DE102009059991B3

DE102009059991B3 - Device for superfinish machining of workpieces, particularly annular workpieces, has cross slide and superfinishing unit, where unit is attached at cross slide

Info

Publication number: DE102009059991B3
Application number: DE200910059991
Authority: DE
Inventors: Siegfried Hesse
Original assignee: Thielenhaus Technologies GmbH
Current assignee: Thielenhaus Technologies GmbH
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2029-12-23

Abstract

The device has a cross slide (1) and a superfinishing unit (2), where the unit is attached at the cross slide. The superfinishing unit has an oscillating drive (5) for generating oscillating movements of a finishing tool (6). The cross slide is attached at a carrier (7) which is equipped with a connecting element (8) for a tool receiver of a machine tool.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feinstbearbeitung von Werkstücken, insbesondere von ringförmigen Werkstücken, durch Kurzhubhonen.The invention relates to a device for superfinishing workpieces, in particular of annular workpieces, by Kurzhubhonen.

Eine Feinstbearbeitung durch Kurzhubhonen wird in der Praxis, z. B. bei der Serienfertigung von Lagerringen, auf separaten Maschinen durchgeführt. Diese umfassen stets einen rotierend antreibbaren Werkstückträger, einen Werkzeugkopf mit einem Oszillationsantrieb zur Erzeugung von Oszillationsbewegungen, die auf einen mit einem Finishstein bestückten Steinhalter übertragen werden, sowie Zustelleinrichtungen zur Positionierung des Bearbeitungskopfes an dem Werkstück. Die Zustelleinrichtungen erfordern aufwendige Schlittenführungen. Es werden hohe maschinentechnische Anforderungen an die Zustelleinrichtungen gestellt, um die Werkstücke mit der geforderten Form- und Maßgenauigkeit endbearbeiten zu können.A Feinstbearbeitung by Kurzhubhonen is in practice, for. As in the series production of bearing rings, carried out on separate machines. These always include a rotatably driven workpiece carrier, a tool head with an oscillating drive for generating oscillatory motions which are transmitted to a stone holder equipped with a finishing stone, as well as feed devices for positioning the machining head on the workpiece. The delivery devices require expensive slide guides. High technical requirements are placed on the delivery devices in order to be able to finish the workpieces with the required dimensional and dimensional accuracy.

Eine Vorrichtung zum Kurzhubhonen von Wälzlagerringen ist aus EP 0 936 028 B1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist zwei linear verstellbare Schlitten sowie eine Schwenkeinrichtung mit einem Steinhalter für einen Finishstein auf. Die Stellbewegungen der Schlitten sowie die Schwenkbewegung des Steinhalters sind in Abhängigkeit des zu bearbeitenden Werkstückprofils steuerbar. Durch Steuerung der Schlittenbewegungen und der Schwenkeinrichtung ist der Finishstein über die zu bearbeitende Werkstückfläche bewegbar und folgt dabei der Kontur dieser Fläche. Mit der bekannten Vorrichtung können beispielsweise Laufflächen an Lagerringen von Pendelrollenlagern, Zylinderrollenlagern oder Kegelrollenlagern bearbeitet werden. Die ausschließlich zum Kurzhubhonen einsetzbare Vorrichtung ist konstruktiv aufwendig und entsprechend teuer.A device for Kurzhubhonen of rolling bearing rings is made EP 0 936 028 B1 known. The known device has two linearly adjustable slide and a pivoting device with a stone holder for a finishing stone. The positioning movements of the carriage and the pivoting movement of the stone holder are controllable depending on the workpiece profile to be machined. By controlling the carriage movements and the pivoting device, the finishing stone is movable over the workpiece surface to be machined and follows the contour of this surface. With the known device, for example, running surfaces on bearing rings of spherical roller bearings, cylindrical roller bearings or tapered roller bearings can be edited. The only usable for Kurzhubhonen device is structurally complex and correspondingly expensive.

