DD291259A5 - METHOD FOR PRODUCING RING-FORMED PARTS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung profilierter Ringe aus Rohrmaterial, beispielsweise fuer die Fertigung von Waelzlagerringen in einem groszen Abmessungsbereich. Die wesentlichen Merkmale der Erfindung bestehen darin, dasz von dem in einer einer Walzeinrichtung zugeordneten spanabhebenden Bearbeitungseinrichtung fest eingespannten Rohr nach der umformenden Profilierung der Ring vollstaendig abgesprengt oder abgestochen und im verbleibenden gespannten Zustand spanend fertigbearbeitet wird. Innerhalb der Walzeinrichtung erfolgen gleichzeitig oder nacheinander das Walzeinstechen und/oder das Axialprofilrohrwalzen sowie das Absprengen bzw. in der spanabhebenden Bearbeitungseinrichtung alternativ zum Absprengen ein Abstechen. Fig. 2{Ring, profiliert; Waelzlagerring; Walzeinrichtung; Bearbeitungseinrichtung, spanabhebend; Rohr, eingespannt; Walzeinstechen; Axialprofilrohrwalzen; Absprengen; Abtrennen; Herstellungsverfahren, umformend, spanabhebend}In particular, the invention relates to the production of profiled rings of pipe material, for example for the production of rolling bearing rings in a large dimensional range. The essential features of the invention consist in the fact that the ring is completely blasted or torn off by the tube firmly clamped by the metal-cutting machine associated with a rolling device after the deforming profiling, and machined in the remaining tensioned state. Within the rolling device, roll grooving and / or axial profiled tube rolling as well as blasting off or cutting off in the cutting machining device take place simultaneously or successively as an alternative to breaking off. Fig. 2 {ring, profiled; Waelzlagerring; Rolling device; Machining equipment, machining; Pipe, clamped; Walzeinstechen; Axialprofilrohrwalzen; blasting; Split off; Manufacturing process, reshaping, machining}

Description

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an je einem Ausfuhrungsbeispiel zur Bearbeitung eines Radialrillenkugellagerinnenringes und eines Kegelrollenlagerinnenringes erläutert.The invention will be explained below in each case an exemplary embodiment for machining a radial groove ball bearing inner ring and a tapered roller bearing inner ring.

Aus der zugehörigen Zeichnung ist die schematische Darstellung des Arbeitsraumes einer speziellen Fertigungszelle auf der Basis einer Profilwalzmaschine und eines Vierspindel-Frontdrehautomaten mit den entsprechenden umformenden Arbeitsoperationen bzw. spanenden Arbeitsoperationen in den Spindellagen I bis IV ersichtlich.From the accompanying drawing, the schematic representation of the working space of a special manufacturing cell on the basis of a profile rolling machine and a four-spindle automatic lathe with the corresponding forming work operations or machining operations in the spindle positions I to IV can be seen.

Es zeigenShow it

Fig. 1: . die Arbeitsoperation Axialprofilrohrwalzen und Walzeinstechen mit kombinierten Profil-Einstechwalzwerkzeug zur Herstellung eines Radialrillenkugellagerinnenringes;Fig. 1:. the working operation Axialprofilrohrwalzen and roll grooving with combined profile grooving tool for producing a radial grooved ball bearing inner ring;

Fig. 2: die Arbeitsoperation Absprengen mittels Trennwalzwerkzeuges in Spindellage I;Fig. 2: the working operation blasting by means of Trennwalzwerkzeuges in spindle position I;

Fig. 3 bis S: die spanenden Arbeitsoperationen des Radialrillenkugellagerinnenringes in Spindellagen Il bis IV; Fig. β: die Arbeitsoperation Axialprofilrohrwalzen mittels Profilwalzwerkzeuges zur Herstellung eines3 to S: the machining operations of the radial groove ball bearing inner ring in spindle positions II to IV; Fig. Β: the working operation Axialprofilrohrwalzen means profile roll tool for producing a

Kegelrollenlagerinnenringes; Fig. 7: die Arbeitsoperation Abstechen mittels Abstechdrehwerkzeuges sowie Außenkonturdrehen mittelsTapered roller bearing inner ring; Fig. 7: the working operation parting off by means of parting turning tool and outer contour turning means

Profildrehwerkzeuges in Spindellage I; Fig. 8 bis 10: die spanenden Arbeitsoperationen des Kegelrollenlagerinnenringes in Spindellagen Il bis IV.Profile turning tool in spindle position I; 8 to 10: the machining operations of the tapered roller bearing inner ring in spindle layers II to IV.

