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Die Erfindung betrifft eine Doppelseitenschleifmaschine, umfassend ein erstes Maschinenteil mit einer ersten Schleifscheibe und ein zweites Maschinenteil mit einer zweiten Schleifscheibe, wobei ein Abstand zwischen der ersten Schleifscheibe und der zweiten Schleifscheibe entlang einer Maschinenachse einstellbar ist, ferner umfassend eine Werkstückhalteeinrichtung mit einem Werkstückhalter, der mit einem zu schleifenden Werkstück verbunden oder verbindbar ist, und mit einer Haltestruktur, an welcher der Werkstückhalter drehbar gelagert ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppelseitenschleifmaschine anzugeben, welche sich besonders gut zur schleifenden Bearbeitung von Werkstücken eignet, welche sehr harte Oberflächen, aber eine relativ geringe Formstabilität aufweisen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Doppelseitenschleifmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Haltestruktur mittels einer Linearführung an einem Gestell entlang einer zu der Maschinenachse parallelen Linearführungsachse geführt ist und dass die Haltestruktur mittels der Linearführung entlang der Linearführungsachse relativ zu dem Gestell bewegbar ist.
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Die Linearführung der Haltestruktur an einem Gestell und die Bewegbarkeit der Haltestruktur relativ zu dem Gestell ermöglicht eine entlang der Linearführungsachse freie Positionierung des Werkstücks, sodass die während einer schleifenden Bearbeitung des Werkstücks von beiden Seiten der Doppelseitenschleifmaschine auf das Werkstück einwirkenden Kräfte vergleichmäßigt werden.
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Für die genannte freie Positionierung wirken also Druckkräfte der Schleifscheiben von beiden Seiten her auf das Werkstück; sind die Druckkräfte unterschiedlich hoch, ergibt sich eine resultierende Kraft, welche über das Werkstück auf den Werkstückhalter und von dort auf die Haltestruktur übertragen wird und diese entlang der Linearführungsachse bewegt. Hierfür steht ein Bewegungsweg längs der Linearführungsachse von wenigen Millimetern, insbesondere von maximal 2 mm, zur Verfügung.
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Die Bewegung der Haltestruktur entlang der Linearführungsachse ist also ausschließlich durch eine Ausweichbewegung des Werkstücks infolge der Beaufschlagung mit den beiden Schleifscheiben bedingt; für die Haltestruktur ist also insbesondere kein Antrieb vorgesehen, der die Haltestruktur längs der Linearführungsachse antreibt.
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Die Werkstückhalteeinrichtung umfasst einen Werkstückhalter zur Verbindung mit einem schleifend zu bearbeitenden Werkstück. Ein solcher Werkstückhalter kann durch einen Adapter gebildet sein, der eine mechanische Schnittstelle zu einem Werkstück mit einer bestimmten Schnittstellengeometrie aufweist.
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Vorzugsweise ist der Werkstückhalter als Bremsscheibenhalter ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist das Werkstück eine Bremsscheibe, insbesondere eine Kraftfahrzeug-Bremsscheibe.
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Bremsscheiben für Kraftfahrzeuge weisen entlang ihrer zentralen Drehachse gesehen (also in axialer Richtung) eine vergleichsweise niedrige Stabilität auf, insbesondere im Bereich eines radial inneren Übergangs zwischen einem ringförmigen Bremsscheibenabschnitt und einem zentralen Bremsscheibentopf. Eine schleifende Bearbeitung der Oberflächen des ringförmigen Bremsscheibenabschnitts ist insbesondere dann anspruchsvoll, wenn die Oberflächen eines solchen Abschnitts eine sehr harte Verschleißschutzschicht aufweisen. Dies ist insbesondere bei Bremsscheiben der Fall, welche zur Vermeidung von Feinstaub verschleißarm sein sollen. Zu diesem Zweck werden Beschichtungen genutzt, welche ein Trägermaterial zur Einbettung von harten Carbid-Partikeln aufweisen. Das Trägermaterial ist aus Korrosionsschutzgründen bspw. eine nichtrostende Stahllegierung, welche vergleichsweise weich und nachgiebig ist und die Aufbringung einer hohen Bearbeitungskraft auf die Carbid-Partikel erschwert, jedenfalls insoweit, als dass eine hohe Bearbeitungskraft mit einer Verformung des ringförmigen Bremsscheibenabschnitts relativ zu dem Bremsscheibentopf einhergehen kann.
