DE19804578C1 - Verfahren zur Erzeugung eines Kreis-Keil-Profils - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung eines Kreis-Keil-ProfilsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Innen-Kreis-Keil-
Profils in einer in einem Werkstück vorgefertigten Bohrung und ein Verfahren zur
Erzeugung eines Außen-Kreis-Keil-Profils am äußeren Umfang eines vorgefertig
ten Werkstückes.
Kreis-Keil-Profile werden beispielsweise in Welle-Nabe-Verbindungen
eingesetzt, wie sie aus der DE 42 09 153 A1 bekannt sind. Bei einer derartigen
Welle-Nabe-Verbindung sind auf der Umfangsfläche der Welle eine oder mehrere
keilförmige Erhebungen, deren Steigung im wesentlichen dem Verlauf einer
logarithmischen Spirale folgt, angeordnet. Diese Anordnung von Keilflächen mit
einer Steigung gemäß dem Verlauf einer logarithmischen Spirale wird als Kreis-
Keil-Profil bezeichnet. Auf der Innenfläche der Nabe sind entsprechend der
Anzahl der keilförmigen Erhebungen auf der Welle keilförmige Ausnehmungen
angeordnet. Die Steigung dieser keilförmigen Ausnehmungen entspricht der
Steigung der Erhebungen auf der Welle, so daß die keilförmigen Ausnehmungen
in der Nabe mit den keilförmigen Erhebungen auf der Welle zusammenpassen.
Die Steigungen der Keilflächen bzw. keilförmigen Ausnehmungen sind so flach
ausgebildet, daß zwischen den Keilflächen der Welle und den keilförmigen
Ausnehmungen der Nabe sichere Selbsthemmung erreicht werden kann. Eine
derart flache Steigung der Keilflächen bzw. der keilförmigen Ausnehmungen und
deren logarithmischer Verlauf erfordern eine äußerst präzise Fertigung.
Bislang wurden derartige Kreis-Keil-Profile ausschließlich durch Druckgie
ßen, Drücken, Fließpressen, Kunststoffspritzen, Stanzen, Ziehen, Räumen oder
durch Fräsen auf NC Maschinen hergestellt. Insbesondere Klein- und Großserien
wurden bislang durch spanende Bearbeitung, insbesondere durch Fräsen, auf NC
Maschinen hergestellt. Doch gerade die Fertigung auf NC Maschinen bringt hohe
Werkzeug- und Maschinenkosten mit sich. Weiterhin haben diese Herstellungs
verfahren den Nachteil, daß in der Regel eine Vorbearbeitung der Teile auf
anderen Maschinen erforderlich ist, wodurch die Fertigungszeit und die Ferti
gungskosten weiter erhöht werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung eines Kreis-Keil-
Profils zu schaffen, welches eine präzise Fertigung bei reduzierten Herstellungs
kosten ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erzeugung eines Innen-Kreis-
Keil-Profils mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch ein
Verfahren zur Erzeugung eines Außen-Kreis-Keil-Profils mit den im Anspruch 2
angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, Außen- und Innen-Kreis-Keil-
Profile mit großer Genauigkeit herzustellen. Dabei können sowohl Klein- als auch
Großserien kostengünstig gefertigt werden. Die erfindungsgemäße Fertigung von
Kreis-Keil-Profilen kann auf herkömmlichen Dreh- oder Fräsautomaten ausgeführt
werden, so daß die Anschaffung teurer Bearbeitungszentren oder Spezialmaschi
nen überflüssig wird.
Sowohl bei der Fertigung eines Innen-Kreis-Keil-Profils als auch bei der
Fertigung eines Außen-Kreis-Keil-Profils ist die Mittelachse des Stoßwerkzeuges
gegenüber der Vorschubrichtung bzw. der Vorschubachse derart geneigt, daß
beide Achsen sich in einem Punkt der von der Schneide des Stoßwerkzeuges
aufgespannten Ebene schneiden. Dabei bildet die Mittelachse des Stoßwerkzeu
ges mit dieser von der Schneide des Stoßwerkzeuges aufgespannten Ebene
einen rechten Winkel.
Der Neigungswinkel des Stoßwerkzeuges gegenüber der Vorschubrichtung
beträgt vorzugsweise 1°. Bei dieser Winkeleinstellung ergeben sich besonders
günstige Schnittbedingungen, die zu einer großen Genauigkeit des Kreis-Keil-
Profils führen und gleichzeitig lange Werkzeugstandzeiten ermöglichen, so daß
eine besonders wirtschaftliche Fertigung des Kreis-Keil-Profils ermöglicht wird.