Der Fertigungsablauf zur Bearbeitung eines Radialrillenkugeilagerinnenringes gestaltet sich wie folgtiFig. 1 bis 5):The manufacturing process for machining a radial groove ball bearing inner ring is as follows. 1 to 5):

Im umformenden Bearbeitungskomplex, der mit einer Profilwalzmaschine realisiert wird, wird ein Rohr 2 zunächst durch Axialprofilrohrwalzen und Walzeinstechen mittels kombinierten Profil-Einstechwalzwerkzeuges 1 entsprechend det AuCenkontur des Kugellagerinnenringes profiliert (Fig. 1). Nach Vorschub des Rohres 2 und dessen Spannen am bereits durch Walzen bearbeiteten Rohrende erfolgt das Absprengen des Ringes 5 vom Rohr 2 mittels Trennwalzwerkzeug 3. Dieses weist einen Spitzenwinkel zwischen 45°...90° auf und greift in dem durch Walzeinstechen vorprofilierten Einstich an (Fig.2).In the forming machining complex, which is realized with a profile rolling machine, a tube 2 is first profiled by Axialprofilrohrwalzen and roll grooving by means of combined profile grooving tool 1 according to AuCenkontur the ball bearing inner ring (Fig. 1). After advancement of the tube 2 and its clamping on the already machined by rolling tube end, the ring 5 is broken off the tube 2 by means of a separating roller 3. This has a point angle between 45 ° ... 90 ° and engages in the pre-profiled by roll grooving puncture ( Figure 2).

Axialprofilrohrwalzen, Walzeinstechen sowie Absprengen werden gleichzeitig in der Spindellage I durchgeführt, wobei der Fing 5 sich in einem Spannfutter 4 befindet. Mit dem Absprengen des Ringes 5 vom Rohr 2 wird dieser vollständig in den spanenden Bearbeitungskomplex überführt, der im vorliegenden Fall mit einem Vierspindel-Frontdrehautomaten realisiert wird. Hier wird der Ring 5 durch Drehen in den Spindellagen Il bis IV einschließlich Wenden des Werkstückes wie folgt fertigbearbeitet (Fig.3 bis 5):Axialprofilrohrwalzen, roller grooving and blasting are performed simultaneously in the spindle position I, wherein the finger 5 is located in a chuck 4. With the blowing off of the ring 5 from the pipe 2 this is completely transferred to the machining complex, which is realized in the present case with a four-spindle automatic lathe. Here, the ring 5 is finished by turning in the spindle positions II to IV including turning of the workpiece as follows (Fig.3 to 5):

Nach der Arbeitsoperation Innen-Ausdrehen (Vordrehen) der Bohrung mittels Innen-Ausdrehwerkzeuges 6 sowie Plandrehen der ersten Ringstirnseite mittels Plandr^hwerkzeuges 7 in der Spindellage Il (Fig. 3) folgt die Arbeitsoperation Innen-Ausdrehen (Fertigdrehen) der Bohrung mittels Innenausdrehwerkzeuges 6 sowie Innen-Anfasen der ersten Ringstirnseite mittels Profildrehwerkzeuges 8 in Spindellage III (Fig.4). Schließlich folgt die Arbeitsoperation Plandrehen der zweiten Ringstirnseite mittels Plandrehwerkzeuges 7 sowie Innen-Anfasen der zweiten Ringstirnseite mittels Profildrehwerkzeuges 8 In der Spindellage IV (Fig.. 5).After the work operation inside-turning (pre-turning) the bore by means of internal boring tool 6 and facing the first ring face by means of Plandr ^ hwerkzeuges 7 in the spindle position Il (Figure 3), the work operation inside-turning (finish turning) of the bore by Innenausdrehwerkzeuges 6 and Internal chamfering of the first annular end face by means of profile turning tool 8 in spindle position III (Figure 4). Finally, the working operation facing the second annular face side by means of facing tool 7 and internal chamfering of the second annular face side by means of profile turning tool 8 in the spindle position IV (Fig .. 5).