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Bei der schleifenden Bearbeitung einer vorstehend beschriebenen Bremsscheibe muss eine Wirkfläche einer Schleifscheibe also mit hohen Kräften gegen die Bremsscheibenbeschichtung jeweils einer Oberfläche des Bremsscheibenabschnitts angedrückt werden, um einen schleifende Bearbeitung der harten Carbid-Partikel zu ermöglichen. Da aber die Bremsscheibe, wie vorstehend erläutert, in einer Richtung parallel zu der zentralen Achse einer Bremsscheibe nachgiebig ist, kann es passieren, dass die Bremsscheibe während der schleifenden Bearbeitung zwischen der ersten Schleifscheibe und der zweiten Schleifscheibe in axialer Richtung, also parallel zu der Maschinenachse, verformt wird und dass die schleifende Bearbeitung der beiden Bremsbelagbeschichtung in einem verformten Zustand der Bremsscheibe durchgeführt wird. Auf diese Weise ist es zwar möglich, dass die Bremsbelagbeschichtungen mit zufriedenstellender Qualität geschliffen werden; nach Abschluss der schleifenden Bearbeitung verformt sich die Bremsscheibe jedoch wieder zurück und weist dann einen ungenügenden Planlauf auf. Diese Probleme werden durch die vorstehend erläuterte, nachgiebige Lagerung der Haltestruktur vermieden. Auf diese Weise können also trotz Beaufschlagung der Bremsscheibenbeschichtungen mit hohen Schleifkräften Bremsscheiben schleifend bearbeitet werden, und zwar so, dass die geschliffenen Bremsscheibenbeschichtungen einen maximalen Rauigkeitswert einhalten und dass die Bremsscheibe nach Abschluss der schleifenden Bearbeitung eine hohe Planlaufgenauigkeit aufweist.
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Es ist bevorzugt, dass das erste Maschinenteil einen ersten Zustellantrieb zur Bewegung der ersten Schleifscheibe längs der Maschinenachse aufweist und dass das zweite Maschinenteil einen zweiten Zustellantrieb zur Bewegung der zweiten Schleifscheibe längs der Maschinenachse aufweist.
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Es ist bevorzugt, dass die Werkstückhalteeinrichtung eine Vorspanneinrichtung aufweist, welche die Haltestruktur entlang der oder parallel zu der Linearführungsachse in einer ersten Richtung mit einer ersten Vorspannkraft beaufschlagt. Eine solche Vorspanneinrichtung kann insbesondere sinnvoll sein zur Kompensation eines Eigengewichts der Haltestruktur, des Werkstückhalters und des Werkstücks, insbesondere in Verbindung mit einer vertikalen Maschinenachse.
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Es ist ferner bevorzugt, dass die Vorspanneinrichtung die Haltestruktur entlang der oder parallel zu der Linearführungsachse in einer zweiten Richtung, welche zu der ersten Richtung entgegengesetzt ist, mit einer zweiten Vorspannkraft beaufschlagt. Dies ermöglicht es, die Haltestruktur und somit auch den Werkstückhalter und das Werkstück, entlang der Linearführungsachse gesehen aus einander entgegengesetzten Richtungen einzuspannen, um entlang der Linearführungsachse ein Kräftegleichgewicht zu erzeugen, wobei die Linearführungsachse vertikal oder horizontal orientiert sein kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorspanneinrichtung mindestens ein pneumatisches oder hydraulisches Antriebselement, welches vorzugsweise eine variabel einstellbare Vorspannkraft erzeugt. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Vorspannkraft handeln, welche einem Eigengewicht der Haltestruktur, des Werkstückhalters und des Werkstücks entgegenwirkt.
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Ferner ist es bevorzugt, dass die Vorspanneinrichtung mindestens eine Feder umfasst. Auch die von einer Feder erzeugte Vorspannkraft ist variabel, wobei sich insbesondere im Zusammenspiel mit zwei einander entgegengesetzten Vorspannkräften der Vorteil ergibt, dass eine Feder infolge der Kompression durch eine erste Vorspannkraft eine ihrerseits erhöhte zweite Vorspannkraft erzeugt.
