DD227372A1

DD227372A1 - Verfahren zur feinstbearbeitung von stahlrohren

Info

Publication number: DD227372A1
Application number: DD26869884A
Authority: DD
Inventors: Karlernst Maul
Original assignee: Orsta Hydraulik Veb K
Priority date: 1984-10-25
Filing date: 1984-10-25
Publication date: 1985-09-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feinstbearbeitung von Stahlrohren, deren Bohrungen eine hohe Oberflaechenguete besitzen muessen. Das Ziel, den technischen Aufwand fuer das Werkzeug zu senken und ein billiges wartungs-, verschleiss- und schwingungsfreies Verfahren zu schaffen wird dadurch geloest, dass um das eingespannte und rotierende Stahlrohr ein ringfoermiger Elektromagnet angeordnet ist, der mittels einer Spindel axial verschiebbar ist und die Innenbearbeitung der Bohrung durch im Magnetfeld stabilisierte ferromagnetische Partikel erfolgt. Der Einsatz erfolgt in der Hydraulikindustrie, im Kraftfahrzeugmotor- und Kompressorbau, wo insbesondere Bohrungen von Arbeitszylindern mit hoher Oberflaechenguete erforderlich sind. Figur

Description

Verfahren zur Feinstbearbeitung von Stahlrohren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feinstbearbeitung von Stahlrohren, die eine glatte und maßlich genaue Bohrung aufweisen müssen, insbesondere bei Zylinderrohren für hydraulische Arbeitszylinder.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Glättung vorbereiteter Bohrungen unterschiedlicher Längen und Durchmesser ist das Ziehschleifen (Honen) mittels Honahle als Werkzeug bekannt (DE-AS 23 65600).

Auf Schleifleisten sind Schleifkörper aus Elektrokorund oder Siliziumkarbid aufgebracht.

Durch die Anordnung von Meß-, Steuer- und Regeleinrichtungen kann die Anpreßkraft der Honsteine gesteuert (DE-OS 32 02307) oder die Zylindrizität geprüft, sowie die Umkehrpunkte bestimmt werden (DE-OS 31 09962).

Dieses bekannte Verfahren besitzt den Nachteil,: daß einma,l die Schleifkörper einen ständigen Verschleiß unterliegen, wodurch ein Nachstellen bzw. Auswechseln nach bestimmten Zeitabschnitten erforderlich ist, zum anderen neigt dieses Verfahren zu Schwingungen, die die Oberflächengüte ungünstig beeinträchtigen. Der Einbau elektronischer Geräte verteuert die Anlage und vergrößert außerdem

die Störanfälligkeit. ·

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den technischen Aufwand für das Werkzeug zu senken und ein billiges wartungs-, verschlaiß- und schwingungsfreies Verfahren zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Feinstbearbeitung von Bohrungen, insbesondere Zylinderbohrungen ohne modifiziertes Werkzeug mittels eines Bearbeitungsmediums, dessen Intensität beliebig gesteuert werden kann, vorzunehmen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen Spannelementen ein Zylinderrohr in seiner Lage fixiert wird, welches durch einen Antriebsmotor in rotierende Bewegung versetzt wird und das Zylinderrohr von einem ringförmigen Elektromagnet vollständig umschlossen ist, wobei der Elektromagnet mit einem Führungsschlitten verbunden und mittels einer von einem Motor angetriebenen Spindel axial verschiebbar ist und die Innenbearbeitung der Bohrung des Zylinderrohrs durch im Magnetfeld stabilisierte ferromagnetische Partikel erfolgt. Die Bearbeitungsintensität ist dabei durch die elektrische Veränderung des Magnetfeldes und damit der Dichte der ferromagnetischen Partikel regelbar.

Zur Dosierung der fe^romagnetischen Partikel ist in einem Teller eine Vertiefung vorgesehen.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß die Bearbeitung der Stahlrohre vertikal als auch horizontal erfolgen kann.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Bearbeitungsmaschine mit einem Schnitt durch die Vorrichtung zur Feinstbearbeitung eines Zylinderrohres für hydraulische Arbeitszylinder.

Zwischen dem Tisch 1 und dem feststehenden Ausleger 2 der Bearbeitungsmaschine ist in Spannelementen 3_f 4 ein Zylinderrohr 5 eingespannt, wobei die Spannelemente 3, 4 jeweils mit dem Außendurchmesser der Zylinderrohre 5 abgestimmt sind.

Im Spannelement 3, das im Tisch 1 drehbar gelagert ist, befindet sich ein auswechselbarer Teller 6, der zur Dosierung ferromagnetischer Partikel 7 dient. Das Spannelement 3 wird durch einen drehzahlregelbaren Antriebsmotor 8 in rotierende Bewegung versetzt. Im Ausleger 2 befindet sich eine Spindel 9, die über ein Handrad IO vertikal verstellbar ist. Das Spannelement 4 ist in der Spindel 9 bzw. im Ausleger 2 drehbar gelagert. Ein ringförmiger Elektromagnet 11, der das Zylinderrohr 5 vollständig umschließt, ist mit einem Führungsschlitten 12 verbunden, welcher in einer am Ständer 13 angeordneten Schiene geführt wird.