Das Kurzhubhonen ist ein letzter Prozessschritt eines häufig mehrstufigen Bearbeitungsprozesses, der vorausgehende spanende Bearbeitungen, z. B. Drehen, Bohren, Fräsen und Schleifen umfasst. Aus DE 10 2007 037 791 A1 ist ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Umfangsflächen an ringförmigen Werkstücken aus gehärtetem Stahl bekannt, bei dem die zu bearbeitenden Werkstückflächen durch Hartdrehen soweit bearbeitet werden, dass die bearbeiteten Flächen vorgegebene Form- und Lagertoleranzen einhalten, und anschließend durch Schlichtschleifen nachbearbeitet werden. Durch das Hartdrehen mit einer geometrisch bestimmten Schneide entsteht eine periodische Oberflächenwelligkeit mit regelmäßig beabstandeten Spitzen und Tälern. Ferner können durch Randzonenbeschädigungen, etwa Neuhärtungs- und Anlasszonen an der Werkstückoberflächen, auftreten. Durch das Schleifen soll die Oberflächenrauigkeit, Oberflächenwelligkeit und Oberflächenstruktur der bearbeiteten Flächen verbessert werden.Short-stroke honing is a final process step of a frequently multi-stage machining process involving preliminary machining operations, e.g. As turning, drilling, milling and grinding includes. Out DE 10 2007 037 791 A1 a method for the surface treatment of peripheral surfaces of annular workpieces made of hardened steel is known in which the workpiece surfaces to be machined by hard turning are processed so far that the machined surfaces comply with predetermined shape and tolerances, and then be finished by finishing grinding. Hard turning with a geometrically defined cutting edge produces a periodic surface waviness with regularly spaced peaks and valleys. Furthermore, edge zone damage, such as re-hardening and tempering zones on the workpiece surfaces, may occur. By grinding, the surface roughness, surface waviness and surface structure of the machined surfaces is to be improved.

Für die vorgenannten spanenden Bearbeitungsprozesse werden Werkzeugmaschinen eingesetzt, deren Werkzeugachse zur Übertragung hoher Schnittkräfte biegesteif ausgebildet ist. Die Werkzeugmaschinen weisen eine Werkzeugaufnahme auf, in der anwendungsbezogen unterschiedliche Werkzeuge gespannt werden können. Die Drehmomentübertragung erfolgt an kegelförmigen Flächen durch Reibschluss oder durch eine Kombination aus Reibschluss und Formschluss über zusätzliche Mitnehmernuten. Für die Schnittstelle, d. h. die Verbindung zwischen dem Werkzeug und der Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine, werden im Werkzeugmaschinenbau häufig genormte Systeme verwendet. Gebräuchlich sind insbesondere SK- und HSK-Schnittstellen, bei denen das Anschlusselement des Werkzeuges als Steilkegel (SK) oder Hohlschaftkegel (HSK) ausgebildet ist.For the aforementioned machining processes machine tools are used, the tool axis is designed rigid to transmit high cutting forces. The machine tools have a tool holder in which different tools can be clamped according to the application. The torque transmission takes place on tapered surfaces by frictional engagement or by a combination of frictional engagement and positive locking via additional driving grooves. For the interface, d. H. the connection between the tool and the tool holder of the machine tool, standardized systems are often used in machine tool manufacturing. In particular, SK and HSK interfaces are used, in which the connecting element of the tool is designed as a steep taper (SK) or hollow shaft taper (HSK).

In DE 10 2005 026 296 A1 wird eine Vorrichtung zum Superfinishen vorgeschlagen, die über eine nach DIN 69881 genormte Schnittstelle in einem Werkzeugrevolver einer Drehmaschine oder einer anderen Bearbeitungsmaschine mit dieser gekoppelt werden kann. Über eine Spindel wird die für die oszillierende Bewegung eines Werkzeuges erforderliche Antriebsenergie von der Bearbeitungsmaschine bereitgestellt, so dass bei der beschriebenen Vorrichtung zum Superfinishen auf einen eigenen Antrieb verzichtet werden kann.In DE 10 2005 026 296 A1 a device for superfinishing is proposed, which can be coupled via a standard DIN 69881 interface in a turret of a lathe or other machine tool with this. Via a spindle, the drive energy required for the oscillating movement of a tool is provided by the processing machine, so that it is possible to dispense with a separate drive in the described device for superfinishing.