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Optional umfasst die Vorspanneinrichtung mindestens eine Dämpfungseinrichtung. Diese kann beispielsweise einen Dämpfer umfassen, der längs der Linearführungsachse zwischen Gestell und Haltestruktur wirksam ist. Die Dämpfungseinrichtung kann beispielsweise auch durch ein vorgenanntes hydraulisches Antriebselement bereitgestellt sein, das mit einem vorgeschalteten Drosselelement zusammenwirkt. In Kombination mit einer vorgenannten Feder kann eine Vorspanneinrichtung in Form eines Feder-Dämpfer-System bereitgestellt werden.
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Eine Dämpfungseinrichtung ist insbesondere vorteilhaft bei Werkstücken, welche einen erhöhten Rundlauffehler aufweisen. Somit wird eine diesen Rundlauffehlern folgende und vergleichsweise dynamische Bewegung der Haltestruktur und des Werkstückhalters gedämpft, wobei aber der Verbund aus Haltestruktur, Werkstückhalter und Werkstück während der Dauer der schleifenden Bearbeitung längs der Linearführungsachse beweglich bleibt und auf sich vergleichsweise langsam ändernde Bearbeitungskräfte mit Ausweichbewegungen reagiert.
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Es ist ferner bevorzugt, dass ein Positionserfassungssystem vorgesehen ist, das die Position der Haltestruktur entlang der Linearführungsachse erfasst. Diese Positionserfassung kann beispielsweise genutzt werden, um im Zuge der Einrichtung einer Doppelseitenschleifmaschine eine Vorspannkraft der vorstehend erläuterten Vorspanneinrichtung einzustellen. Das Positionserfassungssystem kann auch dafür genutzt werden, einen Planlauffehler des Werkstücks, der sich über den Werkstückhalter auf die Haltestruktur überträgt, zu erfassen.
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Vorzugsweise ist das Gestell in einer zu der Maschinenachse parallelen Richtung ortsfest, sodass in einer Richtung parallel zu der Maschinenachse ein Bezugssystem für die Haltestruktur geschaffen wird.
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Bevorzugt ist es ferner, dass die Doppelseitenschleifmaschine einen Zustellantrieb umfasst, mittels welcher das Gestell quer, insbesondere senkrecht, zu der Maschinenachse bewegbar ist. Dies vereinfacht die Positionierung eines Werkstücks in einem zwischen den Schleifscheiben der Doppelseitenschleifmaschine ausgebildeten Arbeitsraum. Die Zustellung kann bezogen auf Rotationsachsen der Schleifscheiben beispielsweise in radialer Richtung erfolgen oder aber entlang eines Schwenkwegs um eine Schwenkachse, welche parallel und räumlich versetzt zu der Maschinenachse verläuft.
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Es ist bevorzugt, dass die Werkstückhalteeinrichtung eine Arretiervorrichtung zur lösbaren Arretierung der Haltestruktur in einer Arretierposition aufweist. Dies ermöglicht es, insbesondere unabhängig von einer gegebenenfalls vorhandenen Vorspanneinrichtung, die Haltestruktur und somit auch den Werkstückhalter und ein mit dem Werkstückhalter verbundenes Werkstück relativ zu den Schleifscheiben der Doppelseitenschleifmaschine in einer definierten Arretierposition positionieren zu können.
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Die Arretiervorrichtung weist vorzugsweise ein Arretierelement auf, das bewegbar antreibbar an dem Gestell gelagert ist und in einem Arretierzustand mit einem Arretierabschnitt der Haltestruktur zusammenwirkt und in einem Freigabezustand von dem Arretierabschnitt entkoppelt ist.
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Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es möglich, dass die Arretiervorrichtung ein Arretierelement aufweist, das bewegbar antreibbar an der Haltestruktur gelagert ist und in einem Arretierzustand mit einem Arretierabschnitt des Gestells zusammenwirkt und in einem Freigabezustand von dem Arretierabschnitt entkoppelt ist.
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Die Arretiervorrichtung ermöglicht es also, die Haltestruktur wahlweise in einer Arretierposition zu fixieren oder - in einem Freigabezustand des Arretierelements - die Haltestruktur freizugeben, sodass diese relativ zu dem Gestell entlang der Linearführungsachse frei bewegbar ist.
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Die Linearführungsachse ist vorzugsweise von einer Linearführung mit zwei Führungselementen definiert, wobei ein erstes Führungselement mit der Haltestruktur und wobei ein zweites Führungselement mit einem Gestell verbunden ist. Bevorzugte Führungselemente umfassen mindestens eine Schiene und mindestens einen an der Schiene geführten Schlitten.