Vorzugsweise ist der maximale Radius der Bohrung für ein Innen-Kreis-
Keil-Profil 0,01 bis 0,1 mm kleiner als der minimale Abstand des zu fertigenden
Innen-Kreis-Keil-Profils von der Mittelachse der Bohrung und der maximale
Radius des äußeren Umfangs des Werkstücks für ein Außen-Kreis-Keil-Profil 0,01
bis 0,1 mm größer als der maximale Abstand des zu fertigenden Außen-Kreis-
Keil-Profils von der Mittelachse des Werkstückes. Derart vorgefertigte Werk
stücke verringern das beim Stoßen zu zerspanende Materialvolumen, wodurch
kürzere Fertigungszeiten ermöglicht werden und gleichzeitig der Verschleiß des
Stoßwerkzeuges minimiert wird. Gleichzeitig ist jedoch sichergestellt, daß das
vorgefertigte Werkstück an jeder Stelle gegenüber dem fertigen Kreis-Keil-Profil
ein Aufmaß aufweist, so daß an jeder Stelle von dem Stoßwerkzeug Material
abgetragen werden muß. Dadurch ist sichergestellt, daß durch das Stoßverfah
ren die gewünschte Genauigkeit des Kreis-Keil-Profils erreicht wird.
Die Drehzahl der relativen Drehung zwischen dem Werkzeughalter und
dem Werkstück beträgt bevorzugt 200 bis 2000 U/min. In diesem Drehzahl
bereich können besonders günstige Schittbedingungen erzielt werden, so daß
eine große Genauigkeit und gute Oberflächenqualität des Kreis-Keil-Profils
erreicht werden kann. Weiterhin wird der Verschleiß des Stoßwerkzeuges
minimiert und eine günstige Spanbildung eingestellt.
Bevorzugt beträgt der Vorschub mit dem das Werkstück und der Werk
zeugträger mit dem Stoßwerkzeug aufeinander zubewegt werden 0,01 bis 0,1
mm pro Umdrehung. Bei diesem Vorschub erhält man optimierte Schnittbedin
gungen, die einerseits ein möglichst hohes Zeitspanvolumen und andererseits
eine große Genauigkeit des Kreis-Keil-Profils bei geringem Werkzeugverschleiß
ermöglichen.
Das Werkstück und der Werkzeughalter führen vorteilhafterweise bereits
beim Andrücken des Stoßwerkzeuges eine Drehbewegung relativ zueinander
aus. Hierdurch wird die Belastung der Schneide zu Beginn des Schnittvorgangs
minimiert und deren Beschädigung vermieden. Weiterhin wird ein Verklemmen
des Werkstücks mit dem Stoßwerkzeug unterbunden, wodurch nicht nur eine
Beschädigung des Werkzeugs, sondern auch des Werkzeughalters vermieden
wird.
Vorteilhafterweise erfolgt die Drehung des Werkstückes gegenüber dem
Werkzeughalter in Richtung zur Übergangskante rmin zur rmax gegen die Schulter
des Kreis-Keil-Profils. Durch diese Drehrichtung wird ein Drall des Kreis-Keil-
Profils in Richtung der Längsachse vermieden.
Bevorzugt führt das Werkstück oder der Werkzeughalter eine Drehbewe
gung aus. Es ist somit möglich, je nach der Art der vorhandenen Maschine,
entweder das Stoßwerkzeug oder den Werkzeughalter anzutreiben. Auf diese
Weise kann das Verfahren auf herkömmlichen, vorhandenen Maschinen ausge
führt werden.
Es ist beispielsweise möglich, in einer vorhandenen Drehmaschine das
Werkstück auf der Spindel einzuspannen und zu drehen, während der Werk
zeughalter mit dem Stoßwerkzeug fest auf dem Werkzeugschlitten der Maschine
befestigt wird. Während das Werkstück die erforderliche Drehbewegung aus
führt, wird der feststehende Werkzeughalter in Richtung des sich drehenden
Werkstückes vorgeschoben, wobei sich das Stoßwerkzeug in dem Werkzeughal
ter frei um seine Achse drehen kann. Somit dreht sich das Stoßwerkzeug mit
derselben Drehzahl wie das angetriebene Werkstück.
