DE1046520B - Tool for prepolishing holes - Google Patents

Description

Werkzeug zum Prägepolieren von Bohrungen Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Prägepolieren von Bohrungen mit mehreren, vorzugsweise drei auf dem Umfang verteilten und in radialer Richtung auf vorgegebene Sollwerte des Bohrungsdurchmessers einstellbaren Prägerollen.Tool for polishing bores The invention relates to a Tool for polishing bores with several, preferably three on the Circumference distributed and in the radial direction to specified target values of the bore diameter adjustable embossing rollers.

Güte und Maßhaltigkeit von prägepolierten Flächen hängen in hohem Grade von der Bearbeitung ab, die vor dem Prägepolieren mit dem Werkstück vorgenommen worden ist. Für ein sorgfältiges und genaues Prägepolieren ist es notwendig, den Anpreßdruck zwischen Prägerollen und Werkstück fortlaufend zu überwachen und gegebenenfalls nachzustellen. Geschieht dies, so können Fehler beim Prägepolieren selbst nicht vorkommen, und etwa vorhandene Ungenauigkeiten können nur auf fehlerhafte Behandlung des Werkstückes in den dem Prägepolieren vorausgehenden Arbeitsgängen zurückgeführt werden.The quality and dimensional accuracy of burnished surfaces are highly dependent Degrees on machining that was done on the workpiece prior to burnishing has been. For careful and precise burnishing it is necessary to use the Continuously monitor the contact pressure between the embossing rollers and the workpiece and if necessary to readjust. If this happens, errors in the burnishing process cannot itself and any inaccuracies that may exist can only indicate incorrect handling of the workpiece in the operations preceding the burnishing will.

Beim Prägepolieren von Bohrungen können diese durch die laufende Überwachung des Anpreßdrucks während des Arbeitsganges gleichzeitig auch auf die durch frühere Arbeitsgänge erzielte Oberflächengüte, Maßhaltigkeit usw. geprüft und gegebenenfalls vorhandene Unrundheiten oder Aufweitungen festgestellt werden. Das ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil sich naturgemäß die Oberfläche von Bohrungen der unmittelbaren Beobachtung größtenteils entzieht.When bores are stamped and polished, they can be monitored continuously the contact pressure during the operation at the same time on the earlier Work steps achieved surface quality, dimensional accuracy, etc. checked and if necessary existing out-of-roundness or widening can be determined. This is therefore of of particular importance, because naturally the surface of the drilling is the immediate Mostly withdrawn from observation.

Mit den bisher bekannten Werkzeugen der eingangs beschriebenen Bauart ist eine laufende Überwachung auf Maßhaltigkeit usw. nicht möglich. Die Messung und damit auch Überwachung des Anpreßdrucks ist zwar bei Prägepolierwerkzeugen mit hydraulischer oder pneumatischer Zustellung der Prägerollen vorgesehen. Die letzteren passen sich jedoch etwa vorhandenen kleinen Abweichungen des Werkstück- bzw. Bohrungsdurchmessers selbsttätig an, wobei der durch den Druck des Arbeitsmittels bestimmte Rollenanpreßdruck praktisch unverändert bleibt, die gerannten Abweichungen also nicht erkennen läßt.With the previously known tools of the type described at the beginning continuous monitoring of dimensional accuracy etc. is not possible. The measurement and thus also monitoring of the contact pressure is with burnishing tools hydraulic or pneumatic delivery of the embossing rollers provided. The latter however, any small deviations in the workpiece or bore diameter that may exist automatically, with the roller contact pressure determined by the pressure of the working medium remains practically unchanged, so the deviations cannot be recognized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das mit einfachen Mitteln ein laufendes Überwachen des Prägepoliervorgangs und damit ein maßhaltiges Prägepolieren von Bohrungen, insbesondere solchen von größerer Länge, ermöglicht. Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck mindestens eine der Prägerollen über ein elastisch verformbares Glied, z. B. über eine Tellerfeder, zusätzlich radial beweglich und die zusätzliche radiale Bewegung durch ein Längenmeßgerät anzeigbar, das mit dem elastisch verformbaren Glied kraftschlüssig derart verbunden ist, daß es von der Einstellung der Prägerollen auf vorgegebene Sollwerte des Bohrungsdurchmessers nicht beeinflußt wird.The invention is based on the object of providing a tool of the initially mentioned to create a continuous monitoring of the Embossing polishing process and thus a dimensionally accurate embossing polishing of bores, in particular those of greater length, made possible. According to the invention is for this purpose at least one of the embossing rollers via an elastically deformable member, e.g. B. over a disc spring, also radially movable and the additional radial movement can be displayed by a length measuring device which is frictionally engaged with the elastically deformable member is connected in such a way that it is determined by the setting of the embossing rollers Setpoints of the bore diameter are not influenced.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß jede Prägerolle auf der Achse eines in einem radial verschiebbaren Führungsstück angeordneten Tragkörpers gelagert ist, wobei die Führungsstücke mittels eines Plangewindes nach Art eines Dreibacken-Zentrierfutters gemeinsam radial verschiebbar sind. Damit ist die Einstellung der Prägerollen auf den jeweils gewünschten Bohrungsdurchmesser in einfacher Weise während des Arbeitsganges über einen großen Bereich zu verändern, so daß zylindrische oder auch konische Bohrungen, gegebenenfalls in mehreren Durchgängen, ununterbrochen bis zur Fertigstellung prägepoliert werden können.A particularly expedient embodiment results from the fact that each stamping roller on the axis of one in a radially displaceable guide piece arranged support body is mounted, wherein the guide pieces by means of a plane thread are radially displaceable together in the manner of a three-jaw centering chuck. In order to is the setting of the embossing rollers to the required bore diameter can be easily changed over a large area during the operation, so that cylindrical or conical bores, if necessary in several passages, can be burnished continuously until completion.

