DE3902854A1

DE3902854A1 - Fertigungseinrichtung mit wechselpaletten

Info

Publication number: DE3902854A1
Application number: DE19893902854
Authority: DE
Inventors: Hubert Bald; Martin Hedrich
Original assignee: GEDIB INGENIEURBUERO U INNOVAT
Current assignee: GEDIB INGENIEURBUERO U INNOVAT
Priority date: 1989-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1990-08-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fertigungseinrichtung mit einer oder mehreren Bearbeitungsstationen und wenig stens einer Richtstation, wobei die Stationen mit als Werk stückträger ausgebildeten Wechselpaletten verkettet sind. Die Wechselpaletten können über Positioniersysteme in den Bearbeitungsstationen und gegebenenfalls auch in der Richt station auf dort vorhandenen Aufnahmekörpern positioniert werden, sodaß ein an der Wechselpalette definierbares Refe renz-Koordinatensystem II (z.B. maßverkörpert durch eine Mittenbohrung in der Aufspannfläche der Wechselpalette) in eine vorbestimmte Relativlage gebracht werden kann, und zwar an der Bearbeitungsstation in eine vorbestimmbare Relativ lage zu einem am dort vorhandenen Aufnahmekörper II bzw. zu einem an einem anderweitigen Organ (z.B. Werkzeug) defi nierbaren Referenz-Koordinatensystem IV bzw. I und an der Richtstation zu einem am dort vorhandenen Aufnahmekörper I bzw. zu einem anderweitigen dortigen Organ (z.B. Meßge räteständer) definierbaren Referenz-Koordinatensystem III bzw. V. Sofern das Werkstück in der Richtstation mit Bezug auf seine maßverkörpernden Merkmale in einen bestimmten Maßbezug zum Referenzkoordinatensystem II der Wechselpalette gebracht wurde (z.B. mittige Ausrichtung eines zylinderförmi gen Werkstückes zur Mittenbohrung der Wechselpalette), stellt sich auch nach der Positionierung der Wechselpalette in der Bearbeitungsstation eine vorausbestimmbare Relativlage des Werkstückes bezogen auf die in der Bearbeitungsstation de finierten Referenz-Koordinatensysteme ein.

Derartige Fertigungssysteme sind vielseitig im Einsatz. Es ist auch Stand der Technik, z.B. ein auf einem Bearbeitungs zentrum zu bearbeitendes Werkstück, mit einem maschineninte grierten Meßtaster an einem vorgesehenen Merkmal anzutasten und abhängig vom Meßergebnis eine Korrekturbewegung an einer NC-Achse durchzuführen. Diese Technik kann jedoch nicht bei allen Fertigungsaufgaben praktiziert werden und sie ist z.B. vom Prinzip her ausgeschlossen, wenn das auf einem rotierba ren Arbeitstisch mittig aufgespannte Werkstück einer Rund- Bearbeitung unterzogen werden muß, wobei die neu geschaffe nen maßverkörpernden Bearbeitungsmerkmale konzentrisch zu einem bei einem früheren Arbeitsprozeß geschaffenen Bearbei tungsmerkmal angeordnet sein müssen (z.B. Schleifen von Zahnradzähnen konzentrisch zu einer bereits bei der Werkstück- Aufspannung vorhandenen geschliffenen Mittenbohrung).

In solchen Fällen ist eine mittige Aufspannung des Werkstückes mittig zur Mittenachse des Positioniersystems notwendig, wobei die Mittenachse des Positioniersystems in der Bearbeitungs station mit der Rotations-Achse des Arbeitstisches zusammen fallen muß.

Obwohl bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung eine Werk stückbearbeitung auf rotierenden Arbeitstischen nicht den aus schließlichen Einsatzfall darstellt, soll wegen der erhöhten Anforderungen an die Werkstück-Ausrichtung diese Bearbeitungs weise doch in den Vordergrund gestellt werden. Für die letzt genannte Bearbeitungsweise soll weiterhin angenommen werden, daß (in bekannter Weise) bei der Ausrichtung des auf der Wech selpalette aufgesetzten Werkstückes die Wechselpalette auf einem rotierbaren Aufnahmekörper positioniert ist womit die Ausricht arbeit wesentlich erleichtert wird.

Es gehört mit zu dem für die Erfindung vorgesehenen Anwendungs bereich, daß zu den maßverkörpernden Werkstück-Merkmalen, wel che relativ zu dem Referenz-Koordinatensystem II der Wechsel palette auszurichten sind, neben solchen, welche in einer Richtung senkrecht zur Rotations-Achse auszurichten sind (über wiegend radiale Abweichungen E _R), auch solche gehören, welche in einer Richtung parallel zur Rotations-Achse auszurichten sind (Plan-Abweichung E _P). Bei einer derartigen Ausricht-Auf gabe sind die Ausricht-Ergebnisse bei Ausricht-Manipulationen insofern miteinander verknüpft, als daß Ausricht-Bewegungen zur Korrektur einer Plan-Abweichung E _P sogleich wieder Aus wirkungen zeigen in Bezug auf radiale Abweichungen E _R (in der Größe der Beeinflussung abhängig vom wirksamen Hebelarm bis zur Meßstelle).

Zu dem für die Anwendung der Erfindung bestimmten Aufgaben bereich gehört insbesondere die Herstellung von vorbestimmten Relativlagen der maßverkörpernden Werkstück-Merkmale in der Bearbeitungsstation relativ zu dem dort definierbaren Referenz- Koordinatensystem I bzw. IV im Bereich der Ultra-Präzision. Der Bedarf für derartig ultrapräzise arbeitenden Paletten- Wechselsysteme besteht in etlichen Bereichen der industriellen Fertigungstechnik, so z.B. bei der Präzisionsfertigung von Zahnrädern auf Zahnradbearbeitungsmaschinen. Es sind bei dieser Anwendungsmöglichkeit z.B. Fertigungseinrichtungen nach der Erfindung erwünscht, welche imstande sind, Werkstücke mit einem Durchmesser von wenigstens 500 mm und einem Gewicht von we nigstens 400 kg bezüglich ihrer maßverkörpernder Merkmale in der Bearbeitungsstation mit maximalen Abweichungen E _P = 0,003 mm und E _R = 0,002 mm in 400 mm Höhe über der Palettenaufspann fläche von der vorgesehenen Soll-Lage zu positionieren.

Ein in Anbetracht der nachfolgend erörterten Randbedingungen mit ausreichender Dauergenauigkeit bei Verwendung konventioneller Methoden von Fachleuten noch für einhaltbar gehaltener mini maler Wert für die vorgenannte Aufgabe ist E _R = 0,012 mm.

Angesichts der sprunghaft durch die erfinderischen Lösungen zu bewirkenden Genauigkeitssteigerungen gewinnen die die Genau igkeit beeinträchtigenden Störfaktoren eine neue Dimension und Bedeutung, und es lohnt sich, diese Störfaktoren näher zu be trachten:

a) Bei Positioniersystemen mit zwei oder mehr Positionier einrichtungen mit korrespondierenden Positioniereinrichtungs merkmalen an der Wechselpalette und am Aufnahmekörper ist die Fähigkeit, Stichmaßtoleranzen in vorhersehbarer Weise verarbeiten zu können, von großer Bedeutung. Stichmaßtoleranzen sind allgegenwärtig und stammen aus unterschiedlichen Quellen:
- - Fertigungsbedingte Stichmaßtoleranzen,
- - thermisch bedingte Stichmaßtoleranzen,
- - fliehkraftbedingte Stichmaßtoleranzen,
  (bei Anwendung auf Drehmaschinenspindeln).
Die Stichmaßtoleranzen dürfen zu keinen bleibenden Verformun gen und keinem Verschleiß führen (man denke nur daran, daß die Positioniereinrichtungsmerkmale an den Aufnahmekörpern bei der Kombination mit einer Vielzahl von Paletten mit stets ande ren Stichmaßtoleranzen beaufschlagt werden). Andererseits sollen im Interesse niedriger Fertigungskosten die Stichmaßto leranzen möglichst groß sein dürfen. Bei den in Frage kommen den Stichmaß-Größen kommt es zusammen mit thermisch bedingten Maßänderungen leicht zu Abweichungen in der Größenordnung von 0,02 mm. Dies ist ein 10-fach größerer Wert als der angestreb te, minimal zulässige Wert E _R = 0,002 mm.
b) Fehlerquellen, die einen Beitrag liefern können für die Entstehung der unerwünschten Abweichungen E von der geplanten Soll-Lage (unvollständige Aufzählung):
- - Fehler im Zusammenhang mit der Aufspannung der Wechsel paletten an der Bearbeitungs- und Richtstation (z.B. in folge elastischer Verformungen durch beträchtliche Spannkräfte, die beispielsweise für das eingangs beschrie bene praktische Beispiel 200 KN betragen können.)
- - Plan- und Rundlauffehler aus der Lagerung der Rotations- Achse der Aufnahmekörper in der Bearbeitungs- und Richt station.
- - Planparallelitäts-Fehler der Aufnahmekörper.
- - Fehler durch das Positioniersystem in der Bearbeitungs- und Richtstation (z.B. Rundlauffehler aus Stichmaßtole ranzen und infolge Positionier-Friktionskräften; auch Planfehler und Winkelfehler).
- - Zusätzliche Rundlauffehler, welche am Werkstück beim Umsetzen der Wechselpalette von der Richt- auf die Be arbeitungsstation infolge von dabei auftretenden Plan- Abweichungen E _P entstehen (Hebel-Wirkung).
c) Bleibende Deformationen, z.B. infolge des Umstandes, daß die Positioniereinrichtungsmerkmale an den Aufnahmekörpern bei der Kombination mit einer Vielzahl von Paletten mit stets anderen Stichmaßtoleranzen großen Flächenpressungen unterworfen sein können.
d) Verschleißerscheinungen bei großen Flächenpressungen, verbunden mit Gleitreibung.
e) Anfälligkeit für Verschmutzungen.

Mit der Anwendung von Mitteln und Methoden nach dem derzeitigen Stand der Technik ist es nicht möglich, auf dem weiter vorne umrissenen Anwendungsgebiet in den mit dem Einsatz der Erfin dung angestrebten Genauigkeitsbereich (quantifiziert durch den zuvor definierten Wert E _R = 0,002 mm) einzudringen; allenfalls ist es möglich, sich diesem Ziel quantitativ bis auf ca. 20% zu nähern. Dafür sind viele Einzelgründe verantwortlich, und man muß zur Erhellung der Einzelgründe für jede bekannte Lö sung die verschiedenen möglichen, die Genauigkeit beeinträch tigenden Störfaktoren untersuchen, z.B. anhand der zuvor gege benen Störfaktor-Auflistung (a) bis (e).

Die nach dem bekannten Stand der Technik eingesetzten Methoden laufen hauptsächlich darauf hinaus, die Größe der Beiträge der unterschiedlichen Störfaktoren in ihrem Betrag (z.B. meßbar in mm) zu minimieren, z.B. durch:

- Einhaltung noch kleinerer Fertigungstoleranzen,
- Einsatz von noch leistungsfähigeren Materialien (z.B. Hartmetall-Einsätze),
- Erhöhung der Lagergenauigkeit der Rotations-Achsen (auch in der Richtstation relevant),
- Erhöhung des Ausricht-Aufwandes bei der Montage (z.B. Ausrichtung der Mitte des Positioniersystems zur Rota tions-Achse).

Diese Maßnahmen sind sehr kostenträchtig und man stößt den noch weit vor dem gesteckten Ziel an technisch bedingte Gren zen. Was die aus dem bekannten Stand der Technik auswählbaren einzelnen konstruktiven Lösungsmittel anbetrifft, ist anzumer ken, daß den gewählten Positionierprinzipien eine sehr große Bedeutung zuzumessen ist. Eine hohe Wiederholgenauigkeit eines bestimmten Positionierprinzips (gemessen an den Abweichungen E, ermittelt durch Vergleichsmessungen bei vielfach wiederholten Positioniervorgängen zum Positionieren ausschließlich derselben Bauteile bei Kombinationen stets der selben Positioniereinrich tungsmerkmale) ist zwar eine notwendige, aber bei weitem noch nicht ausreichende Voraussetzung zur Erzielung einer hohen Ge nauigkeit der Werkstück-Relativlage in der Bearbeitungsstation.

