DE4129981C2 - Räumwerkzeug - Google Patents

Description

Räumwerkzeug mit mindestens einer an einem Grundkörper ange­ brachten Grobräumnadel für ein Vorräumen und mindestens einer dazu axial auf der Achse beabstandet am Grundkörper angebrachten Feinschlichtnadel, wobei die Feinschlichtnadel auf sie lagern­ den, beabstandeten Aufnahmen des Grundkörpers festgelegt ist, und mit Mitteln zum elastischen Verformen des Grundkörpers im Bereich der der Grobräumnadel entfernten Aufnahme der Fein­ schlichtnadel, welche einen Durchbruch im Grundkörper mit Keil­ flächen, einen daran angreifenden Stellkeil und ein Stellmittel zur Verstellung des Stellkeils umfassen.

Ein solches Räumwerkzeug ist in der DE 31 06 823 A1 beschrieben. Die Feinschlichtnadel ist mit mehreren Halterungen am Rundkörper befestigt, von denen die hintere Halterung elastisch verformbar gestaltet ist. Hieraus folgt eine Verbiegung lediglich des letz­ ten Abschnittes, nämlich des sogenannten Endzylinders. Daraus ergibt sich, daß sich die Stellung der einzelnen Schneiden, die dem Endzylinder zugeordnet sind, zu dem zu bearbeitenden Werk­ stück verändert. Es entsteht eine undefinierte Steigung, die von der ursprünglich festgelegten Steigung abweicht, denn die Fein­ schlichtnadel biegt sich durch. Daraus folgt auch eine Änderung des Schneidverhaltens infolge veränderter Freiwinkel. Daraus folgt ferner, das der letzte Zahn des sogenannten Endzylinders der Feinschlichtnadel, der am stärksten ausgelegt wird, erheb­ lich höheren Belastungen unterworfen wird. Er muß durch die Lageveränderung einen erheblich größeren Anteil an der Schneid­ leistung übernehmen.

Räumwerkzeuge werden für die Herstellung der verschiedenartig­ sten Profile eingesetzt. Sie können beispielsweise zur Herstel­ lung von Nuten in der Innenwand einer Bohrung oder in der Außen­ fläche eines zu bearbeitenden Teiles genutzt werden. So werden beispielsweise Räumwerkzeuge auch eingesetzt, um in der Bohrung eines Gelenkaußenteiles die Laufrillen in Form von Nuten für die das Drehmoment übertragenden Kugeln herzustellen. Dabei erfolgt ein abschnittsweises Vergrößern des Querschnittes im Bereich der Nuten. Vorzugsweise werden zwei gegenüberliegende Nuten in einem Arbeitsgang durch das Räumwerkzeug erstellt. Entsprechend weist das Räumwerkzeug auf seinem Umfang verteilt angeordnete Räumna­ deln auf. Vorzugsweise sind zwei Räumbereiche vorgesehen und zwar ein erster Grobräumbereich und ein daran anschließender Feinschlichtbereich. Der Feinschlichtbereich bestimmt die Maßto­ leranzen des Werkstückes. Bei Gleichlaufgelenken besteht das Problem, daß, um eine bestimmte Laufgüte zu erreichen, die mit­ einander zu verbauenden Bauteile in unterschiedlichen Maßklassen gefertigt werden. Hierdurch wird eine Auswahlmontage ermöglicht. Für jede dieser Maßklassen ist ein eigenes Räumwerkzeug erfor­ derlich. Darüberhinaus ergeben sich an den Räumwerkzeugen in­ folge Temperatureinflüsse bei der Bearbeitung, daß heißt im Einsatz an der Räummaschine, eventuell Maßveränderungen, die zu korrigieren sind. Da die Räumnadeln starr an dem sie tragenden Grundkörper angebracht sind, kann keine Maßveränderung vorgenom­ men werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Räumwerk­ zeug zu schaffen, bei dem in engen Grenzen eine Veränderung der Lage der Feinschlichtnadel gegenüber dem sie tragenden Grundkör­ per, beziehungsweise dessen Achse möglich ist, ohne daß eine Auswirkung aus der Verstellung auf das Schneidverhalten der Feinschlichtnadel eintritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß unterhalb aller Aufnahmen der Feinschlichtnadel quer zur Achse verlaufende Durchbrüche vorhanden sind, die in Richtung der Achse aufein­ anderzu verlaufende Keilflächen aufweisen, zwischen die die Stellkeile eingesetzt sind, daß die Stellkeile gemeinsam an seitlichen Führungsleisten befestigt sind, die über Stellmittel zur Verstellung der Stellkeile gegenüber dem Grundkörper in Richtung der Achse verstellbar sind, und daß die Führungsleisten zur Führung des Räumwerkzeuges dienen.