Die Erfindung befasst sich mit dem Problem, das Kurzhubhonen zur Feinstbearbeitung von Werkstückflächen in einen üblicherweise mehrstufigen Bearbeitungsprozess, bei dem Werkzeugmaschinen zur spanenden Bearbeitung zum Einsatz kommen, besser zu integrieren. Konkret besteht die Aufgabe darin, eine Vorrichtung zum Kurzhubhonen anzugeben, die im Austausch mit Zerspanungswerkzeugen in einer Werkzeugmaschine für spanende Bearbeitungen eingesetzt werden kann.The invention addresses the problem of better integrating short-stroke honing for fine machining of workpiece surfaces into a usually multi-stage machining process in which machine tools are used for machining. Specifically, the object is to provide a device for Kurzhubhonen that can be used in exchange with cutting tools in a machine tool for machining.

Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Feinstbearbeitung von Werkstücken, insbesondere von ringförmigen Werkstücken. Zum grundsätzlichen Aufbau dieser Vorrichtung gehören ein Kreuzschlitten und mindestens eine an den Kreuzschlitten angeschlossene Vorrichtung zum Kurzhubhonen. Der Kreuzschlitten weist eine erste Linearachse mit einem Antrieb zur Erzeugung linearer Stellbewegungen in einer ersten Achsrichtung (X) und mindestens eine dazu rechtwinklig angeordnete zweite Linearachse mit einem Antrieb zur Erzeugung linearer Stellbewegungen in einer zweiten Achsrichtung (Y) auf. Die beiden Achsen X, Y bilden horizontale Achsen, wenn die Vorrichtung zur Bearbeitung von Ringflächen eines um eine vertikale Achse rotierenden Werkstückes eingesetzt wird. Die an den Kreuzschlitten angeschlossene Vorrichtung zum Kurzhubhonen weist einen Oszillationsantrieb zur Erzeugung von Oszillationsbewegungen eines Finishwerkzeuges auf. Die Oszillationsbewegungen sind vorzugsweise Linearbewegungen, die in einer zu den beiden Linearachsen X, Y orthogonalen Achse Z ausgeführt werden. Der Kreuzschlitten ist erfindungsgemäß an einen Träger angeschlossen, der mit einem Anschlusselement für eine Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine ausgestattet ist. Das Anschlusselement kann insbesondere als Kegel oder Hohlschaftkegel ausgebildet sein und ist vorzugsweise nach Art eines Adapters als Austauschteil lösbar mit dem Träger verbunden.The invention and solution to this problem is a device according to claim 1 for the finest machining of workpieces, in particular of annular workpieces. The basic structure of this device includes a cross slide and at least one connected to the cross slide device for Kurzhubhonen. The cross slide has a first linear axis with a drive for generating linear actuating movements in a first axial direction (X) and at least one second linear axis arranged at right angles thereto with a drive for generating linear actuating movements in a second axial direction (Y). The two axes X, Y form horizontal Axes when the device is used to machine annular surfaces of a workpiece rotating about a vertical axis. The connected to the cross slide device for Kurzhubhonen has an oscillation drive for generating oscillatory movements of a finishing tool. The oscillatory movements are preferably linear movements which are carried out in an axis Z orthogonal to the two linear axes X, Y. The cross slide according to the invention is connected to a carrier which is equipped with a connection element for a tool holder of a machine tool. The connecting element may in particular be designed as a cone or hollow shaft taper and is preferably detachably connected to the carrier in the manner of an adapter as a replacement part.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einen kompakten Aufbau aus. Aufgrund ihres kompakten Aufbaus kann sie zusammen mit anderen Werkzeugen für spanende Bearbeitungen, z. B. zusammen mit Dreh- und Hartdrehwerkzeugen oder Schleifwerkzeugen, in einem Werkzeugmagazin bereitgestellt und anwendungsbezogen im Austausch oder im Wechsel mit diesen Werkzeugen verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zur Verwendung in zwei- oder mehrachsigen Werkzeugmaschinen, und erweitert den Anwendungsbereich von Werkzeugmaschinen, die zum Drehen, Hartdrehen oder Schleifen, ausgelegt sind. Dabei können Synergieeffekte genutzt werden, da die Werkzeugmaschine einschließlich ihrer Zusatzeinrichtungen sowie des Werkzeugträgers für alle Bearbeitungsprozesse gleichermaßen genutzt werden kann. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang insbesondere auch, dass das Werkstück in einer Aufspannung nicht nur zerspanend bearbeitet wird, sondern in der derselben Aufspannung auch eine abschließende Feinstbearbeitung durch Kurzhubhonen möglich ist. Das Kurzhubhonen und vorangegangene Bearbeitungen, insbesondere ein vorangegangener Hartdrehprozess, können optimal aufeinander abgestimmt werden mit der Folge, dass auch ein verbessertes Bearbeitungsergebnis erzielt werden kann.The device according to the invention is characterized by a compact construction. Due to its compact design, it can be used together with other tools for machining, eg. B. together with turning and hard turning tools or grinding tools, provided in a tool magazine and application related in exchange or in alternation with these tools. The device according to the invention is suitable for use in two-axis or multi-axis machine tools, and extends the field of application of machine tools designed for turning, hard turning or grinding. This synergy effects can be used, since the machine tool including their ancillary equipment and the tool carrier for all machining processes can be used equally. It is advantageous in this context, in particular, that the workpiece is not only machined in a single clamping, but in the same clamping and a final superfinishing by Kurzhubhonen is possible. The Kurzhubhonen and previous edits, in particular a previous hard turning process can be optimally matched to each other with the result that also an improved machining result can be achieved.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre ergeben sich eine Vielzahl von Möglichkeiten für die weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Kreuzschlitten zwei parallel angeordnete Linearachsen mit jeweils einem separaten Antrieb zur Erzeugung von Stellbewegungen in der zweiten Achsrichtung (Y) auf. An die beiden parallelen Linearachsen ist jeweils eine Vorrichtung zum Kurzhubhonen mit einem Oszillationsantrieb zur Erzeugung von Oszillationsbewegungen eines Finishwerkzeuges angeschlossen. Die an die beiden parallelen Linearachsen angeschlossenen Vorrichtungen zum Kurzhubhonen können mit unterschiedlichen Finishwerkzeugen, z. B. einem Werkzeug zum Vorfinishen und einem Werkzeug zur Endbearbeitung, ausgestattet werden. Durch Stellbewegungen der beiden Linearachsen X, Y können die beiden Vorrichtungen zum Kurzhubhonen nacheinander in Arbeitsposition gebracht werden, so dass das Kurzhubhonen zweistufig mit unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeugen ausgeführt werden kann.Within the scope of the teaching according to the invention, a large number of possibilities arise for the further embodiment of the device according to the invention. According to a preferred embodiment of the invention, the cross slide on two parallel linear axes, each with a separate drive for generating adjusting movements in the second axial direction (Y). To the two parallel linear axes in each case a device for Kurzhubhonen is connected to an oscillating drive for generating oscillatory movements of a finishing tool. The connected to the two parallel linear axes devices for Kurzhubhonen can with different finishing tools, eg. As a tool for pre-finishing and a tool for finishing, be equipped. By adjusting movements of the two linear axes X, Y, the two devices for Kurzhubhonen can be successively brought into working position, so that the Kurzhubhonen can be performed in two stages with different editing tools.

