DE1109560B

DE1109560B - Burnishing tool

Info

Publication number: DE1109560B
Application number: DEK30992A
Authority: DE
Inventors: Felix Kleinekathoefer Sen; Felix Kleinekathoefer Jun
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-01-28
Filing date: 1957-01-28
Publication date: 1961-06-22

Description

Prägepolierwerkzeug Die Erfindung betrifft ein Prägepolierwerkzeug zum Nachwalzen von Mantelflächen zylindrischer Körper oder Bohrungen mit mindestens drei konischen Prägepolierrollen, die in einem Rollenkäfig zusammengehalten sind und auf einer axial verstell- und feststellbaren konischen Abrollfläche laufen, deren Spitzenwinkel doppelt so groß ist wie der Spitzenwinkel der konischen Prägepolierrollen, wobei die Prägepolierrollen zur Werkzeughauptachse schrägstehend derart angeordnet sind, daß sie in ihrer ganzen Breite arbeitswirksam werden.Polishing embossing tool The invention relates to a polishing embossing tool for rerolling the outer surface of cylindrical bodies or bores with at least three conical burnishing rollers that are held together in a roller cage and run on an axially adjustable and lockable conical rolling surface, whose point angle is twice as large as the point angle of the conical burnishing rollers, wherein the burnishing rollers are arranged at an angle to the main axis of the tool are that they are effective in their work in their full breadth.

Ein solches, in seinem Arbeitsdurchmesser genau ein- und feststellbares Werkzeug ist vornehmlich zur Nachbearbeitung von Drehteilen geeignet, die in großen Mengen auf Drehautomaten oder Revolverdrehbänken hergestellt werden.One such that can be precisely set and fixed in its working diameter Tool is primarily suitable for the post-processing of turned parts that are in large Quantities are produced on automatic lathes or turret lathes.

Es sind Prägepoliervorrichtungen bekannt, die auf ein bestimmtes Nennmaß einstellbar sind und beim Rücklauf sich im Schnellgang selbsttätig öffnen. Ein solches selbsttätiges Öffnen erfolgt hierbei dadurch, daß mehrere in einem Gehäuse mit Einspannschaft od. dgl. geführte, beim Axialdruck ortsfest rotierende Kugeln sich beim Axialzug axialfedernd auf einer auf dem Einspannschaft vorgesehenen kegeligen Laufbahn verschieben. Solche Prägepoliervorrichtungen sind jedoch nur für zylindrische Durchgangsbohrungen bestimmt und geeignet. Sie lassen dabei infolge der Anordnung der auf dem Einspannschaft vorgesehenen, vorgelagerten Teile, etwa von beweglichem Unterteil, Federteller und Druckfeder bzw. den Kegel umgebendenAbschlußkappe, beispielsweise keine Bearbeitung von abgesetzten oder sacklochförmigen Bohrungen zu. Selbst wenn derartige vorgeschaltete bzw. vorstehende Teile oder Kappen nicht vorhanden wären, würden derartige Werkzeuge nicht imstande sein, .eckige Absätze, wie solche bei Verengungen in der Regel entstehen, zu bearbeiten. Außerdem haben die Kugeln bekanntlich den Nachteil einer zu geringen Punktberührung beim Abwälzvorgang, so daß nur mit einem geringfügigen maschinellen Vorschub gearbeitet werden kann.There are known embossing and polishing devices that have a certain nominal size adjustable and automatically open at high speed when you reverse. One such automatic opening takes place here in that several in a housing with a clamping shank od. The like. Balls that rotate stationary under axial pressure move against each other in axial pull Move axially resiliently on a tapered raceway provided on the clamping shaft. Such burnishing devices are only for cylindrical through bores determined and suitable. You leave it due to the arrangement of the on the clamping shaft provided, upstream parts, such as the movable lower part, spring plate and Compression spring or the end cap surrounding the cone, for example no machining of stepped or blind holes too. Even if such upstream or protruding parts or caps were not present, such tools would not be able to create angular paragraphs, such as those usually created by constrictions, to edit. In addition, as is known, the balls have the disadvantage of being too small Point contact during the hobbing process, so that only with a minor mechanical Feed can be worked.

