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2. Grundlagen, Vorgänge beim Glattwalzen
Unter dem Druck gehärteter Glättrollen/walzen wird der Werkstoff an der Oberfläche plastisch verformt und das Rauheitsprofil eingeebnet. Die Glättwalzen erzeugen im Gebiet der Erhebungen Druckeigenspannungen, die den Werkstoff in Richtung auf die Vertiefungen fließen lassen und deren Grund dabei anheben. |
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| Häufig wird behauptet, beim Glattwalzen könnten die durch Vorbearbeitung entstandenen Rauhigkeitsspietzen umgebogen und übereinandergelegt werden. Diese Aussage ist definitiv falsch, da der Oberflächen-Rauhtiefenschrieb mit unterschiedlichen Aufzeichnungsmaßstäben für radial und axiale Richtung arbeitet. Ein unverzerrter maßstäblich vergrößerter Mikroschliff eines Oberflächen Tastschnittes beweist wie tatsächlich eine vorgearbeitete Oberflächen aussieht. |
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| Die Durchmesserveränderung, die beim Glattwalzen entsteht, ist im wesentlichen von der Vorbearbeitungsrautiefe abhängig. Da die Oberfläche nahezu vollständig eingeebnet wird, verändert sich das Durchmessermaß ca um den Betrag der Ausgangsrauhtiefe. Eine Bestimmung des Vorbearbeitungs-Durchmessers ist somit möglich. |
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Am Beispiel einer Bohrung mit Durchmesser 80 mm empfiehlt sich folgende Vorbearbeitung:
- Vorbearbeitungsrautiefe Rt = 15 – 40 µm
Nach der Formel: Vorschub p. Umdr. = 0,5 x Schneidenradius
- Aufmaß von 0,020 mm – 0,030 mm
Durch das anschließende Glattwalzen wird somit eine Durchmesservergrößerung von ca Rt erreicht.
D. h. bei der Vorbearbeitung muß ich entsprechende Aufmaße berücksichtigen, in der Größenordnung Rt ist das Toleranzfeld anzuheben.
Wenn die Vorbearbeitungsrauhtiefe unbekannt ist, muß die mögliche Durchmesserveränderung durch einen praktischen Versuch ermittelt werden.
Weitere Angaben der maßhaltigen Vorbearbeitung der Oberflächen sind der Bedienungsanleitung zu entnehmen.
Beim Glattwalzen unterscheidet man zwei Verfahrensarten, die sich nach der Art der Kraftaufbringung richten.
Glattwalzen im Formschluß: |
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Hierbei werden drei oder mehr konische Rollen (Glättwalzen) in einem Käfig, ähnlich einem Wälzlager, gehalten. Die Rollenstützen sich werkzeugseitig auf einem Verstellkegel ag. Der bei Werkzeugen für die Bearbeitung von Bohrungen als Außenkegel. Für die Bearbeitung von Wellen als Hohlkegel ausgebildet ist.
Der Käfig mit den Rollen ist auf dem Verstellkegel axial verstellbar angeordnet, dadurch kann der Arbeitsdurchmesser am Werkstück verändert und fest voreingestellt werden.
Durch Zurückziehen der Verstellkegels gegen einer Federkraft lässt sich der Formschluß lösen so dass das Werkzeug nach dem Walzen entgegen der Vorscxhubrichtung über die gewalzte Oberfläche gezogen werden kann ohne diese zu beschädigen.
Glattwalzen im Kraftschluß: |
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Eine definierte Glattwalzkraft (federbeaufschlagt oder hydraulisch) wirkt gegen die zu walzende Werkstückoberfläsche. Dadurch können unterschiedliche Werkstückkonturen in einem Arbeitsgang glattgewalzt oder z. B. Radialeinstiche gezielt festgewalzt werden.
Mit Hilfe gesteuerter Drehmaschinen lassen sich zylindrische Formelemente mit Übergängen in Radien glattwalzen.
Als sogenannte Einrollen-Glattwalzwerkzeuge sind diese Werkzeuge sehr vielseitig für unterschiedliche Durchmesser verwendbar.
Festwalzen im Kraftschluß: |
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Ähnlich wie beim Glattwalzen im Kraftschluß wird beim Festwalzen eine definierte Walzkraft aufgebaut, jedoch nur im gezielten Einstichverfahren.
Beim Festwalzen sind manchmal größere Druckvorspannungen (Dauerfestigkeitssteigerung) zu erzielen. |
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