Die generelle Tauglichkeit eines Positionierprinzips ist viel mehr an den nachfolgend aufgestellten Forderungen zu messen:

f) Das Positioniersystem muß unempfindlich sein gegen beim Fügevorgang nicht eingehaltene Parallelführung der Fügeflächen, z.B. beim Aufsetzen einer Wechselpalette mittels eines Kranes.
g) Das Positioniersystem muß durch verschiedene Ursachen entstandene Stichmaßtoleranzen aufnehmen können, ohne Genauig keitseinbuße beim Positionierergebnis, ohne bleibende Verfor mungen und ohne nennenswerten Dauer-Verschleiß.
h) Das Positioniersystem muß gewährleisten, daß die Wechsel palette nach Abschluß des Positioniervorganges in einer senk recht zur Fügefläche weisenden Richtung stets in eine genaue reproduzierbare Endlage positioniert ist (Plan-Fehler). Diese Anforderung ist bei ultrapräzisen Positionierungen z.B. durch solche Positionierprinzipien bereits nicht mehr zu er füllen, bei welchen mit denselben Positionierflächen eine drei dimensionale Positionierung bewirkt werden soll, wie dies z.B. bei Planverzahnungen der Fall ist.
i) Das Positionierprinzip muß gewährleisten, daß an den Kontaktzonen stets nur elastische Deformationen auftreten kön nen (keine Flächenpressungen mit großer Annäherung oder gar Überschreitung der Fließgrenze). Diese Forderung gilt insbeson dere auch für den Aspekt, daß über die Kontaktzonen die im Rahmen der Betriebsbedingungen vorgesehenen Querkräfte (parallel zur Fügefläche) übertragen werden müssen.
j) Die mit Formschluß zusammenarbeitenden Flächen von Posi tionierelement und Positionierausnehmung müssen mit extremer Genauigkeit auch wirtschaftlich herstellbar sein (wie dies z.B. für die Kombination Kugel/Kegelbohrung ideal zutrifft).
k) Es sollten beim Fügen des Positioniersystems keine Füge wege unter dem Einfluß von Friktionskräften zurückgelegt werden müssen, was anderenfalls durch elastische Deformationen oder durch Verschleiß zu Abweichungen von der Soll-Lage führt.
l) Bei im Interesse der Spielfreiheit bewußt vorgenommenen elastischen Deformationen dürfen die dafür aufzubringenden Kräf te (auch Spannkräfte) keine unzulässigen Bauteil-Deformationen hervorrufen.
m) Das Positionierprinzip muß eine hohe Positioniergenauig keit in allen Richtungen parallel zur Fügeebene zulassen (z.B. bei runden Wechselpaletten auch eine hohe Winkel-Positionierge nauigkeit).
n) Das Positionierprinzip muß eine gute Reinigungsmöglich keit für die die Genauigkeit bestimmenden Kontaktzonen zulassen. (Die Positioniereinrichtungs-Merkmale liegen bei Wechselpaletten häufig offen).

Für eine ultrapräzise Werkstückpositionierung im Rahmen des weiter vorne beschriebenen Anwendungsbereiches sind die bekann ten Positionierprinzipien aus einem oder mehreren Gründen nicht geeignet. Einige Positionierprinzipien, die man zum nächstge legenen Stand der Technik zählen könnte, werden anschließend aufgeführt und anhand der voranstehenden Kriterien beurteilt. Das bekannte Prinzip Zylinderstift/Zylinderbohrung wird nicht näher betrachtet, da es noch nicht einmal die notwendige For derung nach Spielfreiheit erfüllen kann.

o) Es ist ein Positionierprinzip bekannt zum Zentrieren einer Wechselpalette mittig zu einer Rotations-Achse mit einem in dem Aufnahmekörper mittig befestigten Bolzen als Positionier element, welcher mit seinem auskragenden Teil in die als Posi tionierausnehmung dienende, mittig zur Rotations-Achse angebrach te Zylinderbohrung der Wechselpalette hineinragt. Auf dem aus kragenden Teil ist der Bolzen kegelig ausgebildet und zwischen diesem Außenkegel des Bolzens und der Zylinderbohrung der Wech selpalette befindet sich eine dünnwandige Hülse, welche innen mit einer Kegelbohrung versehen ist, welche mit dem Außenkegel des Bolzens korrespondiert und außen eine Zylinderfläche auf weist, welche an die Zylinderbohrung der Wechselpalette angepaßt ist. Durch eine axiale Spannbewegung kann die Hülse auf den ke geligen Teil des Bolzens aufgepreßt werden, wobei die Hülse radial gedehnt wird und den Durchmesser ihres Außen-Zylinders vergrößert. Bei diesem Dehnvorgang wird ein unmittelbar nach dem Fügevorgang noch zwischen Hülse und Zylinderbohrung bestehender Ringspalt eleminiert und gleichzeitig die Wechselpaletten-Mit tenachse in eine koaxiale Relativlage zur Bolzenachse gebracht.

Abgesehen von den sich überlagernden Formfehlern der Zylinder- und Kegelelemente und einer stets vorhandenen Schiefstellung der Bolzenachse und abgesehen von der Tatsache, daß keine großen Mittenbohrungen bei einer einzigen, zentral angebrachten Positioniereinrichtung realisiert werden können, verstößt die Wahl dieses Prinzips außerdem gegen die Forderungen der vor anstehenden Kriterien (f), (j), (k), (m) bei Verwendung einer einzigen, zentral angebrachten Positioniereinrichtung und gegen die Forderungen (f), (g), (j), (k) bei Verwendung von mehreren Positioniereinrichtungen auf einem Teilkreis mittig zur Rotations- Achse.

p) Bei der Anwendung einer Positioniereinrichtung gemäß der EP-OS 01 11 092 bzw. EP-OS 02 55 042 werden die Forderungen gemäß den Kriterien (f), (i) und (j) nicht erfüllt.
q) Bei einer Positioniereinrichtung nach der DE-PS 31 15 586 können die Forderungen gemäß den Kriterien (f), (g) und (j) nicht erfüllt werden. Zusätzliche Beeinträchtigungen erwachsen hier aus stets vorhandenen Achsschiefstellungen der "Zentrier stifte".
r) Die bekannte Planverzahnung (Hirth-Verzahnung) mit radial gerichteten oder spiralförmig angeordneten Zähnen genügt den gestellten Ansprüchen ebenfalls nicht, und zwar we gen Nichterfüllung der Anforderungen nach den Kriterien (h), (j) und (n).
s) Die durch die DE-PS 25 37 146 bekannt gewordene Positi oniereinrichtung vermag den hier gestellten Anforderungen wegen der Unvollkommenheiten bezüglich der vorgenannten Forderungen (g), (i) und (l) nicht nachzukommen, speziell, wenn bei rela tiv großen, als Positionierelementen dienenden Kugeln gleich zeitig der nach erfolgter Anlage der Positionierelemente an den Zentrierflächen der Positionierausnehmungen noch verbleiben de Fügespalt relativ groß sein soll. Die Schwäche dieser Posi tioniereinrichtung liegt einzig darin, daß die zur Überwindung des Fügespaltes und zum Ausgleich von Stichmaßtoleranzen not wendigerweise beim Vollenden des Positioniervorganges erforder lichen Materialdeformationen überwiegend infolge von in den Kontaktzonen zu erzeugenden Druckspannungen erfolgen. Als Nach teil erwächst daraus, daß zum einen, insbesondere bei großen Positionierelementen, sehr hohe Spannkräfte erforderlich werden, und zum anderen an den Kontaktzonen leicht die Material-Fließ grenze überschritten wird, was zu bleibenden Deformationen führt. Große Positionierelemente sind aber bei dem hier vorlie genden Erfindungsgegenstand sehr erwünscht.

Andererseits verfügt dieses Positionierprinzip aber über ander weitige, sehr vorteilhafte Eigenschaften, und da die hier aufge zeigten Mängel durch gestalterische Maßnahmen überwindbar sind, liegt es auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, diese be kannte Positioniereinrichtung weiterzubilden. Eine erste Weiter bildung des Positionierprinzips gemäß der DE-PS 25 37 146 wird in der Patentanmeldung PCT/EP 88/00 546 beschrieben. Bei dieser Lösung ist die Positionierausnehmung in einer im wesentlichen parallel zur Fügefläche ausgerichteten platten- oder membran förmigen Wandung ausgebildet, derart, daß die zur Überwindung des Fügespaltes zwangsläufig durchzuführende Materialdeformation sich als eine Biegedeformation der membranförmigen Wandung mit im wesentlichen axialer Materialverlagerung ergibt. Damit kann der Mangel gemäß dem voranstehend aufgeführten Kriterium (l) voll ständig beseitigt werden und bei einer Ausbildung der Kontakt zonen derart, daß sich eine Anschmiegung der zentrierenden Posi tionierflächen der Positionierausnehmungen an die kugelförmigen Kontaktzonen des Positionierelementes ergibt, ist es auch möglich, in gewissem Umfange Stichmaßtoleranzen aufnehmen zu können. Dies wird dadurch ermöglicht, daß das kugelige Positionierelement auf der z.B. kegelig ausgebildeten Kontaktzone der Positionier ausnehmung in Richtung der notwendigen Verlagerung quasi auf gleitet. Im Endeffekt ist dabei durch die asymmetrisch vorgenom mene Deformation der membranförmigen Ausnehmungs-Wandung die queraxiale Verlagerung des Positionierelementes ebenfalls in eine Biegedeformation mit im wesentlichen axialer Materialver lagerung verbunden.

Für die Verarbeitung größerer Stichmaß-Toleranzen, insbesonde re, wenn dabei bei zwei oder mehreren gleichzeitig beteiligten Positioniereinrichtungen eine extrem genau zwischen den ver schiedenen Stichmaßtoleranzen ausmittelnd wirkende (z.B. be züglich eines Teilkreis-Mittelpunktes) Zentrierung erwartet wird und wenn große queraxiale Querkräfte übertragen werden sollen, ist die beschriebene Verbesserung noch unbefriedigend, weshalb sich die vorliegende Erfindung auch mit der Verbesse rung dieser Details befaßt.

Die generelle Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es je doch, eine Fertigungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 bzw. 14 zu schaffen, mit welcher die Genauig keit der vorbestimmten Relativlage der Werkstücke in der Bear beitungsstation extrem gesteigert werden kann und bei welcher gleichzeitig die Gestehungskosten nicht erhöht werden, es sei denn, daß damit gleichzeitig durch Schaffung zusätzlicher, nutzbarer Funktionen die Gesamt-Betriebskosten gesenkt werden können. Mittel und Methoden zur Lösung dieser Aufgabe sind bisher nicht bekannt geworden.

Die gestellte Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der in den Patentansprüchen 1 und 14 wiedergegebenen Erfindungs gedanken gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung werden in den weiteren Patentansprüchen oder anhand der Figuren beschrieben.

Die Lösungen nach den Ansprüchen 1 und 14 stellen dabei zwei Teil-Lösungen dar, mit denen man - jede für sich einzeln ange wendet - die gestellte Aufgabe der Genauigkeitserhöhung mit unterschiedlichen Ergebnissen bezüglich der quantifizierbaren Endgenauigkeit lösen kann, die jedoch miteinander kombiniert, ein Optimum zu erreichen vermögen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß zur Durchfüh rung eines Entwicklungssprunges bei der Verschiebung der bis herigen Grenze der erreichbaren Genauigkeit eine zweifache Verbesserung vorgenommen werden kann:

1. Selbst für die derzeit als Bestlösungen erkannten Positi onierprinzipien kann noch eine ganz wesentliche Verbesserung vorgenommen werden, und zwar bezüglich ihrer Fähigkeiten zur Kompensation von Stichmaßtoleranzen. Die Lösung dieser Teilauf gabe ist in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 mit enthalten und wird anhand der Beschreibung zu den Fig. 1 bis 3 weiter erläutert. Weitere Einzelheiten zu dieser Lösung sind in der älteren Patentanmeldung P 38 31 736.2 dargestellt, die insoweit ebenfalls Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.
2. Untersucht man die Vielzahl von Fehlermöglichkeiten, wel che die erreichbare Endgenauigkeit der Werkstück-Relativlage beeinflussen können, und unterscheidet dabei systematische und zufällige Fehler, so erkennt man, daß die zufälligen Fehler schwerpunktmäßig dem angewendeten Positioniersystem zuzuordnen sind. Man kann diese zufälligen Fehler ausschalten, indem man bewußt derartige Positioniersysteme zum Einsatz bringt, welche zufällige bzw. nichtsystematische Fehler nur noch in praktisch vernachlässigbarer Größe aufweisen. Hat man es auf diese Weise nur noch mit systematischen Fehlern zu tun, kann man mit einer zweiten Verbesserungsmöglichkeit den Einfluß der systematischen Fehler auf die vorgesehene Relativlage der Werkstücke in der Bearbeitungsstation mit beliebig wählbarer Wirksamkeit da durch ausschalten, indem man alle, oder auch nur einige wichti ge systematische Fehler bezüglich ihrer Größe oder Wirkung erfaßt und sie bei der Ausrichtung der Werkstücke in kompensie render Weise berücksichtigt, was praktisch darauf hinausläuft, daß man die Werkstücke in der Richtstation relativ zur Wechsel palette bewußt falsch ausrichtet, derart, daß die Falschaus richtung nach der Übertragung der Wechselpalette auf die Bear beitungsstation durch die dann aufgetretenen und wirksam gewor denen systematischen Übertragungsfehler wieder kompensiert ist.

