotationskörpers
in Abhängigkeit
von Massenkräften,
zum Beispiel einer Zentrifugalkraft des Rotationskörpers, zu
steuern. Besonders vorteilhaft für
eine präzise
Verschiebung des Rotationskörpers
ist es hingegen, wenn gemäß einer anderen
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Aktor zur Verschiebung
des Rotationskörpers vorgesehen
ist. Der Aktor kann ein mechanischer, elektrischer, hydraulischer
oder pneumatischer Signalumsetzer sein. Von Vorteil ist es, wenn
der Aktor den Druck von in einer Werkzeugmaschine üblicherweise
vorhandenem Kühlschmiermittel
zur Verschiebung des Rotationskörpers
nutzt.
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Vorzugsweise
ist gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung der Aktor auf einen Energie- und/oder Richtungswandler
des Halters einwirkbar, und der Rotationskörper ist mittels des Energie-
und/oder Richtungswandlers verschiebbar. So kann der Aktor frei
im oder am Werkzeug angeordnet sein, eine unmittelbare Zuordnung
zum Rotationskörper
ist nicht erforderlich.
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Insbesondere
für den
Einsatz eines erfindungsgemäßen Werkzeuges
in einer Werkzeugmaschine, die eine unter Druck stehende Kühlschmiermittelversorgung
aufweist, ist es von Vorteil, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
der Aktor einen druck beaufschlagbaren Kolben mit einem endseitigen,
dem Energie- und/oder Richtungswandler zugewandten Keil aufweist
und der Energie- und/oder Richtungswandler einen mit dem Keil des Kolbens
korrespondierenden, an diesem anliegenden Keil aufweist. Dadurch
kann mit geringem Aufwand eine einfache hydraulisch-mechanische
Verstellung des Rotationskörpers
erreicht werden, die zudem eine besonders geringe Verschleißanfälligkeit aufweist.
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Die
Werkzeuganzahl kann insgesamt verringert und in der Folge können die
Bearbeitungskosten der Werkstückausnehmung
vorteilhaft gesenkt werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung
der Erfindung der Halter einen relativ zum Halter feststehenden
Schneidkörper
zur Bearbeitung der Werkstückausnehmung
aufweist. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Werkzeug beispielsweise auch
zur der Oberflächenstrukturierung
vorgelagerten spanenden Bearbeitung der Werkstückausnehmung, insbesondere
des großen
Pleuelauges einer Pleuelstange, verwendet werden. Der Schneidkörper kann
zum Beispiel eine oder mehrere Wendeschneidplatten aufweisen.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Halter
zwei um 180° versetzt
angeordnete Rotationskörper
auf. Damit ist eine erhebliche Verkürzung der Fertigungszeit der
zu bearbeitenden Werkstückausnehmung
zu erreichen, was insbesondere bei einem Einsatz des erfindungsgemäßen Werkzeugs
in der Kraftfahrzeugindustrie aufgrund der dort regelmäßig zu produzierenden
großen
Stückzahlen
von hoher Bedeutung ist. Außerdem
ergibt sich mit einer solchen Ausführungsform ein verringerter
Steuerungsaufwand für
eine ein solches Werkzeug einsetzende Werkzeugmaschine.
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Entsprechende
Vorteile bietet auch eine andere Weiterbildung der Erfindung, wonach
der Halter zwei um 180° versetzt
angeordnete und relativ zum Halter feststehende Schneidkörper aufweist.
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Die
oben zweitgenannte Aufgabe wird gelöst mit einer Werkzeugmaschine,
insbesondere zum Bearbeiten eines Pleuelauges einer Pleuelstange
für eine
Hubkolbenmaschine, mit einer ein vorbeschriebenes Werkzeug tragenden
Spindel, wobei das Werkzeug von der Spindel auf einer Zirkularbahn führbar und/oder
in eine Rotationsbewegung um die Längsachse des Halters versetzbar
ist. Die Zirkularbahn kann sowohl exakt kreisförmig sein als auch andere Formen
einer geschlossenen Umlaufbahn, zum Beispiel einer Ellipse, annehmen.
