DE4424198C1

DE4424198C1 - Tool-guide device

Info

Publication number: DE4424198C1
Application number: DE19944424198
Authority: DE
Inventors: Reiner Koch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2014-07-09

Abstract

The auxiliary means according to the invention is suitable for the machining of the surface of a workpiece cavity with reduced risk of structural change. For this purpose, the auxiliary means (4) can be fastened to the workpiece (1, 1b) while covering the workpiece cavity (3) and leaving open an access opening for the tool and has a cavity (5) in the area of one of its walls (4a) allocated to the workpiece cavity (3). The cavity (5) forms a guide for the tool during the machining of the workpiece cavity (3). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugführungsvorrichtung zum Befestigen an einem Werkstück, welches zum spanenden Fein- Bearbeiten der Oberfläche einer über ihre Länge ein gleichmäßiges Querschnittsprofil aufweisenden Werkstückeinsenkung eingesetzt wird. Oberflächen von derartigen Einsenkungen werden in der Praxis durch den Einsatz von Schleif- oder Polierwerkzeugen für eine Oberflächenveredelung vorbereitet. Bei einer solchen Oberflächenveredelung kann es sich beispielsweise um eine Oberflächenverchromung handeln, durch die die Empfindlichkeit der Oberfläche gegen den Niederschlag und das Festsetzen von Partikeln vermindert werden kann.The invention relates to a tool guide device for Attach to a workpiece that is used for machining Edit the surface of one along its length uniform cross-sectional profile Work piece countersink is used. Surfaces of such reductions are in practice by the Use of grinding or polishing tools for one Surface finishing prepared. With one Surface finishing can be, for example, a Surface chrome plating act through the sensitivity the surface against precipitation and fixing Particles can be reduced.

Beim Schleifen und Polieren besteht das Problem, daß es im jeweiligen Arbeitsbereich des Schleif- bzw. Polierwerkzeuges aufgrund der hohen kinetischen Energien, die in den Arbeitsbereich eingebracht werden, zu einer starken lokalen Erhitzung des bearbeiteten Werkstückes kommt. Diese Erhitzung bringt in vielen Fällen eine Gefügeveränderung des Werkstückmaterials im Bereich der gerade bearbeiteten Oberfläche mit sich.The problem with grinding and polishing is that it respective working area of the grinding or polishing tool due to the high kinetic energies in the Work area to be brought in to a strong local The machined workpiece is heated. This heating up brings in many cases a structural change of the Workpiece material in the area of the just machined Surface with itself.

