EP1740327B1 - Verfahren zum entgraten von schnittkanten an werkstücken - Google Patents

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EP1740327B1
EP1740327B1 EP05730440A EP05730440A EP1740327B1 EP 1740327 B1 EP1740327 B1 EP 1740327B1 EP 05730440 A EP05730440 A EP 05730440A EP 05730440 A EP05730440 A EP 05730440A EP 1740327 B1 EP1740327 B1 EP 1740327B1
Authority
EP
European Patent Office
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workpiece
rolling body
tool
pressure
cut
Prior art date
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Active
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EP05730440A
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English (en)
French (fr)
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EP1740327A1 (de
Inventor
Peter Bytow
Martin Decker
Martin Steiner
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Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1740327A1 publication Critical patent/EP1740327A1/de
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Publication of EP1740327B1 publication Critical patent/EP1740327B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/005—Edge deburring or smoothing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/47—Burnishing

Definitions

  • JP 09103828 A a press is used to deburr the cut edges of punched holes on plate-shaped workpieces.
  • the prior art press on a tool with two tool parts, one of which is designed as a punch and the other as a die.
  • the stamp is associated with that side of the workpiece to be machined, on which a ridge protrudes along the cutting edge of a previously created punched out.
  • the stamp cross section has an oversize relative to the cross section of the punched-out.
  • the die of the prior art tool is arranged on the opposite side of the workpiece. For deburring the relevant cutting edge on the punch punch and die are moved in a stroke direction against each other.
  • the edge region of the punched-through pressurized the stamp of the prior art tool.
  • the opposite side of the workpiece acted upon by the punch is supported by the die.
  • the previously formed burr at the cut edge of the punch is removed. If the length of the cut edge to be deburred exceeds the corresponding extension of the punch, then the punch and die of the previously known arrangement must execute a plurality of strokes, between which the work piece is to be replenished in each case in the direction of the cut edge to be deburred.
  • the increment of the Nachsetzieri must not exceed the extent of the stamp in question.
  • the present invention has set itself the object of the generic state of the art.
  • this object is achieved by the method according to claim 1.
  • the claimed rolling and rolling along the respective cutting edge rolling body allows a continuous removal of the burr formed on the cutting edge.
  • the workpiece pressurized by the rolling body is supported on that side of the workpiece, which is opposite to the side of the rolling body, by a counterpressure roller.
  • the support is provided by a counter-pressure roller, which is provided on its jacket with a circumferential groove whose cross-sectional shape is adapted to the geometry of the pressure surface of the rolling body.
  • continuous deburring is also possible possible possible at a relatively large cutting edge length and deviating from a straight course Thomaskantenverêtn.
  • the axis of rotation of said rolling body types is chosen appropriately. If the axis of rotation of the rolling body extends transversely to the relevant workpiece, then the rolling body can follow any, not even straight courses of the cutting edge to be machined, particularly in the case of lateral contact with the workpiece cutting surface forming the respective cutting edge.
  • a pressure ball rotatably mounted on all sides is distinguished, as described in claim 3. Is the rotation axis the rolling body aligned parallel workpiece, so there is advantageously a relatively small height of the provided with the rolling tool part. An optimal Kurvenjankeit such rolling elements is ensured in the case of the method according to claim 4.
  • the claimed rotational mobility of the rolling body about an alignment axis of rotation enables the rolling body to follow even cutting edges that are not straight.
  • a controlled drive can be provided. But is also possible a free rotational mobility of the rolling body to the alignment axis of rotation and a concomitant automatic alignment of the rolling body.
  • At least one cutting edge is also deformed in addition to the deburring, in particular chamfered.
  • the respective cutting edge can be acted upon by a pressure surface, which runs along the workpiece edges forming the cutting edge.
  • a pressure surface which runs along the workpiece edges forming the cutting edge.
  • the burr can be effectively embossed at the cutting edge.
  • the part of the rolling body-side pressure surface opposite to the workpiece cutting surface forming the relevant cutting edge can also serve to control the orientation of the rolling body about the orientation axis of rotation.
  • a machine for carrying out the method according to the invention for deburring cutting edges on workpieces can also be used for punching workpiece machining.
  • the creation of cutting edges and their deburring can accordingly take place on one and the same machine.
  • the replacement of other types of tools and an associated extension of the machine functions is conceivable.
  • a machine 1 has a C-shaped machine frame 2 with a partially cut upper frame leg 3 and with a lower frame leg 4.
  • the lower frame leg 4 is provided with a workpiece table 8, in which a lower tool holder 9 is integrated.
  • the upper tool holder 5 and the lower tool holder 9 are by means of a corresponding rotary drive about the axis 7 rotationally adjustable (double arrow 32).
  • the rotary drive of the upper tool holder 5 and the lower tool holder 9 is numerically controlled as well as the other functional means of the machine 1.
  • the workpiece table 8 stores in a known manner a workpiece in the form of a sheet 10.
  • the coordinate guide 11 has a traversable in the direction of a double arrow 12 transverse guide 13 and on the transverse guide 13 in the direction of a double arrow 14 movable transverse rail 15.