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Es ist ferner bevorzugt, dass die Haltestruktur einen Spindelantrieb zur Drehung des Werkstückhalters umfasst. Ein solcher Spindelantrieb kann koaxial zu der Drehachse des Werkstücks angeordnet sein oder aber dazu versetzt.
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Die Orientierung der Maschinenachse der Doppelseitenschleifmaschine kann vertikal oder horizontal sein.
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Für horizontal orientierte Maschinenachsen können Zustellantriebe der Schleifscheiben vergleichsweise schwächer dimensioniert werden, da die zugehörigen Maschinenteile und dort integrierte Drehantriebe zum Drehantrieb der Schleifscheiben nicht gegen die Schwerkraft entlang der Maschinenachse angehoben werden müssen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein System, umfassend eine vorstehend erörterte Doppelseitenschleifmaschine und ein Werkstück, wobei vorzugsweise das Werkstück eine Bremsscheibe ist, insbesondere eine Kraftfahrzeug-Bremsscheibe.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
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In der Zeichnung zeigt
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Doppelseitenschleifmaschine;
- 2 eine Vorderansicht der Doppelseitenschleifmaschine gemäß 1;
- 3a bis 3d jeweils einen in 2 mit III bezeichneten Ausschnitt in vergrößerter Darstellung in unterschiedlichen Einrichtungs- und Betriebszuständen der Doppelseitenschleifmaschine.
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Eine Ausführungsform einer Doppelseitenschleifmaschine ist in der Zeichnung insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Maschine 10 umfasst ein Maschinengestell 12 mit einer vertikalen Maschinenachse 14, entlang welcher ein erstes Maschinenteil 16 mit einer ersten Schleifscheibe 18 und ein zweites Maschinenteil 20 mit einer zweiten Schleifscheibe 22 bewegbar angeordnet sind.
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Die erste Schleifscheibe 18 und die zweite Schleifscheibe 22 können als Topfscheiben ausgebildet sein, welche also jeweils eine ringförmige Wirkfläche aufweisen.
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Zwischen den einander zugewandten Wirkflächen der Schleifscheiben 18 und 22 ist ein Arbeitsraum 24 ausgebildet, in welchen hinein ein Werkstück 26, insbesondere in Form einer Bremsscheibe 28, abschnittsweise einführbar ist.
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Das Werkstück 26 ist an einer Werkstückhalteeinrichtung 30 gehalten, welche entlang einer horizontalen Zustellachse 32 bewegbar ist, um das Werkstück 26 in den Arbeitsraum 24 hinein und aus diesem Arbeitsraum 24 heraus bewegen zu können.
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Das Werkstück 26 ist mit einem Werkstückhalter 34 verbunden, beispielsweise durch eine Verschraubung. Der Werkstückhalter 34 ist mittels eines Spindelantriebs 36 um eine zentrale Achse 38 des Werkstücks 26 verdrehbar, sodass auch das mit dem Werkstückhalter 34 verbundene Werkstück 26 um die zentrale Achse 38 rotiert. Die zentrale Achse 38 verläuft parallel zu der Maschinenachse 14.
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Der Werkstückhalter 34 ist an einer Haltestruktur 40 drehbar gelagert, welche beispielsweise durch ein Gehäuse 42 des Spindelantriebs 36 gebildet sein kann.
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Die Doppelseitenschleifmaschine 10 umfasst ferner eine Linearführung 48, die eine Linearführungsachse 50 definiert, welche parallel zu der Maschinenachse 14 verläuft, vergleiche 2 und 3a. Die Linearführung 48 umfasst mindestens zwei längs der Linearführungsachse 50 aneinander geführte Führungselemente 52 und 54. Ein erstes Führungselement 52, beispielsweise in Form eines Schlittens, ist der Haltestruktur 40 zugeordnet und fest mit dieser verbunden. Ein zweites Führungselement 54, beispielsweise in Form einer Führungsschiene, ist einem Gestell 56 zugeordnet.
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Das Gestell 56 ist mittels eines (an sich bekannten und daher nicht dargestellten) Zustellantriebs längs der Zustellachse 32 bewegbar und dient dabei auch als Zustellantrieb für die Werkstückhalteeinrichtung 30 mit Werkstückhalter 34 und mit Werkstück 26.
