DE19757671A1 - Bearbeitungsvorrichtung mit Drehtisch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsvorrichtung für die Massenherstellung von Werkstücken wie beispielsweise Coriolisbewegungs-Rädern oder dergleichen.

Das mittels der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung zu bearbeitende Werkstück wird nachfolgend unter Verwendung eines Musterstücks bzw. Bei­ spiels eines Coriolisbewegungs-Rades beschrieben. Übrigens ist das Prinzip eines Drehzahlveränderungs-Getriebeblocks, das von einem sogenannten Corio­ lisbewegungs-Rad Gebrauch macht, das die Coriolisbewegung durchführt, (nachfolgend als Coriolisbewegungs-Radvorrichtung bezeichnet) herkömmlicher­ weise bekannt. Mit einer solchen Coriolisbewegungs-Radvorrichtung ist es mög­ lich, ein großes Drehzahlreduzierungsverhältnis mit Hilfe von nur vier Rädern zu erreichen. Die Coriolisbewegungs-Radvorrichtung weist zahlreiche Vorteile auf. Jedoch ist es für das Coriolisbewegungs-Rad notwendig, der Radzahnkonfigura­ tion eine sphärische Evolventenzahnform zu geben, die zu geringen Kosten und mit hoher Präzision schwierig herzustellen ist. Es wird bisher in der Praxis nicht hergestellt. Die Erfinder haben es möglich gemacht, das Coriolisbewegungs-Rad in die Praxis einzuführen, indem eine Radkonfiguration anstelle der sphärischen Evolventenzahnform verwendet wird. Die Details dieser Coriolisbewegungs- Radvorrichtung sind in der geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 7-56 324 offenbart.

Fig. 5 zeigt die in der oben angegebenen Veröffentlichung offenbarte Coriolisbe­ wegungs-Radvorrichtung. Die Coriolisbewegungs-Radvorrichtung besitzt vier Zahnräder A₁ bis A₄ als vier Zahnräder mit unterschiedlicher Zähnezahl. Von die­ sen Zahnrädern ist das erste Zahnrad A₁ ein feststehendes Zahnrad, das einstüc­ kig mit einem Gehäuse 6 ausgebildet ist. Das zweite Zahnrad A₂ und das dritte Zahnrad A₃ sind an einem Drehelement 3 ausgebildet, das mittels einer Ein­ gangswelle 1 gelagert bzw. abgestützt ist. Das vierte Zahnrad A₄ ist an einer Aus­ gangswelle 2 vorgesehen und mittels des Gehäuses 6 schwenkbar. Das erste, das zweite, das dritte und das vierte Zahnrad A₁ bis A₄ stehen miteinander im Eingriff.

Das Drehelement 3 ist mittels eines Schrägstellungsbereichs 1a gelagert bzw. abgestützt, der einen vorbestimmten Winkel zu der Achse der Eingangswelle 1 aufweist. Die Eingangswelle 1 selbst ist ebenfalls an dem Gehäuse 6 drehbar gelagert. Wenn sich die Eingangswelle 1 dreht, führt der Schrägstellungsbereich 1a eine schwingende Bewegung durch. Das herzu verschwenkte Drehelement 3 nimmt eine Schwenkbewegung wie ein Spinnaufsatz vor dem Anhalten an. Diese Bewegung des Drehelementes 3 wird als Coriolisbewegung bezeichnet. Des weiteren sind durch die Coriolisbewegung des Drehelementes 3 das zweite Zahn­ rad A₂ und das dritte Zahnrad A₃ veranlaßt, daß sie mit dem ersten Zahnrad A₁ bzw. dem vierten Zahnrad A₄ im Eingriff stehen (Fig. 6A und 6B). Das zweite Zahnrad A₂ dreht sich gegenüber dem ersten Zahnrad A₁ entsprechend der Zahndifferenz gegenüber dem ersten Zahnrad A₁ je Zyklus der Coriolisbewegung (d. h. je Umdrehung der Eingangswelle 1). Zwischen dem ersten Zahnrad A₁ und dem zweiten Zahnrad A₂ wird eine einstufige Drehzahlreduzierung erreicht. Die Bewegung des zweiten Zahnrades A₂ wird direkt an das dritte Zahnrad A₃ über­ tragen. Der gleiche Eingriff wird zwischen dem dritten Zahnrad A₃ und dem vierten Zahnrad A₄ erreicht. Auch zwischen dem dritten Zahnrad A₃ und dem vierten Zahnrad A₄ wird eine einstufige Drehzahlreduzierung erreicht. Wenn die Drehbe­ wegung der Eingangswelle 1 an die Ausgangswelle 2 übertragen wird, wird ein zweistufiger Drehzahlreduzierungs-Effekt zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad A₁ und A₂ und dem dritten und dem vierten Zahnrad A₃ und A₄ erreicht.