Bei Verwendung einer herkömmlichen Fräsmaschine wird das Werkstück
fest auf den Tisch der Fräsmaschine aufgespannt und der Werkzeughalter mit
dem Stoßwerkzeug wird mittels geeigneter Befestigungsmittel, wie beispiels
weise einem herkömmlichen Spannfutter, an der Frässpindel befestigt. Der
Werkzeughalter führt nun die erforderliche Drehbewegung aus, wobei sich das
Stoßwerkzeug in dem Werkzeughalter frei drehen kann. Die lineare Vorschubbe
wegung zwischen Werkzeug und Werkstück kann auf einer Fräsmaschine, je
nach Bauart, entweder durch Vorschub des Tisches oder durch Vorschub der
Frässpindel erreicht werden.
Weiter bevorzugt führt der Werkzeughalter mit dem Stoßwerkzeug oder
das Werkstück eine Vorschubbewegung aus. Dies ermöglicht wiederum eine
Anpassung des Verfahrens an vorhandene Maschinen. Bei Verwendung einer
Drehmaschine führt günstigerweise das auf dem Werkzeugschlitten befestigte
Stoßwerkzeug die Vorschubbewegung aus. Wird eine Fräsmaschine verwendet,
ist es von der Art der Maschine abhängig, ob die Vorschubbewegung vom
Werkzeughalter oder vom Werkstück ausgeführt wird. So kann der Vorschub in
Spindelrichtung einerseits durch Verfahren des Tisches mit dem aufgespannten
Werkstück oder andererseits durch Bewegung der Frässpindel mit dem einge
spannten Werkzeughalter erfolgen.
Der dem Werkstück zugewandte Randbereich entlang der Schneide des
Stoßwerkzeuges ist bevorzugt in einem Spanwinkel geneigt, wobei der Spanwin
kel vorzugsweise positiv ist und bevorzugt zwischen 6° und 8° liegt. Ein solcher
Spanwinkel erzeugt bessere Schnittbedingungen an der Schneide, wodurch
bessere Oberflächenqualitäten und höhere Zeitspanvolumina erreicht werden
können. Ein positiver Spanwinkel ermöglicht geringere Schnittkräfte, was zu
einer geringeren Belastung des Stoßwerkzeuges und damit auch zu einem
geringerem Verschleiß des Stoßwerkzeuges führt. Weiterhin verringern sich mit
geringeren Schnittkräften auch die auf die Einspannung des Werkstückes und
des Werkzeughalters bzw. auf die Maschine wirkenden Kräfte, wodurch geringe
re Verformung auftreten. Somit können höhere Fertigungsgenauigkeiten erzielt
werden. Besonders günstig ist ein Spanwinkel in einem Bereich zwischen 6° und
8°. In diesem Bereich können nicht nur besonders geringe Schnittkräfte erzielt
werden, auch tritt eine günstige Spanbildung auf, was insbesondere bei der
Fertigung von Innen-Kreis-Keil-Profilen von Bedeutung ist. Auch kann in diesem
Bereich des Spanwinkels eine gute Schneiden-Stabilität erzielt werden, woraus
lange Werkzeugstandzeiten resultieren.
Nachfolgend wird das Verfahren unter Bezugnahme zu beiliegenden
Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Stoßwerkzeug zur Herstellung eines Innen-Kreis-Keil-Profils;
Fig. 2 ein Stoßwerkzeug zur Herstellung eines Außen-Kreis-Keil-Profils;
Fig. 3 einen Werkzeughalter mit eingespannten Stoßwerkzeug zur Erzeu
gung eines Innen-Kreis-Keil-Profils und
Fig. 4 die Arbeitsweise eines Stoßwerkzeuges zur Herstellung eines
Innen-Kreis-Keil-Profils.