Die mit diesen Gefügeveränderungen einhergehende Inhomogenität der gesamten Oberfläche der bearbeiteten Werkstückeinsenkung führt bei der anschließenden Oberflächenveredelung häufig zu einem ungleichmäßigen und damit unbrauchbaren Arbeitsergebnis. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Werkstückeinsenkung eine gegenüber ihrer Breite sehr große Länge aufweist. Weitere durch lokale Erhitzung verursachte Oberflächenfehler können auch dann noch auftreten, wenn die Oberfläche nach der Veredelung nochmals poliert wird, um letzte, nach dem Veredelungsprozeß zurückbleibende Ungleichmäßigkeiten der Oberfläche zu beseitigen.The associated with these structural changes Inhomogeneity of the entire surface of the machined Workpiece sinking leads to the subsequent Surface finishing often results in an uneven and thus unusable work result. This is especially true then when the workpiece countersink is one against their Width very large length. More by local Surface defects caused by heating can still occur occur when the surface after refinement again is polished to last, after the finishing process remaining unevenness of the surface remove.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die spanende Bearbeitung der Oberfläche einer Werkzeugstückeinsenkung mittels eines die Oberfläche im wesentlichen in deren Längsrichtung bearbeitenden Werkzeuges, wie z. B. eines Honwerkzeuges bei einer verminderten Gefahr von Gefügerveränderungen aufgrund von Überhitzung zu ermöglichen.The object of the invention is the cutting Machining the surface of a countersink by means of a the surface essentially in their Longitudinal machining tool, such as. B. a honing tool a reduced risk of structural changes due to of overheating.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Werkzeugführungsvorrichtung zum Befestigen an einem Werkstück für die spanende Fein-Bearbeitung der Oberfläche von über ihre Länge ein gleichmäßiges Querschnittsprofil aufweisenden Werkstückeinsenkungen, mittels eines die Oberfläche der jeweiligen Werkstückeinsenkung im wesentlichen in deren Längsrichtung bearbeitenden Werkzeuges, wie z. B. eines Hon werkzeuges, wobei die Werkzeugführungsvorrichtung an dem Werkstück unter Abdecken der Werkstückeinsenkung und Freilassen einer Zugangsöffnung für das Werkzeug befestigbar ist und im Bereich einer seiner der Werkstückeinsenkung zugeordneten Wandung eine Einsenkung aufweist, die bei der Bearbeitung der Werkstückeinsenkung eine Führung für das Werkzeug bildet.This object is achieved by a Tool guide device for fastening to a workpiece for the fine machining of the surface of over their length has a uniform cross-sectional profile Workpiece indentations, by means of a the surface of the respective workpiece sink essentially in their Longitudinal machining tool, such as. B. a Hon tool, the tool guide device on the Workpiece covering the workpiece depression and Leave an access opening for the tool attachable is and in the area of one of the workpiece countersink assigned wall has a depression, which at Machining the workpiece countersink a guide for that Tool forms.

Gemäß der Erfindung deckt während der Bearbeitung der Werkstückeinsenkung eine Wand der Werkzeugführungsvorrichtung diese Werkstückeinsenkung ab. Dabei weist die entsprechende Wand selbst eine Einsenkung auf, die während der Bearbeitung der Werkstückoberfläche eine Führung für das zur Bearbeitung eingesetzte Werkzeug bildet. Erst auf diese Weise ist es möglich, anstelle von Schleif- oder Polierwerkzeugen Werkzeuge zu verwenden, die die Oberfläche in Längsrichtung der Werkstückeinsenkung bearbeiten. Bei solchen Werkzeugen handelt es sich z. B. um Honwerkzeuge, mit denen sich Oberflächen von geringster Oberflächenrauhigkeit herstellen lassen.According to the invention, the cover during processing Work piece countersinking a wall of the tool guide device this sinking. The corresponding points Walled in a depression on itself while editing a guide for the workpiece surface for machining used tool forms. It is only in this way possible instead of grinding or polishing tools Use tools that extend the surface lengthways the workpiece countersink. With such tools is it z. B. honing tools, with which surfaces of the least Have the surface roughened.

Diese Werkzeuge führen im Gegensatz zu den mit hoher Drehzahl rotierenden Schleif- oder Polierwerkzeugen während der Bearbeitung zu keiner störenden Erwärmung der bearbeiteten Oberfläche. In der Praxis sind solche Werkzeuge bisher lediglich zur Bearbeitung von Bohrungen eingesetzt worden, die ein geschlossenes Querschnittprofil aufweisen. Ihr Einsatz zur Bearbeitung von Einsenkungen mit einem offenen Querschnittprofil war wegen der fehlenden allseitigen Führung während der Längsbearbeitung der Einsenkung bisher nicht möglich.These tools run in contrast to those with high speed rotating grinding or polishing tools during the Machining for no annoying heating of the machined Surface. In practice, such tools have so far been used were only used to machine bores, which have a closed cross-sectional profile. your Use to process depressions with an open one Cross-sectional profile was due to the lack of all-round guidance so far not during the longitudinal machining of the depression possible.

