DE1777065A1

DE1777065A1 - Vorrichtung zum gleichzeitigen Bearbeiten der Aussen- und Innenflaechen von unrunden Hohlkoerpern,insbesondere von Kolbenringen

Info

Publication number: DE1777065A1
Application number: DE19681777065
Authority: DE
Inventors: Theo Mueller
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1968-08-30
Filing date: 1968-08-30
Publication date: 1971-04-08
Also published as: CH504277A; US3621617A; GB1274748A

Description

Vorrichtung zum gleichzeitigen Bearbeiten der Außen- und Innenflächen von unrunden Hohlkörpern, insbesondere von Kolbenringen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten der Außen- und Innenflächen von unrunden Hohlkörpern, insbesondere von zu einem Paket zusammengefaßten Kolbenringen, mittels spanender Werkzeuge, deren radiale Zustellung in Abhängigkeit von der gewünschten Umfangskontur steuerbar ist.

Zur Bearbeitung von unrunden Kolbenringen an ihren Umfangsflachen sind Vorrichtungen bekannt, bei denen mehrere Kolbenringe im noch nicht aufgeschnittenen Zustand axial zwischen zwei Planscheiben zu einem Paket verspannt und gleichzeitig innen und außen überdreht werden· Die radiale Zustellbewegung der Drehwerkzeuge wird dabei über Nocken gesteuert, die eine für die Kolbenringe eigene Umfangskontur aufweisen. Während die Drehwerkzeuge für die Außenbearbeitung auf einem stabilen Sockel gelagert sind, ist die Halterung der Drehwerkzeuge für die Innenbearbeitung wesentlich labiler, da sie am Ende einer nur einseitig eingespannten Bohrstange angeordnet ist.

Eine wirtschaftliche Bearbeitung der Kolbenringe ist nur möglich, wenn

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mehrere Kolbenringe gleichzeitig axial gespannt und bearbeitet werden können, um somit ein gesundes Verhältnis zwischen Haupt- und Nebenzeiten im Bearbeitungsprozeß zu erreichen. Ein langes Ringpaket erfordert aber eine lange Bohrstange, die insbesondere bei Ringen kleineren Durchmessers infolge der bei der Zerspanung auftretenden hohen Schnittkräfte erheblichen Verformungen unterworfen wird* so daß durch die dabei auftretenden Schwingungen in der Bohrstange die Genauigkeit der Innenbearbeitung verloren g eht.

Darüberhinaus wird die Drehbearbeitung der Kolbenringe noch dadurch erschwert, daß immer häufiger Kolbenringe aus Sondermaterialien verlangt werden, die meist schwer bearbeitbar sind. Selbst bei Verwendung hochwertiger Hartmetall- und Keramikwerkstoffe für die Schneidplatten der Drehwerkzeuge können die Sondermaterialien infolge der extrem hohen Schnittkräfte nur mit wesentlich verringerten Vorschüben und Schnittgeschwindigkeiten bearbeitet werden. Dies führt zwangsläufig zu einer Verschlechterung der Wirtschaftlichkeit im Herstellungsprozeß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Beärbeitungsverfahren durch Einsatz anderer Bearbeitungsmittel zu verbessern, so daß die Zerspanung der Kolbenringwerkstoffe mit höheren Schnittgeschwindigkeiten bei gleichzeitig größeren Vorschüben erfolgen kann. Darüberhinaus soll durch Herabsetzen der an der Bohrstange angreifenden Schnittkräfte die Herstellgenauigkeit der Innenflächen der Kolbenringe erhöht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Bearbeitungswerkzeuge sich drehende Schleifscheiben eingesetzt sind. Der Austausch

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der Drehwerkzeuge gegen Schleifscheiben, die jeweils für sich antreibbar sind, bringt eine wesentliche Erleichterung in der spanenden Bearbeitung mit sich, die sich nicht nur in einer höheren Arbeitsleistung der Maschine sondern auch in einer größeren Bearbeitungsqualität mit individueller Oberflächenbeschaffenheit der Kolbenringe äußert. Durch die neben der normalen Umlaufgeschwindigkeit der Kolbenringmantelflächen zusätzliche, in weiten Grenzen regelbare Umlaufgeschwindigkeit der einzelnen spanend wirkenden Schleifkörperteilchen in der Schleifscheibenoberfläche lassen sich ohne Erhöhung der Schnittkräfte enorm höhere Schnittgeschwindigkeiten erreichen, die wiederum entsprechend größere Vorschübe zulassen» Auch können durch direktes Schleifen der Umfangsflächen sonst erforderliche spätere Arbeitsprozesse eingespart werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Länge der Schleifscheiben der Länge des Kolbenringpaketes oder einem ganzzahligen Bruchteil desselben entspricht. Somit können alle oder ein bestimmter Teil der im Paket gespannten Kolbenringe im Einstechverfahren gleichzeitig bearbeitet werden, wodurch eine gleichmäßigere Bearbeitung der Kolbenringflächen erzielt und der Bearbeitungsprozeß wesentlich verkürzt wird.