Fig. 1 zeigt ein Stoßwerkzeug 1 zur Fertigung eines Innen-Kreis-Keil-
Profils. Das Stoßwerkzeug 1 hat eine runde Grundform und weist entlang des
Umfanges seines dem Werkstück zugewandten Randbereiches bzw. seiner
Stirnseite 2 eine als Schneide 4 ausgebildete Kante auf. Entlang der Schneide 4
entspricht das Stoßwerkzeug 1 in seiner Umfangskontur der Kontur des fertigen
den Kreis-Keil-Profils. In diesem Fall ist das Stoßwerkzeug vorgesehen zur
Fertigung eines 2K-Profils, d. h. das Profil weist zwei Kreiskeile 6 auf. Diese
Kreiskeile 6 weisen eine Steigung auf, die dem Verlauf einer logarithmischen
Spirale entspricht. Der Bereich des Kreiskeilprofils mit dem größten Abstand rmax
von der Mittelachse des Stoßwerkzeuges 1 wird als Schulter bezeichnet. An die
Schulter des ersten Kreiskeils schließt sich der zweite Kreiskeil an, der an dieser
Stelle seinen minimalen Abstand rmin von der Mittelachse des Stoßwerkzeuges 1
hat. Das der Stirnfläche 2 mit der Schneide 4 gegenüberliegende Ende des
Stoßwerkzeuges 1 ist als Schaft 8 ausgebildet. Mit diesem Schaft 8 wird das
Stoßwerkzeug 1 in einen Werkzeughalter eingespannt. Die an die Schneide 4
angrenzenden Freiflächen 10, die sich in Längsrichtung des Stoßwerkzeuges 1
erstrecken, sind in einem Freiwinkel α gegenüber der Längsachse des Stoßwerk
zeuges 1 geneigt. Die Stirnfläche 2 des Stoßwerkzeuges 1 ist als Spanfläche 12
ausgebildet. In diesem Fall ist die Spanfläche 12 ausgehend von der Schneide 4
zur Mitte der Stirnfläche 2 hin in einem positiven Spanwinkel γ geneigt. Diese
Neigung in einem positiven Spanwinkel bewirkt, daß die Spanfläche 12, die die
Oberseite der Schneide 4 bildet, zu der zu zerspanenden Werstückoberfläche in
einem Winkel größer 90° steht. Aufgrund dieses Spanwinkels γ und des Feiwin
kels α weist die Schneide somit einen spitzen Keilwinkel β auf. Der Spanwinkel
γ kann auch negativ gewählt werden, dann bildet die Spanfläche mit der zu
zerspanenden Werkstückoberfläche einen Winkel kleiner 90°, was zu einem
schnelleren Brechen der Späne führt, jedoch größere Schnittkräfte bedingt.
Weiterhin können auf der Spanfläche auch Spanleitstufen ausgebildet sein, um
die Spanbildung zu optimieren.
Fig. 2 zeigt nun ein entsprechendes Stoßwerkzeug 101 zur Fertigung
eines Außen-Kreis-Keil-Profils. Das Stoßwerkzeug 101 ist ringförmig ausgebildet,
d. h. es weist in seinem Inneren parallel zu seiner Längs- bzw. Mittelachse eine
Durchgangsbohrung 114 auf. Diese Durchgangsbohrung 114 bildet mit einer
Stirnfläche 102 des Stoßwerkzeuges 101 eine Kante, die als Schneide 104
ausgebildet ist. Die Umfangskontur der Durchgangsbohrung 114 und insbeson
dere der Schneide 104 entspricht der Außenkontur des zu fertigenden Außen-
Kreis-Keil-Profils. In diesem Fall handelt es sich ebenfalls um ein 2K-Profil, d. h.
das Kreis-Keil-Profil und damit auch das Stoßwerkzeug 101 zur Fertigung des
Kreis-Keil-Profils weisen zwei Kreis-Keile 106 auf. Das der Stirnfläche 102
gegenüberliegende Ende des Stoßwerkzeuges 101 ist als Flansch 116 ausge
bildet, mit dem das Stoßwerkzeug 101 an einem Werkzeughalter befestigt
werden kann. Die Umfangsflächen der Durchgangsbohrung 114 sind im Bezug
auf die Schneide 104 als Freiflächen 110 ausgebildet und in einem Freiwinkel α
derart geneigt, daß sich die Durchgangsbohrung 114 ausgehend von der Stirn
fläche 102 zum Flansch 11 6 hin aufweitet. Die an die Schneide 104 angrenzen
den Bereiche der Stirnfläche 102 sind als Spanflächen ausgebildet. Diese Span
flächen sind ausgehend von der Schneide 104 in einem positivem Spanwinkel
γ geneigt, d. h. ihr äußerer Umfang ist gegenüber der ebenen Stirnfläche 102
zurückversetzt.