Im Prinzip kann diese Methode ohne Anbindung an anderweitige an die Fertigungseinrichtung zu stellenden Bedingungen praktiziert werden. Sinnvollerweise wird man jedoch wenigstens für ein spielfreies Arbeiten des Positioniersystems und etwaig beteilig ter Rotations-Achsen-Lagerungen sorgen. Bereits unter diesen Be dingungen bietet die beschriebene Methode den Vorteil, daß bei ihrer Anwendung die systematischen Fehler praktisch beliebig groß sein dürfen, was sich auf die Gestehungskosten der ganzen Fertigungseinrichtung sehr vorteilhaft auswirkt. Selbstverständ lich wird ein Optimum bezüglich hoher Genauigkeit und geringer Gestehungskosten erreicht, wenn die Methode der Fehlerkompen sierung mit den Mitteln zur Verbesserung des Positioniersys tems (gemäß Anspruch 1) kombiniert wird.

Bei der praktischen Realisierung der Methode wird man wenigstens bei Fertigungseinrichtungen mit Rotations Achsen in der Be arbeitungs- und Richtstation bevorzugt nur die sich aus der Superposition von Einzelfehlern ergebenden Summenfehler meß technisch erfassen und (mit umgekehrten Vorzeichen) in die Aus richt-Vorgabe eingehen lassen. Wie später noch ausführlicher erläutert wird, ist die Umsetzung der gemessenen Fehlerdaten in bei der Ausrichtarbeit zu kontrollierenden Meßdaten sinnvol lerweise nur unter Zuhilfenahme eines Datenverarbeitungsgerä tes (Rechner) praktizierbar.

Die erfindungsgemäße Fertigungseinrichtung kann für die unter schiedlichsten Fertigungsaufgaben eingesetzt werden.

Die Wechselpaletten können z.B. auf Aufnahmekörpern einer Viel zahl von Bearbeitungsstationen einer Transferstraße positioniert werden. Dabei kann es sich sowohl um eine spangebende als auch um eine nicht spangebende Bearbeitung handeln. Bei rotierbaren Aufnahmekörpern können dieselben z.B. auf dem rotierbaren Rund tisch einer Zahnradbearbeitungsmaschine oder einer Drehmaschine angebracht sein.

Neben dem besonderen Vorteil der Erfindung in Form einer sprung haften Erhöhung der Genauigkeit der vorbestimmten Relativlage der Werkstücke in der Bearbeitungsstation ergibt sich noch ein weiterer Vorteil für die Qualitätssicherung der vozunehmenden Bearbeitung:

Ein ohnehin an der Bearbeitungsstation einzusetzendes Meßgerät für die Erfassung der fehlerhaften Ist-Abweichungen von maßver körpernden Merkmalen der Wechselpaletten oder eines darauf auf gesetzten Meßkörpers von der vorgesehenen Soll-Lage kann im Zusammenhang mit der ohnehin vorgesehenen Datenverarbeitungsan lage, in welcher auch die Meßdaten gespeichert werden können, auch dazu verwendet werden, bei jeder in der Bearbeitungsstation aufgespannten Wechselpalette durch erneutes Antasten der maßver körpernden Merkmale die immer wieder mit großer Wiederholgenauig keit zu erreichende Relativlage der Merkmale zu kontrollieren. Damit kann die Korrektheit der Positionierung (z.B. Beeinträch tigung durch Schmutz) und der Aufspannung 100%-ig kontrolliert werden. Außerdem können Langzeit-Drift-Erscheinungen (z.B. infol ge Wärmeeinwirkung oder Verschleiß), unter Umständen durch Ein beziehung eines besonderen, auf der Palette aufzusetzenden Meß körpers, automatisch ermittelt und über die Datenverarbeitungs anlage unmittelbar bei der Ausrichtarbeit berücksichtigt werden. Über den besonderen Meßkörper können auch Kontroll- und Einstell arbeiten an Bearbeitungswerkzeugen der Bearbeitungsmaschine vor genommen werden.

Die Wechselpaletten können anstatt als Werkstückträger auch als Werkzeugträger ausgebildet sein. Bei Schleifmaschinen z.B. können die Wechselpaletten abwechselnd ein Werkstück oder ein Abrichtwerkzeug zur Bearbeitungsstation transportieren.

Die Wechselpaletten könnten aber auch ausschließlich als Werk zeugträger dienen, z.B. mit einer Vielzahl von Werkzeugen aus gerüstet. Beim Einsatz eines derartigen Werkzeugträgers an Drehmaschinen würde dann die Wechselpalette, aufgespannt auf einem rotierbaren Aufnahmekörper auf einem verfahrbaren Schlit ten, den Werkzeugrevolver ersetzen.

Die beigefügten Zeichnungen erläutern das Grundprinzip der bei den Teil-Lösungen und stellen einige bevorzugte Lösungs-Vari anten vor:

Fig. 1a/1b zeigt in einem axialen und einem queraxialen Schnitt eine Wechselpaletten-Station mit einem Positioniersystem nach der Erfindung mit 3 Positionierstellen.

Fig. 2a/2b zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 1a/1b, jedoch mit anders gearteten Merkmalen des Positioniersystems.

Fig. 3a/3b zeigt in einem axialen und queraxialen Schnitt ebenfalls eine Wechselpaletten-Station mit einem erfindungsge mäßen Positioniersystem mit 2 Positionierstellen.

Fig. 4 zeigt eine Richt- und Meßstation einer Fertigungseinrich tung in einem Teil-Axialschnitt.

Fig. 5 stellt eine Bearbeitungsstation einer Fertigungseinrich tung in einem teilweise ausgeführten axialen Schnitt dar.

In den Fig. 1 bis 3 wird eine Teil-Lösung der Erfindung er läutert, welche eine Verbesserung des Wechselpaletten-Positionier systems zum Zwecke der Verringerung der Positionier-Spannkräfte und zum Zwecke der Verbesserung der Fähigkeit zur Aufnahme von Stichmaßtoleranzen zeigt. Unter Stichmaßen werden hier die Soll-Maße der Abstände zwischen den Achsen der Positionier einrichtungsmerkmale in den Wechselpaletten und Aufnahmekörpern verstanden.

Fig. 1 zeigt eine Wechselpalette 101, welche mittels eines Bund bolzens 112 gegen einen Aufnahmekörper 102 gespannt ist, welcher seinerseits mit Hilfe von Schrauben 104 an einem Stützkörper 106 befestigt ist. Die Positionierung der Wechselpalette relativ zum Aufnahmekörper erfolgt über Positioniereinrichtungen, wie sie in ähnlicher Form bereits in der DE-PS 25 37 146 dargestellt sind. Bei jeder der 3 Positioniereinrichtungen 132 ist eine als Posi tionierelement dienende Kugel 116 zwischen zwei als Kegelboh rungen ausgebildeten Positionierausnehmungen 118 in der Wechsel palette bzw. 120 im Aufnahmekörper eingespannt. Von den beiden Fügephasen, mit denen insgesamt der Positioniervorgang durch geführt wird, ist in der rechten Bildhälfte von Fig. 1a die erste Fügephase dargestellt. Dabei liegt die Wechselpalette nur lose mit ihren Positionierausnehmungen auf den Kugeln auf und zwischen den Fügeflächen 126 bzw. 128 der Wechselpalette bzw. des Aufnahmekörpers besteht ein Fügespalt 124. In der linken Bildhälfte sind die Verhältnisse nach Abschluß der zweiten Fü gephase wiedergegeben. Während der zweiten Fügephase erfolgt durch Aufbringung einer durch den Pfeil F symbolisierten Spann kraft ein Zusammenspannen der Wechselpalette und des Aufnahme körpers bei gleichzeitiger Eleminierung des Fügespaltes 124 bis zur vollständigen Anlage der Fügeflächen. Analog zum Abbau des Fügespaltes muß an dafür vorgesehenen Soll-Deformationsstellen eine adäquate Deformation erfolgen. Bei der technischen Lehre nach der DE-PS 25 37 146 erfolgt diese Deformation an den Positi onierelementen und/oder den Kontaktzonen der Positionierausneh mungen im Wesentlichen unter Einwirkung von dabei an den Berüh rungsstellen induzierten Druckspannungen. Die daraus resultie renden Nachteile wurden weiter vorne bereits erörtert.

Bei einer Anordnung nach Fig. 1 erfolgt die in ihrer Größe dem ursprünglichen Fügespalt entsprechende analoge Deformation jedoch durch eine elastische Biegedeformation mit einer im we sentlichen axialen Verlagerung der an der Deformation beteilig ten Materialmassen. Die Soll-Deformationsstelle erstreckt sich im Beispiel der Fig. 1 entlang einer Haupterstreckungsachse 134 eines eingespannten Kragarmes 122, welcher die Positionier ausnehmung 120 trägt und welcher bei der Deformation auf Bie gung in einer Richtung senkrecht zur Fügefläche beansprucht wird.

Durch entsprechende Dimensionierung läßt sich die für die Bie gedeformation benötigte Zusammenspannkraft in weiten Grenzen variieren und es können beliebig große Kugeldurchmesser zum Einsatz gelangen. Der Kragarm 122 ist im vorliegenden Beispiel durch Erzeugung eines Schlitzes 130 an dem Aufnahmekörper entstanden. Er könnte aber auch als ein besonderes Organ aus gebildet sein.

Auftretende Stichmaßtoleranzen werden dadurch kompensiert, daß die Kragarme Verlagerungsbewegungen als elastische Biegedefor mationen im wesentlichen senkrecht zu ihrer Haupterstreckungs achse 134 und parallel zur Fügefläche ausführen. Die mit der Biegedeformation verbundenen Materialverlagerungen sind dabei im wesentlichen parallel zur Fügefläche gerichtet. Der Krag arm hat also nach Abschluß des Fügevorganges zur Kompensation der senkrecht und parallel zur Fügefläche auftretenden Toleran zen (und im Falle der senkrecht zur Fügefläche auftretenden To leranzen auch zusätzlich noch zur Kompensation der Nenngröße des Fügespaltes) entsprechend gerichtete, überlagerte Biege bewegungen durchgeführt. Da die Kragarme symmetrisch dimensio niert sind, entwickeln sie auch an den durch die senkrecht zur Fügefläche stehenden Achsen 136 der kugelförmigen Positionier elemente definierten Positionierstellen gleichgroße Biegekräfte bei gleichgroßen Biege-Verlagerungen. Die Positionierstellen liegen symmetrisch verteilt auf einem Teilkreis um die Mittel achse 110 der Wechselpalette bzw. des Aufnahmekörpers. Bei drei Positionierstellen definieren die Achsen der Positionierausneh mungen in der Wechselpalette und im Aufnahmekörper immer die Eckpunkte zweier Dreiecke mit allerdings - infolge von Tole ranzen - unterschiedlichen Schenkellängen. Da die auftreten den Toleranzen im Betrag immer sehr klein im Vergleich zur Schenkellänge sind, handelt es sich praktisch stets um gleich schenklige Dreiecke. Es ist nun leicht einzusehen, daß die im wesentlichen zur Mittelachse 110 gerichteten Biegekräfte in einem Kräftegleichgewicht stehen, was an allen 3 Positionier stellen gleichgroße (im wesentlichen radial gerichtete) Bie ge-Verlagerungen zur Folge hat.