Das Plangewinde kann etwa von einem im Gehäusekopf gelagerten Schneckenradgetriebe aus über im Gehäuse angeordnete Übertragungsglieder eingestellt werden. Das Schneckenradgetriebe ist zweckmäßig mit einer weiteren Anzeigevorrichtung versehen, die den jeweils eingestellten Solldurchmesser der zu bearbeitenden Bohrung erkennen läßt.The plane thread can come from a worm gear mounted in the housing head can be adjusted via transmission elements arranged in the housing. The worm gear is expediently provided with a further display device that shows the respectively set The nominal diameter of the hole to be machined can be recognized.

Die zusätzliche radiale Bewegung der einen Prägerolle ist in besonders vorteilhafter Weise zu messen, indem sie unter Richtungsänderung um 90° auf einen im zugehörigen Führungsstück axial beweglichen Stift und von diesem über einen durch Federkraft gegen ihn gedrückten Teller und eine Druckstange, die im rohrförmigen Werkzeuggehäuse axial beweglich sind, auf eine im Gehäusekopf befestigte Meßuhr übertragen wird.The additional radial movement of the one stamping roller is special advantageous to measure by changing direction by 90 ° to a in the associated guide piece axially movable pin and from this through a Spring force against it pressed plate and a push rod that is in the tubular Tool housing are axially movable on a dial gauge fixed in the housing head is transmitted.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen axialen Längsschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht in Pfeilrichtung A in größerem Maßstab und Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2. Jede der drei gleichmäßig über den Umfang der zu prägepolierenden Bohrung verteilten Prägerollen 1 ist auf der Achse 2 eines Tragkörpers 3 gelagert. Jeder Tragkörper 3 ist in einem Führungsstück 4 angeordnet, das auf einer Stirnseite ein spiralförmiges Plangewinde 5 trägt und mittels einer radialen Führung 6 ähnlich den Backen eines Spannfutters in einer gemeinsamen Grundplatte 7 geführt ist. Die Plangewinde 5 der Führungsstücke 4 greifen in ein entsprechendes Gegengewinde eines gemeinsamen Gewindestückes 8 ein, durch dessen Drehung somit sämtliche Führungsstücke 4 gemeinsam radial verstellt werden. Das Gewindestück 8 ist über das Zwischenstück 9 mit einem Ende des Verstellrohres 10 fest verbunden, andessen anderem Ende sich ein Abschlußstück 11 befindet. Auf diesem ist ein Schneckenrad 12 aufgekeilt, das mit einer Schnecke 13 im Eingriff steht. Das Schnekkenrad 12 legt sich gegen eine am Abschlußstück 11 anliegende Scheibe 14 und wird durch eine Mutter 15, die auf einem Gewinde des Abschlußstückes 11 verschraubt ist, auf diesem festgeklemmt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown, namely Fig. 1 shows an axial longitudinal section, Fig. 2 shows a plan view in the direction of arrow A on a larger scale and FIG. 3 shows a partial section along the line III-III in Fig. 2. Each of the three evenly over the circumference of the Embossing rollers 1 distributed to be burnished hole is on the axis 2 of a support body 3 stored. Each support body 3 is arranged in a guide piece 4, which on one end face carries a spiral plane thread 5 and by means of a radial Guide 6 similar to the jaws of a chuck in a common base plate 7 is performed. The plane thread 5 of the guide pieces 4 engage in a corresponding one Counter-thread of a common threaded piece 8, thus by its rotation all guide pieces 4 can be adjusted radially together. The threaded piece 8 is firmly connected to one end of the adjusting tube 10 via the intermediate piece 9, at the other end there is a terminating piece 11. On top of this is a worm wheel 12, which is in engagement with a screw 13. The worm wheel 12 lays against a disc 14 resting on the end piece 11 and is replaced by a Nut 15, which is screwed onto a thread of the end piece 11, on this clamped.