Auch wenn das zweite Zahnrad A₂ und das dritte Zahnrad A₃ mit dem ersten Zahnrad A₁ und dem vierten Zahnrad A₄ im Eingriff stehen, während sie die Co­ riolisbewegung ausführen, würden die jeweiligen Berührungs- bzw. Eingriffsflä­ chen mit der herkömmlich bekannten Evolventenzahnform oder sphärischen Evol­ ventenradzahnform gleitend bewegt werden. Die Gleitbewegung erzeugt Geräu­ sche, Vibrationen und Erhitzungen, die Ursache für einen Wärmestau sind. Zur Lösung dieses Problems sind gemäß Darstellung in Fig. 5 und 7 Rollen 4 und in­ nere Kontaktflächen 5 mit den Rollen anstelle der Zähne jedes Rades vorgese­ hen. Insbesondere sind gemäß Darstellung in Fig. 7 die Rollen 4 fliegend an den inneren Kontaktflächen 5, mit den Rollen, abgestützt, die in dem ersten Zahnrad A₁ (dem vierten Zahnrad A₄) ausgebildet sind, um halbkreisförmige vorstehende Zähne zu bilden. Des weiteren sind die inneren Kontaktflächen 5 an dem zweiten Zahnrad A₂ (dem dritten Zahnrad A₃) zur Ausbildung halbkreisförmiger ausge­ sparter Zähne ausgebildet. Wenn das Drehelement 3 eine Coriolisbewegung in der mittels des Pfeils B bezeichneten Richtung ausführt, wird das zweite Zahnrad A₂ (das dritte Zahnrad A₃) in der mittels des Pfeils C bezeichneten Richtung be­ wegt um zu bewirken, daß die jeweiligen ausgesparten Zähne mit den vorstehen­ den Zähnen im Eingriff stehen. Dann wird die Gleitbewegung, die zwischen den jeweiligen ausgesparten und den jeweiligen vorstehenden Zähnen erzeugt wird, durch die Drehung der Rollen 4 absorbiert. (Dies ist insbesondere in NIKKEY MECHANICAL, 28. Oktober 1996, Nr. 492 ausgeführt.) Dementsprechend ist es unnötig, eine Gegenreaktion einzustellen, und wird zusätzlich ein Vor-Druck auf die jeweiligen Zähne zur Einwirkung gebracht, um es möglich zu machen, den Eingriff mit hoher Präzision durchzuführen.

Somit ist es durch die Verwendung der Rollen 4 und der inneren Kontaktflächen 5 mit den Rollen 4 als Zahngestalten möglich, die Herstellung der Zähne weniger kostspielig und einfacher als die Herstellung des sphärischen Evolventenzahnra­ des auszubilden. Zur Ausbildung der halbkreisförmigen, hülsenartigen inneren Kontaktflächen mit einer präzisen Teilung und mit einem präzisen Winkel bei ho­ her Präzision ist es jedoch notwendig, das Anordnen im Wege einer manuellen Arbeit unter Verwendung einer präzisen Spannvorrichtung oder dergleichen durchzuführen. Dies macht eine große Erfahrung des Arbeiters erforderlich und eignet sich nicht für eine Massenherstellung.

In Hinblick auf die mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Arbeitsvorrichtung zu schaffen, die kontinuierlich die Arbeit des Anordnens des Werkstücks mit hoher Präzision durchführen und somit Coriolisbewegungs-Räder zu geringen Kosten im Wege einer Massenherstellung herstellen kann.

Zur Überwindung der oben angegebenen Nachteile ist erfindungsgemäß das Mittel dadurch gekennzeichnet, daß eine obere bzw. Abdeckfläche eines Gestells zu einem Drehtisch ausgebildet ist; eine Antriebswelle von dem Zentrum des Drehtischs aus vorsteht; ein Schrägstellungsbereich, der einen vorbestimmten Winkel zu der Achse der Antriebswelle bildet, ein einem Ende derselben ausge­ bildet ist; ein Karusseltisch, an dem ein Werkstück anzubringen ist, an dem Schrägstellungsbereich drehbar gelagert bzw. abgestützt ist; ein Coriolisbewe­ gungs-Radkörper mittels einander zugewandter Flächen des Karusseltischs und des Drehtischs gebildet ist; der Karusseltisch das Werkstück festhält, so daß das Schwenkzentrum des Coriolisbewegungs-Radkörpers mit dem Arbeitszentrum identisch ist, wenn das Werkstück in eine besondere Vorrichtung eingebaut ist, so daß die Bearbeitungsfläche eine Wirkung auf der Grundlage einer zu bear­ beitenden Gestalt entfaltet; und des weiteren ein Bearbeitungsmittel, das eine Gestalt zur Erzielung einer zu bearbeitenden Gestalt aufweist und das in der Be­ arbeitungsrichtung des Werkstücks synchron zu dem Karusseltisch bewegbar ist, vorgesehen ist.