Die vektorielle Summe der Verlagerungskomponenten ist also gleich Null. Als Konsequenz daraus ergibt sich ein Ausmitte lungseffekt auch für in unterschiedlichste Richtungen weisen de Toleranzen.

Ein wesentlicher genauigkeitssteigernder Effekt ergibt sich daraus, daß man durch entsprechende konstruktive Maßnahmen stets erreichen kann, daß nach Abschluß der ersten Fügephase eine Situation eingetreten ist, bei welcher

a) alle Positionierelemente in allen Richtungen formschlüssig in den zugehörigen Positionierausnehmungen aufsitzen,
b) das Kräftegleichgewicht der in Richtung parallel zur Füge fläche biegedeformierten Kragarme bereits eingestellt und
c) gleichzeitig noch ein Fügespalt 124 vorhanden ist.

In dieser Situation ruht die Wechselpalette auf drei Kugeln und ist - dank der kegelförmigen Ausbildung der Positionieraus nehmungen - praktisch ohne die Einwirkung von parallel zur Füge fläche wirkenden und die Zentrierwirkung behindernden Friktions kräften ideal zentriert, so daß sie mit einer kleinen Spannbe wegung in der gleichen Zentrierlage auf den Aufnahmekörper auf gespannt werden kann. Durch eine derartige Anordnung erhält man von zufälligen Positionierungsfehlern praktisch befreite Wieder holgenauigkeiten im 0,0001 mm-Bereich.

Vergleichbare Verhältnisse wie zuvor geschildert erhält man auch - wenn auch nicht mit der Wirkung des Idealfalles mit 3 Posi tionierstellen - für den Fall, daß man nur 2 Positionierstel len oder mehr als 3 Positionierstellen verwendet.

Aus der zuvor geschilderten Technik der Kompensation von Stich maßtoleranzen ergibt sich noch ein weiterer Vorteil: Bei der Bildung einer Positionierstelle nach der technischen Lehre der DE-PS 25 37 146 kann die Kompensation einer Stichmaßtoleranz nur durch asymmetrische Deformation (überwiegend) der Wandungen der Positionierausnehmungen erreicht werden. Um die damit verbundenen Zusammenspannkräfte nicht zu groß werden zu lassen, wendet man in der Praxis eine Kombination von Kugel und Kegel bohrung an. Man verwendet dabei nicht etwa die Kombination Kugel und Bohrung mit Kugelkalotte, da dieses System eine zu hohe Steifigkeit bezüglich der Positionierkräfte aufweisen würde. Auch bei einer Positioniereinrichtung nach der Patent anmeldung PCT/EP 88/00 546 ist eine Kombination von Kugel und Kegelbohrung bevorzugt, um bei größeren Stichmaßtoleranzen die Kugel besser auf der Kegelwandung aufgleiten lassen zu können. Derlei Rücksichten braucht man bei der gemäß der Fig. 1 prak tizierten Kompensationstechnik nicht mehr zu nehmen. Vielmehr kann man die Positionierausnehmung mit einer großen Kugelka lotte versehen. Daraus resultiert eine hohe Systemsteifigkeit (natürlich nur in Richtung der zur Kräfteübertragung vorgesehe nen Haupterstreckungsachse). Gleichzeitig ergibt sich ein guter Schutz gegen plastische Deformationen bei nicht betriebsmäßig vorgesehenen Überlastungen (crash). Zusammen mit der ebenfalls neu gewonnen Eigenschaft, daß große Fügespalte 124 zugelassen werden können, womit die kalottenförmige Kontaktzone weiter an den Kugel-Äquator verlegt werden kann, ist es dann möglich, einen selbsthemmenden Effekt herbeizuführen, derart, daß in der Füge ebene wirkende Kräfte kein Hochgleiten oder Hochrollen der Kugel an der Bohrungswandung mehr bewirken können.

In Fig. 1 könnte das Bauteil 108 ein um die Rotations-Achse 114 rotierbarer Rundtisch sein. In diesem Falle wäre das Posi tioniersystem zentrisch zur Rotationsachse 114 auszurichten und die Mittelachse 110 der Wechselpalette würde mit der Rotations achse 114 koaxial zusammenfallen.

In Fig. 2 wird mit der Wechselpalette 201, dem Aufnahmekörper 202 und dem Stützkörper 206 eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 1 gezeigt, mit lediglich folgenden Unterschieden:

Als Positionierelemente gelangen in die Wechselpalette eingepreß te Bolzen 208 mit kegelförmig ausgebildeten Kontaktzonen 210 zum Einsatz, und die Kontaktzonen 212 der Positionierausnehmun gen 214 sind torusförmig gerundet. Die Zulässigkeit dieser Kombination ist auf die neuartige Fähigkeit des Positionier systems zur Kompensation von Stichmaßtoleranzen zurückzufüh ren.

Aus dem in Richtung senkrecht und parallel zur Fügefläche bie gedeformierbaren Kragbalken 122 der Fig. 1 ist hier als Alter native ein beidseitig eingespannter Träger 216 entstanden, der in diesem Falle durch Ausarbeiten der Ausnehmungen 218 aus einem Flansch 220 des Aufnahmekörpers 202 hergestellt wurde. In Fig. 3 bildet die auf den Aufnahmekörper 302 aufgespannte Wechselpalette 301 ein Positioniersystem mit nur 2 Positionier stellen. Die Wechselpalette weist zwei als Kegelbohrungen aus gebildete Positionierausnehmungen 310 auf, die mit jeweils einer als Positionierelement dienenden Kugel 308 kooperieren. In der rechten Positionierstelle gelangt ein in eine Bohrung 312 ein gepreßter topfförmiger Positioniereinsatz 314 zum Einsatz, wie er in der Patentanmeldung PCT/EP 88/00 546 näher beschrieben wird. In der Kreismembrane 316 ist eine Kegelbohrung 318 als Positionierausnehmung eingebracht, über welche die Kugel 308′ mittig zur Achse 320 zentriert wird. Die axial gerichtete Aus federbarkeit der Kreismembrane 316 erfüllt hier die gleiche Funktion wie die axiale Ausfederbarkeit des Kragarmes 122 in Fig. 1.

An der linken Positionierstelle arbeitet die Kugel 308 mit einer Positionierausnehmung 322 zusammen, welche im verdickten Teil 324 eines beidseitig eingespannten Trägers untergebracht ist, welcher durch die Einbringung eines Schlitzes 328 geformt wur de.

Ebenso wie der Träger 216 in Fig. 2 ist der Träger 326 für eine senkrecht und parallel zur Fügefläche 330 durchzuführende Biege deformation vorgesehen.

Da die Kreismembran 316 über eine in allen Richtungen parallel zur Fügefläche gleich hohe Steifigkeit verfügt, ist der Träger 326 allein dafür vorgesehen, durch eine Biegedeformation in Richtung des Doppelpfeiles 334 Stichmaßtoleranzen des Nominal maßes zwischen den beiden Achsen 332 und 320 aufzunehmen. Da in der rechten Positionierstelle keine queraxiale Verlagerung vorgesehen ist, wird man ein mit der Wechselpalette 301 zu verbindendes Referenz-Koordinatensystem am besten mit der Achse 320 verankern.

Mit dem Bundbolzen 336 wird eine durch den Pfeil F symbolisierte Spannkraft für den Positionier- und Festspannvorgang auf die Wechselpalette geleitet. Die Schrauben 338 verbinden den Auf nahmekörper 302 mit dem Stützkörper 304, der z.B. ein Maschi nentisch sein kann.

Im Stützkörper 304 ist in einer Bohrung 340 ein Hydraulikkolben 306 eingebracht, welcher seine Abtriebskraft über eine kugelför mige Kuppe 342 von unten in den Träger 326 einleitet. Über eine Zuleitung 344 kann der Bohrung 340 ein Druck-Fluid zugeführt werden, mit dessen steuerbarem Druck die Abtriebskraft belie big gesteuert werden kann. Mittels der Abtriebskraft kann die für eine axiale Biegedeformation des Trägers 324 aufzubringende Deformationskraft bzw. seine Steifigkeit beeinflußt werden. Damit kann z.B. der Fügespalt vergrößert oder bei unterschied lichen Palettengewichten während der ersten Fügephase konstant gehalten werden. Es versteht sich, daß eine derartige Anordnung auch an anderen Positioniersystemen, z.B. an allen 3 Positionier stellen der Anordnung nach Fig. 1, vorgesehen werden kann.

In Fig. 4 wird eine Richt- und Meßstation mit Merkmalen nach der Erfindung vorgestellt, bei welcher der Aufnahmekörper I für die Palette rotierbar angeordnet ist.

Auf einer Grundplatte 400 ist ein Rundtisch-Sockel 402 befes tigt (was durch die Mittellinien 416 symbolisiert ist), wel cher in seinem oberen Teil fest mit dem Innenring eines für axiale und radiale Belastung zugleich geeigneten Schrägkugel lagers 404 verbunden ist. Der Außenring des Schrägkugellagers 404 ist fest mit dem Aufnahmekörper I 406 (AKI) gefügt. An seiner Unterseite ist ein Bauteil 418 angeschraubt (durch Mit tellinien 420 symbolisiert), an dessen unterer Stirnseite ein Flanschzahnrad 422 mit Zähnen 424 mittels Schrauben (symbo lisiert durch Mittellinien 426) befestigt ist. Die Zähne 424 stehen im Eingriff mit den Zähnen eines Ritzels 428, welches in einem Lager 430 radial gelagert ist und von einem nicht dargestellten Motor angetrieben werden kann, um damit letzt endlich den Aufnahmekörper I in Rotation um die Achse 440 versetzen zu können.

Um das Schrägkugellager spielfrei betreiben und um auf den Aufnahmekörper I wirkende Kippmomente aufnehmen zu können, ist das Schrägkugellager axial vorgespannt. Die dafür vorgesehene vorbestimmte Vorspannkraft wird durch die axiale Verformung einer als Tellerfeder wirkenden Kreisplatte 432 erzeugt, welche über einen Ring 434 mit dreieckförmigem Querschnitt, über eine Gleit platte 436 und über ein Axial-Kugellager 438 in den Rundtisch- Sockel 402 eingeleitet wird.

Die zur Rotations Achse 440 konzentrische Lage des Ringes 434 wird dadurch gesichert, daß der Ring mit seiner nach unten weisenden Spitze in einer entsprechend geformten Rille in der Kreisplatte 432 gelagert ist. Die Gleitplatte 436 besteht aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten und vorzugsweise auch mit der Eigenschaft eines stick-slip-freien Reibungsverhaltens. Durch die leichte queraxiale Verschieblich keit der Gleitplatte 436 relativ zu dem unteren Ring des Axial- Kugellagers 434 und durch die mögliche Ausfederbewegung der Kreisplatte 432 soll sichergestellt werden, daß von der durch das Axial-Kugellager 434 gebildeten Lagerstelle keine nennens werten Zwangskräfte auf das Bauteil 418 und damit auf den Auf nahmekörper I 406 ausgeübt werden. Bei dieser Lagerungsart sind alle sonst aus der Lagerung einer Achse mittels zweier Lager stellen resultierenden Taumelbewegungen der Achse eleminiert und die durch die Lagerung bedingten Planlauffehler und Rund lauffehler des Aufnahmekörpers I sind nur noch abhängig von der durch das Schrägkugellager 404 gebildeten Lagerstelle. Die Kraftübertragung von dem Axial-Kugellager 438 auf den Auf nahmekörper I könnte natürlich mit gleichem Effekt auch noch mit anderen konstruktiven Mitteln vorgenommen werden, wobei z.B. die Kraft der deformierten Kreisplatte 432 durch hydrau lische Mittel erzeugt werden könnte. Das Schrägkugellager ist vorzugsweise als ein Genauigkeits-Lager ausgebildet. Um das mit derartigen Lagern erzielbare Höchstmaß an Genauig keit zu erreichen, müssen die das Lager an seinen Stirn- und Umfangsflächen umgebenden Flächen der Anschlußteile ebenfalls eine extreme Genauigkeit aufweisen, damit das Lager nicht durch die Formabweichungen der Aufnahmeflächen der Anschlußteile deformiert wird und damit seine Genauigkeit verliert. Die Her stellung entsprechend genauer Anschlußteile ist jedoch sehr aufwendig.