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Dabei
ist es für
einen einfachen Aufbau und verschleißarmen Betrieb der Werkzeugmaschine
gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung von besonderem Vorteil, wenn die Längsachse
des Halters und die Rotationsachse der Spindel parallel zueinander angeordnet
sind. Grundsätzlich
können
Längsachse des
Halters und Rotationsachse der Spindel dabei zusammenfallen. Für eine besonders
effektive Bearbeitung des Werkstücks
und einen schnellen Werkstückwechsel
ist es hingegen von Vorteil, wenn die Bewegungen des Werkzeugs und
der Spindel exzentrisch verlaufen. Üblicherweise sind die Bewegungsbahnen
kreisförmig. Über eine
entsprechende Steuerung der Werkzeugmaschine kann aber beispielsweise
auch eine elliptische Bahn der Spindel erreicht werden. Dies kann
von Vorteil sein, wenn nur bestimmte Bereiche am Umfang der Werkstückausnehmung,
insbesondere eines Pleuelauges, strukturierend bearbeitet werden
sollen.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen Spindel
und Werkzeug eine Verlagerungseinrichtung angeordnet, und die Längsachse
des Halters ist relativ zur Rotationsachse der Spindel mittels der
Verlagerungseinrichtung verschiebbar. Eine solche Ausführungsform
ist vor allem dann günstig,
wenn eine Steuerung der Bahn der Spindel durch die Werkzeugmaschine
nicht möglich
ist; mittels der erfindungsgemäßen Verlagerungseinrichtung
ist dennoch eine Radialbewegung des Werkzeugs grundsätzlich zugelassen
und gegebenenfalls steuerbar. Dabei kann beispielsweise über eine
Veränderung
der Drehzahl des Werkzeugs die Zentrifugalkraft, die auf das Werkzeug
wirkt, variiert werden, so dass ein kraft- und/oder weggesteuertes
Auslenken des gesamten Werkzeugs in der Werkzeugmaschine ermöglicht ist.
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Besonders
vorteilhaft für
eine einfach aufgebaute Werkzeugmaschine ist es, wenn gemäß einer anderen
Weiterbildung der Erfindung eine unter Druck stehende Kühlschmiermittelversorgung
vorhanden ist und der Kolben des Aktors mit der Kühlschmiermittelversorgung
wirkverbunden und von Kühlschmiermittel
aus der Kühlschmiermittelversorgung
druckbeauschlagbar ist
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Die
Erfindung lässt
zahlreiche Ausführungsformen
zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind verschiedene
Ausführungsbeispiele
davon in der Zeichnung schematisiert dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. In der Zeichnung zeigt
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1a ein
Werkzeug in einer Seitenansicht,
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1b das
Werkzeug nach 1a in Vorderansicht,
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2 einen
Ausschnitt einer Werkzeugmaschine mit einem Werkzeug,
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3 ein
Werkzeug mit einem Aktor,
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4 ein
Werkzeug mit einem Aktor und einem Energie- und/oder Richtungswandler,
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5 ein
Werkzeug mit einem einen Kolben aufweisenden Aktor,
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6 ein
Werkzeug mit einem einen Kolben aufweisenden Aktor und einem Wegbegrenzer,
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7 einen
Rotationskörper
und
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8 ein
Werkzeug mit einem Schneidkörper.
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Sich
jeweils entsprechende Bauteile sind in den 1 bis 8 mit
gleichen Bezugszeichen versehen.
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1a zeigt
ein Werkzeug 1 zum Bearbeiten eines hier nicht dargestellten
großen
Pleuelauges einer Pleuelstange für
eine Hubkolbenmaschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs. Das Werkzeug 1 besitzt
einen Halter 2 mit einer Mantelfläche 3, an dem ein
als Strukturierrolle 4 ausgebildeter Rotationskörper 5 angeordnet
ist. Der Rotationskörper 5 ist
um eine fest am Halter 2 angeordnete Rotationsachse 6 frei
drehbar und weist als ringförmigen
Abschnitt seiner Mantelfläche
eine Bearbeitungsfläche 32 zum Einbringen
einer Punktstruktur in die Oberfläche einer von dem großen Pleuelauge
gebildeten Werkstückausnehmung
auf. Die Rotationsachse 6 wird durch einen axial in den
Halter 2 eingesetzten Stift 7 festgelegt. Der
Rotationskörper 5 ist
in einer von dem Stift 7 durchgriffenen Radialausnehmung 8 des
Halters 2 auf dem Stift 7 angeordnet und einerseits
durch eine Wandung 9 der Radialausnehmung 8 und
andererseits durch eine als Abstandhalter ausgebildete, ebenfalls
auf dem Stift 7 angeordnete Buchse 10 axial abgestützt. Durch
die Anordnung des Rotationskörpers 5 in
der Radialausnehmung 8 ist das Werkzeug 1 sehr
kompakt. Die mit dem Werkzeug 1 in das Pleuelauge einbringbare
Struktur bewirkt zumindest eine Haftreibung (wenn nicht gar einen
Formschluß im
mikroskopischen Bereich) zwischen Pleuelauge und in dieses nach
der Bearbeitung eingesetzte Lagerschalen.