Bei zum maßhaltigen Nachwalzen von Zylinderflächen bestimmten Vorrichtungen mit einem Rollenkäfig tritt beim Abziehen der Vorrichtung nach beendetem Rollvorgang lediglich ein Kippen und kein-Längsverschieben der zylindrischen Rollen ein, so. daß keine Gewähr besteht, daß das vordere Arbeits= ende sich dadurch vom Werkstück löst bzw. ein Nachlassen des Druckes mit Sicherheit herbeiführt. Durch das Kippen der Rollen kann die bekannte Vorrichtung lediglich wieder rückwärts aufgeschlupft werden, wobei der durch die Elastizität entstandene Druck im Rücklauf bestehenbleibt. Die bekannte Vorrichtung in ihrer Ausbildung zum äußeren Nachwalzen von Zylindern läßt dabei eine größere bundartige Erweiterung des Werkstückes und Bearbeitung bis an den Bund, z. B. infolge von vorstehenden Teilen, die gegen Drehabsätze bzw. gegen das Spannwerkzeug stoßen würden, nicht zu.In the case of devices designed for the dimensionally accurate re-rolling of cylinder surfaces with a roller cage occurs when the device is removed after the rolling process has ended only tilting and no longitudinal displacement of the cylindrical rollers, like that. that there is no guarantee that the front end of the work will come off the workpiece solves or causes a decrease in pressure with certainty. By tilting of the rollers, the known device can only be slipped backwards again The pressure created by the elasticity remains in the return line. The known device in its training for the external re-rolling of cylinders allows a larger collar-like expansion of the workpiece and machining up to to the federal government, z. B. as a result of protruding parts that are against rotating paragraphs or against the clamping tool would not hit.

Ferner ist es bekannt, bei Bearbeitungswerkzeugen für Gleitlagerbohrungen od. dgl. an Stelle von Kugeln oder zylindrischen Rollen nach hinten sich verjüngende Rollen oder Prägepolierrollen vorzusehen, um die Bearbeitungsfeinheit zu erhöhen. Hierbei ist es jedoch ebenfalls nicht möglich, zylindrische Bohrungen mit sackartigem Charakter und mit bundförmigen Absetzungen oder zylindrische Werkstücke mit bundartigen Verdickungen dicht bis an derartige Absetzungen zu bearbeiten. Außerdem wird die Bedienung des Werkzeuges, insbesondere beim Zurückfahren desselben nach dem beendeten Arbeits-, d. h. Vorlaufvorschub insofern erschwert, als das Werkstück erst vom Arbeitsdruck durch die manuelle Bewegung entlastet werden muß, wodurch sich zugleich längere -Gesamtbearbeitungszeiten ergeben.It is also known for machining tools for plain bearing bores od. The like. Instead of balls or cylindrical rollers tapering towards the rear Provide rollers or burnishing rollers in order to increase the processing fineness. In this case, however, it is also not possible to have cylindrical holes with a sack-like shape Character and with collar-like deposits or cylindrical workpieces with collar-like To work on thickenings close to such deposits. In addition, the Operation of the tool, especially when it is retracted after it is finished Labor, d. H. Advance feed is made more difficult as the workpiece is only affected by the working pressure must be relieved by the manual movement, which at the same time longer -Total processing times result.

Demgegenüber bezweckt und ermöglicht die Erfindung, ein Prägepolierwerkzeug zu schaffen, das zur beliebigen spanlosen Oberflächenveredelung, darunter an bisher schwierig zu bearbeitenden Werkstücken, universell zu verwenden ist. Das erfindungsgemäße Prägepolierwerkzeug der eingangs angegebenen. Gattung, d. h. unterVerwendung von konischen, auf ihrer Gesamtbreite arbeitswirkenden Prägepolierrollen, zeichnet sieh dadurch aus, daß die Prägepolierrollen an ihren verjüngten Enden mit je einer zapfenartigen Verlängerung versehen sind, die schräg zur Werkzeugachse unter einem Winkel, der dem halben Spitzenwinkel der Abrollfläche entspricht, in einem Rollenkäfig drehbeweglich und axial entgegen der Wirkung je einer Feder derart verschiebbar gelagert sind, daß diese axiale Verschiebung unter Wirkung des Rückholzuges eintritt.In contrast, the invention aims and enables an embossing and polishing tool to create that for any non-cutting surface finishing, including so far difficult to machine workpieces, is to be used universally. The inventive Embossing polishing tool of the type specified at the beginning. Genus, d. H. under the use of conical, work-effective embossing polishing rollers across their entire width, see characterized in that the embossing polishing rollers at their tapered ends each with a pin-like Extension are provided, the oblique to the tool axis at an angle that corresponds to half the point angle of the rolling surface, rotatable in a roller cage and axially against the action of a spring are each mounted so displaceably, that this axial displacement occurs under the action of the return pull.