Eine weitere, bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die erste Linearachse des Kreuzschlittens an einem Schwenkkörper angeordnet ist, der um eine zur ersten Linearachse parallele Drehachse an dem Träger drehbar gelagert und mittels eines Schwenkantriebes verstellbar ist. Durch Veränderung des Schwenkwinkels kann das Finishwerkzeug an die Kontur der zu bearbeitenden Werkstückfläche angepasst werden. Sofern der Schwenkantrieb eine Steuerung mit einer Schnittstelle zur Programmsteuerung der Werkzeugmaschine aufweist, können die Drehbewegungen des Schwenkkörpers sowie die Zustellbewegung einer Achse der Werkzeugmaschine so aufeinander abgestimmt werden, dass komplex geformte Werkstückflächen, z. B. gekrümmte Werkstückflächen mit großen Radien durch Kurzhubhonen feinstbearbeitet werden können. Eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung sieht vor, dass der Schwenkkörper als Gabelkopf ausgebildet ist und zwei Gabelarme aufweist, wobei der Schwenkantrieb an einem der beiden Gabelarme angeflanscht ist und eine Abtriebswelle umfasst, die am Träger drehbar gelagert und mit dem anderen Gabelarm drehfest verbunden ist.A further, preferred embodiment of the device according to the invention provides that the first linear axis of the cross slide is arranged on a pivoting body which is rotatably mounted on the support about a rotation axis parallel to the first linear axis and is adjustable by means of a pivoting drive. By changing the swivel angle, the finishing tool can be adapted to the contour of the workpiece surface to be machined. If the rotary actuator has a controller with an interface for program control of the machine tool, the rotational movements of the swivel body and the feed movement of an axis of the machine tool can be coordinated so that complex shaped workpiece surfaces, for. B. curved workpiece surfaces with large radii can be fine-machined by Kurzhubhonen. An advantageous structural embodiment provides that the pivot body is designed as a fork head and has two fork arms, wherein the pivot drive is flanged to one of the two fork arms and an output shaft includes, which is rotatably mounted on the carrier and rotatably connected to the other fork arm.