Erfindungsgemäß ist durch das Drehen der Antriebswelle der Eingriff zwischen den Coriolisbewegungs-Radkörpern, die an den einander zugewandten Flächen des Karusseltischs und des Drehtischs ausgebildet sind, erreicht. Der Karussel­ tisch wird infolge der Zahl der Zähne der Coriolisbewegungs-Radkörper je Um­ drehung der Antriebswelle gedreht. Da das Schwenkzentrum der Coriolisbewe­ gungs-Radkörper, die mittels des Karusseltischs festgehalten bzw. abgestützt sind, mit dem Bearbeitungszentrum identisch ist, wenn des Werkstück in der be­ sonderen Vorrichtung eingebaut ist, so daß die Bearbeitungsfläche auf der Grundlage der Gestalt des zu bearbeitenden Werkstückes den Effekt erzeugt, nimmt die Bearbeitungsfläche den Bewegungsort bzw. die Bewegungsbahn wie der einstückig mit dem Karusseltisch ausgebildete Coriolisbewegungs-Körper an. Entsprechend wird das Bearbeitungsmittel in der Bearbeitungsrichtung des Werk­ stückes synchron zu dem Karusseltisch bewegt, so daß das Bearbeitungsmittel mit der Bearbeitungsfläche des Werkstückes in der lagemäßigen Beziehung in Berührung gebracht wird, die nur unter der Coriolisbewegung erzeugt wird. Dem­ zufolge kann eine gewünschte Radgestalt oder dergleichen ausgebildet bzw. her­ gestellt werden. Daher ist es möglich, das Coriolisbewegungs-Rad mit hoher Prä­ zision herzustellen.

Auch wird es erfindungsgemäß bevorzugt, daß der Drehtisch unter einem ge­ wünschten Winkel antreibend gedreht wird, wenn der Karusseltisch eine Umdre­ hung durchführt. Dann wird der Drehwinkel des Karusseltischs entsprechend dem zu bearbeitenden Werkstück vergrößert oder verkleinert und die Bearbeitungspo­ sition entsprechend dem Werkstück mit einem unterschiedlich Durchmesser be­ stimmt. Das Werkstück wird dann mit der gleichen Teilung für das Werkstück mit dem unterschiedlichen Durchmesser ausgebildet.

Des weiteren wird erfindungsgemäß eine Coriolis-Radvorrichtung oder eine Schalttischvorrichtung, die numerisch gesteuert wird, als Antrieb für den Drehtisch verwendet. Dann wird die Bestimmung der Bearbeitungsposition des Werkstückes mittel der Coriolisbewegungs-Radvorrichtung oder der numerisch gesteuerten Schalttischvorrichtung exakt durchgeführt.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt mit der Darstellung einer Bearbeitungsvor­ richtung für Coriolisbewegungs-Räder gemäß einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht mit der Darstellung der Umgebung eines Werk­ stückhaltebereichs der in Fig. 1 dargestellten Bearbeitungsvorrich­ tung für Coriolisbewegungs-Räder;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt mit der Darstellung eines Schneiderades der in Fig. 1 dargestellten Bearbeitungsvorrichtung für Coriolisbewegungs- Räder;

Fig. 4 einen schematischen Teilschnitt mit der Darstellung einer Bearbeitungsvor­ richtung für Coriolisbewegungs-Räder gemäß einer zweiten Ausfüh­ rungsform der Erfindung;

Fig. 5 einen schematischen Schnitt mit der Darstellung einer Coriolisbewegungs- Radvorrichtung, die in die Praxis eingeführt wird;

Fig. 6A, 6B schematische Schnitte mit der Darstellung der Arbeitsweise der in Fig. 5 dargestellten Coriolisbewegungs-Radvorrichtung;

Fig. 7 einen schematischen Schnitt mit der Darstellung der Arbeitsweise der in Fig. 5 dargestellten Coriolisbewegungs-Radvorrichtung.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In diesem Fall werden die gleichen Bezugszeichen zum Bezeichnen der gleichen Bauteile oder Elemente wie bei dem herkömmli­ chen Beispiel verwendet, und wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.