  • the cross rail 15 of the coordinate guide 11 also serves as a tool magazine. As such, the cross rail 15 is provided with tool holders 16, 17, 18.
  • the tool holder 16, 17 take in the example shown punching tools 19, 20 of conventional design.
  • the tool holder 18 is provided for a tool 21 which, in the illustrated phase of the machining of the sheet 10, is interchanged with a tool upper part 22 in the upper tool holder 5 and with a tool lower part 23 in the lower tool holder 9.
  • the tool 21 is used for deburring of cutting edges 24 on the underside of the sheet 10.
  • the cutting edges 24 have previously been created by punching machining of the sheet 10 by means of the punching tools 19, 20. Instead of the tool 21 while the punching tools 19, 20 were successively used with their punches in the upper tool holder 5 and with their punching dies in the lower tool holder 9 of the machine 1. Overall, four slots were punched on the sheet metal 10 with itself on the underside of the sheet rectangularly adjoining cutting edges 24. It came at all cutting edges 24 to form burr.
  • the sheet 10 is initially positioned by means of the coordinate guide 11 relative to the tool 21 such that one of the cut edges 24 of the slot 10 disposed on the sheet 10 above the rolling body 26 of the tool 21 comes to rest. Subsequently, will the plunger 6 is lowered with the upper tool 22 of the tool 21.
  • the upper tool part 22 runs with its underside, in detail with in Fig. 2 shown, all-round rotatable and serving as an abutment counter-pressure balls 27 on the top of resting on the workpiece supports 25 of the tool lower part 23 sheet 10. With continued lowering movement of the plunger 6, the sheet 10 is pressed under elastic deformation of the workpiece supports 25 down.
  • the initially arranged above the roller 26 cutting edge 24 on the plate 10 comes as a result of a conical pressure surface 28 of the roller 26 to the plant and is pressurized by the roller body 26 via the pressure surface 28.
  • the pressure surface 28 extends at both, the cutting edge 24 forming surfaces of the sheet 10 along. Accordingly, it lies opposite both the underside of the sheet 10 and the adjoining this cutting surface of the sheet 10.
  • the sheet 21 pressurized by the tool 21 is moved by means of the coordinate guide 11 relative to the tool 21 such that the rolling body 26 with the pressure surface 28 completely abuts the cut edges 24 of the relevant slot on the sheet 10.
  • the rolling body 26 rotates about a vertical feed axis of rotation 29 and rolls with its pressure surface 28 on the cutting edges 24 from.
  • the pin-like rolling body 26 can be deburred in particular also cut edges with narrow radii.
  • a rotational adjustment of the rolling body 26 by a corresponding adjustment movement of the tool 21 in the direction of the double arrow 32 is not required for changes in direction of the machined cutting edge.
  • the burr protruding from the cut edges 24 is removed by embossing.
  • the cut edges 24 are slightly angled by means of the rolling body 26.
  • the shape of the chamfer formed is due to the geometry of the pressure surface 28 on the roller body 26.
  • the shape of the chamfer could also be influenced by varying the orientation of the feed rotation axis 29 of the rolling body 26.
  • the plunger 6 is lifted until the sheet 10 is released.
  • the workpiece supports 25 are relieved of pressure and are in their initial state in which they are aligned on their upper side with the free axial end of the rolling body 26.
  • the rolling body 26 is again completely below the sheet 10. This can therefore be positioned with the cut edges 24 of the next slot in the above manner with respect to the tool 21.
  • the now of the Rolled body 26 acted upon cutting edges 24 deburred and chamfered.
  • the processed sheet 10 is now moved away from the tool 21 and transferred to an unloading position. Starting from this unloading position, the sheet 10 is finally removed from the machine 1.
  • Fig. 3 shows a tool 41, which includes a tool top 42 and a tool base 43 and which can be used instead of the tool 21.
  • a roller body 46 designed as a pressure roller is rotatably mounted about a horizontal feed rotation axis 49.
  • a pressure surface 48 is formed by a bead-like radial extension of the rolling body 46.
  • the geometry of the pressure surface 48 is matched to the distance between opposite cut edges 24 of the sheet 10 and selected such that both cut edges 24 can be pressurized simultaneously. In this case, the pressure surface 48 surrounds both cut edges 24. Notwithstanding the ratios shown could be by means of the roller 46 at about the corresponding edge edge distance also processed only a single cutting edge and are encompassed by the pressure surface 48.
  • a counterpressure roller 47 is rotatably mounted about a parallel to the feed axis of rotation 49 of the rolling body 46 extending axis as an abutment.
  • the counter-pressure roller 47 is provided with a circumferential groove 52 whose cross-sectional shape is adapted to the cross-sectional shape of the pressure surface 48 forming bead on the roller body 46.
  • the tool 41 basically coincides with the tool 21. In particular, it is also possible to machine cutting edges which are not rectilinear with the tool 41.