Da die vorstehend erwähnten, die Oberfläche der Werkstückeinsenkung in Längsrichtung bearbeitenden Werkzeuge in der Regel symmetrisch angeordnete Führungselemente aufweisen, ist es sinnvoll, wenn bei auf das Werkstück aufgesetzter Werkzeugführungsvorrichtung die Werkstückeinsenkung mit der Einsenkung der Werkzeugführungsvorrichtung ein symmetrisches Hohlprofil bildet, wobei dieses bei Bedarf rotationssymmetrisch, insbesondere kreisförmig ausgebildet sein kann.Since the above mentioned, the surface of the Longitudinal workpiece countersinking tools usually symmetrically arranged guide elements have, it makes sense if on the workpiece attached tool guide device Work piece sinking with the sinking of the Tool guide device a symmetrical hollow profile forms, this if necessary rotationally symmetrical, can in particular be circular.

Die Befestigung und exakte Ausrichtung der Werkzeugführungsvorrichtung kann dadurch erleichtert werden, daß die Werkzeugführungsvorrichtung seitliche Wangen aufweist, die bei auf das Werkstück aufgesetzter Werkzeugführungsvorrichtung das Werkstück umgreifen. Bei einer solchen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Werkzeugführungsvorrichtung läßt sich die Handhabung weiter vereinfachen, wenn mindestens eine der Wangen eine Gewindedurchgangsbohrung für eine Fixierschraube aufweist, mittels der die Werkzeugführungsvorrichtung auf dem Werkstück verspannbar ist. Eine weitere Erleichterung beim Befestigen und Ausrichten der Werkzeugführungsvorrichtung kann dadurch erzielt werden, daß die Enden der seitlichen Wangen durch eine Halteplatte miteinander verbunden sind, die bei auf das Werkstück aufgesetzter Werkzeugführungsvorrichtung das Werkstück umgreift. Dabei kann auch diese Platte eine Gewindedurchgangsbohrung für eine Fixierschraube aufweisen, mittels der die Werkzeugführungsvorrichtung auf dem Werkstück verspannbar ist.The attachment and exact alignment of the Tool guiding device can be facilitated that the tool guide device side cheeks has, which when placed on the workpiece Tool guide device grasp the workpiece. At such an embodiment of the invention Tool guiding device can be handled further simplify if at least one of the cheeks has one Has threaded through hole for a fixing screw, by means of which the tool guide device on the workpiece is tense. Another relief when fastening and aligning the tool guide device can thereby achieved that the ends of the side cheeks through a holding plate are connected to each other, which on the Workpiece mounted tool guide device Grips workpiece. This plate can also be a Have a threaded through hole for a fixing screw, by means of which the tool guide device on the workpiece is tense.

In vielen Fällen ist es günstig, wenn auf der der Werkstückeinsenkung zugeordneten, offenen Stirnseite der Werkzeugführungsvorrichtung ein Führungselement befestigbar ist. Ein solches Führungselement kann beispielsweise dazu dienen, eine zum Verchromen in den durch die Werkstückeinsenkung und die Einsenkung der Werkzeugführungsvorrichtung gebildeten Hohlraum eingeführte Elektrode zu halten.In many cases, it is beneficial if the Workpiece depression assigned to the open face of the Tool guide device attachable to a guide element is. Such a guide element can be used, for example serve one for chrome plating in the through the Workpiece sinking and the sinking of the Tool guide device formed cavity introduced To hold the electrode.

Schließlich kann die Montierbarkeit der erfindungsgemäßen Werkzeugführungsvorrichtung dadurch verbessert werden, daß ihre äußere Form der Form des Werkstücks angepaßt ist. Auf diese Weise läßt sich die Werkzeugführungsvorrichtung auch noch in an sich nur schwer zugänglichen Bereichen des Werkstücks montieren.Finally, the assemblability of the invention Tool guide device can be improved in that their outer shape is adapted to the shape of the workpiece. On in this way, the tool guide device can also still in areas of the Assemble the workpiece.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on a Exemplary embodiment illustrating the drawing. Show it:

Fig. 1 eine frontale Ansicht der Vorderseite eines zu bearbeitenden Werkstücks. Fig. 1 is a frontal view of the front of a workpiece to be machined.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Werkstück nach Fig. 1; FIG. 2 shows a longitudinal section through the workpiece according to FIG. 1;

Fig. 3 eine frontale Ansicht der Rückseite des Werkstücks nach Fig. 1 mit aufgesetzter Werkzeugführungsvorrichtung; FIG. 3 shows a frontal view of the rear of the workpiece according to FIG. 1 with the tool guide device attached; FIG.

