DE10233277B4 - Verfahren zum Entgraten und Reinigen von Werkstücken - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Entgraten und Reinigen von mit Graten versehenen Werkstücken, insbesondere aus Metall, mit einer Festkörper-Entgratungsphase und einer Hochdruck-Flüssigkeits-Bearbeitungsphase, die mehrmals hintereineander durchgeführt und mit einer Spülphase abgeschlossen werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Festkörper-Entgratungsmittel eine Härte aufweisen, die gleich oder größer ist als die Hälfte des zu bearbeitenden Werkstückes,
dass die Zeiten der beiden Phasen veränderbar ausgelegt werden, wobei bei den Festkörper-Entgratungsphasen der Druck, die Menge und/oder die Partikelgröße der Entgratungsmittel sowie der Druck und/oder die Flüssigkeitsmenge bei den Hochdruck-Flüssigkeits-Bearbeitungsphasen veränderbar gemacht werden, und
dass in der abschließenden Spülphase mit flüssigem Spülmittel die am Werkstück haftenden Teile ab- und ausgespült werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgraten und Reinigen von mit Graten versehenen Werkstücken, insbesondere aus Metall, mit einer Festkörper-Entgratungsphase und einer Hochdruck-Flüssigkeits-Bearbeitungsphase, die mehrmals hintereinander durchgeführt und mit einer Spülphase abgeschlossen werden.
• Ein deratiges Verfahren ist aus der DE 3 616 467 A1 bekannt. Dabei wird mit den Festkörper-Entgratungsphasen entgratet und mit den Hochdruck-Flüssigkeits-Bearbeitungsphasen dafür gesorgt, dass laufend die entgrateten Teile vom Werkstück entfernt werden. Die abschließende Spülphase sorgt für die Endreinigung des Werkstückes, so dass dieses nach der Bearbeitung höchsten Reinheitsanforderungen gerecht wird.
• Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken aus Metall entstehen unterschiedlich hohe und/oder breite Grate, die mit einem derartigen Entgratungsverfahren nur sehr schwer ausreichend beseitigt werden können. Vielfach ist eine große, langandauernde Bearbeitung erforderlich.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, dass das Bearbeitungsendergebnis optimal an die vorgefundene Gratbedingungen angepasst werden kann.
• Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die in den Festkörper-Entgratungsmittel eine Härte ausweisen, die gleich oder größer ist als die Härte des zu bearbeitenden Werkstückes, dass die Zeiten der beiden Phasen veränderbar ausgelegt werden, wobei bei den Festkörper-Entgratungsphasen der Druck, die Menge und/oder die Partikelgröße der Entgratungsmittel sowie der Druck und/oder die Flüssigkeitsmenge bei den Hochdruck-Flüssigkeits-Bearbeitungsphasen veränderbar gemacht werden, und dass in der abschließenden Spülphase mit flüssigem Spülmittel die am Werkstück haftenden Teile ab- und ausgespült werden.
• Mit der Wahl des Entgratungsmittels und den genannten Parametern in den Bearbeitungsphasen kann der Bearbeitungsvorgang an die vorgefundenen Gratbedingungen optimal angepasst und in einer kurzen Zeit das gewünschte Ergebnis erreicht werden.
• Diese Einstellmöglichkeiten sind insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Bearbeitungsvorgang an einer großen Serie von gleichen Werkstücken durchgeführt werden muss. Es kann dann eine Automatisierung der Bearbeitungsvorgänge vorgenommen werden.
• Nach weiteren Ausgetaltungen des Verfahrens ist vorgesehen, dass als Festkörper-Entgratungsmittel Metallkugeln, Glaskugeln, Mineralgranulat, Eispartikel, Eissplitter oder eine Mischung daraus verwendet werden und in den Hochdruck-Flüssigkeits-Bearbeitungsphasen mit Wasser oder Ölgemisch gearbeitet wird.
• Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
• 1 einen Grat am Ausgang einer Bohrung vor der Bearbeitung,
• 2 den Zustand nach der Bearbeitung mit einem Flüssigkeits-Hochdruckstrahl,
• 3 den Endzustand der Bohrung nach der folgenden Bearbeitung mit einem körnigen Entgratungsmittel,
• 4 ein Werkstück mit Kante und spanabhebender Bearbeitung mit der dabei auftretenden Gratbildung und
• 5 die mit Flüssigkeits-Hochdruckstrahl bearbeitete Kante für die Bearbeitung mit körnigem Entgratungsmittel.
• Wie die 1 zeigt, wird beim Einbringen einer Bohrung 13 von der Bearbeitungsseite 11 in eine Metallplatte 10 auf der Austrittsseite 12 der Bohrung 13 um diese ein Grat 14 erzeugt. Bei manchen Werkstoffen kann dieser Grat 14 mit Spitzen 15 einen unregelmäßigen Abschluss bilden. Dabei sind die auslaufenden Spitzen 15 verhältnismäßig dünn gegenüber der Gratwurzel im Bereich der Austrittsseite 12 der Metallplatte 10.