  • the tool 41 in the direction of the double arrow 32 about the alignment axis of rotation forming an axis 7 of the relative lifting movement of the upper die 42 and lower die 43 can be adjusted in rotation. If necessary, the rotation is adjusted by means of the numerically controlled rotary drive provided for the upper tool holder 5 and the lower tool holder 9 of the machine 1. Alternatively, a free rotational mobility of the tool 41 about the axis is conceivable.
  • the tool 61 has a tool upper part 62 and a lower tool part 63.
  • a rolling body 66 rotatably mounted in the form of a pressure ball by means of a rotary bearing 71.
  • the pivot bearing 71 allows all-round rotational mobility of the rolling body 66th
  • the radius of the rolling body 66 is matched to the distance of the cutting edges 24 on the sheet 10.
  • a pressure surface 68 of the rolling body 66 By means of a pressure surface 68 of the rolling body 66, two opposing cutting edges 24 can be simultaneously deburred and chamfered.
  • a counter-pressure roller 67 As an abutment for the sheet 10 is a counter-pressure roller 67 which is rotatably mounted on the upper tool part 62 of the tool 61 about a horizontal axis of rotation.
  • a circumferential groove 72 on the counter-pressure roller 67 is adapted with respect to its cross-sectional shape to the geometry of the pressure surface 68 on the roller body 66.
  • the tool 61 is basically rotatable about the axis 7 in the direction of the double arrow 32. Due to the all-round rotational mobility of the roller 66 is made of the possibility of rotational adjustment of the tool 61 in non-linear Thomaskantenverêtn at best for the upper tool part 62 use.
  • the tools 21, 41, 61 can all be loaded into the upper tool holder 5 or into the lower tool holder 9 of the machine 1. At the cross rail 15 of the coordinate guide 11 can be held different tool types simultaneously. It is possible to use the tools 21, 41, 61 except for the above-described deburring and deformation of cut edges for workpiece forming, for example, to create beads on the sheet 10. Conversely, it is conceivable to use as a tool for deburring previously customary forming tools that of corresponding rolling elements, in particular of forming rollers and / or balls use.
  • Fig. 5 In the upper partial view, the formation of a ridge at the cutting edge 24 of the sheet 10 is indicated.
  • a stamping punch and a punching die, as used in the case of the punching tools 19, 20, can be seen.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)

Abstract

Ein Werkzeug zum Entgraten von Schnittkanten (24) an Werkstü­cken (10) weist einen Druckkörper in Form eines Rollkörpers (26) auf, mittels dessen bei einer Relativ-Längsbewegung von Rollkörper (26) und Werkstück (10) der Grat an der betreffenden Schnittkante (24) unter Abrollen des Rollkörpers (26) entlang der Schnittkante (24) in Richtung auf das Werkstück (10) druck­beaufschlagbar ist. Eine Maschine zum Entgraten von Schnittkanten (24) an Werkstü­cken (10) ist mit einem Werkzeug der vorstehenden Art versehen. Im Laufe eines Verfahrens zum Entgraten von Schnittkanten (24) an Werkstücken (10) wird ein Rollkörper (26) an der betreffen­den Schnittkante (24) unter Abrollen des Rollkörpers (26) ent­langbewegt. Der Grat an der Schnittkante (24) wird dabei mit­tels des Rollkörpers (26) in Richtung auf das Werkstück (10) druckbeaufschlagt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgraten von Schnittkanten an Werkstücken, mittels eines Rollkörpers,
    • wobei der Rollkörper und ein Werkstück entlang wenigstens einer zu entgratenden Schnittkante des Werkstücks relativ zueinander längsbewegt werden,
    • wobei bei der Relativ-Längsbewegung von Rollkörper und Werkstück ein Grat an der Schnittkante durch eine entlang der Schnittkante abrollende Druckfläche des Rollkörpers in Richtung auf das Werkstück druckbeaufschlagt wird und
    • wobei das von dem Rollkörper druckbeaufschlagte Werkstück an derjenigen Seite des Werkstücks, welche der Seite des Rollkörpers gegenüberliegt, durch einen Gegendruckrolle abgestützt wird.
  • Gattungsgemäßer Stand der Technik wird offenbart durch US 3,478,558 A . Im Falle des Standes der Technik dienen zwei Kugeln die an einander gegenüberliegenden Seiten eines Blechstreifens angeordnet sind, zum Entgraten von Schnittkanten an dem betreffenden Werkstück. Beiläufig wird in der Vorveröffentlichung die Möglichkeit erwähnt, Rollen anstelle der im Einzelnen offenbarten Entgrat-Kugeln zu verwenden.