Als Antriebe für die Linearachsen eignen sich insbesondere pneumatische Stelleinrichtungen und Linearmotoren. Sofern als Antrieb für die erste Linearachse ein Linearmotor bzw. ein elektrischer Direktantrieb eingesetzt wird, können durch programmgesteuerte Stellbewegungen dieses Linearmotors beispielsweise ebene Funktionsflächen an ringförmigen Werkstücken durch Kurzhubhonen bearbeitet werden. Ferner können mittels des Linearmotors kurzhubige Oszillationsbewegungen erzeugt werden, die bei Verwendung problematischer Prozesshilfsstoffe, z. B. Kühlemulsionen, verhindern, dass sich der Finishstein zusetzt und seine Abtragsleistung zurückgeht.As drives for the linear axes are particularly suitable pneumatic actuators and linear motors. If a linear motor or an electric direct drive is used as the drive for the first linear axis, programmable control movements of this linear motor can be used to process, for example, planar functional surfaces on annular workpieces by short stroke honing. Furthermore, by means of the linear motor short-stroke oscillatory movements can be generated, which when using problematic processing aids, eg. As cooling emulsions, prevent the finishing stone is added and its removal rate goes back.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematischIn the following the invention will be explained with reference to a drawing showing only one embodiment. It show schematically

1 ein Vorrichtung zur Feinstbearbeitung von ringförmigen Werkstücken, in einer perspektivischen Darstellung, teilweise geschnitten, 1 a device for superfinishing annular workpieces, in a perspective view, partially cut,

2a und 2b den Betrieb einer Werkzeugmaschine für die spanende Bearbeitung von Werkstücken unter Verwendung der in 1 dargestellten Vorrichtung. 2a and 2 B the operation of a machine tool for the machining of Workpieces using the in 1 illustrated device.