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Die
Rotationsachse 6 des Rotationskörpers 5 ist parallel
zur Längsachse 11 des
Halters 2 angeordnet, und (siehe insbesondere 1b)
ein Abschnitt 12 des Rotationskörpers 5 überragt
die Mantelfläche 3 des
Halters 2 radial.
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Dargestellt
in 2 ist eine Werkzeugmaschine 13 mit einer
ein Werkzeug 1 mit einem Rotationskörper 5 an einem Halter 2 tragenden
Spindel 14. Der Rotationskörper 5 ist – symbolisiert
durch einen Doppelpfeil 22 – relativ zum Halter 2 axial
verschieblich angeordnet. Die Längsachse 11 des
Halters 2 und die Rotationsachse 15 der Spindel 14 sind
in diesem Ausführungsbeispiel
wie dargestellt parallel zueinander angeordnet und fallen zusammen.
Zwischen Spindel 14 und Werkzeug 1 ist eine das
Werkzeug unmittelbar tragende Verlagerungseinrichtung 16 angeordnet,
mittels welcher die Längsachse 11 des
Halters 2 relativ zur Rotationsachse 15 der Spindel 14 verschiebbar
ist (symbolisiert durch einen Doppelpfeil 17).
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Grundsätzlich verläuft die
Bewegung des Werkzeugs 1 und der Spindel 14 exzentrisch
und entspricht in der Regel einer kreisförmigen Bahn. Aber auch elliptische
oder frei geformte Umlaufbahnen der Spindel 14 können über die
Steuerung der Werkzeugmaschine 13 verwirklicht werde, beispielsweise um
nur bestimmte, festgelegte Bereiche eines Pleuelauges zu bearbeiten.
Ist eine Steuerung der Bahn durch die Werkzeugmaschine 13 nicht
möglich,
so können
Zusatzeinrichtungen wie die gezeigte Verlagerungseinrichtung 16 zwischen
Spindel 14 und Werkzeug 1 zum Einsatz kommen,
die eine Radialbewegung steuern oder überhaupt erst zulassen. Über eine
Veränderung
der Drehzahl des Werkzeugs 1 kann die Zentrifugalkraft,
die auf das Werkzeug wirkt, beeinflusst werden. Damit ist ein kraft- und/oder
weggesteuertes Auslenken des gesamten Werkzeugs 1 in einer
entsprechenden Vorrichtung möglich.
Die Lagerung des Rotationskörpers 5 kann dabei
fest ausgeführt
sein, so dass eine weggesteuerte Oberflächenbearbeitung der Werkstückausnehmung
möglich
ist. Eine lose Lagerung, die zum Beispiel durch eine verstellbare
Feder kraftbeaufschlagt ist, kann zur kraftgesteuerten Oberflächenbearbeitung
eingesetzt werden.
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3 zeigt
ein Werkzeug 1 mit einem Halter 2, an dem ein
als Strukturierrolle 4 ausgebildeter Rotationskörper 5 angeordnet
ist, der relativ zum Halter 2 mittels eines Aktors 18 radial
verschieblich ist. Der Aktor 18 wirkt dafür auf einen
mittels einer Linearführung 20 im
Halter 2 verschiebbaren Träger 19, in dem die
Strukturierrolle 4 gelagert ist. Der Rotationskörper 5 ist
durch den Aktor 18 steuerbar, wobei die Strukturierrolle 4 radial
beweglich angeordnet ist. Denkbar sind sowohle kraft- als auch weggesteuerte
Ausführungsvarianten.
Beispielsweise eine – hier
nicht dargestellte – Feder
kann zum Rückzug
der Strukturierrolle 4 verwendet werden. Zur Oberflächenbearbeitung
einer Werkstückausnehmung
ist lediglich das Werkzeug 1 axial in die Werkstückausnehmung
zu verfahren, und die Strukturierrolle 4 wird daraufhin
radial mittels des Aktors 18 verfahren. Eine Zirkularbewegung
des Werkzeugs 1 ist nicht erforderlich. Eine mit dem Werkzeug 1 ausgerüstete Werkzeugmaschine
braucht – im
Gegensatz zum oben beschriebenen einfachen Werkzeug mit zumindest
drei Bewegungsachsen – lediglich
mit einer Bewegungsachse zum Verfahren einer das Werkzeug 1 tragenden
Spindel in Spindelrichtung ausgeführt sein.
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Entsprechend
des in 4 gezeigten Ausführungsbeispiels wirkt ein Aktor 18 auf
einen Energie- und/oder Richtungswandler 21 des Halters 2, wobei
der Energie- und/oder Richtungswandler 21 eine radiale
Verschiebung einer Strukturierrolle 4 bewirkt.