Durch die axial beweglichen Führungsleisten in Verbindung mit dem Stellkeil und den Keil flächen kann eine Aufweitung des Grundkörpers vorgenommen werden. Die Aufweitung findet unterhalb bzw. neben den Aufnahmen für die Feinschlichtnadel statt, so daß deren Außenkontur sich in einer Querrichtung zur Achse von die­ ser entfernt. Hieraus folgt, daß die mit den Schneidzähnen ver­ sehenen Abschnitte tiefer in das zu bearbeitende Werkstück ein­ dringen.

Bezogen auf eine Fertigung, bei der sich die herzustellenden Teile nur geringfügig hinsichtlich des Abmaßes der zu räumenden Profile unterscheiden, besteht die Möglichkeit, die Anzahl der zu bevorratenden Feinschlichtnadeln zu verringern und eine An­ passung über die Verstellung vorzunehmen. Des weiteren ermög­ licht die erfindungsgemäße Lösung auch eine nachträgliche Kor­ rektur des Räummaßes im Einsatz an der Maschine, um so Tempera­ tureinflüsse auszuschalten und eine Maßanpassung vorzunehmen. Die Maßtoleranzen oder die Maßunterschiede, die auszugleichen sind, liegen im Bereich weniger bis unterhalb eines Zehntel eines Millimeters.

Für den Fall, daß ein Profil in einer Bohrung durch Innenräumen hergestellt werden soll, sind zwei Feinschlichtnadeln in einer Ebene an voneinander wegweisenden Flächen des Grundkörpers ange­ ordnet und die Stellkeile dienen dabei zur gemeinsamen radialen Verstellung beider Feinschlichtnadeln.

Vorzugsweise sind die seitlichen Führungsleisten in Nuten des Grundkörpers in Richtung der Achse desselben verschiebbar ge­ führt. Die Führungsleisten können gleichzeitig zur Führung des Räumwerkzeuges dienen. Dabei sind die Stellkeile vorzugsweise mit den Führungsleisten verschraubt.

Als Stellmittel werden ein Wälzschraubtrieb, bestehend aus einer Stellspindel mit einem Stützteller und einer Stellmutter und ein Schrittmotor mit Antriebswelle zum Antrieb der Stellspindel vor­ geschlagen. Vorzugsweise ist der Wälzschraubtrieb als Kugelge­ windetrieb gestaltet, um die Reibung gering zu halten.

Ferner ist in Ausgestaltung der Stellmittel vorgeschlagen, die Stellmutter axial fest aber relativ dazu drehbar mit den Füh­ rungsleisten und die Stellspindel über eine Kupplung lösbar mit der Antriebswelle des Schrittmotors zu verbinden. Der Schritt­ motor verbleibt mit der einen Kupplungshälfte an der Räummaschi­ ne, während die Stellspindel mit der anderen Kupplungshälfte dem Räumwerkzeug zugeordnet ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anhand derselben beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 ein Räumwerkzeug mit zwei Räumbereichen und einem Grundkörper zur Herstellung von Nuten in der Bohrung eines Gelenkaußenteiles,

Fig. 2 einen Schnitt A-A gemäß Fig. 1 im vergrößertem Maß­ stab und

Fig. 3 einen Schnitt B-B gemäß Fig. 1, wobei zusätzlich noch das zu bearbeitende Werkstück gestrichelt dargestellt ist.