Um diesen Kostennachteil zu vermeiden und noch eine zusätzli che Steigerung der Lagerungsgenauigkeit zu erreichen, sieht die Erfindung vor, die Lager Anschlußstellen an den Anschluß teilen mit einem flüssigen, jedoch später aushärtenden Füll material auszugießen. Dafür sind am Rundtisch - Sockel 402 und am Aufnahmekörper I 406 gegenüber den zylindrischen bzw. ebe nen Anschlußflächen des Schrägkugellagers 404 Füll-Ausneh mungen 440 bzw. 440′ vorgesehen, welche gegenüber den Lager ringen mittels Dichtringen 442 bzw. 442′ derart abgedichtet sind, daß für die zylindrischen bzw. ebenen Anschlußflächen getrennte Kammern entstehen, welche über ebenfalls getrennte Zuführkanäle 444 bzw. 444′ mit Füllstoff versorgt werden kön nen. Die einzelnen Kammern können dabei - bis nach Abschluß der Aushärtung - unter hydraulischen Druck gesetzt werden. Dies kann für die stirnseitigen Füll-Ausnehmungen 440′ beispiels weise dadurch geschehen, daß der Aufnahmekörper I 406 nach dem Verschließen der Zuführkanäle mit einem bestimmten Gewicht belastet wird. Das Verfahren der hydraulischen Anpressung hat den Vorteil, daß die Laufbahnrillen von Innenring und Außen ring durch die zwischen ihnen eingespannten Kugeln unter der Einwirkung der gleichmäßig wirkenden Hydraulikkraft ideal zu einander ausgerichtet werden, womit man ein Idealmaß an Genau igkeit erreicht.

Die auf dem Aufnahmekörper I 406 aufgesetzte Wechselpalette 408 wird über Positioniereinrichtungen 409 relativ zum Auf nahmekörper I zentriert. Das Positioniersystem wird vorzugswei se durch 3 derartige Positioniereinrichtungen gebildet (wobei man sich eine der Positioniereinrichtungen in die Zeichenebene gedreht vorzustellen hat). Die dargestellte Positionierein richtung 409 besteht aus dem Positioniereinsatz 410, der Posi tionierkugel 414 und dem Positioniereinsatz mit axial defor mierbarer Membrane 412 und ähnelt damit der in Fig. 3a, rechts, gezeigten Positioniereinrichtung. Es können natürlich auch andersgeartete Positioniereinrichtungen in Frage kommen, vorzugsweise solche, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind.

Die Erzeugung der Positionier-Spannkräfte, sowie der zusätzli chen Spannkräfte, aus welchen queraxiale Friktionskräfte bei der Werkstückbearbeitung abgeleitet werden können, geschieht hydraulisch, und zwar mittels eines zweiseitig wirkenden Kol bens 446. Je nach Wahl der Druckbeaufschlagung der Zylinder kammern 448 bzw. 450 bewegt sich der Kolben nach oben oder un ten. An der oberen Kolbenstange 452 ist mittels eines Gewin des ein Bajonett-Kupplungsteil 454 mit Bajonett-Zähnen 456 befestigt, welches in einen Paletten-Einsatz 458 eingeführt ist, welcher mittels durch Mittellinien 480 symbolisierten Schrauben mit der Wechselpalette fest verbunden ist und wel cher an seiner unteren Seite ebenfalls mit Bajonett-Zähnen 460 versehen ist. Die Übertragung der Spannkräfte geschieht über die übereinanderliegenden Bajonettzähne bei Druckbeauf schlagung des Zylinderraumes 450. Ein Lösen der Bajonett- Kupplung kann bei hochgefahrenem Kolben 446 durch Verdrehung desselben um eine halbe Zahnteilung vorgenommen werden. In dieser Löse-Stellung kann die Wechselpalette 408 zugeführt oder entnommen werden (z.B. mit Hilfe eines Kranes). Die durch den Pfeil 462 symbolisierte Verdrehung des Kolbens kann über die untere Kolbenstange 464 mit nicht dargestellten Be tätigungsmitteln vorgenommen werden. Als Beispiel für ein zu bearbeitendes Werkstück ist ein Zahnrad 466 mit Zahnlücken 468 dargestellt. Das Zahnrad kann über Keile 470, 472 ausge richtet werden und ist gegen die Wechselpalette 408 mit Hilfe eines Zugbolzens 474 gespannt, welchletzterer seine Spannkraft über eine Spannmutter 476 und eine Spannplatte 478 auf das Zahnrad überträgt.

Es ist ein Meßgeräteständer 482 vorgesehen, bestehend aus fol genden Bestandteilen:

Eine an der Grundplatte befestigte senkrechte Führungssäule 483; ein Kreuzführungsstück 484, welches relativ zur Führungs säule 483 in Richtung des Pfeiles 485 verschoben, jedoch nicht verdreht werden kann; eine waagerechte Führungssäule 486, welche relativ zum Kreuzführungsstück in Richtung des Pfeiles 487 verschoben, jedoch nicht verdreht werden kann, und ein auf der Führungssäule 486 längsverschieblich und drehbar ange ordneter Halterungsring 489 für ein Meßgerät 488, welchletz teres vorteilhafterweise die Meßdaten an ein oder mehrere Da tenverarbeitungsgeräte weitergeben kann (nicht dargestellt).

In der dargestellten Position könnte das Meßgerät 488 am Zahn rad bei einer Rotation um die Rotationsachse 440 kontinuier lich oder an vorbestimmten Winkelpositionen des Drehwinkels ϕ, symbolisiert durch den Pfeil 490, Planabweichungen E _P an der oberen Stirnseite des Zahnrades messen. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen außerdem noch radiale Ab weichungen E _R und gegebenenfalls Abweichungen E _ϕ von einer bestimmten Winkelposition gemessen werden können. Dabei kön nen die Messungen - je nach spezieller Aufgabenstellung - so wohl am Werkstück (Index W), als auch an der Palette (Index P) wie auch am Aufnahmekörper I (Index A) angesetzt werden. Um dies zu veranschaulichen, ist das Symbol des Meßgerätes 488 an entsprechenden Stellen wiederholt dargestellt. Als Maßver körperung zur Messung einer Winkelabweichung E _ϕ kommen die unterschiedlichsten Merkmale in Frage. Am Werkstück kann es z.B. eine Zahnlücke 468 sein, an der Wechselpalette 408 bzw. am Aufnahmekörper I 406 können dafür in die Körper eingelasse ne Bohrungen 405 bzw. 407 vorgesehen sein. Eine zu ermitteln de Winkelabweichung E _ϕ kann auf eine bestimmte Referenz- Maßverkörperung für den Winkel ϕ bezogen sein. So kann es z.B. sinnvoll sein, die zu messende Winkelabweichung E _ϕ _w der Zahn lücke 468 auf die maßverkörpernden Merkmale der Bohrungen 405 oder 407 zu beziehen, wobei deren absolute Winkelposition z.B. durch den Einsatz eines den Drehwinkel ϕ 490 erfassenden (nicht dargestellten) Winkelkodierers (Drehgeber) bekannt sein kann.

Um an der in Fig. 4 gezeigten Richt- und Meßstation vorteil hafterweise auch Messungen im Sinne einer Qualitätskontrolle durchführen zu können, könnten zusätzlich für die Erfassung der Verschiebewege der Führungssäule 486 und des Kreuzführungs stückes 484 auch noch entsprechende Meßsysteme vorgesehen werden.

Die mit den Ziffern II, III und V gekennzeichneten Mittel punkts-Symbole sollen veranschaulichen, daß an den entsprechen den Stellen etwa die weiter vorne definierten Referenz- Ko ordinatensysteme II, III und V ihren Nullpunkt haben könnten.

Häufig werden an Werkstücken durch Schleifprozesse Flächen bearbeitet, welche bei einer späteren andersartigen Bearbei tung als maßverkörpernde Merkmale benutzt werden. Bei Zahnrä dern sind dies in der Regel Innenzylinder (Mittenbohrungen) Außenzylinder oder Stirnflächen, welche zweckmäßigerweise auf einem rotierenden Rundtisch geschliffen werden. Bei derarti gen Schleifarbeiten müssen natürlich auch Messungen vorgenom men werden.

Insbesondere für die Einzel und Kleinserienfertigung könnte es im Sinne der Verkürzung der Fertigungsdurchlaufzeiten und der Vereinfachung des Werkstück-handlings vorteilhaft sein, diese Schleifoperationen ebenfalls auf der Richt- und Meßsta tion durchzuführen, zumal, da dort praktisch ohnehin schon die meisten Funktions-Organe einer Schleifmaschine mit Rundtisch vorhanden sind, wie

- präzisionsgelagerter Rundtisch mit Rundlaufantrieb,
- Palettenbetrieb und
- Meßeinrichtungen.

Zusätzlich könnte der Meßgeräteständer mit seinen verlager baren Organen auch derart ausgebildet werden, daß er gleichzei tig auch zur Aufnahme von Schleifspindeln (und deren Antrieb) geeignet wäre.

Eine derartige Anordnung ist auf der linken Bildhälfte der Fig. 4 dargestellt:

Auf einer Führungssäule 492 ist ein Kreuzführungsstück 493 in Richtung des Pfeiles 494 längsverschieblich und auch um die Achse 495 schwenkbar angeordnet. Die Fixierung in der Höhen position kann durch einen Stellring 496 bewirkt werden. Ein in Richtung des Pfeiles 497 auf der Führungssäule 492 längs verschieblicher Schlitten 498 trägt eine in Richtung des Pfeiles 499 (durch nicht dargestellte anderweitige Mittel) os zillierend bewegbare Spindeleinheit 491, deren Schleifkörper 411 um eine Achse 413 rotierbar ist.

In Fig. 5 wird eine Bearbeitungsstation vorgestellt. Das Bearbeitungsverfahren ist das Wälzstoßen von Zahnrädern.

Der in der Bildmitte dargestellte Rundtisch mit der Rotations achse 540 zur Durchführung des Drehwinkels ϕ 590 ist analog zu dem Rundtisch nach Fig. 4 aufgebaut, lediglich mit dem Unterschied, daß der Rundtisch-Sockel (in Fig. 4 Teil 402) an die Maschinengrundplatte 500 angeformt ist und daß das Schrägkugellager 504 (aus Gründen der Zeichnungs-Vereinfachung) nicht als in hydraulisch verpreßte Vergußmasse eingebettet dar gestellt ist. Eine Lagereinbettung, wie in Fig. 4 dargestellt, wäre aber auch für den Rundtisch nach Fig. 5 aus Genauig keits- und Kostengründen empfehlenswert.

Teil 506 ist der Aufnahmekörper II der Bearbeitungsstation.

Für die Wechselpalette 508 mit aufgespanntem Zahnrad 566 wird angenommen, daß es dieselbe Wechselpalette ist, die zuvor auf einer Richt- und Meßstation nach Fig. 4 aufgespannt gewesen ist, wobei eine Ausrichtung des Zahnrades derart stattgefun den hat, daß die Abweichungen E _P, E _R und E _ϕ von der in der Bearbeitungsstation vorgesehenen Soll-Lage den Wert Null an nehmen.

Auf der linken Bildseite ist 593 ein in einer Gleitbahn 591 geführter Maschinenschlitten, welcher in Richtung des Pfeiles 592 in radialer Richtung zur Rotationsachse 540 bewegt wer den kann. Ein Stoßschlitten 596 kann in einer Gleitbahn 595 in Richtung des Pfeiles 594 auf und ab bewegt werden, und zwar sowohl, um Oszillationsbewegungen mit einem bestimmten Hub durchführen zu können, als auch, um den ganzen Stoßschlitten 596 in seiner Arbeitshöhe verstellen zu können. Die Werkzeug spindel 597 ist um eine Achse 573 rotierbar und trägt in einer kegeligen Aufnahmebohrung ein als Stoßzahnrad ausgebildetes Werkzeug 598 mit Zähnen 599. Zur Erzeugung einer synchronen Abwälzung der Zähne 599 des Werkzeuges mit den Zähnen 568 des Werkstück-Zahnrades sind die Achsen 573 und 540 (in einer nicht dargestellten Weise) synchronisiert.