Eine Bearbeitungsvorrichtung für die Herstellung eines Coriolisbewegungs-Rades gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Die Bearbeitungsvorrichtung 7 besitzt ein Gestell 8 und einen Drehtisch 9, an dem eine obere bzw. Abdeckfläche des Gestells 8 gegenüber dem Gestell 8 drehbar vorgesehen ist. Eine Antriebswelle 11 steht von dem Zentrum des Drehtischs 9 aus vor, und ein Servomotor 10 ist mit dem unteren Endbereich der Antriebswelle 11 verbunden. Ein Schrägstellungsbereich 11a, der einen vorbestimmten Winkel 9 gegenüber der Achse der Antriebswelle 11 bildet, ist an dem Spitzenende der Antriebswelle vorgesehen. Des weiteren ist ein Karusseltisch 12 über Lager an dem Schrägstellungsbereich 11a abgestützt. Der Coriolisbewegungs-Radkörper ist mittels des Karusseltischs 12 und der zugewandten Fläche des Drehtischs 9 gebildet. Ein an dem Drehtisch 9 ausgebildetes Zahnrad wird als erstes Zahnrad A₁' bezeichnet. Des weiteren wird ein an den Karusseltisch 12 ausgebildetes Zahnrad als zweites Zahnrad A₂' bezeichnet. Da der Drehtisch 9 und die Achse der Ausgangswelle 11 so angeordnet sind, daß sie einander unter einem rechten Winkel kreuzen, ist 9 auch der durch den Drehtisch 9 und den Karusseltisch 12 gebildete Winkel.

Im übrigen kann der Karusseltisch 12 das Werkstück 13 halten, während das Drehzentrum P₁ der Coriolisbewegung der Coriolisbewegungs-Räder A₁' und A₂' mit dem Arbeitszentrum (Schwenkzentrum, wenn die Coriolisbewegung bei dieser Ausführungsform genommen wird) identisch, wenn die zu bearbeitende Fläche ihre Wirkung auf der Grundlage ihrer endgültigen Werkstückgestalt entfaltet, wäh­ rend das Werkstück 13 in der besonderen Radvorrichtung eingebaut ist. Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 2 erstreckt sich ein Vorsprung 12a in Richtung zu dem Drehzentrum P₁' der Coriolisbewegungs-Räder A₁' und A₂', und steht die zentrale Bohrung 13a des Werkstücks 13 mit dem Vorsprung im Eingriff. Weiter ist eine Endkappe 14 von oberhalb der zentralen Bohrung 13a aus ange­ bracht, um das Werkstück 13 in Zusammenarbeit mit dem Vorsprung 12a einzu­ klemmen.

Gemäß Darstellung in Fig. 1 ist der Drehtisch 9 mittels eines Lagers 15 gegen­ über dem Gestell 8 drehbar gelagert bzw. abgestützt. Ein Schneckenrad 16 ist an einem konzentrischen Kreis an dem Drehtisch 9 angebaut. Des weiteren ist eine Schnecke 17 in einer Position zum Eingriff mit dem Schneckenrad 16 seitlich an dem Gestell 8 vorgesehen. Die Schnecke 17 wird mittels einer Antriebsvorrich­ tung, beispielsweise mittels eines Motors (nicht dargestellt), in Umdrehung ver­ setzt, um das Schneckenrad 16 anzutreiben und den Drehtisch 9 antreibend in Umdrehung zu versetzen. Nebenbei bemerkt ist es möglich, den Drehtisch 9 und Vorrichtung zum Antrieb des Drehtischs 9 durch eine Schalttischvorrichtung zu ersetzen, die numerisch gesteuert ist.