  • Weiterer Stand der Technik ist bekannt aus JP 09103828 A . In diesem Fall dient eine Presse zum Entgraten der Schnittkanten von Ausstanzungen an plattenförmigen Werkstücken. Zu diesem Zweck weist die vorbekannte Presse ein Werkzeug mit zwei Werkzeugteilen auf, von denen der eine als Stempel und der andere als Matrize ausgebildet ist. Der Stempel ist derjenigen Seite des zu bearbeitenden Werkstückes zugeordnet, an welcher ein Grat entlang der Schnittkante einer zuvor erstellten Ausstanzung vorsteht. Dabei besitzt der Stempelquerschnitt ein Übermaß gegenüber dem Querschnitt der Ausstanzung. Die Matrize des vorbekannten Werkzeuges ist an der gegenüberliegenden Werkstückseite angeordnet. Zum Entgraten der betreffenden Schnittkante an der Ausstanzung werden Stempel und Matrize in einer Hubrichtung gegeneinander bewegt. Dabei wird an der einen Werkstückseite der Randbereich der Ausstanzung durch den Stempel des vorbekannten Werkzeuges druckbeaufschlagt. An der gegenüberliegenden Seite wird das von dem Stempel beaufschlagte Werkstück mittels der Matrize abgestützt. Unter der Wirkung der Druckbeaufschlagung durch den Stempel wird der zuvor gebildete Grat an der Schnittkante der Ausstanzung beseitigt. Übersteigt die Länge der zu entgratenden Schnittkante die entsprechende Erstreckung des Stempels, so müssen Stempel und Matrize der vorbekannten Anordnung eine Mehrzahl von Hüben ausführen, zwischen denen das Werkstück jeweils in Richtung der zu entgratenden Schnittkante nachzusetzen ist. Die Schrittweite der Nachsetzbewegung darf dabei die betreffende Erstreckung des Stempels nicht übersteigen.
  • Das Entgraten von Schnittkanten an Werkstücken zu optimieren, hat sich die vorliegende Erfindung ausgehend von dem gattungsgemäßen Stand der Technik zum Ziel gesetzt.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren nach Anspruch 1. Der anspruchsgemäße und entlang der betreffenden Schnittkante abrollende Rollkörper gestattet ein kontinuierliches Beseitigen des an der Schnittkante gebildeten Grates. Im Interesse einer optimalen Funktionsfähigkeit beispielsweise auch bei geringen Werkstückdicken wird das von dem Rollkörper druckbeaufschlagte Werkstück an derjenigen Seite des Werkstücks, welche der Seite des Rollkörpers gegenüberliegt, durch eine Gegendruckrolle abgestützt. Erfindungsgemäß erfolgt die Abstützung durch eine Gegendruckrolle, die an ihrem Mantel mit einer umlaufenden Nut versehen ist, deren Querschnittsform an die Geometrie der Druckfläche des Rollkörpers angepasst ist. Ein kontinuierliches Entgraten ist insbesondere auch bei verhältnismäßig großer Schnittkantenlänge sowie bei von einem geradlinigen Verlauf abweichenden Schnittkantenverläufen möglich. In dem letztgenannten Fall ist lediglich die Relativ-Längsbewegung von Rollkörper und Werkstück entsprechend zu steuern. Anwendbar ist das erfindungsgemäße Konzept unabhängig davon, nach welchem Verfahren die zu entgratende Schnittkante erstellt wurde. Beispielsweise Stanzgrat lasst sich erfindungsgemäß ebenso effizient beseitigen wie Grat an thermisch geschnittenen Werkstückkanten. In jedem Fall kann das Entgraten mit hoher Geschwindigkeit und dennoch geräuscharm erfolgen. Unter der Wirkung der Druckbeaufschlagung durch den erfindungsgemäßen Rollkörper kann der Grat im Bereich der betreffenden Schnittkante verprägt und dadurch entfernt werden. Denkbar ist aber auch ein durch die Druckbeaufschlagung mittels des Rollkörpers bedingtes Trennen des Grates von dem damit versehenen Werkstück.
  • Besondere Ausführungsarten des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 1 ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6.
  • Gemäß den Ansprüchen 2 und 3 ist die Drehachse der genannten Rollkörperbauarten zweckentsprechend gewählt. Verläuft die Drehachse des Rollkörpers quer zu dem betreffenden Werkstück, so kann der Rollkörper insbesondere bei seitlicher Anlage an der die betreffende Schnittkante ausbildenden Werkstückschnittfläche beliebigen, auch nicht geradlinigen Verläufen der zu bearbeitenden Schnittkante folgen. Durch eine entsprechende Flexibilität bezüglich des Schnittkantenverlaufs zeichnet sich eine allseitig drehbar gelagerte Druckkugel aus, wie sie in Anspruch 3 beschrieben wird. Ist die Drehachse des Rollkörpers werkstückparallel ausgerichtet, so ergibt sich vorteilhafterweise eine verhältnismäßig kleine Bauhöhe des mit dem Rollkörper versehenen Werkzeugteils. Eine optimale Kurvengängigkeit derartiger Rollkörper ist im Falle des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 4 gewährleistet. Die anspruchsgemäße Drehbeweglichkeit des Rollkörpers um eine Ausrichtungs-Drehachse versetzt den Rollkörper in die Lage, auch Schnittkanten zu folgen, die nicht geradlinig verlaufen. Zur Ausführung von Drehbewegungen des Rollkörpers um die Ausrichtungs-Drehachse kann ein gesteuerter Antrieb vorgesehen sein. Möglich ist aber auch eine freie Drehbeweglichkeit des Rollkörpers um die Ausrichtungs-Drehachse und ein damit einhergehendes selbsttätiges Ausrichten des Rollkörpers.