Das aus den Fig. 1-3 ersichtliche Räumwerkzeug 1 weist einen Grundkörper 2 auf, der zwei Räumbereiche besitzt, von denen der Grobräumbereich nur abgekürzt ersichtlich ist. Im Grobräumbereich sind Grobräumnadeln 3 vorgesehen, die am Grundkörper 2 befestigt sind. Die beiden Grobräum­ nadeln 3 sind an diametral voneinander wegweisenden Flächen des Grundkörpers 2 befestigt. Der Feinräumbereich 5 ist mit der erfindungsgemäßen Verstellung für die Fein­ schlichtnadeln 4 versehen. Es sind ebenfalls zwei Fein­ schlichtnadeln 4 vorhanden, die zur Herstellung zweier gegenüberliegender Nuten 32 in einem als Ring gestalteten Gelenkaußenteil 31 dienen. Ferner ist das Räumwerkzeug 1 mit einem Einspannende 6 zur Aufnahme im Aufnahmekopf 7 einer Räummaschine versehen.

Die Feinschlichtnadeln 4 besitzen sich abwechselnde Be­ festigungsabschnitte 10 und Schneidzahnabschnitte 9. Die Befestigungsabschnitte 10 sind in Aufnahmen 8 des Grund­ körpers 2 durch Schrauben befestigt. Die Befestigungsab­ schnitte 10 bzw. die zugehörigen Aufnahmen 8 für die bei­ den Feinschlichtnadeln 4 liegen jeweils in einer gemein­ samen Querebene. Zwischen den beiden in einer Querebene liegenden Aufnahmen 8 sind sich in Richtung der Achse 13 des Grundkörpers 2 erstreckende und quer durch den Grundkörper 2 hindurchverlaufende Durchbrüche 11 ange­ bracht. Die Durchbrüche 11 bilden Keilflächen 14, 15, die in Achsrichtung aufeinanderzu bzw. auseinander verlaufen und zwischen denen Stellkeile 12 aufgenommen sind. Die Durchbrüche 11 öffnen sich quer zur Achse 13 zu Nuten 17 im Grundkörper 2 hin. Die Nuten 17 erstrecken sich parallel zur Achse 13. In diesen Nuten 17 sind Führungsleisten 16 aufgenommen. An diesen beiden seitlichen Führungsleisten 16 sind die Stellkeile 12 durch Schrauben 20 befestigt. Die Stellkeile 12 sind über die seitlichen Führungsleisten 16 in Richtung der Achse 13 verstellbar. Hierzu dient ein Verstellantrieb. Die beiden Führungsleisten 16 sind an ihrem den Einspannende 6 zuge­ hörigen Ende des Räumwerkzeuges 1 miteinander verbunden. Zur Verbindung dient das Verbindungsstück 21. An dem Ver­ bindungsstück 21 ist die Stellmutter 27 eines Wälzschraub­ triebs in Form eines Kugelgewindetriebes befestigt. Die zur Stellmutter 27 gehörende Stellspindel 22 ragt in eine Bohrung 18 des Grundkörpers 2 hinein. Sie stützt sich mit einer tellerartigen Vergrößerung in Form eines Stütz­ tellers 23 an einer Stützkugel 24 zur einen Seite hin ab. Die Stützkugel 24 ist in einer Lagerausnehmung 19 im Grund der Bohrung 18 zentriert gehalten. Der Stützteller 25 ist mit einer entsprechenden Ausnehmung versehen und stützt sich mit dieser an der Stützkugel 24 ab. Die der Stütz­ kugel 24 abgewandte Ringfläche des Stütztellers 23 stützt sich über eine Stützscheibe 25 an einer in der Bohrung 18 des Grundkörpers 2 festgelegten Mutter 26 ab. Der Stütz­ teller 23 ist am Ende der Stellspindel 22 angebracht. Die Stellspindel 22 durchgreift die Mutter 26, das Verbin­ dungsstück 21 und die Stellmutter 27. An dem aus der Stellmutter 27 herausragenden Ende der Stellspindel 22 ist eine Kupplungshälfte einer Kupplung 28 angebracht. Die andere zur Kupplung 28 gehörende Kupplungshälfte ist mit der Antriebswelle 29 eines Schrittmotors 30 fest verbun­ den. Die Stellspindel 22 wird über den Schrittmotor 30 angetrieben. Sie verstellt die Führungsleisten 16 mit den Stellkeilen 12 in den Durchbrüchen 11 des Grundkörpers 2 in Richtung der Achse 13 relativ zum Grundkörper 2. Je nach Verschieberichtung werden die Keilflächen 14, 15 über die Stellkeile 12 auseinander bewegt oder zur Verstellung aufeinanderzu freigegeben. Damit ergibt sich aber auch eine Abstandsänderung der Aufnahmen 8 für die Befesti­ gungsabschnitte 10 der Feinschlichtnadeln 4, so daß sich deren äußere Kontur im Bereich der Schneidzahnabschnitte 9 ebenfalls von der Achse 13 entfernt oder sich an diese annähert.