Des weiteren ist bei der ersten Ausführungsform der Erfindung ein Schneiderad 18 zur Bildung eines Zahnform-Herstellungsmittels als ein Bearbeitungsmittel für die Herstellung einer gewünschten Bearbeitungsgestalt vorgesehen. Das Schnei­ derad 18 ist mittels einer Positionierungsvorrichtung 19 abgestützt bzw. gelagert, die numerisch gesteuert ist. Der Abstand zu dem Werkstück 13 ist wunschgemäß einstellbar. Auch kann sich das Schneiderad 18 um einen Hub L in der Zahnkeh­ lenrichtung (in einer Richtung, in der der Winkel Θ', der in Hinblick auf eine hori­ zontale Linie gebildet ist, 1/2 Θ bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist), die in dem Werkstück ausgebildet ist, bewegen. Dieser Hub L sollte etwas länger als die gewünschte Zahnbreite sein. Im übrigen ist gemäß Darstellung in Fig. 3 ist die Querschnittsgestalt des umfangsseitigen Endbereichs 18a des Schneiderads 18 ein Schleifrad mit einem Radius r, der im wesentlichen der gleiche ist derjenige der Radform-Querschnittsgestalt (halbkreisförmige Gestalt mit dem Radius r ge­ mäß Darstellung in Fig. 7). Das Schneiderad 18 wird angetrieben in Umdrehung versetzt und mit der Bearbeitungsfläche des Werkstücks 13 in Berührung ge­ bracht, um in der Zahnkehlenrichtung bewegt zu werden, so daß die nutförmigen Zähne in der Form eines halbkreisförmigen Querschnitts durch Schneiden herge­ stellt werden können. Nebenbei bemerkt ist das Zahnform-Herstellungsmittel, das bei der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung verwendet werden kann, nicht auf das Schneiderad 18 beschränkt, sondern besteht die Möglichkeit, einen Seitenschneider, ein Schneiderad, wie beispielsweise einen Gleitsteinschneider, einen Stirnschleifer (Kugelkopfschleifer) und eine Entladungselektrode mit dem gleichen Querschnitt wie derjenige des Schneiderades 18 zu verwenden.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der so ausgebildeten Bearbeitungsvorrichtung beschrieben. Wenn gemäß Darstellung in Fig. 1 und 2 das Werkstück 13 an dem Vorsprung 12a des Karusseltischs 12 wie oben beschrieben befestigt ist, ist das Schwenkzentrum, wenn das Werkstück 13 in der Radvorrichtung eingebaut ist, um die Coriolisbewegung auszuführen, identisch zu dem Schwenkzentrum P₁ der Coriolisbewegungs-Radkörper A₁' und A₂'. Wenn die Antriebswelle 11 gedreht wird, führt der Schrägstellungsbereich 11 a eine Bewegung nach Art einer Schwenkbewegung durch. Der hieran abgestützte Karusseltisch 12 nimmt eine Schwenkbewegung, d. h. eine Coriolisbewegung, an. Das erste Zahnrad A₁', das an dem Karusseltisch 12 ausgebildet ist, kommt mit dem zweiten Zahnrad A₂', das an dem Drehtisch 9 ausgebildet ist, zum Eingriff. Gleichzeitig kann der Karussel­ tisch 12 entsprechend der Zähnezahldifferenz des Coriolisbewegungs-Radkör­ pers je Umdrehung der Antriebswelle 11 gedreht werden. Wenn beispielsweise das Zahnrad A₁' 100 Zähne aufweist und das Zahnrad A₂' 101 Zähne aufweist, führt, wenn die Antriebswelle 11 eine vorwärts gerichtete Umdrehung durchführt, das zweite Zahnrad A₂' 1/100 der vorwärts gerichteten Umdrehung durch. Schließlich ist es möglich, die Bearbeitungsposition um 1/100 einer Umdrehung des Werkstückes je Umdrehung der Antriebswelle 11 zu bestimmen.

Entsprechend wird das Schneiderad 18 in der Zahnherstellungsrichtung synchron zu dem zeitlichen Verlauf einer vorwärts gerichteten Umdrehung der Antriebs­ welle 11 bewegt, so daß die Zahnformen an der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstückes 13 eine nach der anderen ausgebildet werden. Da der Zustand, daß das Schwenkzentrum P₁ der Coriolisbewegungs-Radkörper A₁' und A₂' mit dem Schwenkzentrum identisch ist, wenn das in der Radvorrichtung eingebaute Werk­ stück 13 die Coriolisbewegung annimmt, beibehalten wird, nimmt die zu bearbei­ tende Oberfläche des Werkstückes 13 den Bewegungsort bzw. die Bewegungs­ bahn des dritten Zahnrades A₃' an, das einstückig mit dem zweiten Zahnrad A₂' ausgebildet ist, das an dem Karusseltisch 12 ausgebildet ist. Wenn die Zähne an der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstückes 13 geschliffen werden, dient das Schneiderad 18 als ein Zahnrad, das ein Paar mit dem Werkstück 13 (ein hy­ pothetisches viertes Zahnrad A₄') bildet. Die an der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstückes 13 gebildete Zahnform ist ein idealer Radzahn für das dritte Zahnrad A₃'.

