DE19942542A1

DE19942542A1 - Stock-removing process producing grooves in round component uses disc milling tools to provide first set of grooves and then second set of grooves when component part is turned about corresponding rotary angle

Info

Publication number: DE19942542A1
Application number: DE1999142542
Authority: DE
Inventors: Bernhard Stephan; Joerg Lampe
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2001-03-08

Abstract

A preset number of grooves are provided simultaneously and the component part is turned about a rotary angle corresponding at least to two grooves. The grooves are produced by disc milling tools mounted on a common shaft. Independent claim describes device where several tools (6) each having the width of a groove are set side by side and move uniformly to produce a first number of grooves and are then turned to produced next set of grooves

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanabhebenden Erzeugung von zur Abtastung mittels eines Sensors vorge sehenen, um ein vorgesehenes Maß voneinander beabstande ten Nuten in einem runden Bauteil, insbesondere einem in einem Antriebsstrang einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges anzuordnenden Bauteil. Die Erfindung be trifft zudem eine Vorrichtung zur spanabhebenden Erzeu gung von zur Abtastung mittels eines Sensors vorgesehenen Nuten in einem runden Bauteil, insbesondere einem in ei nem Antriebsstrang einer Brennkraftmaschine eines Kraft fahrzeuges anzuordnenden Bauteil, mit einem der Breite der einzelnen Nuten entsprechenden Werkzeug, und mit ei ner Dreheinrichtung zur Relativverdrehung des Bauteils gegenüber dem Werkzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung ein drehbares Bauteil, insbesondere in einem Antriebs strang einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges an zuordnendes Bauteil mit einer Anzahl von zur Abtastung von einem Sensor vorgesehenen Nuten. The invention relates to a method for machining Generation of pre-for scanning using a sensor seen to be spaced apart by an intended amount ten grooves in a round component, especially one in a drive train of an internal combustion engine Motor vehicle component to be arranged. The invention be also meets a device for machining provision of for scanning by means of a sensor Grooves in a round component, especially one in an egg nem drive train of an internal combustion engine of a power Vehicle to be arranged component, with a width tool corresponding to the individual grooves, and with egg ner rotating device for relative rotation of the component towards the tool. The invention further relates to a rotatable component, especially in a drive strand of an internal combustion engine of a motor vehicle assignable component with a number of for scanning grooves provided by a sensor.

Bei Brennkraftmaschinen heutiger Kraftfahrzeuge wird häu fig in einem Schwungrad oder einer Kupplung eine Außen verzahnung angeordnet, die sich mittels eines induktiven oder optischen Sensors abtasten läßt. Mittels der Signale des Sensors kann beispielsweise die Drehzahl oder eine Ungleichförmigkeit der Brennkraftmaschine sowie der Kur belwellenwinkel ermittelt werden. Die Außenverzahnung bei bekannten Brennkraftmaschinen wird meist mittels eines einzelnen Scheibenfräsers erzeugt, der Nut für Nut in das entsprechende Bauteil fräst. Dies führt jedoch zu einem sehr großen Zeitaufwand für die Erzeugung der Außenver zahnung, da das Werkzeug und das zu bearbeitende Bauteil für jede einzelne Nut zueinander eine axiale und eine ra diale Relativbewegung ausführen müssen. Hierdurch gestal tet sich die Fertigung des Bauteils sehr kostenintensiv.In internal combustion engines of today's motor vehicles is becoming common fig in an outer flywheel or clutch gearing arranged by means of an inductive or optical sensor. By means of the signals the sensor can, for example, the speed or a Irregularity of the internal combustion engine and the cure Belwellewinkel be determined. The external toothing at known internal combustion engines is usually by means of a single disc milling cutter, the groove by groove in the milling the corresponding component. However, this leads to one very large expenditure of time for the generation of the external ver serration because the tool and the component to be machined one axial and one ra for each individual groove diale must perform relative movement. Hereby designed the production of the component is very cost-intensive.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es be sonders kostengünstig anzuwenden ist. Weiterhin soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die eine besonders kosten günstige Erzeugung der Außenverzahnung in dem Bauteil er möglicht. Zudem soll ein besonders kostengünstig her stellbares Bauteil mit abtastbaren Nuten gestaltet wer den.The problem underlying the invention is a method of the type mentioned so that it be is particularly economical to use. Furthermore, a Device are created that cost a particularly favorable generation of the external toothing in the component possible. In addition, a particularly inexpensive adjustable component with scannable grooves the.

Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß eine vorgesehene Anzahl der Nuten gleichzeitig erzeugt wird und daß das Bauteil zur Erzeugung einer zweiten Anzahl Nuten um zumindest einen zweier Nuten ent sprechenden Drehwinkel gedreht wird.The first-mentioned problem is thereby ge according to the invention triggers that a designated number of grooves simultaneously is generated and that the component for generating a ent number of grooves by at least one of two grooves speaking rotation angle is rotated.

Durch diese Gestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Drehbewegung des Bauteils gegenüber dem Werk zeug erst dann erforderlich, nachdem mehrere Nuten ge fräst wurden. Deshalb erfordert die Erzeugung einer Au ßenverzahnung auf dem zu bearbeitenden Bauteil einen be sonders geringen Zeitaufwand und gestaltet sich daher be sonders kostengünstig.By designing the method according to the invention becomes a rotational movement of the component in relation to the work Stuff required only after several grooves were milled. Therefore, the creation of an Au requires external toothing on the component to be machined particularly low expenditure of time and is therefore designed particularly inexpensive.

Zur weiteren Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfah rens trägt es bei, wenn die Nuten mittels auf einer ge meinsamen Welle angeordneten Scheibenfräsern erzeugt wer den. Hierdurch werden Nuten mit der Breite der Scheiben fräser erzeugt. Durch eine entsprechende Beabstandung der Scheibenfräser läßt sich die Breite der zwischen den Nu ten in dem Bauteil verbleibenden Stege festlegen. Eine Unsymmetrie am Nutgrund wirkt sich hierbei nicht nachtei lig aus, da der Sensor die Abmessungen der Nuten und der Stege an der Oberfläche des Bauteils abtastet. Die Anzahl der gleichzeitig zu fertigenden Nuten ist abhängig von deren Abmessungen und dem Durchmesser des Bauteils. Bei Schwungrädern von Brennkraftmaschinen heutiger Kraftfahr zeuge lassen sich beispielsweise drei oder vier Nuten gleichzeitig fräsen.To further simplify the procedure according to the invention rens it helps if the grooves are on a ge who created the common shaft arranged milling cutters the. This creates grooves with the width of the washers milling cutter generated. By appropriate spacing of the Disc milling cutter can be the width of the between the nu Specify the remaining webs in the component. A Asymmetry at the bottom of the groove does not have a disadvantage lig out, since the sensor measures the dimensions of the grooves and Traces webs on the surface of the component. The number the grooves to be produced at the same time depends on their dimensions and the diameter of the component. At Flywheels of today's internal combustion engine For example, three or four grooves can be used milling at the same time.

Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung einer Vorrichtung, die eine besonders kostengünstige Erzeugung der Außenverzahnung in dem Bauteil ermöglicht, wird er findungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere, jeweils die Breite einer Nut aufweisende Werkzeuge nebeneinander an geordnet und zur Erzeugung einer ersten Anzahl der Nuten gleichförmig bewegbar sind und daß nach der Erzeugung der ersten Anzahl der Nuten die Dreheinrichtung zur Relativ verdrehung des Bauteils gegenüber den Werkzeugen um einen der ersten Anzahl der Nuten entsprechenden Drehwinkel ge staltet ist.The second problem, namely the creation of a Device that is a particularly inexpensive generation the external toothing in the component, it will solved according to the invention in that several, each the Width of a grooving tool side by side ordered and to generate a first number of grooves are uniformly movable and that after the generation of first number of grooves, the rotating device relative rotation of the component relative to the tools by one the rotation angle corresponding to the first number of grooves is designed.

Durch diese Gestaltung lassen sich mehrere Nuten gleich zeitig in das Bauteil einarbeiten und damit das Bauteil bei einer geringen Anzahl von Verdrehungen gegenüber den Werkzeugen fertigen. Deshalb lassen sich die Nuten mit besonders geringem Zeitaufwand und damit kostengünstig in das Bauteil einarbeiten.With this design, several grooves can be made the same Work into the component at an early stage and thus the component with a small number of twists compared to the Manufacture tools. Therefore the grooves can be used particularly low expenditure of time and therefore inexpensive in incorporate the component.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestaltet sich konstruk tiv besonders einfach, wenn die Werkzeuge scheibenförmig gestaltet sind.The device according to the invention is constructive tiv especially easy if the tools are disc-shaped are designed.