Fig. 4 den Schnitt nach Fig. 2 mit auf das Werkstück aufgesetzter Werkzeugführungsvorrichtung; . Fig. 4 shows the section of Figure 2 with the workpiece patch tool guide apparatus;

Fig. 5 den Schnitt nach Fig. 3 mit auf die Werkzeugführungsvorrichtung aufgesetztem Führungselement. Fig. 5 shows the section according to Fig. 3 with an attached to the tool guidance device guiding element.

Das Werkstück 1 weist eine Durchgangsbohrung 2 auf, welche an ihrem einen Ende in einer Werkstückeinsenkung 3 mündet, die in einen auf der Rückseite 1a des Werkstücks 1 vorstehenden Vorsprung 1b eingeformt ist. Die Bohrung 2 weist eine zylindrische Form auf, während das Querschnittsprofil 3a der Werkstückeinsenkung 3 halbkreisförmig ausgebildet ist. Die seitlichen Wandungen 1c der Einsenkung 3 gehen in einem bogenförmigen Übergang 1d in den Hauptkörper des Werkstücks 1 über.The workpiece 1 has a through hole 2 which opens at one end into a workpiece recess 3 which is formed in a protrusion 1 b projecting on the rear 1 a of the workpiece 1 . The bore 2 has a cylindrical shape, while the cross-sectional profile 3 a of the recess 3 is semicircular. The side walls 1 c of the depression 3 merge into the main body of the workpiece 1 in an arcuate transition 1 d.

Wie in den Fig. 3-5 zu sehen, ist auf den Vorsprung 1b des Werkstücks 1 eine Werkzeugführungsvorrichtung aufsetzbar. Die Werkzeugführungsvorrichtung 4 weist eine erste Wand 4a auf, die bei auf den Vorsprung 1b des Werkstücks 1 aufgesetzter Werkzeugführungsvorrichtung 4 die Werkstückeinsenkung 3 abdeckt. Die Wand 4a weist auf ihrer der Werkstückeinsenkung 3 zugeordneten Innenfläche eine Einsenkung 5 auf, die ein dem Profil 3a der Werkstückeinsenkung 3 entsprechendes, halbkreisförmiges Querschnittprofil 5a aufweist, so daß die Einsenkung 5 gemeinsam mit der Werkstückeinsenkung 3 eine Fortsetzung der Bohrung 2 bildet, die durchgehend den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 2 aufweist. As can be seen in FIGS. 3-5, a tool guiding device can be placed on the projection 1 b of the workpiece 1 . The tool guide device 4 has a first wall 4 a, which covers the workpiece depression 3 when the tool guide device 4 is placed on the projection 1 b of the workpiece 1 . The wall 4a has on its workpiece recess 3 associated inner surface of a recess 5, which has a the profile 3 a workpiece recess 3 corresponding, semi-circular cross-sectional profile 5 a, so that the depression 5 forms a continuation of the bore 2, together with the workpiece depression 3 , which has the same diameter throughout as the bore 2 .