Die in 1 dargestellte Vorrichtung umfasst in ihrem grundsätzliche Aufbau einen Kreuzschlitten 1 sowie mindestens eine an den Kreuzschlitten 1 angeschlossene Vorrichtung 2 zum Kurzhubhonen. Der Kreuzschlitten 1 weist eine erste Linearachse 3 mit einem Antrieb zur Erzeugung linearer Stellbewegungen in einer ersten Achsrichtung X und mindestens eine dazu rechtwinklig angeordnete zweite Linearachse 4 mit einem Antrieb zur Erzeugung linearer Stellbewegungen in einer zweiten Achsrichtung Y auf. Die Vorrichtung 2 zum Kurzhubhonen weist einen Oszillationsantrieb 5 zur Erzeugung von Oszillationsbewegungen eines Finishwerkzeuges 6 auf. Die Oszillationsbewegungen werden in einer zu den beiden Linearachsen X, Y orthogonalen Achse Z ausgeführt. Der Oszillationsantrieb 5 kann als elektromechanischer Antrieb ausgebildet sein und ein Getriebe aufweisen, welches Rotationsbewegungen eines Motors in kurzhubige Schwingbewegungen transformiert. Als Oszillationsantrieb 5 kommt aber auch ein Linearmotor in Betracht, dessen Oszillationsbewegungen elektrisch steuerbar sind. Der Kreuzschlitten 1 ist an einen Träger 7 angeschlossen, der mit einem Anschlusselement 8 für eine genormte Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine ausgestattet ist. Das Anschlusselement 8 kann insbesondere als Kegel oder Hohlschaftkegel ausgebildet sein, die in SK oder HSK Schnittstellen einer Werkzeugmaschine spannbar sind. Das z. B. als Steilkegel (SK) oder Hohlschaftkegel (HSK) ausgebildete Anschlusselement ist als Austauschteil lösbar mit dem Träger verbunden und bildet einen Adapter.In the 1 illustrated device comprises in its basic structure a cross slide 1 and at least one on the cross slide 1 connected device 2 for short-stroke honing. The cross slide 1 has a first linear axis 3 with a drive for generating linear actuating movements in a first axial direction X and at least one second linear axis arranged at right angles thereto 4 with a drive for generating linear actuating movements in a second axis Y direction. The device 2 for Kurzhubhonen has an oscillation drive 5 for generating oscillation movements of a finishing tool 6 on. The oscillatory movements are carried out in an axis Z orthogonal to the two linear axes X, Y. The oscillation drive 5 can be designed as an electromechanical drive and have a transmission which transforms rotational movements of a motor into short-stroke oscillatory movements. As oscillation drive 5 But also comes a linear motor into consideration, whose oscillatory movements are electrically controlled. The cross slide 1 is to a carrier 7 connected with a connection element 8th is equipped for a standardized tool holder of a machine tool. The connection element 8th can be designed in particular as a cone or hollow shaft taper, which can be clamped in SK or HSK interfaces of a machine tool. The Z. B. as a steep taper (SK) or hollow shaft taper (HSK) formed connecting element is detachably connected as a replacement part with the carrier and forms an adapter.

Bei einer genaueren Betrachtung der 1 wird deutlich, dass der Kreuzschlitten 1 zwei parallel angeordnete Linearachsen 4, 4' mit jeweils einem separaten Antrieb zur Erzeugung von Stellbewegungen in der zweiten Achsrichtung Y aufweist, wobei an beide parallele Linearachsen 4, 4' jeweils eine Vorrichtung 2, 2' zum Kurzhubhonen mit einem Oszillationsantrieb 5, 5' zur Erzeugung von Oszillationsbewegungen eines Finishwerkzeuges 6, 6' angeschlossen ist. Die beiden Oszillationsantriebe 5, 5' sind in Präzisionsführungen 11 an der Unterseite eines Schlittens 9 angeordnet, der die erste Linearachse 3 bildet und in der X-Achsrichtung relativ zum Träger 7 bewegbar ist. Die Verstellbewegung erfolgt an Linearführungen 10. Der Antrieb der ersten Linearachse ist ein Linearmotor. Alternativ ist auch die Verwendung einer pneumatischen Stelleinrichtung möglich. Mit Stellbewegungen des Kreuzschlittens 1 in X- und Y-Richtung können die Vorrichtungen 2, 2' zum Kurzhubhonen in die Arbeitsposition gebracht werden, in der sie radial zu der zu bearbeitenden Ringfläche des Werkstückes 12 ausgerichtet sind und das Finishwerkzeug 6, 6' an der zu bearbeitenden Werkstückfläche mit einer definierten Andruckkraft anliegt. Mit der in 1 dargestellten Anordnung kann das Kurzhubhonen in zwei Schritten mit unterschiedlichen Finishwerkzeugen 6, 6' ausgeführt werden. So kann die Werkstückfläche mit einem ersten Finishwerkzeug 6 vorgefinisht und mit einem zweiten Finishwerkzeug 6' endbearbeitet werden.In a closer look at the 1 it becomes clear that the cross slide 1 two parallel linear axes 4 . 4 ' each having a separate drive for generating actuating movements in the second axial direction Y, wherein at both parallel linear axes 4 . 4 ' one device each 2 . 2 ' for short-stroke honing with an oscillation drive 5 . 5 ' for generating oscillation movements of a finishing tool 6 . 6 ' connected. The two oscillation drives 5 . 5 ' are in precision guides 11 at the bottom of a sled 9 arranged, which is the first linear axis 3 forms and in the X-axis direction relative to the carrier 7 is movable. The adjustment movement takes place on linear guides 10 , The drive of the first linear axis is a linear motor. Alternatively, the use of a pneumatic actuator is possible. With adjusting movements of the cross slide 1 in the X and Y directions, the devices 2 . 2 ' be brought to Kurzhubhonen in the working position in which they radially to the machined ring surface of the workpiece 12 aligned and the finishing tool 6 . 6 ' abuts against the workpiece surface to be machined with a defined contact pressure. With the in 1 illustrated arrangement, the Kurzhubhonen in two steps with different finishing tools 6 . 6 ' be executed. Thus, the workpiece surface with a first finishing tool 6 prefabricated and with a second finishing tool 6 ' be finished.