In dem Fall, daß die Zähne stets mit der gleichen Teilung an dem Werkstück mit dem gleichen Durchmesser wie oben beschrieben hergestellt werden, reicht es übrigens aus, das Positionieren der Bearbeitungsposition mittels des Eingriffs zwischen den Coriolisbewegungs-Radkörper A₁' und A₂' durchzuführen. Tatsäch­ lich ist es jedoch für Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern notwendig, das Bearbeiten für das Herstellen der Zähne mit den unterschiedlichen Radzäh­ nezahlen durchzuführen. In diesem Fall ist es notwendig, den Drehwinkel des Ka­ russeltischs 12 jedesmal zu verändern, wenn eine Bearbeitungspositionierung bestimmt wird. Beispielsweise wird für ein Zahnrad mit 40 Zähnen die Bearbei­ tungspositionierung bei einem Winkel bestimmt, der erhalten wird, indem der Umfang in 40 Teile aufgeteilt wird. Jedoch ist es für ein Zahnrad mit 50 Zähnen erforderlich, die Bearbeitungspositionierung bei einem Winkel zu bestimmen, der erhalten wird, indem der Umfang in 50 Teile aufgeteilt wird.

Daher werden bei der Bearbeitungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zu der Drehung der oben beschriebenen Eingangswelle 11 die Schnecke 17 und das Schneckenrad 16 um eine vorbestimmte Größe ge­ dreht. Dann wird der Drehtisch 9 um einen vorbestimmten Winkel gedreht, wäh­ rend der Karusseltisch 12 eine Umdrehung durchführt. Dann wird der Drehwinkel des Karusseltischs 12 jedesmal, wenn die Bearbeitungsposition für eine Umdre­ hung bestimmt wird, synchron zu dem Durchmesser des zu bearbeitenden Werk­ stücks 13 vergrößert oder verkleinert. Danach werden die Zahnformen für die Werkstücke mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet. Auch in dem Fall, daß die Zähne mit unterschiedlichen Teilungen für die Werkstücke mit dem glei­ chen Durchmesser oder mit unterschiedlichen Durchmessern hergestellt werden, wird der Drehwinkel des Karusseltischs 12 in der gleichen Weise vergrößert oder verkleinert. Bei einer Regelung bzw. Steuerung des Drehwinkels werden die Ver­ größerung oder Verkleinerung des Drehwinkels entsprechend dem Durchmesser des Werkstücks oder die Vergrößerung oder Verkleinerung des Drehwinkels in Reaktion auf die Teilung der Zähne vorab in dem Regler für die Regelung bzw. Steuerung der Bearbeitungsvorrichtung eingestellt. Dann wird die Zahnteilung oder der Werkstückdurchmesser von der Bedienungsperson eingegeben, so daß es möglich ist, die Drehung der Schnecke 17 und des Schneckenrades 16 auto­ matisch zu steuern.

Der Vorteil der hier beschriebenen Bauweise der ersten Ausführungsform der Er­ findung ist folgender. Da bei der Vorrichtung das Werkstück 13 an dem Karussel­ tisch 12, der die Coriolisbewegung durchführt, befestigt wird, kann die Bestim­ mung der Bearbeitungsposition bei dem Drehwinkel des Karusseltischs 12 aus­ geführt werden, der während einer Umdrehung der Eingangswelle 11 erzeugt wird (verursacht durch den Eingriff der Coriolisbewegungs-Radkörper A1' und A2'). Da das Werkstück 13 an dem Karusseltisch 12 befestigt ist, so daß das Schwenk­ zentrum, wenn das Werkstück 13 in eine Radvorrichtung eingebaut ist, um die Coriolisbewegung anzunehmen, mit dem Schwenkzentrum P₁ der Coriolisbewe­ gungs-Radkörper A₁' und A₂' identisch sein kann, bildet die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks 13 einen Bewegungsort bzw. eine Bewegungsbahn für das dritte Zahnrad A₃', das einstückig mit dem zweiten Zahnrad A₂' an dem Ka­ russeltisch 12 ausgebildet ist. Dementsprechend werden die Zähne an der Bear­ beitungsoberfläche des Werkstücks 13 ausgebildet, indem sie mittels des Schneiderades 18 geschliffen werden, so daß das Schneiderad 18 ein hypotheti­ sches Zahnrad wird, das ein Paar mit dem Werkstück 13 bildet. Die an der Bear­ beitungsoberfläche des Werkstücks 13 ausgebildete Radzahngestalt kann ideal werden.

Nachfolgend wird die Bearbeitungsvorrichtung für Coriolisbewegungs-Räder einer zweiten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrie­ ben, wobei die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, um die gleichen Bauteile oder Elemente wie bei der ersten Ausführungsform zu bezeichnen. Auf eine detaillierte Beschreibung derselben wird verzichtet.