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Vorzugsweise ist das Gestell 56 senkrecht zu der Zustellachse 32 und parallel zu der Maschinenachse 14 unbewegbar.
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Mittels der Linearführung 48 ist die Haltestruktur 40 längs der Linearführungsachse 50 bewegbar an dem Gestell 56 gelagert. Diese Bewegung kann mittels eines Positionserfassungssystems 64 (vgl. 2) erfasst werden.
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Die Doppelseitenschleifmaschine umfasst ferner eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 66 bezeichnete Vorspanneinrichtung, vergleiche 3a. Die Vorspanneinrichtung 66 ist zwischen der Haltestruktur 40 und dem Gestell 56 wirksam.
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Die Vorspanneinrichtung 66 umfasst beispielsweise mindestens ein pneumatisches Antriebselement 68, das sich einenends an dem Gestell 56 abstützt und eine parallel zu der Linearführungsachse 50 gerichtete erste Druckkraft auf die Haltestruktur 40 ausübt.
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Die Vorspanneinrichtung 66 umfasst vorzugsweise mindestens eine Feder 70, welche sich einenends an dem Gestell 56 abstützt und anderenends eine zweite Druckkraft auf die Haltestruktur 40 ausübt.
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Die von dem pneumatischen Antriebselement 68 ausgeübte erste Druckkraft ist in 3d mit dem Bezugszeichen 72 bezeichnet. Die von der Feder 70 ausgeübte zweite Druckkraft ist in 3d mit dem Bezugszeichen 74 bezeichnet. Die erste Druckkraft 72 und die zweite Druckkraft 74 sind parallel zu der Linearführungsachse 50 orientiert und einander entgegengesetzt gerichtet.
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Die von dem pneumatischen Antriebselement 68 ausgeübte erste Druckkraft ist durch Wahl eines pneumatischen Drucks einstellbar. Für den Fall einer überhöhten ersten Druckkraft 72 erzeugt die Feder 70 mit zunehmender Kompression eine entsprechend erhöhte zweite Druckkraft 74. Insgesamt ist es möglich, die Haltestruktur 40 zwischen den beiden Druckkräften 72 und 74 so einzuspannen, dass die Haltestruktur 40 trotz des Eigengewichts der Haltestruktur 40, des Werkstückhalters 34 und des Werkstücks 26 längs der Linearführungsachse 50 gesehen stillsteht.
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Die Doppelseitenschleifmaschine umfasst ferner eine Arretiervorrichtung, welche in der Zeichnung insgesamt mit dem Bezugszeichen76 bezeichnet ist (vgl. 3a). Die Arretiervorrichtung 76 umfasst ein Arretierelement 78, das mittels eines Antriebs 80 bewegbar an dem Gestell 56 gelagert ist und in einem Arretierzustand (vergleiche 3a bis 3c) mit einem Arretierabschnitt 82 der Haltestruktur 40 zusammenwirkt. Dieser Eingriff erfolgt insbesondere mit einem längs der Linearführungsachse 50 wirksamen Formschluss. Alternativ oder ergänzend hierzu ist auch ein kraftschlüssiger Eingriff möglich.
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Der Antrieb 80 ermöglicht es, das Arretierelement 78 von dem Arretierzustand ausgehend in einen Freigabezustand zu überführen, vergleiche 3d, in welchem das Arretierelement 78 und der Arretierabschnitt 82 voneinander räumlich entfernt und somit voneinander entkoppelt sind, sodass die Haltestruktur 40 längs der Linearführungsachse 50 frei zu dem Gestell 56 bewegbar ist.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3a bis 3d ein Verfahren zur schleifenden Bearbeitung eines Werkstücks 26 in Form einer Bremsscheibe 28 beschrieben.
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Die Schleifscheiben 18 und 22 weisen jeweilige Wirkflächen 57 und 58 auf, welche mit jeweils einer zugeordneten Bremsscheibenoberfläche 60 beziehungsweise 62 der Bremsscheibe 28 zusammenwirken.
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In einem Ausgangszustand (vgl. 3a) sind die beiden Wirkflächen 57 und 58 der Schleifscheiben 18 und 22 zu beiden Bremsscheibenoberflächen 60 und 62 beabstandet. Die Arretiervorrichtung 76 ist aktiviert, sodass die Haltestruktur 40 längs der Linearführungsachse 50 an dem Gestell 56 arretiert ist.