Zur Erzeugung unterschiedlicher Oberflächengüten ist es denkbar, daß die Schleifscheiben für die Innen- und Außenbearbeitung der Kolbenringe mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar sind. Darüberhinaus ist es auch möglich, Schleifscheiben mit unterschiedlicher Körnung und unterschiedlichen Schleifkörpern zu verwenden. Besonders vorteilhaft ist es,

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wenn die Schleifscheiben für die Innen- und Außenbearbeitung der Kolbenringe getrennt zustellbar sind, da durch getrennte Steuerung der Zustellbewegung der meist unterschiedliche Schleifscheibenabrieb ausgeglichen werden kann.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei Verwendung von profilierten Schleifscheiben insbesondere für die Außenbearbeitung der Kolbenringe gleichzeitig Fasen, ölnuten oder dgl. in die Umfangsflachen mit eingeschliffen werden können, was bisher nur in getrennten, nachfolgenden Arbeitsgängen erreicht werden konnte.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen

Fig. 1 eine schematisierte Anordnung der Werkzeugträger und deren Steuerung in der Seitenansicht

Fig. 2 ein gleichzeitig innen und außen bearbeitetes Kolbenringpaket Fig. 3 das Außenprofilschleifen von Kolbenringen

Das in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte Kolbenringpaket ist mit 1 bezeichnet· Die Innenflächen 2 und Außenflächen 3 werden mittels der Schleifscheiben 4 und 5 spanend bearbeitet. Die Schleifscheiben 4 und -5, die beide für sich getrennt antreibbar sind, drehen sich mit unterschiedlichen Drehzahlen in entgegengesetzten Richtungen, wobei deren Drehzahlen wesentlich größer sind als die Eigendrehzahl des Kolbenringpaketes 1, Zur Steuerung der Schleifscheiben 4 und 5 zwecks Erzeugung der den Kolbenringen eigenen Unrundkontur sind die Scheiben 4, 5 in den *

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Schwingen 6 und 7 gelagert, die auf einer gemeinsamen Achse 8 unabhängig voneinander schwenkbar sind. Der Antrieb der Schwinghebel 6,7 erfolgt über eine Schwingrolle 9> die auf der Umfangsfläche Io der Kurvenscheibe 11 abrollt. Die Drehzahl der Kurvenscheibe 11 ist dabei gleich der Drehzahl des Kolbenringpaketes 1, so daß die Schwingen 6 und 7 bei jeweils einer Umdrehung des Kolbenringpaketes 1 eine Schwingbewegung ausführen.

In Fig. 2 ist das zwischen zwei Planscheiben 12 und 13 einer Arbeitsmaschine eingespannte Kolbenringpaket 1 im Längsschnitt dargestellt. Zwischen den Kolbenringen 1* und 1** in der Mitte des Ringpaketes ist eine Zwischen-« scheibe eingelagert, die das Ringpaket in zwei Hälften aufteilt. Jede Pakethälfte wird nacheinander von entsprechend breiten Schleifscheiben 4 und im Einstechverfahren innen und außen bearbeitet. Die Schleifscheiben sind dabei in den Schwingen 6 und 7 gelagert und werden über diese auch zugestellt und gesteuert.

Fig. 3 zeigt das Außenprofilschleifen von mehreren zu einem Paket zusammengefaßten Kolbenringen 14. Die Schleifscheibe 15 besitzt dafür eine entsprechende Profilierung·

Wesentlich für die Erfindung ist, daß nunmehr die unrunden Kolbenringe im noch nicht aufgeschnittenen Zustand an ihrem Innen- und Außenumfang spanend fertigbearbeitet werden können, so daß das bisherige umständliche Spannen von aufgeschnittenen und zu einem Zylinder zusammengedrückten Kolbenringen entfällt· Außerdem wird durch das Vorhandensein-

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eines in sich geschlossenen Ringumfanges mit der damit verbundenen Formbeständigkeit der Kolbenringe bei gleichzeitig größeren Schnittkräften eine Zerspanung in engeren Toleranzen ermöglicht. Voraussetzung hierfür ist natürlich eine exakte Führung und Steuerung der Schleifscheiben sowie eine möglichst selbständig arbeitende Nachstellung der Schleifscheiben unabhängig voneinander.

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Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Schleifen der Umfangsflachen von unrunden Hohlkörpern, insbesondere von mehceren axial zwischen zwei Planscheiben einer Arbeitsspindel zu einem Paket zusammengefaßten, nicht geschlitzten Kolbenringen, wobei am Innen- und Außenumfang der Ringe spanende Werkzeuge angreifen, deren radiale Zustellbewegung in Abhängigkeit von der gewünschten Umfangskontur steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeuge sich drehende Schleifscheiben vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schleifscheiben der Länge des Kolbenringpaketes oder einem ganzzahligen Bruchteil desselben entspricht.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheiben für die Innen- und Außenbearbeitung der Kolbenringe mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheiben für die Innen- und Außenbearbeitung der Kolbenringe getrennt zustellbar sind.

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5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheiben für die Außenbearbeitung der Kolbenringe profiliert ausgebildet sind.

GOET ZEWERKE Triedrich Goetze. AG jeneralvollmachi l/63

Vossieck

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