Fig. 3 zeigt ein Stoßwerkzeug 1 zur Herstellung eines Innen-Kreis-Keil-
Profils, welches in einen Werkzeughalter 17 eingesetzt ist. Das Stoßwerkzeug 1
ist mit seinem Schaft 8 in den Werkzeughalter 17 eingesetzt, während sich an
seinem freien Ende die Schneide 4 befindet. Die Mittelachse des Schaftes 8 und
damit die Mittelachse 18 des gesamten Stoßwerkzeuges 1 ist gegenüber der
Mittelachse 19 des Werkzeughalters 17 um 1° geneigt. Weiterhin ist das Stoß
werkzeug 1 in dem Werkzeughalter 17 um die Mittelachse 18 des Stoßwerkzeu
ges 1 drehbar gelagert. Der Werkzeughalter 17 weist an seinem dem Stoßwerk
zeug 1 entgegengesetzten Ende einen Schaft 20 auf, mit dem der Werkzeughal
ter 17 beispielsweise an der Spindel einer Fräsmaschine eingespannt werden
kann. Wenn der Werkzeughalter 17 an einer Frässpindel eingespannt ist, dreht
er sich um seine Mittelachse 19, während das Stoßwerkzeug 1 um seine Mittel
achse 18 im Werkzeughalter 17 frei drehbar gelagert ist.
Ein Werkzeughalter zur Aufnahme des in Fig. 2 gezeigten Stoßwerkzeuges
101 zur Fertigung eines Außen-Kreis-Keil-Profils entspricht prinzipiell ebenfalls
dem in Fig. 3 gezeigten Werkzeughalter 17. Ein solcher Werkzeughalter weist
nur eine größere Aufnahme zur Aufnahme des Flansches 116 des Stoßwerkzeu
ges 101 zur Fertigung eines Außen-Kreis-Keil-Profiles auf. Weiterhin ist ein solcher
Werkzeughalter derartig beschaffen, daß das Werkstück in das Innere des
Stoßwerkzeuges und somit auch des Werkzeugshalters eindringen kann.
Anhand von Fig. 4 ist nun die kinematische Bewegung eines Stoßwerk
zeuges 1 beim Fertigen eines Innen-Kreis-Keil-Profils gemäß dem erfindungs
gemäßen Verfahren gezeigt. In dem Werkstück 22 befindet sich bereits eine
vorgebohrte Bohrung 24. In diese Bohrung 24 wird das Stoßwerkzeug 1 hinein
bewegt. Die Mittelachse 19 des Werkzeughalters fluchtet mit der Mittelachse der
Bohrung 24. Die Mittelachse 18 des Stoßwerkzeuges 1 ist gegenüber der Mittel
achse 19 des Werkzeughalters derart geneigt, daß die beiden Achsen 18, 19
sich in einem Punkt der von der Schneide 4 des Stoßwerkzeuges 1 aufgespann
ten Ebene schneiden. Wird der Werkzeughalter um seine Mittelachse 19 relativ
zu dem Werkstück 22 gedreht und in einer Bewegung relativ zu dem Werkstück
22 auf dieses zubewegt, kommt das Stoßwerkzeug 1 mit seiner Schneide 4 mit
dem Werkstück 22 in Eingriff. Dadurch, daß das Stoßwerkzeug 1 in dem Werk
zeughalter frei drehbar gelagert ist, dreht sich das Stoßwerkzeug 1, wenn es
sich mit dem Werkstück 22 im Eingriff befindet, nicht mit dem Werkzeughalter
um dessen Mittelachse 19 mit, sondern führt lediglich eine Taumelbewegung
aus. Dies bedeutet, daß mit der Drehbewegung des Werkzeughalters um seine
Mittelachse 19 umlaufend immer nur ein kleiner Teil der Schneide 4 am Umfang
der Stirnfläche 2 des Stoßwerkzeuges 1 mit dem Werkstück 22 in Eingriff tritt,
wobei jeder einzelne Punkt der Schneide 4 immer wieder an derselben Stelle des
Querschnitts des Kreis-Keil-Profils mit dem Werkstück in Eingriff tritt. Aufgrund
der gleichzeitigen Vorschubbewegung des Werkzeughalters mit dem Stoßwerk
zeug 1 in Richtung des Werkstückes 22 führt der Teil der Schneide 4, der gerade
mit dem Werkstück 22 in Eingriff ist, jeweils eine Schnittbewegung in Vor
schubrichtung aus, wobei Material an der Innenseite der Bohrung 24 spanend
abgetragen wird. Aufgrund der Taumelbewegung des Stoßwerkzeuges 1 ist es
erforderlich, daß dessen Umfangsflächen geneigt sind, d. h. in Bezug auf die
Schneide 4 einen Freiwinkel α bilden. Diese Ausgestaltung führt dazu, daß das
Stoßwerkzeug 1 konisch ausgebildet ist, wobei sich die Schneide 4 am größeren
Radius des Stoßwerkzeuges 1 befindet. Der Freiwinkel α muß zumindest dem
Neigungswinkel der Mittelachse 18 des Stoßwerkzeuges 1 gegenüber der
Mittelachse 19 des Werkzeughalters entsprechen, da ansonsten das Stoßwerk
zeug 1 mit seinen Seiten bzw. Umfangsflächen, Freiflächen 10 in Fig. 1 und 2,
an das schon geschnittene Kreis-Keil-Profil im Werkstück 22 anstoßen und dieses
wieder zerstören würde. Soll ein Innen-Kreis-Keil-Profil, wie in Fig. 4 gezeigt, in
ein Sackloch eingebracht werden, so ist es erforderlich, daß die vorgebohrte
Bohrung 24 tiefer ist als das einzubringende Kreis-Keil-Profil, damit ausreichend
Raum vorhanden ist, um die anfallenden Späne aufzunehmen.