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Die Bremsscheibe 28 ist mit einem Teilabschnitt in den Arbeitsraum 24 eingeführt, vgl. 3a. Davon ausgehend wird die erste Schleifscheibe 18 mittels eines ersten Zustellantriebs des ersten Maschinenteils 16 entlang der Maschinenachse 14 in Richtung auf die Bremsscheibe 28 zugestellt, bis die Wirkfläche 57 der ersten Schleifscheibe 18 in Kontakt mit der ersten Bremsscheibenoberfläche 60 der Bremsscheibe 28 gelangt, vgl. 3b. Während dieser Kontaktierung ist die Bremsscheibe 28 mittels des Spindelantriebs 36 rotierend angetrieben. Auch die Schleifscheibe 18 rotiert und ist mittels eines an sich bekannten und daher nicht dargestellten Drehantriebs um die Maschinenachse 14 angetrieben.
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Ein Kontakt der Wirkfläche 57 der ersten Schleifscheibe 18 mit der ersten Bremsscheibenoberfläche 60 kann bspw. mittels eines Körperschallsensors erfasst werden und/oder durch die Überwachung eines Drehmoments, das von dem ersten Zustellantrieb zum Antrieb des ersten Maschinenteils 16 längs der Maschinenachse 14 aufgebracht wird. Alternativ oder ergänzend hierzu kann eine Kontakterfassung auch durch Überwachung eines Drehantriebs der Schleifscheibe 18 und/oder des Spindelantriebs 36 erfolgen.
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Anschließend (vgl. 3c) wird die erste Schleifscheibe 18 mittels des ersten Zustellantriebs des ersten Maschinenteils 16 um einen Rückhubweg 66 zurückbewegt, sodass die erste Schleifscheibe 18 wieder zu der Bremsscheibe 28 beabstandet ist. Anschließend wird die zweite Schleifscheibe 22 mittels eines zweiten Zustellantriebs des zweiten Maschinenteils 20 längs der Maschinenachse 14 bewegt, bis die Wirkfläche 58 der zweiten Schleifscheibe 22 in Kontakt mit der zweiten Bremsscheibenoberfläche 62 der Bremsscheibe 28 gelangt. Während dieser Kontaktierung ist die Bremsscheibe 28 mittels des Spindelantriebs 36 rotierend angetrieben. Auch die Schleifscheibe 22 rotiert und ist mittels eines an sich bekannten und daher nicht dargestellten Drehantriebs um die Maschinenachse 14 angetrieben.
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Ein Kontakt der Wirkfläche 58 der zweiten Schleifscheibe 22 mit der zweiten Bremsscheibenoberfläche 62 kann bspw. mittels eines Körperschallsensors erfasst werden und/oder durch die Überwachung eines Drehmoments, das von dem zweiten Zustellantrieb zum Antrieb des zweiten Maschinenteils 20 längs der Maschinenachse 14 aufgebracht wird. Alternativ oder ergänzend hierzu kann eine Kontakterfassung auch durch Überwachung eines Drehantriebs der Schleifscheibe 22 und/oder des Spindelantriebs 36 erfolgen.
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Anschließend wird die erste Schleifscheibe 18 wieder um den Rückhubweg 66 zugestellt, bis auch die erste Schleifscheibe 18 wieder in Kontakt mit der Bremsscheibe 28 steht, vergleiche 3d.
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Sobald beide Schleifscheiben 18 und 22 in Kontakt mit der Bremsscheibe 28 stehen, wird die Arretiervorrichtung 76 gelöst, sodass die Haltestruktur 40 längs der Linearführungsachse frei relativ zu dem Gestell 56 bewegbar ist, dabei aber von der Vorspanneinrichtung 66 beaufschlagt ist.
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Ausgehend von diesem Zustand beginnt die eigentliche schleifende Bearbeitung der Bremsscheibe 28, bei welcher die Schleifscheiben 18 und 22 in Richtung aufeinander zu und mit betragsgleicher Vorschubgeschwindigkeit bewegt werden, um eine Oberflächenbeschichtung der Bremsscheibenoberflächen 60 und 62 abzutragen, wobei aber eine Verformungskraft, die durch unterschiedlich hohe Bearbeitungskräfte bedingt ist, vermieden werden soll. Sofern die Qualität und Geometrie der Bremsscheibenoberflächen 60 und 62 identisch ist, verändert die Haltestruktur 40 ihre Position längs der Linearführungsachse 50 nicht.