Der Fertigungsablauf zur Bearbeitung eines Kegelrollenlagerinnenringes gestaltet sich wie folgt (Fig. 5 bis 10):The manufacturing process for machining a tapered roller bearing inner ring is as follows (FIGS. 5 to 10):

Im umformenden Bearbeitungskomplex wird das Rohr 2 zunächst durch Axialprofilrohrwalzen mittels Profilwalzwerkzeuges 13 bei Verwendung eines Domes 9 profiliert (Fig. 6). Anschließend erfolgt das Herausziehen des Domes 9 bei gleichzeitigem Vorschieben des Rohres 2. Nach dessen Aufnahme im Spannfutter 4 erfolgt die Bearbeitung der Außenkontur durch Außenkonturdrehen mittels Profildrehwerkzeuges 11 sowie das Abstechen des Ringes 5 mittels Abstechdrehwerkzeuges 10In the forming processing complex, the tube 2 is first profiled by Axialprofilrohrwalzen by means of profile rolling tool 13 when using a dome 9 (Fig. 6). After its removal in the chuck 4, the machining of the outer contour by external contour turning by means of profiled turning tool 11 and the tapping of the ring 5 by means of Abstechdrehwerkzeuges 10 takes place

Die weitere spanende Fertigbearbeitung wird analog zum Radialrillenkugellagerinnenring durchgeführt (Fig.8 bis 10).The further machining finishing is carried out analogously to the radial groove ball bearing inner ring (Figure 8 to 10).

In Spindellage Il erfolgen das Innen-Ausdrehen (Vordrehen) der Bohrung mittels Innen-Ausdrehwerkzeuges 6 sowie das Plandrehen der ersten Ringstirnseite mittels Plandrehwerkzeuges 7 zuzüglich des Freistechens des großen Bordes mittels Profildrehwerkzeuges 12 (Fig. 8). Daran schließen sich in Spindellage III die Arbeitsoperationen Innen-Ausdrehen (Fertigdrehen) der Bohrung mittels Innen-Ausdrehwerkzeuges 6 sowie Innen-Anfasen der ersten Ringstirnseite mittels Profildrehwerkzeuges 8 an (Fig. 9). Nach Umspannen des Werkstückes von außen auf innen erfolgen die abschließenden Arbeitsoperationen Plandrehen der zweiter, rtingstirnueite mittels Plandrehwerkzeuges 7 sowie Innen-Anfasen der zweiten Ringstirnseite mittels Profildreh> /erkzeuges 3 in Spindellage IV (Fig. 10).In spindle position II, the inner boring (pre-turning) of the bore by means of internal boring tool 6 and the facing of the first annular end side by means of facing tool 7 plus the free edge of the large board done by profile turning tool 12 (Fig. 8). This is followed in Spindellage III, the work operations inside-turning (finish turning) of the bore by means of internal Ausdrehwerkzeuges 6 and inner chamfering the first annular face by means of profile turning tool 8 (Fig. 9). After the workpiece has been clamped from the outside to the inside, the final working operations face turning of the second, rtingstirnueite means of facing tool 7 and internal chamfering of the second annular face by means Profertreh> / erkzeuges 3 in spindle position IV (Fig. 10).

Während beim Axialprofilrohrwalzen und/oder Walzeinstechen ohne Dorn die Spindellage I lediglich zum Spannen wahlweise innen oder außen des bereits bearbeiteten Rohrendes genutzt wird, kann insbesondere beim Walzen mit Dorn, vorzugsweise bei der Bearbeitung von Kegelrollenlagerinnenringen, nach dessen Zurückfahren in Ausgangsstellung in dieser Spindellage yternativ zum Walzeinstechen bzw. Absprengen ein Abstechen des Ringes vom Rohr mittels Abstechdrehwerkzeuges 10 erfolgen. Insbesondere bei Kegelrollenlagerinnenringen, wo sich teilweise eine spanende Fertig- bzw. Nachbearbeitung der Außenkontur des Ringes erforderlich macht, steht hierfür gleichfalls Spindellage I zur Verfugung (Fig. 7).While in the Axialprofilrohrwalzen and / or roll grooving without mandrel, the spindle position I is used only for clamping either inside or outside of the already machined pipe end, especially when rolling with mandrel, preferably in the processing of tapered roller bearing inner rings, after its return to the starting position in this spindle position alternately to Roller grooving or breaking off a cut off of the ring from the pipe by means of parting turning tool 10. In particular with tapered roller bearing inner rings, where partial machining or finishing of the outer contour of the ring is required, spindle position I is also available for this purpose (FIG. 7).