  • Im Falle des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 5 werden zweckmäßigerweise mit einem Rollkörper zwei Schnittkanten in einem Arbeitsgang entgratet.
  • Gemäß Anspruch 6 wird wenigstens eine Schnittkante zusätzlich zum Entgraten auch verformt, insbesondere abgefast. Infolge der rollenden Schnittkantenbeaufschlagung ergibt sich eine ansatzfreie Schnittkantenverformung.
  • Erfindungsgemäß kann die betreffende Schnittkante über eine Druckfläche beaufschlagt werden, welche an beiden die Schnittkante ausbildenden Werkstückflächen entlang verläuft. Infolge dieser Gestaltung der rollkörperseitigen Druckfläche ist eine optimale Beseitigung des an der Schnittkante gebildeten Grates sichergestellt. Insbesondere kann der Grat an der Schnittkante wirksam verprägt werden. Bei um eine Ausrichtungs-Drehachse freier Lagerung des Rollkörpers kann derjenige Teil der rollkörperseitigen Druckfläche, welcher der die betreffende Schnittkante ausbildenden Werkstückschnittfläche gegenüberliegt, auch zur Steuerung der Ausrichtung des Rollkörpers um die Ausrichtungs-Drehachse dienen. Schließlich kann über die Geometrie der Rollkörper-Druckfläche gegebenenfalls die Gestalt der schnittkantenseitigen Abfasung definiert werden.
  • Eine Maschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entgraten von Schnittkanten an Werkstücken kann außerdem zur stanzenden Werkstückbearbeitung dienen. Das Erstellen von Schnittkanten und deren Entgraten kann dementsprechend an ein und derselben Maschine erfolgen. Das Einwechseln weiterer Werkzeugarten und eine damit verbundene Erweiterung der Maschinenfunktionen ist denkbar.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Maschine zum stanzenden Bearbeiten von Blechen sowie zum Entgraten der beim stanzenden Bearbeiten erstellten Schnittkanten,
    Fig. 2
    zur Erläuterung der grundsätzlichen Funktionsweise ein nicht erfindungsgemäßes Werkzeug zum Entgraten von Schnittkanten,
    Fign. 3, 4
    an der Maschine nach Fig. 1 einsetzbare erfindungsgemäße Werkzeuge zum Entgraten von Schnittkanten und
    Fig. 5
    eine Schnittkante vor und nach dem Entgraten.
  • Ausweislich Fig. 1 besitzt eine Maschine 1 einen C-förmigen Maschinenrahmen 2 mit einem teilgeschnitten dargestellten oberen Rahmenschenkel 3 sowie mit einem unteren Rahmenschenkel 4. An dem oberen Rahmenschenkel 3 ist ein mit einer oberen Werkzeugaufnahme 5 versehener Stößel 6 in Richtung einer durch einen Doppelpfeil veranschaulichten Achse 7 bewegbar geführt. Der untere Rahmenschenkel 4 ist mit einem Werkstücktisch 8 versehen, in welchen eine untere Werkzeugaufnahme 9 integriert ist. Die obere Werkzeugaufnahme 5 und die untere Werkzeugaufnahme 9 sind mittels eines entsprechenden Drehantriebes um die Achse 7 dreheinstellbar (Doppelpfeil 32). Der Drehantrieb der oberen Werkzeugaufnahme 5 und der unteren Werkzeugaufnahme 9 ist ebenso wie die übrigen Funktionseinrichtungen der Maschine 1 numerisch gesteuert.
  • Der Werkstücktisch 8 lagert in bekannter Weise ein Werkstück in Form eines Bleches 10. Dieses ist.mittels eines Werkstückvorschubes, hier einer herkömmlichen Koordinatenführung 11, in einer horizontalen Ebene über den Werkstücktisch 8 bewegbar. Zu diesem Zweck weist die Koordinatenführung 11 eine in Richtung eines Doppelpfeils 12 verfahrbare Querführung 13 sowie eine an der Querführung 13 in Richtung eines Doppelpfeils 14 bewegliche Querschiene 15 auf. Die Querschiene 15 der Koordinatenführung 11 dient gleichzeitig als Werkzeugmagazin. Als solches ist die Querschiene 15 mit Werkzeughaltern 16, 17, 18 versehen.
  • Die Werkzeughalter 16, 17 nehmen in dem gezeigten Beispielsfall Stanzwerkzeuge 19, 20 üblicher Bauart auf. Der Werkzeughalter 18 ist für ein Werkzeug 21 vorgesehen, das in der dargestellten Phase der Bearbeitung des Bleches 10 mit einem Werkzeugoberteil 22 in die obere Werkzeugaufnahme 5 und mit einem Werkzeugunterteil 23 in die untere Werkzeugaufnahme 9 eingewechselt ist.