Die scheibenförmigen Werkzeuge könnten beispielsweise als Schleifscheiben gestaltet sein. Die erfindungsgemäße Vor richtung ermöglicht jedoch besonders schnelle und damit kostengünstige Erzeugung der Nuten, wenn die scheibenför migen Werkzeuge jeweils als nebeneinander auf einer An triebswelle angeordnete Scheibenfräser ausgebildet sind. Diese Scheibenfräser lassen sich einzeln entsprechend den vorgesehenen Abmessungen der Nuten auf der Antriebswelle anordnen und beispielsweise mit Zwischenringen auf Ab stand halten.The disk-shaped tools could, for example, be used as Be designed grinding wheels. The invention before However, direction enables particularly fast and therefore inexpensive production of the grooves when the disc-shaped tools as side by side on one type drive shaft arranged disc milling cutter are formed. These side milling cutters can be individually according to the provided dimensions of the grooves on the drive shaft arrange and for example with intermediate rings on Ab withstand.

Eine Schwächung der zu den von den äußeren Werkzeugen er zeugten Nuten angrenzenden Stege läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die äußeren scheibenförmigen Werkzeuge eine Fase aufweisen.A weakening to that of the external tools he created grooves adjacent webs can be according to one other advantageous development of the invention simply avoid if the outer disc-shaped tools have a chamfer.

Eine Schwächung der topf- oder rohrförmig gestalteten Bauteile durch die mittleren scheibenförmigen Werkzeuge läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vermeiden, wenn die mittleren scheibenför migen Werkzeuge einen kleineren Durchmesser haben als die äußeren Werkzeuge.A weakening of the pot-shaped or tubular Components through the middle disc-shaped tools can be according to another advantageous development Avoid the invention when the middle disc tools have a smaller diameter than that external tools.

Das drittgenannte Problem, nämlich die Schaffung eines besonders kostengünstig herstellbaren Bauteils mit ab tastbaren Nuten, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere einander benachbarter Nuten von einer gemeinsamen Tangente des Bauteils aus gesehen hinterschneidungsfrei gestaltet sind.The third problem, namely the creation of a component that can be produced particularly cost-effectively palpable grooves, is solved according to the invention in that several adjacent grooves from a common one Tangent of the component seen from undercut are designed.

Durch diese Gestaltung lassen sich mehrere Nuten von ei ner Seite her in einem Arbeitsgang in das Bauteil einar beiten. Eine einzelne Fertigung der Nuten wie bei dem be kannten Bauteil ist daher nicht erforderlich. Das Bauteil läßt sich daher besonders kostengünstig fertigen. Da Sen soren ohnehin die Abmessungen der Nuten und der zwischen den Nuten verbleibenden Stege an der Oberfläche des Bau teils abtasten, wirkt sich bei diesem Anwendungsfall eine Unsymmetrie am Nutgrund nicht nachteilig aus.This design allows multiple grooves from egg Insert it into the component in one step work. A single production of the grooves as with the be Known component is therefore not necessary. The component can therefore be manufactured particularly inexpensively. Because Sen anyway the dimensions of the grooves and the between the grooves remaining webs on the surface of the building partly feel, in this application a Asymmetry at the bottom of the groove does not disadvantageously.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention permits numerous embodiments. For There are two more to clarify its basic principle of shown in the drawing and are below described. This shows in

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes, in einem Antriebs strang einer Brennkraftmaschine anzuordnendes Schwungrad, Fig. 1 shows an inventive, in a drive of an internal combustion engine to be arranged continuously flywheel,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Nuten in dem Schwungrad aus Fig. 1, Fig. 2 shows an inventive device for producing grooves in the flywheel of FIG. 1,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungs gemäßen Vorrichtung aus Fig. 2. Fig. 3 shows a further embodiment of the device according to the Invention in FIG. 2.