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Es ist aber möglich, dass im Zuge der Bearbeitung der Bremsscheibe 28 bspw. die Wirkfläche 57 der ersten Schleifscheibe 18 über eine größere Berührfläche hinweg mit einer Oberflächenbeschichtung der ersten Bremsscheibenoberfläche 60 in Kontakt steht als die Wirkfläche 58 der zweiten Schleifscheibe 22 mit der Oberflächenbeschichtung der zweiten Bremsscheibenoberfläche 62. Dies führt dazu, dass die erste Schleifscheibe 18 eine höhere Bearbeitungskraft auf die Bremsscheibe 28 ausübt als die zweite Bremsscheibe 22. Dies führt zu einer Ausweichbewegung der Bremsscheibe 28, des Werkstückhalters 34 und der Haltestruktur 40 in Richtung auf die zweite Schleifscheibe 22, und zwar bis sich ein Kräftegleichgewicht einstellt, welches mit einem Stillstand der Bremsscheibe 28, des Werkstückhalters 34 und der Haltestruktur 40 einhergeht.
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Wenn bspw. die zweite Schleifscheibe 22 im Vergleich zu der ersten Schleifscheibe 18 mit höherer Kraft auf die Bremsscheibe 28 einwirkt, weichen die Bremsscheibe 28, der Werkstückhalters 34 und die Haltestruktur 40 in Richtung auf die erste Schleifscheibe 18 aus, und zwar bis sich ein Kräftegleichgewicht einstellt, welches mit einem Stillstand der Bremsscheibe 28, des Werkstückhalters 34 und der Haltestruktur 40 einhergeht.
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Die vorstehend beschriebenen Ausweichbewegungen können mittels des Positionsmesssystems 64 erfasst werden.
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Nachfolgend wird ein weiteres Verfahren zur schleifenden Bearbeitung eines Werkstücks 26 in Form einer Bremsscheibe 28 beschrieben.
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In einem Ausgangszustand sind die beiden Wirkflächen 57 und 58 der Schleifscheiben 18 und 22 zu beiden Bremsscheibenoberflächen 60 und 62 beabstandet. Die Bremsscheibe 28 ist mit einem Teilabschnitt in den Arbeitsraum 24 eingeführt; die Bremsscheibe 28 wird mittels des Spindelantriebs 36 rotierend angetrieben. Die Arretiervorrichtung 76 ist nicht vorhanden oder deaktiviert, sodass die Haltestruktur 40 längs der Linearführungsachse 50 nicht an dem Gestell 56 arretiert ist. Dieser Ausgangszustand entspricht der 3a, jedoch bei nicht vorhandener oder deaktivierter Arretiervorrichtung 76.
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Davon ausgehend wird die erste Schleifscheibe 18 mittels eines ersten Zustellantriebs des ersten Maschinenteils 16 entlang der Maschinenachse 14 in Richtung auf die erste Wirkfläche 57 der Bremsscheibe 28 zugestellt. Gleichzeitig wird die zweite Schleifscheibe 22 mittels eines zweiten Zustellantriebs des zweiten Maschinenteils 20 entlang der Maschinenachse 14 in Richtung auf die zweite Wirkfläche 58 der Bremsscheibe 28 zugestellt.
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Bei einem Kontakt einer der Wirkflächen 57, 58 einer der Schleifscheiben 18, 22 wird die Bremsscheibe 28 entlang der Linearführungsachse 50 in ihrer Position versetzt, was mittels des Positionserfassungssystem 64 erfasst wird. Derjenige Zustellantrieb derjenigen Schleifscheibe 18 oder 22, die für den erfassten Versatz ursächlich war, wird gestoppt. Der andere Zustellantrieb wird gestoppt, sobald ein zur Drehung des Werkstücks 28 erforderliches Drehmoment ansteigt, was durch Überwachung des Spindelantriebs 36 erfasst wird und mit einem Zustand korrespondiert, in welchem beide Wirkflächen 57 und 58 an der Bremsscheibe 28 anliegen. Dies entspricht dem Zustand gemäß 3d. Die schleifende Bearbeitung der Bremsscheibe 28 kann unmittelbar anschließend durchgeführt werden.