Die Wand 4a der Werkzeugführungsvorrichtung 4 ist in Längsrichtung stufenförmig ausgebildet und weist abgeflachte Eckbereiche auf, um eine einfache Montage der Werkzeugführungsvorrichtung 4 im eingebauten Zustand des Werkstücks 1 innerhalb einer größeren Vorrichtung zu ermöglichen. Darüber hinaus ist die der Bohrung 2 zugeordnete Stirnseite der ersten Wand 4a der Werkzeugführungsvorrichtung 4 an den Verlauf des bogenförmigen Übergang 1d angepaßt, um einen bündigen Anschluß der Einsenkung 5 an die Bohrung 2 sicherzustellen.The wall 4 a of the tool guide device 4 is step-shaped in the longitudinal direction and has flattened corner areas in order to enable easy assembly of the tool guide device 4 in the installed state of the workpiece 1 within a larger device. In addition, the bore 2 of the associated end side of the first wall 4 is adapted to a tool guiding apparatus 4 to the shape of the arcuate transition 1 d to ensure a flush connection of the depression 5 to the bore. 2

An die erste Wand 4a der Werkzeugführungsvorrichtung 4 sind seitliche Wangen 4b angeformt, die den Vorsprung 1b im aufgesetzten Zustand umgreifen. Die Enden der Wangen 4b sind mit einer Halteplatte 4c verbunden, in deren Außenfläche 4d eine mittig angeordnete, senkrecht zur Längsachse 3b der Werkstückeinsenkung 3 gerichtete Gewindedurchgangsbohrung 4e eingeformt ist. In die Gewindedurchgangsbohrung 4e ist eine Fixierschraube 6 einschraubbar, über die die Werkzeugführungsvorrichtung 4 auf dem Vorsprung 1b des Werkstücks 1 verspannbar ist.On the first wall 4 a of the tool guide device 4 , side cheeks 4 b are formed, which grip around the projection 1 b in the attached state. The ends of the cheeks 4 b are connected to a holding plate 4 c, in the outer surface 4 d of which a centrally arranged, perpendicular to the longitudinal axis 3 b of the workpiece countersink 3 directed through hole 4 e is formed. Into the threaded through hole 4 e 6 a fixing screw can be screwed, through which the tool guidance device 4 b 1 on the projection of the workpiece 1 can be clamped.

Eine zweite Gewindebohrung 4f ist von der von der Bohrung 2 abgewandten Stirnseite 4h der Halteplatte 4c aus in diese eingeformt. In die Gewindebohrung 4f ist eine Schraube 7 einschraubbar, welche ein Führungselement 8 auf der Stirnseite 4h des Halteelements 4 hält. Das Führungselement 8 deckt die stirnseitige Öffnung der Werkzeugführungsvorrichtung 4 ab. Ein koaxial zur Längsachse 3b der Werkstückeinsenkung 3 ausgerichteter Vorsprung 8a ist durch ein in eine Öffnung des Führungselements 8 eingesetztes Kunststoffrohr gebildet.A second threaded bore 4 f is formed in the end face 4 h of the holding plate 4 c facing away from the bore 2 . A screw 7 , which holds a guide element 8 on the end face 4 h of the holding element 4 , can be screwed into the threaded bore 4 f. The guide element 8 covers the front opening of the tool guide device 4 . A projection 8 a aligned coaxially to the longitudinal axis 3 b of the workpiece depression 3 is formed by a plastic tube inserted into an opening of the guide element 8 .

Nach dem Aufsetzen des Hilfselements 4 auf den Vorsprung 1b des Werkstücks 1 kann die Bohrung 2 gemeinsam mit der Werkstückeinsenkung 3 durch ein nicht gezeigtes Hon- oder Schabwerkzeug bearbeitet werden. Dabei wird das von der vorderen Stirnseite 1e in die Bohrung 2 eingeführte Werkzeug im Bereich der Bohrung 2 durch die Wände der Bohrung 2 selbst geführt, während es im Bereich der Werkstückeinsenkung 3 durch die Wandungen Werkstückeinsenkung 3 selbst sowie die Wandungen der Einsenkung 5 der Werkzeugführungsvorrichtung 4 geführt wird.After placing the auxiliary element 4 on the projection 1 b of the workpiece 1 , the bore 2 can be machined together with the workpiece recess 3 by a honing or scraping tool, not shown. The tool inserted into the bore 2 from the front end face 1 e is guided in the area of the bore 2 through the walls of the bore 2 itself, while it is in the area of the workpiece depression 3 through the walls of the workpiece depression 3 itself and the walls of the depression 5 of the tool guide device 4 is performed.