Fig. 1 zeigt ein zur Montage in einem Antriebsstrang ei ner Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges vorgesehenes Schwungrad. Das Schwungrad hat an seinem äußeren Umfang eine Außenverzahnung 1 für einen Anlasser und einen Kranz Nuten 2. Diese Nuten 2 begrenzen seitlich jeweils Stege 3. Die Nuten 2 und die Stege 3 weisen jeweils eine vorge sehene Breite auf und dienen der Abtastung mittels eines schematisch dargestellten Sensors 4. Der Sensor 4 erzeugt bei einem Vorbeibewegen einer der Stege 3 oder einer der Nuten 2 ein elektrisches Signal. Mittels der Signale des Sensors 4 kann beispielsweise die Drehzahl oder eine ün gleichförmigkeit der Brennkraftmaschine sowie der Kurbel wellenwinkel ermittelt werden. Der Sensor 4 kann bei spielsweise zur optischen oder induktiven Erfassung der Stege 3 und der Nuten 2 ausgebildet sein. Fig. 1 shows a flywheel provided for mounting in a drive train of an internal combustion engine of a motor vehicle. The flywheel has external teeth 1 for a starter and a ring of grooves 2 on its outer circumference. These grooves 2 laterally delimit webs 3 . The grooves 2 and the webs 3 each have a width provided and are used for scanning by means of a schematically represented sensor 4 . When one of the webs 3 or one of the grooves 2 moves past, the sensor 4 generates an electrical signal. By means of the signals from the sensor 4 , for example, the speed or a nonuniformity of the internal combustion engine and the crank shaft angle can be determined. The sensor 4 can be designed for example for optical or inductive detection of the webs 3 and the grooves 2 .

Fig. 2 zeigt das Schwungrad der Brennkraftmaschine aus Fig. 1 bei der Fertigung zweier Nuten 2b mittels einer Fräsvorrichtung. Die Fräsvorrichtung hat zwei als Schei benfräser ausgebildete und auf einer gemeinsamen An triebswelle 5 angeordnete Werkzeuge 6. Diese Werkzeuge 6 werden von einem Distanzring 8 auf einen vorgesehenen Ab stand zueinander gehalten und erzeugen jeweils eine Nut 2 in dem Schwungrad. Weiterhin ist in der Zeichnung strich punktiert eine parallel zu der Achse der Antriebswelle 5 verlaufende Tangente 7b der Schwungscheibe dargestellt. Von der Tangente 7b aus gesehen sind die beiden von den Werkzeugen 6 erzeugten Nuten 2b jeweils hinterschnei dungsfrei gestaltet. In der Zeichnung sind zwei weitere Tangenten 7a, 7c dargestellt. Nach einer Drehung der Schwungscheibe derart, daß diese Tangenten 7a, 7c gegen über der Achse der Antriebswelle 5 parallel ausgebildet sind, lassen sich jeweils zwei weitere Nuten 2a, 2c mit tels der Werkzeuge 6 erzeugen. Bei der Fertigung der Nu ten 2 werden die Werkzeuge 6 und das Schwungrad zunächst aufeinander zubewegt und dabei zwei Nuten 2 erzeugt. An schließend werden die Werkzeuge 6 und das Schwungrad aus einanderbewegt und das Schwungrad relativ zu den Werkzeu gen 6 um einen zwei Nuten 2 entsprechenden Drehwinkel verdreht. Dabei wird die nächste in der Zeichnung darge stellte Tangente 7 parallel zu der Achse der Antriebswel le 5 ausgerichtet. Anschließend werden die Werkzeuge 6 und die Schwungscheibe zur Erzeugung der nächsten beiden Nuten 2 aufeinander zubewegt. Fig. 2 shows the flywheel of the internal combustion engine from Fig. 1 in the manufacture of two grooves 2 b by means of a milling device. The milling device has two benfräser trained as disc and arranged on a common drive shaft 5 to tools 6th These tools 6 are held by a spacer ring 8 to an intended Ab from each other and each produce a groove 2 in the flywheel. Furthermore, a dashed line 7 b of the flywheel running parallel to the axis of the drive shaft 5 is shown in dash-dotted lines. Seen from the tangent 7 b, the two grooves 2 b produced by the tools 6 are each designed without undercuts. In the drawing, two further tangents 7 a, 7 c are shown. After rotation of the flywheel in such a way that these tangents 7 a, 7 c are formed parallel to the axis of the drive shaft 5 , two further grooves 2 a, 2 c can be produced by means of the tools 6 . In the manufacture of the Nu ten 2 , the tools 6 and the flywheel are first moved towards each other and thereby two grooves 2 are generated. At closing, the tools 6 and the flywheel are moved from one another and the flywheel is rotated relative to the tools 6 by an angle corresponding to two grooves 2 . The next in the drawing shown Darge tangent 7 is aligned parallel to the axis of Antriebswel le 5 . The tools 6 and the flywheel are then moved towards one another to produce the next two grooves 2 .