  • Das Werkzeug 21 dient zum Entgraten von Schnittkanten 24 an der Unterseite des Bleches 10. Die Schnittkanten 24 sind zuvor durch stanzende Bearbeitung des Bleches 10 mittels der Stanzwerkzeuge 19, 20 erstellt worden. Anstelle des Werkzeuges 21 waren dabei die Stanzwerkzeuge 19, 20 nacheinander mit ihren Stanzstempeln in die obere Werkzeugaufnahme 5 und mit ihren Stanzmatrizen in die untere Werkzeugaufnahme 9 der Maschine 1 eingesetzt. Insgesamt wurden an dem Blech 10 vier Schlitze mit sich an der Blechunterseite rechteckförmig aneinander anschließenden Schnittkanten 24 freigestanzt. Dabei kam es an sämtlichen Schnittkanten 24 zur Bildung von Grat.
  • In dem Betriebszustand gemäß Fig. 1 ist der Stößel 6 an dem oberen Rahmenschenkel 3 des Maschinenrahmens 2 mit der oberen Werkzeugaufnahme 5 sowie dem darin fixierten Werkzeugoberteil 22 des Werkzeuges 21 angehoben. An dem Werkzeugunterteil 23 des Werkzeuges 21 fluchten Werkstückauflagen 25 an ihrer Oberseite mit dem freien axialen Ende eines als Druckrolle ausgebildeten stiftartigen Rollkörpers 26. Das Blech 10 befindet sich in der aus Fig. 1 ersichtlichen Position.
  • Ausgehend von diesen Verhältnissen wird zunächst das Blech 10 mittels der Koordinatenführung 11 gegenüber dem Werkzeug 21 derart positioniert, dass eine der Schnittkanten 24 des an dem Blech 10 randseitig angeordneten Schlitzes oberhalb des Rollkörpers 26 des Werkzeuges 21 zu liegen kommt. Anschließend wird der Stößel 6 mit dem Werkzeugoberteil 22 des Werkzeuges 21 abgesenkt. Dabei läuft das Werkzeugoberteil 22 mit seiner Unterseite, im Einzelnen mit in Fig. 2 dargestellten, allseitig drehbeweglichen und als Gegenlager dienenden Gegendruckkugeln 27 auf die Oberseite des auf den Werkstückauflagen 25 des Werkzeugunterteils 23 ruhenden Bleches 10 auf. Bei fortgesetzter Absenkbewegung des Stößels 6 wird das Blech 10 unter elastischer Verformung der Werkstückauflagen 25 nach unten gedrückt. Die zunächst oberhalb des Rollkörpers 26 angeordnete Schnittkante 24 an dem Blech 10 kommt infolgedessen an einer konischen Druckfläche 28 des Rollkörpers 26 zur Anlage und wird durch den Rollkörper 26 über die Druckfläche 28 druckbeaufschlagt. Die Druckfläche 28 erstreckt sich an beiden, die Schnittkante 24 ausbildenden Flächen des Bleches 10 entlang. Sie liegt dementsprechend sowohl der Unterseite des Bleches 10 als auch der sich an diese anschließenden Schnittfläche des Bleches 10 gegenüber. Insgesamt ergeben sich die Verhältnisse nach Fig. 2.
  • Nun wird das von dem Werkzeug 21 druckbeaufschlagte Blech 10 mittels der Koordinatenführung 11 relativ zu dem Werkzeug 21 derart bewegt, dass der Rollkörper 26 mit der Druckfläche 28 die Schnittkanten 24 des betreffenden Schlitzes an dem Blech 10 vollständig abfährt. Der Rollkörper 26 rotiert dabei um eine senkrechte Vorschub-Drehachse 29 und rollt mit seiner Druckfläche 28 auf den Schnittkanten 24 ab. An einem Grundkörper 30 des Werkzeugunterteils 23 ist der stiftartige Rollkörper 26 über eine Drehlagerung 31 drehbeweglich abgestützt. Mittels des stiftartigen Rollkörpers 26 lassen sich insbesondere auch Schnittkanten mit engen Radien entgraten. Einer Dreh-Einstellung des Rollkörpers 26 durch eine entsprechende Einstellbewegung des Werkzeuges 21 in Richtung des Doppelpfeils 32 bedarf es bei Richtungsänderungen der bearbeiteten Schnittkante nicht.
  • Unter der Wirkung der Druckbeaufschlagung durch den Rollkörper 26 wird der an den Schnittkanten 24 vorstehende Grat durch Verprägen beseitigt. Gleichzeitig werden die Schnittkanten 24 mittels des Rollkörpers 26 geringfügig äbgefast. Die Form der gebildeten Fase wird durch die Geometrie der Druckfläche 28 an dem Rollkörper 26 bedingt. Beeinflussbar wäre die Fasenform überdies durch Variation der Ausrichtung der Vorschub-Drehachse 29 des Rollkörpers 26.