Die Herstellung eines Außen-Kreis-Keil-Profils erfolgt im wesentlichen
ebenfalls wie die zuvor beschriebene Herstellung eines Innen-Kreis-Keil-Profils.
Bei der Erzeugung eines Außen-Kreis-Keil-Profils weist das Werkstück eine
vorbearbeitete Außenfläche auf. Der Querschnitt des Werkstückes ist im wesent
lichen kreisförmig und hat einen Radius, der mindestens dem maximalen Abstand
des zu fertigenden Kreis-Keil-Profils von der Mittelachse des Werkstücks ent
spricht. Das vorgefertigte Werkstück kann beispielsweise ein Stangenmaterial
mit entsprechenden kreisförmigen Querschnitt sein und/oder durch Drehen
vorbearbeitet sein. Das Außen-Kreis-Keil-Profil wird nun dadurch erzeugt, daß ein
Stoßwerkzeug 101, wie in Fig. 2 gezeigt, entlang der Außenkontur des Werk
stückes in Richtung der Mittelachse des Werkstückes vorgeschoben wird.
Hierbei ist es wichtig, daß, wie anhand von Fig. 2 beschrieben, das Stoßwerk
zeug 101 an seiner Innenseite in einem Freiwinkel geneigte Freiflächen 110
aufweist, damit nicht aufgrund der Schrägstellung des Stoßwerkzeuges 101
gegenüber der Vorschubachse hinter der Schneide 104 liegende Umfangsflächen
der Innenkontur des Stoßwerkzeuges 101 in das schon gefertigte Kreis-Keil-Profil
eindringen oder an dieses anstoßen kann, was zu einer Zerstörung des schon ge
fertigten Profils führen würde.
Claims (11)
1. Verfahren zur Erzeugung eines Innen-Kreis-Keil-Profils in einer in einem
Werkstück (22) vorgefertigten Bohrung (24), wobei
der maximale Radius der Bohrung (24) kleiner oder gleich dem minimalen Abstand zwischen der Mittelachse der Bohrung (24) und dem zu fertigen den Kreis-Keil-Profil ist,
der dem Werkstück (22) zugewandte Randbereich (2) eines Stoßwerkzeu ges (1) eine äußere Kontur aufweist, die dem Querschnitt des zu fertigen den Kreis-Keil-Profils entspricht,
der Randbereich des Stoßwerkzeuges (1) als Schneide (4) ausgebildet ist, das Stoßwerkzeug (1) um seine Mittelachse (18) drehbar in einem Werk zeughalter (17) gelagert ist,
der Werkzeughalter (17) mit dem Stoßwerkzeug (1) und/oder das Werk stück (22) in einer Vorschubrichtung in Richtung der Mittelachse der Bohrung (24) derart bewegt werden, daß das Stoßwerkzeug (1), bei einer gleichzeitigen relativen Drehung zwischen dem Werkstück (22) und dem Werkzeughalter (17) um die Mittelachse der Bohrung (24), in die Bohrung (24) eindringt,
die Mittelachse (18) des Stoßwerkzeuges (1) gegenüber der Vorschubrich tung geneigt ist und
die an die Schneide (4) angrenzenden Umfangsflächen (10) des Stoßwerk zeuges (1) einen Freiwinkel (α) aufweisen, der zumindest dem Neigungs winkel des Stoßwerkzeuges (1) entspricht.