Die Grundplatte 7 ist über ein Zwischenstück 16 mit dem rohrförmigen Gehäuse 17 des Werkzeuges fest verbunden. Das Gehäuse 17 trägt über die Ringscheibe 18 den Gehäusekopf 19, in dem sich das Schneckengetriebe 12, 13 und dessen (nicht gezeichnete) Betätigungseinrichtung befindet. Außerdem ist in ihm mittels einer Buchse 20 das Abschlußstück 17 drehbar gelagert.The base plate 7 is via an intermediate piece 16 with the tubular Housing 17 of the tool firmly connected. The housing 17 carries over the annular disk 18 the housing head 19, in which the worm gear 12, 13 and its (not drawn) actuating device is located. Also in it is by means of a Bushing 20, the terminating piece 17 rotatably mounted.

Mittels des Gehäuses 17, das als Halterung dient, ist das Prägepolierwerkzeug in einer (nicht dargestellten) Haltevorrichtung einer Werkzeugmaschine, beispielsweise indem Längsschlitten einer Hohlbohrbank, derart eingespannt, daß die Prägerollen in die zu bearbeitende Bohrung des von der Werkzeugmaschine in Umdrehung versetzten Werkstückes hineinragen. Vom Längsschlitten erhält das Werkzeug den erforderlichen Vorschub gegenüber dem rotierenden Werkstück.The embossing and polishing tool is by means of the housing 17, which serves as a holder in a (not shown) holding device of a machine tool, for example by the longitudinal slide of a hollow drilling bench, clamped in such a way that the embossing rollers into the hole to be machined of the one set in rotation by the machine tool Project into the workpiece. The tool receives what it needs from the longitudinal slide Feed against the rotating workpiece.

Das Gehäuse 17 ist außerdem an dem dem Werkstück zugewendeten Ende in einer Lünette gelagert, in der das Prägepolierwerkzeug sich längs verschieben kann. Ebenso ist das Werkstück am einen Ende in der Planscheibe der Hohlbohrbank befestigt und am anderen Ende ebenfalls in einer Lünette gelagert.The housing 17 is also at the end facing the workpiece stored in a steady rest in which the burnishing tools move lengthways can. The workpiece is also at one end in the face plate of the hollow drilling bench attached and also stored in a bezel at the other end.

Der Tragkörper 3 der in Fig. 2 und 3 rechts gelegenen Prägerolle 1 ist in seinem zugehörigen Führungsstück 4 radial beweglich gelagert und trägt auf seiner von der Prägerolle 1 abgewendeten Seite einen Zapfen 21, dessen kegeliges Ende 22 an dem ebenfalls kegeligen Ende eines Stiftes 23 anliegt, der im Führungsstück 4 axial beweglich gelagert ist. Gegen das andere Ende des Stiftes 23 wird ein Teller 24 mittels einer am Gewindestück 8 abgestützten Schraubendruekfeder 25 angedrückt. Der Tragkörper 3 und das Führungsstück 4 sind mittels einer Tellerfeder 26, die durch den Zapfen 21 zentriert ist, gegeneinander abgestützt.The support body 3 of the stamping roller 1 located on the right in FIGS. 2 and 3 is mounted in its associated guide piece 4 so that it can move radially and carries on its side facing away from the embossing roller 1 a pin 21, the conical End 22 rests against the likewise conical end of a pin 23 which is in the guide piece 4 is mounted so that it can move axially. Against the other end of the pin 23 is a plate 24 is pressed on by means of a helical compression spring 25 supported on the threaded piece 8. The support body 3 and the guide piece 4 are by means of a plate spring 26, the is centered by the pin 21, supported against each other.