  • Hat der Rollkörper 26 sämtliche Schnittkanten 24 eines Schlitzes abgefahren, so wird der Stößel 6 so weit angehoben, bis das Blech 10 freikommt. Die Werkstückauflagen 25 sind dabei druckentlastet und befinden sich in ihrem Ausgangszustand, bei welchem sie an ihrer Oberseite mit dem freien axialen Ende des Rollkörpers 26 fluchten. Der Rollkörper 26 liegt wieder vollständig unterhalb des Bleches 10. Dieses kann daher mit den Schnittkanten 24 des nächsten Schlitzes in der vorstehenden Weise gegenüber dem Werkzeug 21 positioniert werden. Nach erneutem Absenken des Werkzeugoberteils 22 werden die nun von dem Rollkörper 26 beaufschlagten Schnittkanten 24 entgratet und abgefast.
  • Sind die Schnittkanten 24 an sämtlichen Schlitzen des Bleches 10 bearbeitet, so wird der Stößel 6 mit dem Werkzeugoberteil 22 in die aus Fig. 1 ersichtliche Position angehoben.
  • Mittels der Koordinatenführung 11 wird das bearbeitete Blech 10 nun von dem Werkzeug 21 wegbewegt und in eine Entladeposition überführt. Ausgehend von dieser Entladeposition wird das Blech 10 schließlich aus der Maschine 1 entnommen.
  • Fig. 3 zeigt ein Werkzeug 41, das ein Werkzeugoberteil 42 sowie ein Werkzeugunterteil 43 umfasst und das anstelle des Werkzeuges 21 verwendet werden kann. Abweichend von dem Werkzeug 21 ist im Falle des Werkzeuges 41 an dem Werkzeugunterteil 43 ein als Druckrolle ausgebildeter Rollkörper 46 um eine horizontale Vorschub-Drehachse 49 drehbar gelagert. Eine Druckfläche 48 wird von einer wulstartigen radialen Erweiterung des Rollkörpers 46 ausgebildet. Die Geometrie der Druckfläche 48 ist auf den Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Schnittkanten 24 des Bleches 10 abgestimmt und derart gewählt, dass beide Schnittkanten 24 gleichzeitig druckbeaufschlagt werden können. Dabei umgreift die Druckfläche 48 beide Schnittkanten 24. Abweichend von den gezeigten Verhältnissen könnte mittels des Rollkörpers 46 etwa bei entsprechendem Schnittkantenabstand auch nur eine einzelne Schnittkante bearbeitet und dabei von der Druckfläche 48 umgriffen werden.
  • An dem Werkzeugoberteil 42 des Werkzeuges 41 ist als Gegenlager eine Gegendruckrolle 47 um eine parallel zu der Vorschub-Drehachse 49 des Rollkörpers 46 verlaufende Achse drehbar gelagert. An ihrem Mantel ist die Gegendruckrolle 47 mit einer umlaufenden Nut 52 versehen, deren Querschnittsform an die Querschnittsform des die Druckfläche 48 ausbildenden Wulstes an dem Rollkörper 46 angepasst ist. In seiner Funktionsweise stimmt das Werkzeug 41 grundsätzlich mit dem Werkzeug 21 überein. Insbesondere lassen sich auch mit dem Werkzeug 41 nicht geradlinig verlaufende Schnittkanten bearbeiten. Zu diesem Zweck ist das Werkzeug 41 in Richtung des Doppelpfeils 32 um die eine Ausrichtungs-Drehachse ausbildende Achse 7 der Relativ-Hubbewegung von Werkzeugoberteil 42 und Werkzeugunterteil 43 dreheinstellbar. Die Dreheinstellung erfolgt erforderlichenfalls mittels des für die obere Werkzeugaufnahme 5 und die untere Werkzeugaufnahme 9 der Maschine 1 vorgesehenen und numerisch gesteuerten Drehantriebes. Alternativ ist eine freie Drehbeweglichkeit des Werkzeuges 41 um die Achse denkbar.
  • Ebenfalls nahezu beliebig verlaufende Schnittkanten können mit einem Werkzeug 61 entgratet werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Das Werkzeug 61 besitzt ein Werkzeugoberteil 62 sowie ein Werkzeugunterteil 63. An letzterem ist ein Rollkörper 66 in Form einer Druckkugel mittels einer Drehlagerung 71 drehbar gelagert. Die Drehlagerung 71 gestattet eine allseitige Drehbeweglichkeit des Rollkörpers 66.
  • Der Radius des Rollkörpers 66 ist an den Abstand der Schnittkanten 24 an dem Blech 10 abgestimmt. Infolgedessen können auch mittels einer Druckfläche 68 des Rollkörpers 66 zwei einander gegenüberliegende Schnittkanten 24 zeitgleich entgratet und abgefast werden. Als Gegenlager für das Blech 10 dient eine Gegendruckrolle 67, die an dem Werkzeugoberteil 62 des Werkzeuges 61 um eine horizontale Drehachse drehbar gelagert ist. Eine umlaufende Nut 72 an der Gegendruckrolle 67 ist bezüglich ihrer Querschnittsform an die Geometrie der Druckfläche 68 an dem Rollkörper 66 angepasst. Ebenso wie das Werkzeug 21 ist auch das Werkzeug 61 grundsätzlich um die Achse 7 in Richtung des Doppelpfeils 32 dreheinstellbar. Aufgrund der allseitigen Drehbeweglichkeit des Rollkörpers 66 wird von der Möglichkeit der Dreheinstellung des Werkzeuges 61 bei nicht geradlinigen Schnittkantenverläufen allenfalls für das Werkzeugoberteil 62 Gebrauch gemacht.