der maximale Radius der Bohrung (24) kleiner oder gleich dem minimalen Abstand zwischen der Mittelachse der Bohrung (24) und dem zu fertigen den Kreis-Keil-Profil ist,
der dem Werkstück (22) zugewandte Randbereich (2) eines Stoßwerkzeu ges (1) eine äußere Kontur aufweist, die dem Querschnitt des zu fertigen den Kreis-Keil-Profils entspricht,
der Randbereich des Stoßwerkzeuges (1) als Schneide (4) ausgebildet ist, das Stoßwerkzeug (1) um seine Mittelachse (18) drehbar in einem Werk zeughalter (17) gelagert ist,
der Werkzeughalter (17) mit dem Stoßwerkzeug (1) und/oder das Werk stück (22) in einer Vorschubrichtung in Richtung der Mittelachse der Bohrung (24) derart bewegt werden, daß das Stoßwerkzeug (1), bei einer gleichzeitigen relativen Drehung zwischen dem Werkstück (22) und dem Werkzeughalter (17) um die Mittelachse der Bohrung (24), in die Bohrung (24) eindringt,
die Mittelachse (18) des Stoßwerkzeuges (1) gegenüber der Vorschubrich tung geneigt ist und
die an die Schneide (4) angrenzenden Umfangsflächen (10) des Stoßwerk zeuges (1) einen Freiwinkel (α) aufweisen, der zumindest dem Neigungs winkel des Stoßwerkzeuges (1) entspricht.
2. Verfahren zur Erzeugung eines Außen-Kreis-Keil-Profils am äußeren Um
fang eines vorgefertigten Werkstückes, wobei
der maximale Radius des äußeren Umfangs des Werkstückes größer oder gleich dem maximalen Abstand zwischen der Mittelachse des Werkstüc kes und dem zu fertigenden Kreis-Keil-Profil ist,
der dem Werkstück zugewandte Randbereich (102) eines ringförmigen Stoßwerkzeuges (101) eine Innenkontur aufweist, die dem Querschnitt des zu fertigenden Kreis-Keil-Profils entspricht,
der Randbereich des Stoßwerkzeuges (101) als Schneide (104) ausge bildet ist,
das Stoßwerkzeug (101) um seine Mittelachse drehbar in einem Werk zeughalter gelagert ist,
der Werkzeughalter mit dem Stoßwerkzeug (101) und/oder das Werkstück in einer Vorschubrichtung in Richtung der Mittelachse des Werkstücks derart bewegt werden, daß das Werkstück, bei einer gleichzeitigen relati ven Drehung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeughalter um die Mittelachse des Werkstückes, in das Stoßwerkzeug (101) eindringt,
die Mittelachse des Stoßwerkzeuges (101) gegenüber der Vorschubrich tung geneigt ist und
die an die Schneide (104) angrenzenden Umfangsflächen (110) im Inneren des Stoßwerkzeuges einen Freiwinkel (α) aufweisen, der zumindest dem Neigungswinkel des Stoßwerkzeuges (101) entspricht.
der maximale Radius des äußeren Umfangs des Werkstückes größer oder gleich dem maximalen Abstand zwischen der Mittelachse des Werkstüc kes und dem zu fertigenden Kreis-Keil-Profil ist,
der dem Werkstück zugewandte Randbereich (102) eines ringförmigen Stoßwerkzeuges (101) eine Innenkontur aufweist, die dem Querschnitt des zu fertigenden Kreis-Keil-Profils entspricht,
der Randbereich des Stoßwerkzeuges (101) als Schneide (104) ausge bildet ist,
das Stoßwerkzeug (101) um seine Mittelachse drehbar in einem Werk zeughalter gelagert ist,
der Werkzeughalter mit dem Stoßwerkzeug (101) und/oder das Werkstück in einer Vorschubrichtung in Richtung der Mittelachse des Werkstücks derart bewegt werden, daß das Werkstück, bei einer gleichzeitigen relati ven Drehung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeughalter um die Mittelachse des Werkstückes, in das Stoßwerkzeug (101) eindringt,
die Mittelachse des Stoßwerkzeuges (101) gegenüber der Vorschubrich tung geneigt ist und
die an die Schneide (104) angrenzenden Umfangsflächen (110) im Inneren des Stoßwerkzeuges einen Freiwinkel (α) aufweisen, der zumindest dem Neigungswinkel des Stoßwerkzeuges (101) entspricht.