Der Führungsschlitten 12 wird mittels einer Spindel 15, die von einem Motor 16 angetrieben wird, vertikal bewegt.

In Ausgangsstellung ist der Teller 6 randvoll mit ferromagnetischen Partikeln 7 gefüllt, das Zylinderrohr 5 eingespannt und der ringförmige Elektromagnet 11 in der untersten Stellung. Durch Anlegen der Spannung an die Spulen des Magneten entsteht ein Magnetfeld, in dem sich die ferromagnetischen Partikel 7 stabilisieren und durch die vertikale Hubbewegung des Elektromagneten 11 bei gleichzeitiger Drehung des Zylinderroh res 5 auf die ganze Länge nach oben, oder je nach den Erfordernissen an bestimmten Stellen pendelnd hin und her geführt werden können. Dabei erfolgt die Innenbearbeitung, d.h. die Glättung des Zylinderrohres 5, welches sich rotierend um die im magnetischen Feld befindlichen ferromagnetischen Partikel 7 bewegt. Das magnetische Feld kann dabei durch Veränderung der Stromstärke verringert oder verstärkt werden und bewirkt damit eine unterschiedliche Dichte der ferromagnetischen Partikel 7, die dadurch in Richtung der Feldlinien mit unterschiedlicher Kraft an die zu bearbeitende Innenwandung gedrückt werden. Die Korngröße der Partikel, die Stärke des Magnetfeldes, die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Spindel 15 und die Drehzahl des Spannelementes bestimmen die Qualität der Oberfläche und die Bearbeitungsdauer, wobei der Bearbeitungsvorgang elektrisch steuerbar ist.

Der bei der Bearbeitung entstehende Abrieb trägt, im Magnetfeld schwebend, ebenfalls zur Oberflächenvergütung bei. Nach Beendigung der Bearbeitung der Zylinderbohrung wird der Elektromagnet in die Ausgangsstellung zurückgefahren und die Anlage abgeschaltet. Die ferromagnetischen Partikel 7 und der angefallene Bearbeitungsabrieb fallen in den Teller 6 zurück. Die Vertiefung im Teller 6 dient dabei als Dosierungegröße, d.h. vor dem Einspannen eines neuen Zylinderrohres 5 müssen die überschüssigen Partikel entfernt werden, damit eine gleichmäßige und kontrollierbare Dichte im Magnetfeld vorliegt.

Das Verfahren wurde an einer vertikal stehenden Bearbeitungsmaschine erläutert, lange Zylinderrohre können selbstverständlich auch in horizontaler Lage bearbeitet werden.

Die Feinstbearbeitung durch im Magnetfeld stabilisierte ferromagnetische Partikel weist gegenüber dem konventionellen Honen folgende Vorteile auf:

- Es steht ein nahezu kosten- und verschleißloses Werkzeug zur Verfugung, welches in seiner Bearbeitungsintensität über die Stromstärke des Elektromagneten regelbar ist.

- Da dieses Verfahren nahezu reibungslos arbeitet, entfallen die beim Honen auftretende Schwingungen, so daß keine Markierungen an der Oberfläche auftreten.

- Das beim Honen erforderliche Kühl- und Schmiermittel wird nicht mehr benötigt.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Feinstbearbeitung von Stahlrohren, die eine glatte und maßlich genaue Bohrung aufweisen müssen, insbesondere bei Zylinderrohren für hydraulische Arbeitszylinder, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen Spannelementen (3, 4) ein Zylinderrohr (5) in seiner Lage fixiert ist, welches durch einen Antriebsmotor (8) in rotierende Bewegung versetzt wird und das Zylinderrohr (5) von einem ringförmigen Elektromagnet (11) vollständig umschlossen ist, wobei der Elektromagnet (11) mit einem Führungsschlitten (12) verbunden und mittels einer von

einem Motor (16) angetriebenen Spindel (15) axial verschiebbar ist und die Innenbearbeitung der Bohrung,durch im Magnetfeld stabilisierte ferromagnetische Partikel (7) erfolgt.

2. Verfahren nach Pkt. l, gekennzeichnet dadurch daß die Bearbeitungsintensität durch die elektrische Veränderung des Magnetfeldes und damit der Dichte der ferromagnetischen Partikel (7) regelbar ist. _# .

3. Verfahren nach Pkt. 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß eine Vertiefung im Teller (6) zur Dosierung der ferromagnetischen Partikel (7) vorgesehen ist.

4. Verfahren nach Pkt. l bis 3, g e k e η η ze ich net d a d u r c h, daß die Bearbeitung der Zylinderrohre (5) vertikal als auch horizontal erfolgen kann.

- Hierzu 1 Seite Zeichnung -