Der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform besteht darin, daß bei der zweiten Ausführungsform eine Coriolisbewegungs-Radvorrich­ tung als Antriebsvorrichtung für den Drehantrieb des Drehtischs 9 anstelle eines Schneckentriebs verwendet wird. Bei der Coriolisbewegungs-Radvorrichtung ist die Eingangswelle 20 eine Hohlwelle mit einem großen Durchmesser, und in ihrem hohlen Bereich nimmt sie die Antriebswelle 11, eine Abstützstruktur für die Antriebswelle 11 oder dergleichen auf. Ein erstes Zahnrad A1'' und ein viertes Zahnrad A4'' sind an dem Gestell 8 bzw. an dem Drehtisch 9 ausgebildet. Ein zweites Zahnrad a2'' und ein drittes Zahnrad A3'' sind an einem Drehkörper 21 ausgebildet, der über ein Lager an einem Schrägstellungsbereich 20a der Ein­ gangswelle 20 abgestützt bzw. gelagert ist. Des weiteren ist ein Magnet 22 an der Eingangswelle 20 angebracht, und ist eine Spule 23 an einem Bereich des Ge­ stells 8, der dem Magnet 22 zugewandt ist, vorgesehen, um einen Motor zu bil­ den. Dementsprechend wird die Eingangswelle 20 durch Erregen der Spule 23 angetrieben in Umdrehung versetzt. Des weiteren ist eine Codiervorrichtung 24 an der Eingangswelle 20 angebracht, um die Zahl der Umdrehungen festzustel­ len.

Somit wird die Coriolisbewegungs-Radvorrichtung für die Antriebsdrehung des Drehtischs 9 verwendet, um die Steuerung bzw. Regelung des Drehwinkels des Drehtischs 9 mit hoher Präzision durchzuführen, um auf diese Weise die Bestim­ mung der Bearbeitungsposition durchzuführen. Bei einem Verfahren, bei dem der Schneckentrieb wie bei der ersten Ausführungsform verwendet wird, um die glei­ che Bearbeitungspräzision wie diejenige der Coriolisbewegungs-Radvorrichtung bei der zweiten Ausführungsform zu erreichen, wird der Schneckentrieb mit einer sehr hohen Präzision benötigt, was die Herstellungskosten in nachteiliger Weise erhöht. Dieser Nachteil kann mittels der zweiten Ausführungsform überwunden werden.

Ferner wird bei der in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsform kein Zusam­ menbau-Schräglager (assembly anngular contact bearing) als Lager, sondern ein Kreuzrollenlager (cross roller bearing) verwendet. In Hinblick auf die Details des Kreuzrollenlagers wird es bevorzugt, die Kreuzrolle zu verwenden, die in einer weiteren jap. Patentanmeldung desselben Anmelders vom selben Anmeldungstag für die Miniaturisierung der Vorrichtung als ganzes offenbart ist. Nebenbei be­ merkt ist es bei der zweiten Ausführungsform möglich, das Zusammenbau- Schräglager in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform zu ver­ wenden. Im übrigen weist das Kreuzrollenlager den gleichen Effekt wie das Zu­ sammenbau-Schräglager auf. In Hinblick auf weitere Aspekte wird auf die Erläute­ rung der gleichen Effekte wie bei der ersten Ausführungsform verzichtet.

Wie oben beschrieben ist es erfindungsgemäß möglich, die nachfolgend angege­ benen Vorteile zu erreichen. Bei der Bearbeitungsvorrichtung, die mit dem Dreh­ tisch für die Bearbeitung eines Werkstückes gemäß dem ersten Aspekt der Erfin­ dung ausgestattet ist, wird die Antriebswelle so in Umdrehung versetzt, daß der Eingriff an den Coriolisbewegungs-Radkörpern, die an den zugewandten Flächen zwischen dem Karusseltisch und dem Drehtisch ausgebildet sind, bewirkt wird. Da der Karusseltisch infolge der Zahl der Zähne der Coriolisbewegungs-Radkörper je Umdrehung der Antriebswelle gedreht wird, ist es möglich, die Bestimmung der Bearbeitungsposition des Werkstückes jedesmal durchzuführen, wenn die An­ triebswelle eine Umdrehung durchführt. Da das Schwenkzentrum der Coriolisbe­ wegungs-Radkörper infolge des Karusseltischs mit dem Bearbeitungszentrum identisch ist, wenn das Werkstück in der besonderen Vorrichtung eingebaut ist, so daß die Bearbeitungsfläche die gleiche Wirkung auf der Grundlage der Gestalt des zu bearbeitenden Werkstückes entfaltet, nimmt die Bearbeitungsfläche des Werkstückes den Bewegungsort bzw. die Bewegungsbahn wie der mit dem Ka­ russeltisch einstückig ausgebildete Coriolisbewegungs-Körper an. Entsprechend wird das Mittel zur Ausbildung der Zahngestalt oder dergleichen in der Richtung des Zahnrades des Werkstücks synchron mit dem Karusseltisch bewegt, wird das Mittel zur Ausbildung der Zahngestalt oder dergleichen mit der Bearbeitungsflä­ che des Werkstücks in Berührung gebracht wie dann, wenn das Zahnrad, das ein Paar mit dem Werkstück bildet, hiermit im Eingriff stehen würde. Es ist daher möglich, das Coriolisbewegungs-Rad mit hoher Präzision herzustellen.