3. Verfahren zur Erzeugung eines Innen- oder Außen-Kreis-Keil-Profils nach
Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Neigungswinkel des Stoßwerkzeuges
gegenüber der Vorschubrichtung 1 Grad beträgt.
4. Verfahren zur Fertigung eines Innen- oder Außen-Kreis-Keil-Profils gemäß
einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem der maximale Radius
der Bohrung für ein Innen-Kreis-Keil-Profil 0,01 bis 0,1 mm kleiner als der
minimale Abstand des zu fertigenden Innen-Kreis-Keil-Profils von der
Mittelachse der Bohrung ist und der maximale Radius des äußeren Um
fangs des Werkstücks für ein Außen-Kreis-Keil-Profil 0,01 bis 0,1 mm
größer als der maximale Abstand des zu fertigenden Außen-Kreis-Keil-
Profils von der Mittelachse des Werkstückes ist.
5. Verfahren zur Fertigung eines Innen- oder Außen-Kreis-Keil-Profils gemäß
einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Drehzahl der
relativen Drehung zwischen dem Werkzeughalter (17) und dem Werkstück
(22) 200 bis 2000 U/min beträgt.
6. Verfahren zur Fertigung eines Innen- oder Außen-Kreis-Keil-Profils gemäß
einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem der Vorschub, mit
dem das Werkstück (22) und der Werkzeughalter (17) mit dem Stoßwerk
zeug (1; 101) aufeinanderzubewegt werden, 0,01 bis 0,1 mm pro Um
drehung beträgt.
7. Verfahren zur Fertigung eines Innen- oder Außen-Kreis-Keil-Profils gemäß
einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Werkstück (22)
und der Werkzeughalter (17) bereits beim Andrücken des Stoßwerkzeuges
(1; 101) eine Drehbewegung relativ zueinander ausführen.
8. Verfahren zur Fertigung eines Innen- oder Außen-Kreis-Keil-Profils gemäß
einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Drehung des
Werkstückes (22) gegenüber dem Werkzeughalter (17) in Richtung zur
Übergangskante rmin zu rmax gegen die Schulter des Kreis-Keil-Profils er
folgt.
9. Verfahren zur Fertigung eines Innen- oder Außen-Kreis-Keil-Profils gemäß
einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Werkstück (22)
oder der Werkzeughalter (17) eine Drehbewegung ausführt.
10. Verfahren zur Fertigung eines Innen- oder Außen-Kreis-Keil-Profils gemäß
einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem der Werkzeughalter
(17) mit dem Stoßwerkzeug (1; 101) oder das Werkstück (22) eine Vor
schubbewegung ausführt.
11. Verfahren zur Fertigung eines Innen- oder Außen-Kreis-Keil-Profils gemäß
einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem der dem Werkstück
(22) zugewandte Randbereich (2; 102) entlang der Schneide (4; 104) des
Stoßwerkzeuges (1; 101) in einem Spanwinkel (γ) geneigt ist, wobei der
Spanwinkel (γ) vorzugsweise positiv ist und bevorzugt zwischen 6° und
8° liegt.
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| DE1998104578 DE19804578C1 (de) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | Verfahren zur Erzeugung eines Kreis-Keil-Profils |
| PCT/EP1999/000770 WO1999039855A1 (de) | 1998-02-05 | 1999-02-04 | Verfahren zur erzeugung eines kreis-keil-profils |
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| DE1998104578 DE19804578C1 (de) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | Verfahren zur Erzeugung eines Kreis-Keil-Profils |
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| DE1998104578 Expired - Fee Related DE19804578C1 (de) | 1998-02-05 | 1998-02-05 | Verfahren zur Erzeugung eines Kreis-Keil-Profils |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102009030821A1 (de) * | 2009-06-26 | 2010-12-30 | Wolfgang Pflieger | Werkzeug zum Herstellen eines Innenmehrkants |
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1998
- 1998-02-05 DE DE1998104578 patent/DE19804578C1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1999-02-04 AU AU27237/99A patent/AU2723799A/en not_active Withdrawn
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Also Published As
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| AU2723799A (en) | 1999-08-23 |
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