Die erste Linearachse 3 des Kreuzschlittens 1 ist an einem Schwenkkörper 13 angeordnet, der um eine zur ersten Linearachse 3 parallele Drehachse 14 an dem Träger 7 drehbar gelagert und mittels eines Schwenkantriebes 15 verstellbar ist. Der Schwenkantrieb 15 weist vorzugsweise einen NC-Servomotor auf, dessen Steuerung mit einer Schnittstelle zur Programmsteuerung der Werkzeugmaschine ausgestattet sein kann. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Schwenkkörper 13 als Gabelkopf ausgebildet, der zwei Gabelarme 16, 16' aufweist. Der Schwenkantrieb 15 ist an einem der beiden Gabelarme 16 angeflanscht und umfasst eine Abtriebswelle 17, die am Träger 7 drehbar gelagert und mit dem anderen Gabelarm 16' drehfest verbunden ist.The first linear axis 3 of the cross slide 1 is on a swivel body 13 arranged one to the first linear axis 3 parallel axis of rotation 14 on the carrier 7 rotatably mounted and by means of a pivot drive 15 is adjustable. The rotary actuator 15 preferably has an NC servomotor, whose control can be equipped with an interface for program control of the machine tool. In the embodiment of 1 is the swivel body 13 designed as a clevis, the two fork arms 16 . 16 ' having. The rotary actuator 15 is on one of the two fork arms 16 flanged and includes an output shaft 17 on the carrier 7 rotatably mounted and with the other fork arm 16 ' rotatably connected.

In den 2a und 2b ist in unterschiedlichen Funktionsstellungen die Verwendung der in 1 dargestellten Vorrichtung zum Kurzhubhonen in einer Werkzeugmaschine 18 dargestellt. Die Werkzeugmaschine 18 ist für die spanende Bearbeitung metallischer Werkstücke 12 angelegt und kann beispielsweise zum Hartdrehen von gehärteten Werkstückoberflächen eingesetzt werden. Im Ausführungsbeispiel der 2a, 2b ist die Werkzeugmaschine 18 eine zweiachsige Maschine, die einen entlang einer horizontalen Achse 19 verfahrbaren Maschinenschlitten 20 sowie einen an den Maschinenschlitten 20 vertikal verstellbaren Werkzeughalter 21 aufweist. Der Werkzeughalter 21 weist eine in Werkzeugmaschinen übliche Werkzeugaufnahme auf, die insbesondere als SK-Schnittstelle oder HSK-Schnittstelle ausgebildet sein kann. In einer Werkzeugaufnahme, die eine SK-Schnittstelle bildet, können Werkzeuge gespannt werden, deren Anschlussende als Steilkegel ausgebildet ist. Eine Werkzeugaufnahme für eine HSK-Schnittstelle erlaubt das Spannen von Werkzeugen, deren Anschlussende als Hohlschaftkegel ausgestaltet ist.In the 2a and 2 B is in different functional settings the use of in 1 illustrated device for Kurzhubhonen in a machine tool 18 shown. The machine tool 18 is for the machining of metal workpieces 12 applied and can be used for example for hard turning of hardened workpiece surfaces. In the embodiment of 2a . 2 B is the machine tool 18 a biaxial machine, one along a horizontal axis 19 movable machine slides 20 and one on the machine slide 20 vertically adjustable tool holder 21 having. The tool holder 21 has a usual in machine tools tool holder, which may be formed in particular as SK interface or HSK interface. In a tool holder, which forms an SK interface, tools can be clamped whose terminal end is designed as a steep taper. A tool holder for a HSK interface allows the clamping of tools, the connection end is designed as a hollow shaft cone.