Zur Erfassung der Ist-Lage der maßverkörpernden Merkmale der Werkstücke, Wechselpaletten und des Aufnahmekörpers II sind Meßgeräte 563 bzw. 588 vorgesehen, welche z.B. als auswechsel bare Meßgeräte der Richt- und Meßstation nach Fig. 4 ent nommen sein können. Es sind 2 Beispiele für eine mögliche Meßgeräte-Halterung dargestellt. Das Meßgerät 588 ist an einem Meßgeräteständer 582 befestigt, welcher analog zu dem Meßge räteständer 482 aus Fig. 4 aufgebaut ist. Das Meßgerät 563 ist mit einem speziellen Halter 565, z.B. einem Magnethalter, vorübergehend am Werkzeug 598 befestigt. Auf diese Weise kann das Meßgerät 563 durch entsprechende gesteuerte Bewegungen des Maschinenschlittens 593 und des Stoßschlittens 596 in be liebige, vorprogrammierbare Positionen positioniert werden, um dort entsprechende maßverkörpernde Merkmale, z.B. über am Meßgerät vorhandene Tastspitzen, anzutasten.

Wenn die Bohrungen 505 und 507 maßverkörpernde Merkmale für die Winkelposition der Wechselpalette 508 und des Aufnahme körpers 506 darstellen, und wenn der mit einem Drehgeber ver sehene Rundtisch von der Maschinensteuerung in beliebig vor gebbare Winkelpositionen positioniert werden kann, ist es z.B. möglich, in vorprogrammierbarer Weise mit Hilfe des Meß gerätes 563 die relative Winkelposition zwischen zwei unter schiedlichen, die Winkellage maßverkörpernden Merkmalen auto matisch zu ermitteln. Auf diese Weise kann bei Festlegung eines maßverkörpernden Merkmales als Referenz-Merkmal (eines Referenz-Koordinatensystems) durch Vergleich der Winkelposi tionen die fehlerhafte Abweichung E _ϕ von der Soll-Lage eines zu kontrollierenden anderen Merkmales maschinell ausgemessen werden.

Dabei kann z.B. Bohrung 507 oder Bohrung 505 das Referenzmerk mal zur Ermittlung der Abweichung E _ϕ von der Soll-Lage der Winkelposition des Zahnes 568 sein. Es kann aber auch zur Er mittlung des systematischen Fehlers, welcher bei der Ausricht arbeit in der Richt- und Meßstation berücksichtigt werden soll, Bohrung 507 das Referenzmerkmal sein, mit Hilfe dessen die Abweichung E _ϕ von der Soll-Lage der Winkelposition der Bohrung 505 der Wechselpalette auszumessen ist. Bei den vorgenannten Meßoperationen kann das Meßgerät 563 auch - wie bei Meßmaschinen üblich - über einen schaltenden Meßtaster verfügen. Natürlich könnten die gleichen Meßverfahren auch an einer Anordnung nach Fig. 4 praktiziert werden.

Ähnlich wie in Fig. 4 ist in Fig. 5 das Symbol des Meßgerätes 588 an mehreren anderen Stellen dargestellt, um zu veranschau lichen, daß Abweichungen E _R und E _P auch noch an anderen Stellen des Werkstückes und der Wechselpalette gemessen werden können.

Die Ermittlung der Abweichungen E _R, E _P und E _ϕ kann in der in Fig. 5 dargestellten Bearbeitungsstation sowohl zur Kontrolle der Ist-Lage der zur Bearbeitung vorgesehenen Werkstücke die nen, wie auch zur Erfassung der werkstückunabhängigen, an der Wechselpalette meßbaren systematischen Fehler, welche bei der Werkstück-Ausrichtung zu kompensieren sind (wie später noch ausführlicher erläutert wird).

Die Mittelpunktsymbole I, II und IV deuten an, wo die Null punkte der Referenz-Koordinatensysteme I, II und IV angeord net sein könnten. Das stationär angeordnete Referenz-Koor dinatensystem I kann dabei in der Maschinengrundplatte 500 definiert sein (I_c), aber auch - durch einen vorbestimmbaren Maßbezug mit I_c verknüpft - in der Rotationsachse 573 des Werkzeuges 598 (I_b) oder an einer Werkzeugschneide (I_a).

Als maßverkörpernde Merkmale sind für das als Werkstück die nende Zahnrad eine geschliffene Stirnfläche 521 und eine ge schliffene, durch die Zahnköpfe verkörperte Zylinderfläche 523 (421 bzw. 423 in Fig. 4) vorgesehen.

Zur Veranschaulichung des allgemeinen erfindungsgemäßen Lö sungsgedankens gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 14 und als ein Beispiel dafür, wie die Einrichtungen nach den Fig. 4 und 5 zusammenwirkend betrieben werden könnten, wird nachfolgend ein Experiment beschrieben:

Dabei wird das auf der Wechselpalette aufgespannte Zahnrad als ein Meßkörper mit für die Durchführung von Meßvorgangen idealen Meßflächen der maßverkörpernden Merkmale ohne Form abweichungen von der Idealform an der Stirnseite 521, 421 (Messung von Planabweichungen E _P), am Außenzylinder 523, 423 (Messung von radialen Abweichungen E _R) und an den Flanken der Zähne 568, 468 (Messung von Winkelabweichungen E _ϕ) betrach tet. Die meßtechnische Erfassung der Abweichungen E möge mit Hilfe des Meßgerätes 588, 488 geschehen und Winkelabwei chungen E _ϕ der Lage von Zahnflanken werden mit Bezug auf Maß verkörperungen in den Aufnahmekörpern II und I (Bohrungen 507, 407) gemessen. Während der Messungen auf der Bearbei tungsstation (Index 1) und der Richt- und Meßstation (Index 2) werden dort die für jede Station zu standardisierenden Spann bedingungen 1 und 2 hergestellt. Die Spannbedingungen, z.B. Spannkräfte, dürfen von Station zu Station unterschiedlich sein, müssen aber an jeder Station für sich genommen, konstant ge halten werden. Zufällige (unsystematische) Verlagerungsfehler der beteiligten Organe der Einrichtungen sollen nicht auf treten dürfen, d.h., für die Wiederholgenauigkeit der betei ligten Positioniersysteme wird die Toleranz T = Null ange nommen (was praktisch durch den Einsatz von Positioniersys temen mit Merkmalen des Patentanspruches 1 erreicht werden kann). Systematische Verlagerungsfehler der beteiligten Orga ne der Einrichtungen, z.B. gemäß dem weiter vorne aufgeführten Punkt (b), (systematische Abweichungen E von einer Soll-Lage) dürfen (im Rahmen der zulässigen Größe) beliebig auftreten. Die Abweichungen E _P und E _R mögen an 3 Positionen des Dreh winkels (ϕ = 0°, 120°, 240°) gemessen werden. Die Größe der gemessenen Abweichung E wird mit X bezeichnet.

Schritt 1

Unter Einhaltung der Spannbedingungen 1 ist der Meßkörper auf der Wechselpalette 508 und derselbe wiederum auf dem Aufnahme körper II 506 in der Bearbeitungsstation (Fig. 5) aufgespannt. Nach vorausgegangener Idealausrichtung werden mit dem Meß gerät gemessen:

E 1_P (ϕ = 0°) = X 1_P (ϕ = 0°) = 0
E 1_P (ϕ = 120°) = X 1_P (ϕ = 120°) = 0
E 1_P (ϕ = 240°) = X 1_P (ϕ = 240°) = 0

E 1_R (ϕ = 0°) = X 1_R (d = 0°) = 0
E 1_R (ϕ = 120°) = X 1_R (ϕ = 120°) = 0
E 1_R (ϕ = 240°) = X 1_R (ϕ = 240°) = 0

E 1_ϕ (ϕ = 0°) = X 1_ϕ (ϕ = 0°) = 0

Schritt 2

Die Wechselpalette wird mit aufgespanntem Meßkörper zur Richt- und Meßstation transferiert und dort unter Einhaltung der Spann bedingungen 2 auf den Aufnahmekörper I 406 aufgespannt. Mit dem Meßgerät 488 werden die Abweichungen E gemessen:

E 2_P (ϕ = 0°) = X 2_P (ϕ = 0°)
E 2_P (ϕ = 120°) = X 2_P (ϕ = 120°)
E 2_P (ϕ = 240°) = X 2_P (ϕ = 240°)

E 2_R (ϕ = 0°) = X 2_R (ϕ = 0°)
E 2_R (ϕ = 120°) = X 2_R (ϕ = 120°)
E 2_R (ϕ = 240°) = X 2_R (ϕ = 240°)

E 2_ϕ (ϕ = 0°) = X 2_ϕ (ϕ = 0°)

Die gemessenen Werte X 2 stellen offenbar die Summe aller durch den Wechsel der Wechselpalette von der Bearbeitungsstation zur Richt- und Meßstation aufgetretenen Werte von sich über lagernden Auswirkungen (Superposition) von durch Verlagerun gen im Vergleich zu einer Soll-Position aufgetretenen Abwei chungen E dar. So können z.B. an dem Zustandekommen der Ab weichung E 2_R (ϕ = 0) alle möglichen Fehlerquellen (z.B. gemäß dem zuvor aufgeführten Punkt (b)) beteiligt gewesen sein.

Schritt 3

Die Werte für X 2 werden protokolliert. Dies geschieht am besten mit Hilfe eines Datenverarbeitungsgerätes, im welches die Meßdaten gleich bei ihrer Erfassung eingespeichert werden. Der Meßkörper wird anschließend von der Wechselpalette abge spannt und die Wechselpalette wird ebenfalls vom Aufnahmekör per I 406 abgespannt.

Schritt 4

Nach erneuter Aufspannung der Wechselpalette 408 auf den Aufnahmekörper I 406 in der Richt- und Meßstation wird der Meßkörper ebenfalls erneut auf die Wechselpalette 408 aufge setzt. Für die nachfolgende Ausrichtung werden die maßverkör pernden Merkmale des Meßkörpers mit dem Meßgerät 488 ange tastet und die Ausrichtung des Meßkörpers geschieht derart, daß für die einzelnen zu messenden Abweichungen E 2 nach voll endeter Ausrichtung und durchgeführter Festspannung mit den Spannbedingungen 2 die bei Schritt 2 gemessenen (und pro tokollierten) Werte X 2 eingestellt sind.

Die Durchführung dieser Ausrichtarbeit ist für die ausfüh rende Bedienperson nicht ganz einfach. Zum einen sind die Einstellwerte für unterschiedliche Drehwinkel ϕ zu berück sichtigen. Zum anderen ist davon auszugehen, daß die Meß daten des Meßgerätes bei noch nicht ausgerichtetem Meßkörper von X 2 abweichende Meßdaten ausweisen. Dies gilt erst recht dann, wenn die absolute Position des Meßgerätes relativ zu den maßverkörpernden Merkmalen verändert wurde (ein Umstand, der bei der Ausrichtung von realen Werkstücken stets gegeben ist).

Zur Bewältigung dieser Schwierigkeiten kann ein Datenverar beitungsgerät gute Dienste leisten. Durch entsprechende Ver arbeitung der aktuell gemessenen und der gespeicherten Meß daten kann das Datenverarbeitungsgerät für die Bedienungs person (drehwinkelbezogene) leicht verarbeitbare Daten vor geben, z.B. derart, daß für jede Ausrichtphase nur der jeweils zurückzulegende Ausricht-Weg vorgesehen wird, so daß nach Durchführung der richtigen Ausrichtbewegung der Vorgabewert gleich Null wird. Dabei können durch ein Datenverarbeitungsge rät noch andere Hilfsdienste verrichtet werden, wie z.B. die Berücksichtigung von Korrekturdaten unterschiedlicher Wech selpaletten.

Schritt 5

Nach dem Abspannen der Wechselpalette von dem Aufnahmekörper 406 und dem Transfer zur Bearbeitungsstation erfolgt dort eine erneute Aufspannung der Wechselpalette - zusammen mit dem fest aufgespannt gebliebenen Meßkörper - auf dem Aufnahme körper 506 unter Einhaltung der Spannbedingung 1.