Nach Abschluß der Honbearbeitung wird zur Vorbereitung des Verchromens das Führungselement 8 auf die freie Stirnseite 4h der Werkzeugführungsvorrichtung 4 aufgeschraubt. Anschließend wird eine zum Verchromen der Bohrung 2 und der Werkstückeinsenkung 3 benötigte, ebenfalls nicht gezeigte Schutzröhre in die Bohrung 2 eingeführt, bis sie das Führungselement 8 erreicht hat und durch den Vorsprung 8a des Führungselements 8 zentriert in der Bohrung 2 gehalten ist.After completion of the honing, the guide member 8 is screwed on the free end face 4h of the tool guide apparatus 4 for preparing the chromium plating. Subsequently, a protection tube, also not shown needed for chroming of the bore 2 and the workpiece recess 3, is inserted into the bore 2 until the guide member has reached 8 and is centered by the projection 8a of the guide member 8 retained in the bore. 2

In einem letzten Schritt wird nach Abschluß der Verchromung die Bohrung 2 und die Werkstückeinsenkung 3 einer letzten Polierbehandlung unterzogen, wobei wiederum das nicht gezeigte Polierwerkzeug durch die Wandungen der Bohrung 2, der Werkstückeinsenkung 3 und der Einsenkung 5 der Werkzeugführungsvorrichtung 4 geführt wird.In a final step, the bore 2 and the workpiece depression 3 is subjected to a final polishing treatment after completion of the chrome plating, again using the polishing tool, not shown, is guided by the walls of the bore 2, the workpiece recess 3 and the recess 5 of the tool guide apparatus. 4

Claims

1. Tool guiding device for fastening to a workpiece ( 1 , 1 b) for the machining of the surface of workpiece depressions ( 3 ) having a uniform cross-sectional profile ( 3 a) over its length, by means of a surface of the respective workpiece depression ( 3 ) in essentially in the longitudinal machining tool, such as. B. tool of a Hon, wherein the tool guide apparatus can be fixed to the workpiece while masking the workpiece recess (3) and leaving free of an access opening for the tool and associated in the region of one of its workpiece depression (3) wall (4 a) having a depression (5) which forms a guide for the tool when machining the workpiece countersink ( 3 ).

2. Tool guide device according to claim 1, in which on the workpiece ( 1 , 1 b) attached the workpiece recess ( 3 ) with the recess ( 5 ) of the tool guide device forms a symmetrical hollow profile.

3. Tool guide device according to claim 2, the Hollow profile rotationally symmetrical, especially circular is trained.

4. Tool guiding device according to one of claims 1 to 3, in which, starting from the depression ( 5 ) having wall ( 4 a) side cheeks ( 4 b) are formed, the tool guiding device placed on the workpiece ( 1 , 1 b) Grasp the workpiece ( 1 , 1 b).

5. Tool guide device according to claim 4, wherein at least one of the cheeks ( 4 b) has a threaded through hole for a fixing screw, by means of which the tool guide device on the workpiece ( 1 , 1 b) can be clamped.

6. Tool guide device according to claim 4 or 5, in which the ends of the side cheeks ( 4 b) are connected to one another by a holding plate ( 4 c) which engages around the workpiece when the tool guide device is placed on the workpiece ( 1 , 1 b).

7. Tool guide device according to claim 6, wherein the holding plate ( 4 c) has a threaded through bore ( 4 e) for a fixing screw ( 6 ), by means of which the tool guide device on the workpiece ( 1 , 1 b) can be clamped.

8. Tool guide device according to one of claims 1 to 7, in which on its end of the workpiece depression ( 3 ) associated, open end face ( 4 h) a guide element ( 8 ) for z. B. an electrode can be attached.

9. Tool guide device according to one of claims 1 to 8, the outer shape of the shape of the workpiece to be machined ( 1 , 1 b) is adapted.