Die Werkzeugmaschine umfasst ein Magazin 22 für eine Mehrzahl unterschiedlicher Werkzeuge, in der neben Hartdrehwerkzeugen 23 auch eine oder mehrere der in 1 beschriebenen Vorrichtungen 24 als Werkzeuge bereitgehalten werden. Einer vergleichenden Betrachtung der 2a und 2b entnimmt man, dass wechselweise ein Hartdrehwerkzeug 23 oder die beschriebene Vorrichtung 24 aus dem Magazin entnommen und zur Werkstückbearbeitung eingesetzt wird. Der Werkzeugwechsel ist mit einer geeigneten Maschinensteuerung automatisch durchführbar.The machine tool comprises a magazine 22 for a variety of different tools, in addition to hard turning tools 23 also one or more of the 1 described devices 24 be kept as tools. A comparative consideration of 2a and 2 B one takes, that alternately a hard turning tool 23 or the device described 24 removed from the magazine and used for workpiece machining. The tool change can be carried out automatically with a suitable machine control.

Das zu bearbeitende Werkstück 12 ist auf einem Werkstückträger 25 aufgespannt und wird während der Bearbeitung rotierend angetrieben. Der Werkstückträger 25 ist als Magnetspannfutter ausgebildet, welches vorzugsweise eine von radialen Nuten durchsetzte Spannfläche aufweist. Das Werkstück 12 kann in einer Aufspannung durch Hartdrehen und anschließend unter Verwendung der in 1 dargestellten Vorrichtung 24 durch Kurzhubhonen endbearbeitet werden.The workpiece to be machined 12 is on a workpiece carrier 25 clamped and is driven during machining rotating. The workpiece carrier 25 is designed as a magnetic chuck, which preferably has a clamping surface penetrated by radial grooves. The workpiece 12 can be done in one clamping by hard turning and then using the in 1 illustrated device 24 be finished by Kurzhubhonen.

Claims

Device for superfinishing workpieces, in particular annular workpieces, with a cross slide ( 1 ) and at least one of the cross slides ( 1 ) connected device ( 2 ) for Kurzhubhonen, wherein the cross slide ( 1 ) a first linear axis ( 3 ) with a drive for generating linear actuating movements in a first axial direction (X) and at least one second linear axis arranged at right angles thereto ( 4 ) with a drive for generating linear actuating movements in a second axial direction (Y), wherein the device ( 2 ) for short-stroke honing an oscillation drive ( 5 ) for generating oscillation movements of a finishing tool ( 6 ) and wherein the cross slide ( 1 ) to a carrier ( 7 ) connected to a connection element ( 8th ) is equipped for a tool holder of a machine tool.

Device according to claim 1, characterized in that the cross slide ( 1 ) two arranged linear axes ( 4 . 4 ' ) each having a separate drive for generating actuating movements in the second axial direction (Y) and that to the two parallel linear axes ( 4 . 4 ' ) one device each ( 2 . 2 ' ) for short-stroke honing with an oscillation drive ( 5 . 5 ' ) for generating oscillation movements of a finishing tool ( 6 . 6 ' ) connected.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the first linear axis ( 3 ) of the cross slide ( 1 ) on a swivel body ( 13 ) is arranged around one of the first linear axis ( 3 ) parallel axis of rotation ( 14 ) to the carrier ( 7 ) rotatably mounted and by means of a pivoting drive ( 15 ) is adjustable.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the pivoting body ( 13 ) is designed as a clevis, the two fork arms ( 16 . 16 ' ), that the pivoting drive ( 15 ) to one of the two fork arms ( 16 ) is flanged and an output shaft ( 17 ) attached to the carrier ( 7 ) rotatably mounted and with the other fork arm ( 16 ' ) is rotatably connected.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drives of the linear axes are designed as pneumatic adjusting devices or linear motors.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connecting element of the carrier ( 7 ) is designed as a cone or hollow shaft cone.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the connecting element ( 8th ) as a replacement part detachable with the carrier ( 7 ) connected is.