DE102004043757A1 - Doppelschrägschieberkopf und Verfahren zur Bearbeitung von Ventilbohrungen - Google Patents

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DE102004043757A1
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Alfred Hillinger
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/02—Milling surfaces of revolution
    • B23C3/05—Finishing valves or valve seats
    • B23C3/051—Reconditioning of valve seats
    • B23C3/053—Reconditioning of valve seats having means for guiding the tool carrying spindle
    • B23C3/055—Reconditioning of valve seats having means for guiding the tool carrying spindle for engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/03—Boring heads
    • B23B29/034—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
    • B23B29/03432—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing
    • B23B29/03446—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing by means of inclined planes
    • B23B29/0345—Boring and facing heads

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Doppelschrägschieberkopf zur Bearbeitung von Ventilbohrungen, insbesondere auf Sondermaschinen und Transferstraßen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Doppelschrägschieberkopf (2) sowohl ein Werkzeug (8) zum Fertigbearbeiten des Ventilsitzes als auch ein Ventilführungswerkzeug (7) besitzt, welches über eine automatisch zu betätigende Werkzeugschnittstelle (3), die ebenfalls in der Hauptspindel der Werkzeugmaschine angeordnet ist, eingewechselt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Doppelschrägschieberkopf und ein Verfahren zur Bearbeitung von Ventilbohrungen gemäß Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.
  • Die Ventilbearbeitung an Zylinderköpfen wird derzeit zum einen auf Bearbeitungszentren zum anderen auf Sondermaschinen respektive Transferstraßen durchgeführt.
  • Bei der flexiblen Fertigung auf Zentren werden für die einzelnen Bearbeitungsschritte die aufeinander folgenden Werkzeuge sequenziell und automatisch in die Hauptspindel ein- und ausgewechselt. Dabei besteht ganz nebenbei die Möglichkeit, flexibel auf unterschiedliche Werkstücktypen bis hin zur Losgröße „ein Stück" zu reagieren, indem auf die dem Werkstücktyp zugeordneten Werkzeuge zurückgegriffen wird.
  • Soll die Fertigung hingegen auf Transferstraßen oder Sondermaschinen mit der Vorgabe der Verwendung von Doppelschrägschieberköpfen, wie beispielsweise in der DE 195 19 639 A1 beschrieben, erfolgen, ist ein automatischer Werkstück-Typenwechsel nur sehr eingeschränkt möglich. Über eine interpolierende Ansteuerung des Doppelschrägschieberkopfes in Verbindung mit der Z-Achse der Maschine können zwar die verschiedenen Primär- und Sekundärwinkel des Ventilsitzes abgedeckt werden; die eventuell geforderten, verschiedenen Ventilführungsdurchmesser bedürfen jedoch eines manuellen Eingriffes am Werkzeug, da neben dem eigentlichen Ventilführungswerkzeug auch die im konventionellen Verfahren notwendige Werkzeugführung, welche üblicherweise auf dem Doppelschrägschieberkopf montiert ist, auszuwechseln ist.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Doppelschrägschieberkopf und ein Verfahren zur Bearbeitung von Ventilbohrungen gemäß Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 vorzuschlagen, bei dem man auch auf Transferstraßen und Sondermaschinen einen automatischen Werkstück-Typenwechsel vollziehen kann.
  • Dazu wird der im Anspruch 1 beschriebene Doppelschieberkopf bzw. das im Anspruch 2 beschriebene Verfahren vorgeschlagen.
  • Es handelt sich dabei um einen mit der Hauptspindel der Maschine verbundenen Doppelschrägschieberkopf, welcher durch Interpolation mit der Z-Achse der Maschine mit einem Werkzeug zum Fertigbearbeiten des Ventilsitzes wie bereits beschrieben die unterschiedlichen Fasen der Ventilbohrungen zu bewerkstelligen hat. Dieser Doppelschrägschieberkopf ist kombiniert mit einem Ventilführungswerkzeug, welches über eine automatisch zu betätigende Werkzeugschnittstelle ebenfalls in der Hauptspindel der Maschine sitzt. Die automatisch zu betätigende Werkzeugschnittstelle eröffnet zum einen die primär notwendige Möglichkeit, Werkzeuge unterschiedlichen Durchmessers bzw. unterschiedlicher Länge einzuwechseln, zum anderen bietet sie den Vorteil, Werkzeuge für die Bearbeitung eines Pilotdurchmessers, welcher eine mechanische Werkzeugführung zu umgehen hilft, einwechseln zu können.
  • Durch die Prozessschritte
    • – Pilotieren der Ventilführung
    • – Werkzeugwechsel
    • – Fertigbearbeiten der Ventilführung
    • – Fertigdrehen des Ventilsitzes (interpolierend)
    und unter Verwendung des zuvor beschriebenen Werkzeugwechselkonzeptes ist somit auch auf Transferstraßen und Sondermaschinen der Einsatz eines Doppelschrägschieberkopfes in Verbindung mit der Forderung „Losgröße 1 Stück" ohne manuellen Eingriff möglich. Die Reihenfolge der einzelnen Prozessschritte kann dabei auch geändert werden.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten 1 und 2 beispielsweise näher erläutert.
  • In 1 ist ein Doppelschrägschieberkopf (2) mit einem wechselbaren Werkzeug (7) dargestellt. Für einen Werkzeugwechsel kann das Spannsystem (4) der Werkzeugschnittstelle (3) in Richtung des Doppelpfeiles (5) verschoben werden. Das Werkstück (1) ist jeweils nur andeutungsweise gestrichelt dargestellt.
  • 2 ist eine Ausschnittvergrößerung von 1. Hier ist das Werkzeug zur Bearbeitung des Ventilsitzes (8) des Werkstückes (1) dargestellt. Es wird gemäß Doppelpfeil (6) durch den Doppelschrägschieberkopf (2) verstellt. Zu einem Einwechseln eines Werkzeuges (7) ist das Werkzeug (8) von seiner Bearbeitungsstellung (9) in eine hintere Stellung (10) zu verfahren.
    • 1
    Werkstück
    2
    Doppelschrägschieberkopf
    3
    Werkzeugschnittstelle
    4
    Spannsystem
    5
    Doppelpfeil Spannnen-Lösen
    6
    Doppelpfeil Bewegung des Doppelschrägschieberkopfes
    7
    Wechselbares Werkzeug
    8
    Werkzeug zur Bearbeitung des Ventilsitzes
    9
    Stellung vorne
    10
    Stellung hinten

Claims (2)

  1. Doppelschrägschieberkopf zur Bearbeitung von Ventilbohrungen, insbesondere auf Sondermaschinen und Transferstraßen, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelschrägschieberkopf (2) sowohl ein Werkzeug (8) zum Fertigbearbeiten des Ventilsitzes als auch ein Ventilführungswerkzeug (7) besitzt, welches über eine automatisch zu betätigende Werkzeugschnittstelle (3), die ebenfalls in der Hauptspindel der Werkzeugmaschine angeordnet ist, eingewechselt wird.
  2. Verfahren zur Bearbeitung von Ventilbohrungen, insbesondere auf Sondermaschinen und Transferstraßen mit Hilfe eines mit der Hauptspindel der Werkzeugmaschine verbundenen Doppelschrägschieberkopfes (2), gekennzeichnet durch folgende Prozessschritte: – Pilotieren der Ventilführung – Automatischer Werkzeugwechsel – Fertigbearbeiten der Ventilführung – Fertigdrehen des Ventilsitzes (interpolierend).
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