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Fräsvor richtung mit vier mit einem vorgesehenen Abstand neben einander angeordneten, als Scheibenfräser ausgebildeten Werkzeugen 9, 10. Hierdurch lassen sich gleichzeitig vier Nuten 11b in die Schwungscheibe fräsen. Das Verfahren zur Erzeugung der Nuten 11 entspricht dem in Fig. 2 be schriebenen Verfahren. In der Zeichnung sind strichpunk tiert mehrere Tangenten 12 dargestellt, von denen aus ge sehen jeweils vier Nuten 11 hinterschneidungsfrei gestal tet sind. Die beiden mittleren Scheibenfräser 10 weisen einen kleineren Durchmesser auf als die beiden äußeren Scheibenfräser 9. Die beiden äußeren Scheibenfräser 9 ha ben an ihrer Außenseite jeweils eine Fase 13, 14. Durch die Fase 13, 14 wird verhindert, daß in diesem Bereich Bodenbereiche aneinandergrenzender Nuten 11 sehr nahe beisammen angeordnet sind und damit das Schwungrad schwä chen. Fig. 3 shows a further embodiment of the Fräsvor direction with four arranged next to each other with a designated distance, designed as a disc cutter 9 , 10th Thereby can be simultaneously four grooves 11b in the milling flywheel. The method for producing the grooves 11 corresponds to the method described in FIG. 2. In the drawing, several tangents 12 are shown in dash-dot lines, from which each see four grooves 11 are undercut-free. The two middle side milling cutters 10 have a smaller diameter than the two outer side milling cutters 9 . The two outer side milling cutters 9 ha each have a chamfer 13 , 14 on their outside. The chamfer 13 , 14 prevents that in this area floor areas of adjacent grooves 11 are arranged very close together and thus weaken the flywheel.

Die Breite der Werkzeuge 6, 9, 10 der Fräsvorrichtungen aus den Fig. 2 und 3 und deren Abstände zueinander sind so bemessen, daß die Nuten 2, 11 jeweils dieselben Abmessungen in Umfangsrichtung aufweisen. Das heißt, daß die Bogenmaße jeder der Nuten 2, 11 unabhängig von dem Werkzeug, von dem sie erzeugt sind, jeweils dieselben Be träge haben.The width of the tools 6 , 9 , 10 of the milling devices from FIGS . 2 and 3 and their spacing from one another are dimensioned such that the grooves 2 , 11 each have the same dimensions in the circumferential direction. This means that the radians of each of the grooves 2 , 11 have the same amounts regardless of the tool from which they are produced.

Claims

1. A method for the machining of Abta stung by means of a sensor provided to a vorese henes spaced grooves in a round component, in particular in a drive train of an internal combustion engine of a motor vehicle component, characterized in that an intended number of grooves is generated simultaneously and that the construction is rotated to produce a second number of grooves by at least at least two grooves corresponding angle of rotation.

2. The method according to claim 1, characterized in that arrange the grooves by means of a common shaft disc milling cutters.

3. Device for the machining of grooves provided for scanning by means of a sensor in a round component, in particular in a drive train of an internal combustion engine of a motor vehicle, with a component corresponding to the width of the individual grooves, and with a rotary device for Relative rotation of the component relative to the tool, characterized in that a plurality of tools ( 6 , 9 , 10 ), each having the width of a groove ( 2 , 11 ), are arranged next to one another and can be moved uniformly to produce a number of the grooves ( 2 , 11 ) and that after the generation of the first number of grooves ( 2 , 11 ) the rotating device for the relative rotation of the component relative to the tools ( 6 , 9 , 10 ) is designed by an angle of rotation corresponding to the first number of grooves ( 2 , 11 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the tools ( 6 , 9 , 10 ) are disc-shaped.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the tools ( 6 , 9 , 10 ) are each formed as benfräs arranged next to each other on a drive shaft ( 5 ) Schei.

6. The device according to at least one of claims 3 to 5, characterized in that the outer tools ( 9 ) have a chamfer ( 13 , 14 ).

7. The device according to at least one of claims 3 to 6, characterized in that the middle scheibenför shaped tools ( 10 ) have a smaller diameter than the outer tools ( 9 ).

8. Rotatable component, in particular in a drive train of an internal combustion engine of a motor vehicle to be assigned component with a number of grooves provided for scanning by a sensor, characterized in that several mutually adjacent grooves ( 2 , 11 ) of a common tangent ( 7 , 12 ) of the component are designed without any undercuts.