Vom Schaft des Tellers 24 führt eine Druckstange 27 zu einer Meßuhr 28. Die Druckstange 27 geht durch je eine Bohrung des Zwischenstückes 9 und des Abschlußstückes 11 hindurch und wird außerdem durch eine Bohrung der Zwischenwand 29 des Verstellrohres 10 geführt. Die Meßuhr 28, die mit ihrer Nadel 31 die Druckstange 27 berührt, ist in einem mit dem Gehäusekopf 19 fest verbundenen Stutzen 32 mittels der Mutter 33 eingeklemmt.A push rod 27 leads from the shaft of the plate 24 to a dial gauge 28. The push rod 27 goes through a hole in each of the intermediate piece 9 and the End piece 11 therethrough and is also through a bore in the intermediate wall 29 of the adjusting tube 10 out. The dial gauge 28, with its needle 31, the push rod 27 touches, is in a fixedly connected to the housing head 19 stub 32 by means the nut 33 pinched.

An Stelle der mechanischen Druckmessung durch Tellerfeder 26, Druckstange 27 und Meßuhr 28 kann übrigens auch eine manometrische Druckmessung vorgesehen sein, wobei eire Flüssigkeit oder eine plastische Masse als Übertragungsmittel dient. Hierbei könnte etwa der Tragkörper 3 als Kolben ausgebildet sein, der in einer entsprechenden Bohrung des Führungsstückes 4 gleitet. In diesem Fall wäre der von der Tellerfeder 26 und dem Zapfen 21 eingenommene Raum mit einer Flüssigkeit oder einer plastischen Masse gefüllt und mittels einer Leitung mit einem Manometer verbunden, das an Stelle der Meßuhr 28 als Meßeinrichtung dient.Instead of the mechanical pressure measurement by a plate spring 26, a push rod 27 and dial gauge 28, a manometric pressure measurement can also be provided, whereby a liquid or a plastic mass serves as a transfer medium. Here, for example, the support body 3 could be designed as a piston, which is in a corresponding Bore of the guide piece 4 slides. In this case it would be from the disc spring 26 and the pin 21 occupied space with a liquid or a plastic Mass filled and connected by means of a line to a manometer that is in place the dial gauge 28 serves as a measuring device.