Durch die erfindungsgemäße Anbringung von vom Werkstück abgewandt liegenden zapfenartigen Verlängerungen an den einzelnen Prägepoherrollen ist es möglich, zylindrische Bohrungen mit sackartigem Charakter und mit bundförmigen Absetzungen oder zylindrische Werkstücke mit bundartigen Verdickungen dicht bis an diese Absetzungen zu bearbeiten. Durch die gewählte Rückholvorschubart gibt der Druck auf die zylindrischen Mantelflächen des Werkstückes nach; das Werkzeug wird somit nach beendetem Vorlaufvorschub infolge der axialen Verschiebung der Prägepolierrollen vom Arbeitsstück entlastet und läßt sich unverzüglich im Eilrückzug vom Werkstück entfernen. Das schraubenförmige Hinein-oder Aufrollen des Prägepolierwerkzeuges in oder auf das zu bearbeitende Werkstück stellt sich automatisch ein und ermöglicht einen Auf- oder Einlauf ohne mechanischen Vorschub mit recht kurzer Vorlaufzeit. Da sämtliche konischen Walzrollen im Rollenkäfig einzeln axialverschieblich federnd gelagert sind, weichen sie nach beendetem Rollvorgang, solange sie auch nur noch unter dem geringen Radialdruck des Werkstückes stehen, gegen den Federdruck in axialer Richtung aus und öffnen sich. Durch die Erfindung ist es möglich, mit einem sehr hohen, bisher nicht üblichen Arbeitsvorschub von über 3 mm je Umdrehung bei 100 m Rollgeschwindigkeit je Minute zu arbeiten, wodurch sich sehr kurzeArbeitszeiten ergeben; die nach dem Rollen erzielte Oberflächenrauhigkeit beträgt bei Automatenstahl trotzdem etwa 0,2 bis 0,3 Mikron.Due to the inventive attachment of turned away from the workpiece It is lying peg-like extensions on the individual embossing rolls possible, cylindrical bores with a sack-like character and with collar-shaped deposits or cylindrical workpieces with collar-like thickenings close to these deposits to edit. Due to the selected return feed type, there is pressure on the cylindrical Lateral surfaces of the workpiece after; the tool is thus at the end of the forward feed Relieved of the work piece due to the axial displacement of the burnishing rollers and can be removed immediately from the workpiece in rapid retraction. The helical one Rolling the stamping and polishing tool into or onto the one to be processed The workpiece adjusts itself automatically and enables an opening or an infeed without mechanical feed with a very short lead time. Since all conical rolling rollers are individually axially displaceable resiliently mounted in the roller cage, they give way finished rolling, as long as it is only under the low radial pressure of the workpiece stand out against the spring pressure in the axial direction and open themselves. The invention makes it possible to use a very high, hitherto not usual Working feed rate of over 3 mm per revolution at 100 m rolling speed per minute to work, which results in very short working hours; which scored after rolling The surface roughness of free cutting steel is still around 0.2 to 0.3 microns.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert; es zeigt Fig.1 den Längsschnitt eines Prägepolierwerkzeuges für Wellen nach der Linie A-B der Fig. 1 und Fig. 2 die vordere Stirnansicht von Fig. 1.An embodiment of the invention is described below with reference to the Drawing explained; FIG. 1 shows the longitudinal section of a burnishing tool for shafts along the line A-B of FIGS. 1 and 2, the front end view of FIG Fig. 1.

Das Prägepolierwerkzeug ist in üblicher Weise mittels seines beliebig geformten Schaftes 1 mit der Maschine verbindbar. Der Schaft 1 besitzt in seiner Verlängerung ein mit Gewinde 2 versehenes Teil, mit dessen Hilfe die zur genauen Durchmessereinstellung dienenden Teile 3 verstellt und dann durch eine Gegenmutter 4 festgehalten werden.The embossing and polishing tool is arbitrary in the usual way by means of its shaped shaft 1 can be connected to the machine. The shaft 1 has in his Extension of a threaded part 2, with the help of which the exact Diameter adjustment serving parts 3 adjusted and then by a lock nut 4 are recorded.