Eine Ausmessung bezüglich der Abweichungen E 1 ergibt X 1 = Null. D.h., durch die Superposition aller beteiligten Einzel- Abweichungen zu einer entsprechenden (bekannten) Summenab weichung ES wurde die in der Richt- und Meßstation vorge nommene "Fehlausrichtung" des Meßkörpers in der Bearbeitungs station zur "Nullausrichtung".

Zur Gewinnung der für die Kompensierung der systematischen Abweichungen benötigten Korrektur-Daten hätte das zuvor be schriebene Experiment auch mit Schritt 1 an der Richt- und Meßstation beginnen können und anstelle eines speziellen Meß körpers können zur Gewinnung der Korrektur-Daten auch die maß verkörpernden Merkmale der Wechselpalette selbst herangezogen werden.

Die meßtechnisch erfaßten Planabweichungen E _P sind bei ein und demselben Meßkörper abhängig vom Meßradius (Abstand der Meßgerät-Tastspitze zur Rotationsachse der Wechselpalette) und in den meisten Fällen auch zusätzlich noch vom Drehwinkel (Abweichung der Meßfläche von der Ebenheit). Die erfaßten Radial abweichungen E _R sind abhängig von der Meßhöhe und vom Drehwin kel ϕ (Abweichung der Meßfläche von der Zylinderform). Wenn man nun noch erkennt, daß für die auszurichtenden Werkstücke mit unterschiedlichen Größen und Formen die Ausricht-Vorgabe daten für die jeweils gültigen Meßradien und Meßhöhen umgerech net werden müssen, wobei u.U. noch Abweichungen der Werk stück-Meßflächen von der idealen Form der Ebene und des Zy linders ausmittelnd zu berücksichtigen sind, wird klar, daß die Ausricht-Vorgabedaten für die Werkstückausrichtung zweck mäßigerweise durch das bereits erwähnte Datenverarbeitungsge rät errechnet werden.

Die Werte für die jeweils an den Werkstücken gewählten Meß höhen bzw. Meßradien können bei Verwendung entsprechender Wegmeßsysteme automatisch aus den Verschiebepositionen der Säulenführung 486 und des Kreuzführungsstückes 484 (Fig. 4) ermittelt und in die Berechnung der Ausricht-Vorgabedaten ein geführt werden.

Die Kenntnis der Radialabweichungen E _R und Winkelabweichungen E _ϕ von der idealen Ausricht-Position auf der Wechselpalette muß nicht, oder nicht vollständig in der Richt- und Meßstation in entsprechende Ausricht- Bewegungen umgesetzt werden. Bei geeigneten Voraussetzungen an der NC-Bearbeitungsmaschine können die insofern bekannten Abweichungen E _R und E _ϕ auch durch Korrekturbewegungen der entsprechenden NC-Achsen kom pensiert werden, wozu die Daten für die Abweichungen E _R und E _ϕ allerdings an die NC-Steuerung übergeben werden müssen.

In Fig. 5 kämen für derartige Korrekturbewegungen in Frage: Die NC-Achse für den Drehwinkel ϕ der Rotations-Achse 540, die NC-Achse für die Verschiebung des Maschinenschlittens 593 in Richtung des Pfeiles 592 und unter Umständen auch eine NC-Achse für die Verdrehung der Rotations Achse 573 des Werkzeuges 598. Die Durchführung von Korrekturbewegungen an diesen NC-Achsen könnte natürlich auch in Abhänigkeit von an der Bearbeitungsstation z.B. mit den Meßgeräten 563 oder 588 ermittelten Abweichungen E _R und E _ϕ von der vorgese henen Soll-Lage der Werkstücke erfolgen.

Die Ausrichtung der Werkstücke auf den Wechselpaletten könnte auch mit Hilfe von zwischen den Werkstücken und der Wech selpalette angeordneten speziellen Ausricht-Paletten gesche hen, wobei diese Ausricht-Paletten mit besonderen Mitteln zur Durchführung der Ausricht-Bewegungen zu versehen wären. Da die Ausricht-Vorgabedaten ja bekannt sind, könnten die Ausricht-Bewegungen auch von einem steuerbaren Servomotor ab geleitet werden. Bei einer Durchführung der Ausricht-Bewegun gen in der Bearbeitungsstation könnten die Ausricht-Bewegun gen dabei auch von den Verstellbewegungen der oben bereits erwähnten NC-Achsen der Bearbeitungsmaschine abgeleitet werden.

Zu der in Fig. 4 beschriebenen Einbettung eines Wälzlagers 404 in eine Füllstoffmasse ist noch anzumerken, daß für den Zweck der idealen Anpassung der die Lagerringe umgebenden Umbauungsteile an die Geometrie der hydraulisch zentrierten Lagerringe es auch möglich ist, die Füllstoffmasse und die elastischen Dichtringe nicht unmittelbar an den Lagerringen anliegen zu lassen, sondern an einem elastisch verformbaren, den Wälzlagerring (innen oder außen) umfassenden Hohlzylinder oder an einer stirnseitig am Wälzlagerring anliegenden Kreis ringplatte. Dadurch schmiegen sich der Hohlzylinder oder die Krei 00545 00070 552 001000280000000200012000285910043400040 0002003902854 00004 00426sringplatte durch elastische Verformung unter dem Ein fluß des hydraulischen Druckes fugenlos an die Geometrie der Lagerringe an und bilden ideal angepaßte Umbauungsteile des Lagers, mit denen auch ein nachträglicher Ausbau und Wie dereinbau des Lagers besser durchführbar ist. Eine derarti ge Lager-Einbautechnik wäre natürlich auch für andersartige Werkzeugmaschinen oder Werkstück-Meßmaschinen anwendbar.

Claims

1. Fertigungseinrichtung mit wenigstens einer Bearbeitungs station und wenigstens einer Richtstation und mit einer oder mehreren Wechselpaletten mit den Merkmalen:

a) die Wechselpaletten (101), (408), (508) verfügen über Po sitioniereinrichtungs-Merkmale (116/118/120), (410/412/414) zweier oder mehrerer Positioniereinrichtungen (132), (409) und können mit ihren Fügeflächen mit der Fügefläche eines Aufnah mekörpers (506) einer Bearbeitungsstation, gegebenenfalls auch zusätzlich mit der Fügefläche eines Aufnahmekörpers (406) einer Richtstation zusammengespannt werden, wobei sie wenig stens in der Bearbeitungsstation mit an den Aufnahmekörpern vorhandenen korrespondierenden Positioniereinrichtungs-Merkma len gefügt werden und dabei ein Positioniersystem bilden, mit welchem sie relativ zu den Aufnahmekörpern in eine vor bestimmte Relativlage positionierbar sind,
b) auf den Wechselpaletten befestigte Werkstücke werden in der Richtstation relativ zu einem der Wechselpalette zuge ordneten Referenz-Koordinatensystem II ausgerichtet,
c) dem Aufnahmekörper in der Bearbeitungsstation ist ein Referenz-Koordinatensystem IV zugeordnet, zu welchem das Refe renz-Koordinatensystem II über das Positioniersystem in eine genaue, vorbestimmbare Relativlage bringbar ist,
d) nach dem Transfer einer Wechselpalette auf die Bearbei tungsstation und nach abgeschlossenem Positionier- und Auf spannvorgang dort ist eine genaue Lagezuordnung des Werkstückes relativ zum Referenz-Koordinaten-System IV erfolgt,
e) eines der Bauteile (Wechselpalette/Aufnahmekörper) weist ein vorkragendes, wenigstens bezüglich einer Achse (136) symmetrisches, und sich im Bereich von Kontaktzonen nach außen verjüngendes Positionierelement (116) auf,
f) das andere Bauteil weist eine wenigstens bezüglich einer Achse (136) symmetrische, und sich im Bereich von Kontaktzonen nach innen verjüngende Positionierausnehmung (118) auf und ist mit dem Positionierelement während der im wesentlichen senkrecht zu den Fügeflächen verlaufenden Füge bewegung bis spätestens zum Abschluß der Fügebewegung derart zusammenzuführen, daß die für die Zentrierung der Positionier einrichtung vorgesehenen Kontaktzonen von Positionierausnehmung und Positionierelement einander berühren,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Positio niereinrichtung noch vor Beendigung des Fügevorganges an die ser Stelle einen spielfreien Formschluß aufweist und daß sämt liche fertigungstechnisch oder thermisch bedingten in 3 aufein ander senkrecht stehenden Raumrichtungen auftretbaren Toleran zen zwischen den Positioniereinrichtungs-Merkmalen (118/120) der beiden Bauteile (101/102) ausgleichend durch ausschließ lich elastische Deformationen und zwar durch im wesentlichen Biegedeformationen kompensiert werden.

2. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei an drei oder mehr Positionierstellen gleichzeitig parallel zur Füge fläche auftretenden deformationsbedingten Materialverlagerun gen mit Verlagerungskomponenten in Richtung des für eine Null- Verlagerung vorbestimmten Mittelpunktes (110) der Wechsel palette die vektorielle Summe der auf den Mittelpunkt (110) gerichteten Verlagerungskomponenten den Wert Null anstrebt.

3. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positio niereinrichtungen (132) auf einem Teilkreis um den für eine Null- Verlagerung vorbestimmten Mittelpunkt (110) angeordnet sind.

4. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Fügefläche gerichtete deformationsbedingte Materialver lagerung im wesentlichen in Richtung senkrecht zur Haupter streckungsachse (134) eines einseitig eingespannten Kragarmes (122) erfolgt, an dessen freiem Ende die Positioniereinrich tung (132) angeordnet ist.

5. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zur Fügefläche gerichtete deformationsbedingte Materialverla gerung im wesentlichen in Richtung senkrecht zur Haupter streckungsachse eines beidseitig eingespannten Biegebalkens (216) erfolgt, in dessen Mitte die Positioniereinrichtung angeordnet ist.

6. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittel punkt (110) auf der Rotationsachse (114) eines rotierbaren Aufnahmekörpers (102/406/506) liegt.

7. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 6, kombiniert mit einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekörper (406/506) der Bearbeitungsstation und der Richt station rotierbar sind und daß eine Achse der Referenz-Koordi natensysteme II und IV mit der Rotations-Achse (440/540) des jeweiligen Aufnahmekörpers zusammenfällt.

8. Fertigungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement (116) wenigstens an einem Bauteil im Bereich der Kontaktzonen symmetrisch zu einer senkrecht zur Fügefläche stehenden Achse (136) kugelförmig ausgebildet ist.

9. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Positio nierelement eine Kugel (116) ist.

10. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Posi tionierelement (208) an einem Bauteil (201) im Bereich der Kontaktzonen symmetrisch zu einer senkrecht zur Fügefläche stehenden Achse kegelförmig ausgebildet ist.

11. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß elasti sche Biegedeformationen aus solchen Toleranzen, die senkrecht zur Fügefläche zu messenden Maßerstreckungen zuzuordnen sind, mit im wesentlichen senkrecht zur Fügefläche auftretenden Ma terialverlagerungen verbunden sind und daß elastische Biege deformationen aus solchen Toleranzen, die parallel zur Füge fläche zu messenden Maßerstreckungen zuzuordnen sind, mit im wesentlichen parallel zur Fügefläche auftretenden Material verlagerungen verbunden sind und daß letztere Materialver lagerung wenigstens an einer Positionierstelle auftritt.

12. Fertigungseinrichtung nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Fügefläche zu messenden Toleranzen der Positio niereinrichtungs-Merkmale (118/120) der insgesamt dreifach vorhandenen Positioniereinrichtungen (132) derart ausgeführt sind, daß bei Abwesenheit der senkrecht zur Fügefläche ge richteten Positionier-Spannkraft ein Fügespalt (124) definier barer Größe zwischen den Fügeflächen (126/128) der beiden Bauteile auftritt.

13. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens eine Positionierstelle ein Zusatzorgan (306) mit steuerbarer Kraftentwicklung vorgesehen ist zur Beeinflussung der für die senkrecht zur Fügefläche durchzuführenden Materialverla gerung aufzubringenden Fügekraft.