Claims (1)

Verfahren zur Herstellung ringförmiger Teile aus Rohrmaterial durch Walzeinstechen mit wahlweise kombiniertem Axialprofiirohrwalzen und spanender Fertigbearbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß von dem in einer einer Walzeinrichtung zugeordneten spanabhebenden Bearbeitungseinrichtung fest eingespannten Rohr (2) nach der umformenden Profilierung der Ring (5) vollständig abgesprengt oder abgestochen und im verbleibenden gespannten Zustand spanend fertigbearbeitet wird, wobei innerhalb der Walzeinrichtung das Walzeinstechen und/oder das Axialprofilrohrwalzen sowie das Absprengen bzw. in der spanabhebenden Bearbeitungseinrichtung alternativ zum Absprengen ein Abstechen gleichzeitig oder r>acheinande^r erfolgen.Process for the production of annular parts from tube material by roll grooving with optionally combined axial profiled tube and cutting machining, characterized in that of the in a rolling device associated with a machining device firmly clamped tube (2) after the reshaping profiling of the ring (5) completely blasted or torn and in the remaining tensioned condition machining is finished, wherein within the rolling device the roll grooving and / or the Axialprofilrohrwalzen and the blasting or in the cutting machining device alternatively for breaking off a simultaneous cutting or r acheinande ^r done. Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ringförmiger Teile, insbesondere profilierter Ringe aus Rohrmaterial, beispielsweise für die Fertigung von Wälzlagerringen in einem großen Abmessungsbereioh.The invention relates to a method for producing annular parts, in particular profiled rings of pipe material, for example, for the production of rolling bearing rings in a large Abmessungsbereioh. Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art Die Herstellung profilierter Ringo, insbesondere Wälzlagerringe aus vorzugsweise Rohrmaterial, erfolgt entweder rein spanend oder in einer Kombination spanender und umformender Bearbeitung.The production of profiled Ringo, in particular roller bearing rings preferably tubular material, either purely by machining or in a combination of cutting and forming machining. Bei der rein spanenden Bearbeitung, die sehr materialintensiv ist, können im Abmessungsbereich kleiner 100mm Außendurchmesser hochproduktive Mehrspindeldrehautomaten zum Einsatz kommen, wobei durch Einringbearbeitung bzw. Mehrringbearbeitung, vorzugsweise Zweiringbearbeitung, ein bzw. mehrere, vorzugsweise zwei, schleiffertig profilierte Ringe gleichzeitig ohne Umspannung von einer Maschine auf eine andere gefertigt werden können. Bei bestimmten kombinierten Verfahren wird zunächst ein sogenanntes Vorwerkstück, das heißt, ein zylindrischer Ausgangsring, von vorzugsweise Rohrmaterial ausgehend, ebenfalls rein spanend oder durch Kombination umformender und spanender Bearbeitung hergestellt, weiches anschließend durch Axial- oder Tangentialringwalzen schleiffertig profiliert wird. Diese kombinierten Verfahren bei der Herstellung profilierter Ringe sind gegenüber der rein spanenden Bearbeitung auf Mehrspindeldrehautomaten materialsparender sowie in Bezug auf die Gebrauchseigenschaften günstiger, erfordern jedoch durch mindestens ein nochmaliges Einspannen des Vorwerkstückes zur Profilierung des Ringes einen erhöhten Arbeitszeitaufwand infolge der somit erforderlichen Bearbeitung auf mindestens zwei verschiedenartigen Maschinen bis zum Vorliegen eines schleiffertigen Ringes.In the pure machining, which is very material-intensive, can be used in the dimensional range smaller than 100mm outer diameter highly productive multi-spindle automatic, with one ring or Mehrringbearbeitung, preferably Zweiringbearbeitung, one or more, preferably two, loop-shaped profiled rings simultaneously without re-tensioning of a machine can be made on another. In certain combined processes, a so-called Vorwerkstück, that is, a cylindrical starting ring, starting from preferably pipe material, also produced purely by machining or by combining reshaping and machining, which is then profiled by grinding by axial or Tangentialringwalzen first. These combined processes in the production of profiled rings are cheaper compared to the purely machining on multi-spindle machines and cheaper in terms of performance, but require at least a second clamping of Vorwerkstückes for profiling of the ring increased labor costs due to the thus required processing on at least two different types Machines until