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In 5 ist
zu erkennen, dass ein Halter 2 eines Werkzeugs 1 einen
Aktor 18 mit einem Kolben 23 aufweist. Der Kolben 23 ist
beaufschlagbar mit unter Druck (symbolisiert durch einen Pfeil 24)
stehendem Kühlschmiermittel
einer hier nicht dargestellten Werkzeugmaschine und weist endseitig
einen Keil 25 auf, der mit einem Keil 26 eines
Energie- und/oder Richtungswandlers 21 korrespondiert und
an diesem anliegt. Der Energie- und/oder Richtungswandler 21 ist
fest mit einem Träger 19 einer
Strukturierrolle 4 verbunden. Bei einer Rückbewegung
des Kolbens 23 des Aktors 18 wird der Träger 19 mit
der Strukturierrolle 4 durch eine als Zugfeder 28 ausgebildete
Rückholfeder
in Richtung der Längsachse 11 des
Halters 2 zurückgezogen.
Die (Radial-)Bewegung der Strukturierrolle 4 wird hier über den
Druck des Kühlschmiermittels
erzeugt. Über
eine Regelung des Kühlschmiermitteldrucks
ist eine einfache und kostengünstige
kraftgesteuerte Verschiebung der Strukturierrolle 4 ermöglicht.
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Ein ähnliches
Ausführungsbeispiel
ist in 6 dargestellt, das sich von dem Ausführungsbeispiel
nach 5 durch einen axial verstellbaren Anschlag 27 als
Wegbegrenzung für
einen druckbeaufschlagbaren Kolben 23 unterscheidet. Die
Verschiebung einer Strukturierrolle 4 erfolgt somit weggesteuert,
insbesondere wegbegrenzt.
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Eine
weitere Ausführungsform
ist vorstellbar, bei der eine Strukturierrolle radial beweglich
angeordnet und über
eine Veränderung
der Drehzahl (siehe auch oben) eines die Strukturierrolle tragenden Werkzeugs
die auf die Strukturierrolle wirkende Zentrifugalkraft veränderbar
ist. Damit ist ein kraft- und/oder weggesteuertes Auslenken der
Strukturierrolle mittels Federn und/oder Anschlägen möglich. Weiterhin ist es auch denkbar,
dass das Werkzeug auf einer bestimmten Bahn – zum Beispiel zirkular – verfährt und
die Strukturierrolle entsprechend gesteuert wird.
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Ein
weiteres Beispiel für
eine Strukturierrolle 4 ist in 7 gezeigt.
Diese Strukturierrolle 4 weist einerseits an ihren beiden
Enden radial als Flanken hervorstehende Teilbereiche 29 zum
Bearbeiten von Öffnungskanten
einer Werkstückausnehmung,
nämlich
zum Rollieren und/oder Drücken,
und andererseits einen zentralen Teilbereich 30 mit einer
zylindermantelförmigen
Bearbeitungsfläche 32 zum Strukturieren
auf. Ein mit einer solchen Strukturierrolle 4 ausgestattetes
Werkzeug ist sowohl zum Strukturieren einer Oberfläche einer
Durchgangsöffnung eines
Werkstücks
als auch zum Anfasen der Kanten der Durchgangsöffnung, insbesondere eines
Pleuelauges, einsetzbar.
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8 zeigt
ein Werkzeug 1 mit einem Halter 2 mit zwei Strukturierrollen 4 und
zwei relativ zum Halter 2 feststehenden Schneidkörpern 31 zur
spanenden Bearbeitung eines Pleuelauges, wobei sowohl die beiden
Strukturierrollen 4 als auch die beiden Schneidkörper 31 zueinander
jeweils um 180° versetzt
an dem Halter 2 angeordnet sind.
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- 1
- Werkzeug
- 2
- Halter
- 3
- Mantelfläche
- 4
- Strukturierrolle
- 5
- Rotationskörper
- 6
- Rotationsachse
- 7
- Stift
- 8
- Radialausnehmung
- 9
- Wandung
- 10
- Buchse
- 11
- Längsachse
- 12
- Abschnitt
- 13
- Werkzeugmaschine
- 14
- Spindel
- 15
- Rotationsachse
- 16
- Verlagerungseinrichtung
- 17
- Doppelpfeil
- 18
- Aktor
- 19
- Träger
- 20
- Linearführung
- 21
- Energie-
und/oder Richtungswandler
- 22
- Doppelpfeil
- 23
- Kolben
- 24
- Pfeil
- 25
- Keil
- 26
- Keil
- 27
- Anschlag
- 28
- Zugfeder
- 29
- Teilbereich
- 30
- Teilbereich
- 31
- Schneidkörper
- 32
- Bearbeitungsfläche