Claims (6)

1. Räumwerkzeug (1) mit mindestens einer an einem Grundkörper (2) angebrachten Grobräumnadel (3) für ein Vorräumen und mindestens einer dazu axial auf der Achse (13) beabstandet am Grundkörper (2) angebrachten Feinschlichtnadel (4), wobei die Feinschlichtnadel (4) auf sie lagernden, beab­ standeten Aufnahmen (8) des Grundkörpers (2) festgelegt ist, und mit Mitteln zum elastischen Verformen des Grund­ körpers (2) im Bereich der der Grobräumnadel (3) entfernten Aufnahme (8) der Feinschlichtnadel (4), welche einen Durch­ bruch im Grundkörper (2) mit Keilflächen (14, 15), einen daran angreifenden Stellkeil (12) und ein Stellmittel zur Verstellung des Stellkeils (12) umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb aller Aufnahmen (8) der Feinschlichtnadel (4) quer zur Achse (13) verlaufende Durchbrüche (11) vorhanden sind, die in Richtung der Achse (13) aufeinanderzu verlau­ fende Keilflächen (14, 15) aufweisen, zwischen die die Stellkeile (12) eingesetzt sind, daß die Stellkeile (12) gemeinsam an seitlichen Führungsleisten (16) befestigt sind, die über Stellmittel (22, 23, 27, 29, 30) zur Verstellung der Stellkeile (12) gegenüber dem Grundkörper (2) in Rich­ tung der Achse (13) verstellbar sind, und daß die Führungs­ leisten (16) zur Führung des Räumwerkzeuges (1) dienen.

2. Räumwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Führungsleisten (16) in Nuten (17) des Grundkörpers (2) in Richtung der Achse (13) verschiebbar geführt sind.

3. Räumwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellkeile (12) mit den Führungsleisten (16) ver­ schraubt sind.

4. Räumwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellmittel ein Wälzschraubtrieb, bestehend aus einer Stellspindel (22) mit einem Stützteller (23) und einer Stellmutter (27), und ein Schrittmotor (30) mit einer Antriebswelle zum Antrieb der Stellspindel (22) vorgesehen sind.

5. Räumwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzschraubtrieb als Kugelgewindetrieb gestaltet ist.

6. Räumwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmutter (27) axial fest aber relativ drehbar mit den Führungsleisten (16) und die Stellspindel (22) über eine Kupplung (28) lösbar mit der Antriebswelle (29) des Schrittmotors (30) verbunden ist.