the presence of a loop-ready ring. Weitere Herstellungsverfahren zur Fertigung profilierter Ringe beinhalten die Kombination umformender Bearbeitung durch Axialprofiirohrwalzen und/oder Walzeinstechen und anschließend spanender Fertigbearbeitung (DD-PS 225338), bzw. die spanende Vorbereitung von Rohrmaterial (DD-PS 289964) bzw. Vollmaterial (DD-PS 289963) mit anschließender umformender Bearbeitung durch Axialprofiirohrwalzen und/oder Walzeinstechen sowie spanender Fertigbearbeitung jeweils eines Ringes parallel auf einem Mahrspindeldrehautomaten.Other manufacturing processes for the production of profiled rings include the combination of forming machining by axial profiled tube rollers and / or roll grooving and subsequent machining finishing (DD-PS 225338), or the cutting preparation of pipe material (DD-PS 289964) or solid material (DD-PS 289963) followed by reshaping processing by Axialprofiirohrwalzen and / or roll grooving and cutting machining each one ring parallel to a Mahrspindeldrehautomaten. Diese auf Mehrspindeldrehautomaten realisierten Herstellungsverfahren unter Einbeziehung des Axialprofilrohrwalzens und/oder Walzeinstechens sind ebenso materialsparend sowie in Bezug auf die Gebrauchseigenschaften günstig wie das kombinierte Verfahren sowie im Vergleich zu diesem infoige der Substitution des nochmaligen Einspannens des Vorwerkstückes weniger arbeitszeitaufwendig, beschränken sich jedoch auf die Bearbeitung von Kugellagerringen kleiner und mittlerer Abmessungen bis ca. 70mm Außendurchmesser. Für größere Abmessungen, insbesondere aber Kegelrollenlagerringe, ist die genannte Fertigung infolge hoher benötigter Umformkräfte, die von einer in den Mehrspindel-Drehautomaten integrierten Walzvorrichtung nicht aufgebracht werden kann, nicht anwendbar.These realized on multi-spindle machines including the Axialprofilrohrwalzens and / or roller grooving are as material-saving and low in terms of performance favorable as the combined method and compared to this infoige the substitution of re-clamping the Vorwerkstückes less labor-intensive, but are limited to the processing of Ball bearing rings of small and medium dimensions up to approx. 70mm outside diameter. For larger dimensions, but especially tapered roller bearing rings, said production due to high forming forces required, which can not be applied by an integrated in the multi-spindle automatic lathe rolling device, not applicable. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren mit kombinierter umformender und spanender Bearbeitung zu schaffen, welches eine erhöhte Materialausnutzung und Produktivität sowie verbesserte Gebrauchseigenschaften der gefertigten Ringe realisiert.The aim of the invention is to provide a method with combined forming and machining, which realizes increased material utilization and productivity as well as improved performance characteristics of the finished rings. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, welches die Komplettbearbeitung auf einer Bearbeitungseinrichtung, welche die Kombination notwendiger spanloser und spanabhebender Bearbeitungsschritte realisiert, für einen großen Abmessungsbereich zu fertigender Ringe ermöglicht.The object of the invention is to provide a method which enables the complete machining on a machining device, which realizes the combination of necessary cutting and machining steps, for a large range of dimensions to rings to be manufactured. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß von dem in einer einer Walzeinrichtung zugeordneten spanabhebenden Bearbeitungseinrichtung fest eingespannten Rohr nach der umformenden Profilierung der Ring vollständig abgesprengt oder abgestochen und im verbleibenden gespannten Zustand spanend fertigbearbeitet wird. Innerhalb der Walzeinrichtung erfolgen das Walzeinstechen und/oder das Axialprofiirohrwalzen sowie das Absprengen bzw. in der spanabhebenden Bearbeitungseinrichtung alternativ zum Absprengen ein Abstechen gleichzeitig oder nacheinander.According to the invention the object is achieved in that of the clamped in a rolling device associated machining device firmly clamped pipe after the reshaping profiling of the ring completely blasted or torn and finely machined in the remaining tensioned state. Within the rolling device, the roll-grooving and / or the axial-profiled-tube rolling as well as the breaking off or, in the cutting-off machining device, alternatively a cutting off, take place simultaneously or in succession.