Auch bei der Bearbeitungsvorrichtung für das Coriolisbewegungs-Rad unter einem zweiten Aspekt der Erfindung kann der Drehtisch antreibend unter einem gewünschten Winkel gedreht werden, wenn der Karusseltisch eine Umdrehung durchführt, und den Drehwinkel des Karusseltischs entsprechend dem Durchmes­ ser des zu bearbeitenden Werkstückes vergrößern oder verkleinern und die Be­ stimmung der Bearbeitungsposition entsprechend dem unterschiedlichen Durch­ messer des Werkstückes durchführen. Es ist daher möglich, das Coriolisbewe­ gungs-Rad oder dergleichen mit zahlreichen bzw. verschiedenen Durchmessern, Zähnen und Teilungen der zu herzustellen.

Des weiteren wird bei der Bearbeitungsvorrichtung für das Coriolisbewegungs- Rad unter einem dritten Aspekt der Erfindung die Coriolisbewegungs-Radvor­ richtung als das Antriebsmittel für den Drehtisch verwendet, um so eine Herstel­ lungsvorrichtung zu schaffen, die die Bestimmung der Bearbeitungsfläche in einer weniger kostspieligen Weise durchführen kann.

Wie oben beschrieben ist es durch die Verwendung der Bearbeitungsvorrichtung für ein Coriolisbewegungs-Rad erfindungsgemäß möglich, die Gegenstände her­ zustellen, die nur mittels der Coriolisbewegung hergestellt werden können, wie beispielsweise Coriolisbewegungs-Räder oder dergleichen, und zwar im Wege einer Massenherstellung und zu geringen Kosten.

Zahlreiche Details der Erfindung können, ohne das Gedankengut und den Um­ fang der Erfindung zu verlassen, verändert werden. Des weiteren dient die vor­ stehende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung ausschließlich Er­ läuterungszwecken und nicht zu Zwecken der Beschränkung der Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, und ihrer Äquivalente.

Claims (4)

1. Bearbeitungsvorrichtung für ein Coriolisbewegungs-Rad, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine obere bzw. Abdeckfläche eines Gestells (8) zu einem Dreh­ tisch (9) ausgebildet ist; eine Antriebswelle (11) von dem Zentrum des Drehtischs (9) aus vorsteht; ein Schrägstellungsbereich (11a), der einen vorbestimmten Win­ kel zu der Achse der Antriebswelle (11) bildet, ein einem Ende derselben ausge­ bildet ist; ein Karusseltisch (12), an dem ein Werkstück (13) anzubringen ist, an dem Schrägstellungsbereich (11a) drehbar gelagert bzw. abgestützt ist; ein Co­ riolisbewegungs-Radkörper mittels einander zugewandter Flächen des Karussel­ tischs (12) und des Drehtischs (9) gebildet ist; der Karusseltisch (12) das Werk­ stück (13) festhält, so daß das Schwenkzentrum des Coriolisbewegungs-Radkör­ pers mit dem Arbeitszentrum identisch ist, wenn das Werkstück (13) in eine be­ sondere Vorrichtung eingebaut ist, so daß die Bearbeitungsfläche eine Wirkung auf der Grundlage einer zu bearbeitenden Gestalt entfaltet; und des weiteren ein Bearbeitungsmittel, das eine Gestalt zur Erzielung einer zu bearbeitenden Gestalt aufweist und das in der Bearbeitungsrichtung des Werkstücks (13) synchron zu dem Karusseltisch (12) bewegbar ist, vorgesehen ist.

2. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Drehtisch (9) unter einem gewünschten Winkel antreibend drehbar ist, wenn der Karusseltisch (12) eine Umdrehung ausführt.

3. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei eine Coriolisbewegungs- Radvorrichtung das Antriebsmittel des Drehtischs (9) ist.

4. Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei eine Schalttischvorrichtung, die numerisch gesteuert ist, das Antriebsmittel des Drehtischs (9) ist.