Mit 5 sind meherere (mindestens drei) Prägepolierrollen bezeichnet, die im Sinne der Erfindung zapfenartige Verlängerungen aufweisen, die zur Lagerung in einem Rollenkäfig 6 dienen. Die Prägepolierrollen werden durch Druckfedern 7 einzeln in Arbeitsstellung gehalten und sind entgegen der Wirkung der Feder 7 derart axialverschiebbar, daß diese axiale Verschiebung unter Wirkung des Rückholzuges eintritt. Die in dem Käfig drehbeweglichen und axialverschieblichen Prägepolierrollen sind konisch ausgebildet und laufen auf einer axial verstell- und feststellbaren, konischen Abrollfläche 8 auf, deren Spitzenwinkel doppelt so groß ist wie der Spitzenwinkel der konischen Prägepolierrollen, wobei die Prägepolierrollen zur Werkzeughauptachse schrägstehend derart angeordnet sind, daß sie in ihrer ganzen Breite arbeitswirksam werden. Die konische Ablauffläche 8 dient somit zur Abstützung und Durchmesserveränderung der Prägepolierrollen.With 5 several (at least three) embossing polishing rollers are designated, which in the context of the invention have peg-like extensions that are used for storage serve in a roller cage 6. The burnishing rollers are supported by compression springs 7 individually held in the working position and are against the action of the spring 7 such axially displaceable that this axial displacement under the action of the return pull entry. The burnishing rollers, which are rotatable and axially displaceable in the cage are conical and run on an axially adjustable and lockable, conical rolling surface 8, the point angle of which is twice as large as the point angle of the conical burnishing rollers, with the burnishing rollers to the main axis of the tool are arranged obliquely in such a way that they work effectively in their entire width will. The conical drainage surface 8 thus serves to support and change the diameter of the burnishing rollers.

Das Prägepolierwerkzeug kann auf verschiedene Art betrieben werden, und zwar beispielsweise so, daß der gesamte Rollkopf, an seinem Einspannschaft 1 horizontal oder vertikal stehend, nicht rotierend festgespannt ist, während das Werkstück in der Arbeitsspindel in axialer Richtung zum Rollkopf an einem Ende festgespannt rotiert. Das Werkstück oder/und der Rollkopf, d. h. in diesem letzten Fall beide zugleich, können in axialer Richtung zur Einleitung des Arbeitsvorganges bewegt werden. Ferner ist auch die Bewegung des Werkzeuges in der Weise möglich, daß das Werkstück festgespannt nicht rotierend und der Rollkopf in gleicher axialer Richtung festgespannt rotierend bewegt wird.The burnishing tool can be operated in different ways, for example in such a way that the entire rolling head, on its clamping shaft 1 is clamped horizontally or vertically, not rotating, while the Workpiece clamped in the work spindle in the axial direction to the rolling head at one end rotates. The workpiece and / or the rolling head, d. H. in this latter case both at the same time, can be moved in the axial direction to initiate the work process will. Furthermore, the movement of the tool is possible in such a way that the Workpiece clamped not rotating and the rolling head in the same axial direction is moved in a clamped rotating manner.

Weiterhin ist es möglich, in abgewandelter Form nach Lösen der Verbindung zwischen dem Schaft 1 und dem Gewinde 2 und nach Herstellen einer Verbindung zwischen dem Schaft 1 und dem Käfig 6 die Teile 3 und 4 rotierend zu bewegen und den Schaft 1 nicht rotierend festzuspannen, worauf sich die Rollen 5 auf der Stelle rotierend bewegen und das Werkstück, in die Rollenöffnung hineingedrückt, mitrotiert und bei bundfreien Werkstücken nach Art des spitzenlosen Schleifens hineingedrückt oder bei Werkstücken mit bundartigen Erweiterungen nach beendetem Rollvorgang mittels einer Feder wieder herausgedrückt wird.It is also possible in a modified form after the connection has been released between the shaft 1 and the thread 2 and after establishing a connection between the shaft 1 and the cage 6 to move the parts 3 and 4 in rotation and the shaft 1 not to be clamped in a rotating manner, whereupon the rollers 5 rotate on the spot move and the workpiece, pressed into the roller opening, rotates with it and at fretless workpieces are pressed in in the manner of centerless grinding or for workpieces with collar-like extensions after the end of the rolling process using a spring is pushed out again.

Claims

PATENT CLAIM: Embossing polishing tool for rerolling outer surfaces of cylindrical bodies or bores, with at least three conical embossing polishing rollers, which are held together in a roller cage and run on an axially adjustable and lockable conical rolling surface, the tip angle of which is twice as large as the tip angle of the conical embossing polishing rollers, whereby the Embossing polishing rollers are arranged obliquely to the tool axis in such a way that they are effective in their entire width, characterized in that the embossing polishing rollers (5) are provided at their tapered ends with a pin-like extension, which is oblique to the tool axis at an angle that is half the point angle of Rolling surface corresponds to, in a roller cage (6) rotatably and axially against the action of a spring (7) are mounted such that this axial displacement occurs under the action of the return pull. Considered publications: German Patent Nos. 857 903, 935 476, 955020.