• In einer ersten Bearbeitungsphase, deren Zeitdauer in Abhängigkeit vom Werkstoff und der Gratbildung eingestellt werden kann, wird über eine mit Hoch druck-Flüsigkeit gespeiste Düse 20 ein Flüssigkeits-Hochdruckstrahl 21 auf die Spitzen 15 und den auslaufenden, Teil des Grates 14 gerichtet. Wie die 2 zeigt, wird der Grat 14 dabei schon so abgetragen, dass ein etwa gleich hoher Restgrat 14' im Bereich der Gratwurzel stehen bleibt. Auf diesen Restgrad 14' wird ein Entgratungsstrahl 31 mit Festkörper-Entgratungsmittel, z.B. Glaskugeln, Stahlkugeln oder dgl., gerichtet, deren Härte gleich oder größer ist als die Härte der Metallplatte 10. Das Festkörper-Entgratungsmittel wird z.B. mit Druckluft auf den Restgrat 14' gerichtet, der damit ähnlich wie beim Kugel-Entgraten oder Sandstrahlen abgetragen wird, bis auch der Bohrungsrand mit der Austrittsseite 12 der Metallplatte 10 bündig, abgerundet und damit gratfrei abschließt, wie 3 zeigt.
• Wird von einem massivem Werkstück 40 eine auf die Kante 43 ausgerichtete Seitenfläche 41 einer spanabhebenden Bearbeitung unterzogen, dann bildet sich ein lappenförmiger Grat 16, der an der rechtwinklig dazu stehenden Seitenfläche 42 des Werkstückes 40 absteht, wobei die Gratwurzel 17 eine dünne Stelle zum eigentlichen Gratlappen bildet. Mit einem Flüssigkeits-Hochdruckstrahl 21 kann der Gratlappen von der Kante 43 abgetragen werden, wie 4 zeigt. Der Restgrat 16' legt sich dabei auf die Seitenfläche 42 und wird mit einem Entgratungsstrahl 31 einer Strahleinrichtung 30 für Festkörper-Entgratungsmittel von der Kante 43 entfernt.
• In beiden Fällen wird das Verfahren mit beiden abwechselnden Betriebsphasen wiederholt verwendet, bis der ausreichende Materialabtrag erreicht ist. Dabei sind auch die Parameter der Bearbeitungsphasen variabel und einstellbar ausgebildet. So kann der Druck und die Dauer der Bearbeitungsphasen erhöht werden, wenn es sich um schwer entgratbare Werkstoffe handelt. Auch das Ent gratungsmittel – Flüssigkeit oder Festkörper – kann variiert werden, wobei bei der Flüssigkeits-Entgratung Wasser oder ein Ölgemisch und bei der sogenannten Kugel-Entgratung nicht nur der Werkstoff der Kugeln, wie Glas, Stahl, Mineralgranulat oder Sand, auch die Partikelgröße des Festkörper-Entgratungsmittels als Parameter genutzt werden kann.
• Zum Schluss der Bearbeitung kann sich noch eine Spülphase mit einem flüssigen Spülmittel anschließen, wenn nicht die Bearbeitung mit einer Flüssigkeits-Hochdruck-Entgratungsphase beendet wird.

Claims (3)

1. Verfahren zum Entgraten und Reinigen von mit Graten versehenen Werkstücken, insbesondere aus Metall, mit einer Festkörper-Entgratungsphase und einer Hochdruck-Flüssigkeits-Bearbeitungsphase, die mehrmals hintereineander durchgeführt und mit einer Spülphase abgeschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkörper-Entgratungsmittel eine Härte aufweisen, die gleich oder größer ist als die Hälfte des zu bearbeitenden Werkstückes, dass die Zeiten der beiden Phasen veränderbar ausgelegt werden, wobei bei den Festkörper-Entgratungsphasen der Druck, die Menge und/oder die Partikelgröße der Entgratungsmittel sowie der Druck und/oder die Flüssigkeitsmenge bei den Hochdruck-Flüssigkeits-Bearbeitungsphasen veränderbar gemacht werden, und dass in der abschließenden Spülphase mit flüssigem Spülmittel die am Werkstück haftenden Teile ab- und ausgespült werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Festkörper-Entgratungsmittel Metallkugeln, Glaskugeln, Mineralgranulat, Eispartikel, Eissplitter oder eine Mischung daraus verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennnzeichnet, dass in den Hochdruck-Flüssigkeits-Bearbeitungsphasen mit Wasser oder Ölgemisch gearbeitet wird.