  • Die Werkzeuge 21, 41, 61 können allesamt in die obere Werkzeugaufnahme 5 bzw. in die untere Werkzeugaufnahme 9 der Maschine 1 eingewechselt werden. An der Querschiene 15 der Koordinatenführung 11 lassen sich unterschiedliche Werkzeugbauarten gleichzeitig vorhalten. Möglich ist die Verwendung der Werkzeuge 21, 41, 61 außer zu dem vorstehend beschriebenen Entgraten und Verformen von Schnittkanten auch zur Werkstückumformung, beispielsweise zur Erstellung von Sicken an dem Blech 10. Umgekehrt ist es denkbar, als Werkzeug zum Entgraten bislang gebräuchliche Umformwerkzeuge einzusetzen, die von entsprechenden Rollkörpern, insbesondere von Umformrollen und/oder -kugeln Gebrauch machen.
  • Fig. 5 zeigt in der oberen Teildarstellung die Bildung eines Grates an der Schnittkante 24 des Bleches 10. Andeutungsweise erkennbar sind ein Stanzstempel sowie eine Stanzmatrize, wie sie im Falle der Stanzwerkzeuge 19, 20 verwendet werden.
  • In der unteren Teildarstellung zeigt Fig. 5 die Verhältnisse an der Schnittkante 24 des Blechs 10 nach dem Entgraten und einem geringfügigen Abfasen.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Entgraten von Schnittkanten (24) an Werkstücken (10), mittels eines Rollkörpers (46, 66),
    • wobei der Rollkörper (46, 66) und ein Werkstück (10) entlang wenigstens einer zu entgratenden Schnittkante (24) des Werkstücks (10) relativ zueinander längsbewegt werden,
    • wobei bei der Relativ-Längsbewegung von Rollkörper (46, 66) und Werkstück (10) ein Grat an der Schnittkante (24) durch eine entlang der Schnittkante (24) abrollende Druckfläche (48, 68) des Rollkörpers (46, 66) in Richtung auf das Werkstück (10) druckbeaufschlagt wird und
    • wobei das von dem Rollkörper (46, 66) druckbeaufschlagte Werkstück (10) an derjenigen Seite des Werkstücks (10), welche der Seite des Rollkörpers (46, 66) gegenüberliegt, durch eine Gegendruckrolle (47, 67) abgestützt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Werkstück (10) durch eine Gegendruckrolle (47, 67) abgestützt wird, die an ihrem Mantel mit einer umlaufenden Nut (52, 72) versehen ist, deren Querschnittsform an die Geometrie der Druckfläche (48, 68) des Rollkörpers (46, 66) angepasst ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (10) und ein Rollkörper (46) in Form einer um eine Vorschub-Drehachse (49) drehbar gelagerten Druckrolle relativ zueinander längsbewegt werden, wobei die Vorschub-Drehachse (49) quer zu der Richtung der Relativ-Längsbewegung von Rollkörper (46) und Werkstück (10) verläuft.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (10) und ein Rollkörper (66) in Form einer vorzugsweise allseitig drehbar gelagerten Druckkugel relativ zueinander längsbewegt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschub-Drehachse (49) des Rollkörpers (46) quer zu der Richtung der Relativ-Längsbewegung von Rollkörper (46) und Werkstück (10) sowie quer zu einer eine Schnittkante (24) ausbildenden Werkstückschnittfläche verläuft und dass der Rollkörper (46) bei der Relativ-Längsbewegung von Rollkörper (46) und Werkstück (10) um eine Ausrichtungs-Drehachse (7) gedreht wird, die quer zu der Richtung der Relativ-Längsbewegung von Rollkörper (46) und Werkstück (10) sowie quer zu der Vorschub-Drehachse (49) des Rollkörpers (46) verläuft.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollkörper (46, 66) und das Werkstück (10) entlang zweier zu entgratender und einander mit Abstand gegenüberliegender Schnittkanten (24) des Werkstücks (10) relativ zueinander längsbewegt werden und dass bei der Relatlv-Längsbewegung von Rollkörper (46, 66) und Werkstück (10) der Grat an beiden Schnittkanten (24) durch die entlang beider Schnittkanten (24) abrollende Druckfläche (48, 68) des Rollkörpers (46, 66) in Richtung auf das Werkstück (10) druckbeaufschlagt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Rollkörpers (46, 66) der Grat an wenigstens einer Schnittkante (24) in Richtung auf das Werkstück (10) druckbeaufschlagt und wenigstens eine Schnittkante (24) verformt, insbesondere abgefast wird.
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