Mittels eines (nicht dargestellten) mit der Welle der Schnecke 13 drehfest verbundenen Handrades können die Schnecke 13, das Schneckenrad 12 und damit die der Einstellung sämtlicher Prägerollen auf den jeweils gewünschten Bohrungsdurchmesser dienenden Übertragungsglieder, nämlich das Abschlußstück 11, das Verstellrohr 10, das Zwischenstück 9 und das Gewindestück 8 mit dem Plangewinde 5, verdreht werden. Infolge der Verdrehung des Gewindestückes -gegenüber der Grundplatte 7 werden die in der letzteren radial geführten drei Führungsstücke 4 mit den Prägerollen 1 an die rotierende Fläche 30 der zu bearbeitenden Werkstückbohrung angedrückt. Entsprechend dem tatsächlich auftretenden Anpreßdruck und der Wirkung der Tellerfeder 26 erfährt dabei die in Fig. 2 und 3 rechts dargestellte Prägerolle 1 eine zusätzliche radiale Bewegung gegenüber ihrem Führungsstück 4. Diese Bewegung wird durch das Zusammenwirken des Zapfens 21 mit dem Stift 23 um 90° umgelenkt und durch den Teller 24 sowie die Druckstange 27 auf die Nadel 31 der Meßuhr 28 übertragen, an der nunmehr der tatsächliche Anpreßdruck abgelesen werden kann. An einer weiteren Einstellskala am Handrad für die Prägerollenzustellung ist der jeweils eingestellte Bohrungsdurchmesser abzulesen.By means of a (not shown) with the shaft of the screw 13 Rotatably connected handwheel can the worm 13, the worm wheel 12 and thus that of setting all of the embossing rollers to the required bore diameter serving transmission members, namely the end piece 11, the adjusting tube 10, the intermediate piece 9 and the threaded piece 8 with the plane thread 5 are rotated. As a result of the rotation of the threaded piece -compared to the base plate 7, the in the latter, three guide pieces 4 with the embossing rollers 1 are guided radially the rotating surface 30 of the workpiece bore to be machined is pressed on. Corresponding the actually occurring contact pressure and the effect of the plate spring 26 experiences while the stamping roller 1 shown on the right in FIGS. 2 and 3 has an additional radial one Movement in relation to their guide piece 4. This movement is created by the interaction of the pin 21 with the pin 23 deflected by 90 ° and through the plate 24 and the Push rod 27 transferred to the needle 31 of the dial indicator 28, on which the actual Contact pressure can be read. On another setting scale on the handwheel for the setting of the hole diameter can be read off the marking roller infeed.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Werkzeug zum Prägepolieren von Bohrungen mit mehreren, vorzugsweise drei über den Umfang verteilten und in radialer Richtung auf vorgegebene Sollwerte des Bohrungsdurchmessers einstellbaren Prägerollen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Prägerollen (1) über ein elastisch verformbares Glied, z. B. über eine Tellerfeder (26), zusätzlich radial beweglich ist, wobei die zusätzliche radiale Bewegung durch ein Längenmeßgerät (28) anzeigbar ist, das mit dem elastisch verformbaren Glied (26) kraftschlüssig derart verbunden ist, daß es von der Einstellung der Prägerollen (1) auf vorgegebene Sollwerte des Bohrungsdurchmessers nicht beeinflußt wird. PATENT CLAIMS: 1. Tool for polishing bores with several, preferably three distributed over the circumference and predetermined in the radial direction Target values of the bore diameter adjustable embossing rollers, characterized in that that at least one of the embossing rollers (1) via an elastically deformable member, for. B. via a plate spring (26), is also radially movable, the additional radial movement can be displayed by a length measuring device (28), which is elastic with the deformable member (26) is positively connected so that it is from the setting the embossing rollers (1) are not influenced by the specified nominal values of the bore diameter will. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Prägerolle (1) auf der Achse (2) eines in einem radial verschiebbaren Führungsstück (4) angeordneten Tragkörpers (3) gelagert ist, wobei die Führungsstücke mittels eines Plangewindes (5) nach Art eines Dreibacken-Zentrierfutters gemeinsam radial verschiebbar sind. 2. Tool according to claim 1, characterized in that each embossing roller (1) on the axis (2) of one arranged in a radially displaceable guide piece (4) Support body (3) is mounted, the guide pieces by means of a plane thread (5) are radially displaceable together in the manner of a three-jaw centering chuck. 3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Plangewinde (5) von einem im Gehäusekopf (19) gelagerten Schneckenradgetriebe (12, 13) aus über im Gehäuse (17) angeordnete Übertragungsglieder (8 bis 11) eingestellt wird. 3. Tool according to claim 2, characterized in that the plane thread (5) of a worm gear (12, 13) mounted in the housing head (19) from over in the housing (17) arranged transmission members (8 to 11) is set. 4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenradgetriebe (12, 13) mit einer Anzeigevorrichtung versehen ist, die den jeweils eingestellten Bohrungsdurchmesser erkennen läßt. 4. Tool after Claim 3, characterized in that the worm gear (12, 13) with a Display device is provided, which shows the respective set hole diameter reveals. 5. Werkzeug nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche radiale Bewegung der Prägerolle (1) unter Richtungsänderung um 90° auf einen im zugehörigen Führungsstück (4) axial beweglichen Stift (23) und von diesem über einen durch eine Feder (25) gegen ihn gedrückten Teller (24) und eine Druckstange (27), die im rohrförmigen Werkzeuggehäuse (17) axial beweglich sind, auf eine im Gehäusekopf (19) befestigte Meßuhr (28) übertragen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 301 116, 431048; schweizerische Patentschrift Nr. 265 905.5. Tool according to claim 2 to 4, characterized in that the additional radial movement the stamping roller (1) with a change of direction by 90 ° on a pin (23) which is axially movable in the associated guide piece (4) and from this via a plate (24) and pressed against it by a spring (25) a push rod (27) which is axially movable in the tubular tool housing (17) are transferred to a dial gauge (28) fixed in the housing head (19). Into consideration printed publications: German Patent Specifications No. 301 116, 431048; Swiss Patent No. 265 905.