14. Fertigungseinrichtung mit wenigstens einer Bearbeitungs station und wenigstens einer Richt- und Meßstation mit einer oder mehreren Wechselpaletten mit den Merkmalen:

a) Die Wechselpaletten (101), (408), (508) verfügen über Positioniereinrichtungs-Merkmale (116/118/120), (410/412/414) zweier oder mehrerer Positioniereinrichtungen (132), (409) und können mit ihren Fügeflächen wahlweise mit der Fügefläche eines Aufnahmekörpers I (406) einer Richt- und Meßstation oder mit der Fügefläche eines Aufnahmekörpers II (506) einer Bearbei tungsstation zusammengespannt werden, wobei sie mit an den Aufnahmekörpern vorhandenen korrespondierenden Positionierein richtungs-Merkmalen gefügt werden und dabei ein Positionier system bilden, mit welchem sie relativ zu den Aufnahmekörpern in eine genaue vorbestimmbare Relativlage positionierbar sind,
b) auf den Wechselpaletten (408) befestigte Werkstücke (466) werden in der Richt- und Meßstation bezüglich bestimm ter maßverkörpernder Werkstück-Merkmale (421, 423) relativ zu einem der Wechselpalette (408) zugeordneten Referenz-Koor dinatensystem II ausgerichtet,
c) dem Aufnahmekörper II (506) in der Bearbeitungsstation ist ein Referenz-Koordinatensystem IV zugeordnet, zu welchem das Referenz-Koordinatensystem II über das Positioniersystem in eine genaue, vorbestimmte Relativlage bringbar ist,
d) der Bearbeitungsstation ist ein Referenz-Koordinaten system I zugeordnet, zu welchem die Werkstücke (566), bezogen auf bestimmte maßverkörpernde Werkstück-Merkmale (521, 523), in einen genauen vorbestimmbaren Maßbezug zu bringen sind,
e) nach dem Transfer einer Wechselpalette (508) auf den Aufnahmekörper II (506) einer Bearbeitungsstation und nach abgeschlossenem Positionier- und Aufspannvorgang dort, ist eine genaue Lagezuordnung des Referenz-Koordinatensystems II zum Referenz-Koordinatensystem IV und eine genaue vorbestimm bare Lagezuordnung der maßverkörpernden Werkstück-Merkmale (521, 523) zum Referenz-Koordinatensystem I vollzogen,

dadurch gekennzeichnet, daß

f) mittels des Positioniersystems sowohl auf der Bear beitungsstation als auch auf der Richt- und Meßstation eine durch Formschluß spielfreie und genau reproduzierbare Posi tionierung herstellbar ist, daß
g) für eine oder mehrere Wechselpaletten (566) eine auf wenigstens einem systematischen Fehler beruhende Abweichung E der Ist-Relativlage von der Soll-Relativlage des Referenz- Koordinatensystems II zum Referenz-Koordinatensystem I und/oder des Referenz-Koordinatensystems II zum Referenz-Koordinaten system IV durch vorgenommene Messungen bekannt ist und daß
h) zwecks Erreichung eines genauen, vorbestimmbaren Maß bezuges der maßverkörpernden Werkstück-Merkmale (521, 523) relativ zum Referenz-Koordinatensystem I und/oder relativ zum Referenz-Koordinatensystem IV bei der Ausrichtung des Werk stückes (566) anhand der maßverkörpernden Werkstück-Merkmale (521, 523) relativ zum Referenz-Koordinaten-System II die Abweichung E zur Kompensierung wenigstens des einen bekannten systematischen Fehlers mit berücksichtigt worden ist.

15. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß das Referenz-Koordinatensystem I einem Organ (598) der Fertigungseinrichtung außerhalb des Aufnahmekörpers II (506) zugeordnet ist, derart, daß eine Relativbewegung zwi schen den beiden Referenz-Koordinatensystemen stattfinden kann.

16. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativ bewegung eine translatorische oder eine rotatorische oder eine Kombination beider Bewegungsarten ist.

17. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativ bewegungen in vorgebbarer Weise veränderbar sind.

18. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegungen in vorgebbarer Weise und um beliebig vorgebbare Weggrößen durch eine CNC-Steuerung durchführbar sind.

19. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 15, in Verbindung mit einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekenn zeichnet, daß das Referenz-Koordinatensystem I der Mit tenachse (573) eines rotierbaren Werkzeuges (598) oder der das geometrische Fertigungsergebnis bestimmenden Maßverkörperung einer Werkzeugschneide (599) zugeordnet ist.

20. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19 oder nach einer beliebigen Kombination der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme körper (406, 506) für die Wechselpaletten (408, 508) in der Bearbeitungsstation und/oder in der Richt- und Meßstation um eine Rotations Achse (440, 540) rotierbar sind.

21. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 20, in Verbindung mit einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine definierbare Lagezuordnung zwischen der Rotationsachse (540) des Aufnahmekörpers II (506) der Bearbeitungsstation und dem Referenz-Koordinatensystem I und/oder dem Referenz-Koor dinatensystem IV vorgesehen ist.

22. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine de finierbare Lagezuordnung zwischen der Rotations-Achse (440) der Richt- und Meßstation und einem stationären Referenzkoor dinatensystem V, sowie zwischen der Rotations-Achse (440) der Richt- und Meßstation und dem Referenz-Koordinatensystem III des Aufnahmekörpers I (406) vorgesehen ist.

23. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotations- Achsen spielfrei oder quasi-spielfrei gelagert sind.

24. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß für die Betä tigung des Positioniersystems und/oder für die Durchführung der Werkstückbefestigung Spanneinrichtungen, und in Verbin dung mit den Spanneinrichtungen wenigstens für das Positio niersystem normierte Spannbedingungen, insbesondere normierte Spannkräfte vorgesehen sind.

25. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekenn zeichnet, daß die systematischen durch die Spanneinrichtungen verursachten Verformungs- und/oder Verlagerungsbewegungen E _c meßtechnisch erfaßbar sind.

26. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die systemati schen Abweichungen E von der Soll-Lage (systematischen Fehler) in Richtung senkrecht zur Fügefläche (E _P ), in Richtung paral lel zur Fügefläche (E _R) oder in Richtung eines Drehwinkels ϕ um die Rotations-Achse (E _ϕ) infolge von systematischen Fehlern der Lagerungen der Rotations-Achsen, der Positioniersysteme und der Spanneinrichtungen, gemessen an maßverkörpernden Merk malen der Werkstücke, der Wechselpaletten, der Aufnahmekörper oder spezieller Meßkörper, sowohl an der Bearbeitungsstation als auch an der Richt- und Meßstation mit Meßgeräten als Ein zelabweichungen oder als durch Überlagerung von Einzelabwei chungen entstandene Summenabweichungen ES bzw. ES _P bzw. ES _R bzw. ES _ϕ erfaßbar sind.

27. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die systematischen Abweichun gen E bzw. ES (die systematischen Fehler) in Abhängigkeit vom Drehwinkel ϕ der Rotations-Achsen erfaßbar sind (E = f (ϕ) bzw. ES = f (ϕ)).

28. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 26 und 27 in Ver bindung mit einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausrichtung des Werk stückes zur Kompensierung von systematischen Fehlern belie bige, erfaßbare systematische Abweichungen E bzw. ES berück sichtigt sind.

29. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensierung von systematischen Fehlern Summenabweichungen ES wenigstens für ES _P (senkrecht zur Fügefläche gemessen) und ES _R (parallel zur Fügefläche gemessen) ermittelt und beim Aus richten der Werkstücke berücksichtigt werden, und wobei ES unter folgenden Bedingungen ermittelt ist:

a) ES _P = ES 1_P + ES 2_P
ES _R = ES 1_R + ES 2_R,
b) ES 1_P und ES 1_R sind an der Bearbeitungsstation durch Anmessen von mit dem Referenz-Koordinatensystem II verbundenen maßverkörpernden Merkmalen (521, 523) relativ zum Referenz- Koordinatensystem I gemessene, aus der Superposition von Ein zelabweichungen resultierende Summenabweichungen.
c) ES 2_P und ES 2_R sind an der Richt- und Meßstation durch Anmessen derselben maßverkörpernden Merkmale (421, 423) rela tiv zum Referenz-Koordinatensystem V gemessene, aus der Su perposition von Einzelabweichungen resultierende Summenab weichungen.

30. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ermitt lung der auf systematischen Fehlern beruhenden Abweichungen E bzw. ES ein besonderer Meßkörper auf die Wechselpaletten auf gesetzt ist, dessen maßverkörpernde Merkmale durch die Meß geräte antastbar sind.

31. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeräte zur Weitergabe der Meßdaten an ein Datenverarbeitungsgerät ausgebildet sind.

32. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Maßge rät für die Bearbeitungsstation und/oder die Richt- und Meßsta tion vorgesehen ist, wobei die jeweils durchzuführende Daten zuordnung an das Datenverarbeitungsgerät signalisiert wird.

33. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Werkstücke zur Kompensierung erfaßter systematischer Feh ler zu einem Teil an der Richt- und Meßstation und zum ande ren Teil an der Bearbeitungsstation mittels einer Korrektur bewegung einer NC-Achse vollzogen wird.

34. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausricht- Bewegung an der Bearbeitungsstation durch eine oder mehrere translatorisch arbeitende NC-Achsen durchgeführt wird.

35. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausricht- Bewegung an der Bearbeitungsstation durch eine oder mehrere rotatorisch arbeitende NC-Achsen durchgeführt wird.

36. Fertigungseinrichtung nach den Ansprüchen 34 und 35, gekennzeichnet durch eine Kombination von rotatorisch und translatorisch arbeitenden NC-Achsen.

37. Fertigungseinrichtung nach den Ansprüchen 35 und 36, dadurch gekennzeichnet, daß eine rotato rische NC-Achse die Rotationsachse eines Werkzeuges oder einer Werkzeugspindel ist.

38. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß für die Meß daten der erfaßten systematischen Abweichungen E eine Daten verarbeitung vorgesehen ist zur leichteren Ausführung und Kon trolle der die Abweichungen E mitverarbeitenden Ausrichtarbeit an den Werkstücken.

39. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß als Ergebnis der Datenverarbeitung für den Bedienungsmann bei der Antastung von bezüglich ihrer geometrischen Lage (z.B. Höhe, Durchmesser) beliebig auswählbaren Maßverkörperungen (421, 423) für beliebi ge Drehwinkel ϕ mit einer optischen Anzeige der jeweils bis zur Ideal-Ausrichtung noch zu bewältigende Restfehler angezeigt wird.

40. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß Stellsignale ausgegeben werden für eine Mechanisierung der Ausrichtarbeit.

41. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionier systeme mit einem oder mehreren Merkmalen der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 bis 13 ausgestattet sind.

42. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß ein besonderer, dem Referenz-Koordinatensystem II genau zugeordneter, auf eine Wechselpalette aufgesetzter Meßkörper für die Herstellung eines vorbestimmbaren Maßbezuges zu einem Bearbeitungswerkzeug vor gesehen ist.

43. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungs einrichtung Teil einer Zahnradbearbeitungsmaschine ist.

44. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselpaletten anstelle von Werkstücken mit Werkzeugen bestückt sind.

45. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbei tungsmaschine eine Drehmaschine ist und die Wechselpaletten auf Werkzeugrevolver-Einrichtungen aufgesetzt sind.

46. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbei tungsmaschine eine Senkerodiermaschine ist.

47. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Be arbeitungsmaschine eine Maschine zur Durchführung von Dreh und/oder Fräsoperationen ist.

48. Werkzeugmaschine oder Werkstück-Meßmaschine mit einem rotierbaren Rundtisch oder einer rotierbaren Arbeitsspindel für die Werkstückaufnahme, mit einer Präzisionswälzlagerung mittels zweier oder mehrer Wälzlager, dadurch ge kennzeichnet, daß wenigstens für einen Wälzlager ring wenigstens eines Wälzlagers die Einbettung des Ringes im den Ring umfassenden Anschlußteil in einer aushärtbaren Füllstoffmasse vorgesehen ist, wobei die Abdichtung der Füllstoffmasse gegen den Wälzlagerring mittels elastischer Dichtringe bewirkt ist und wobei die Füllstoffmasse nach ihrer Einfüllung unter hydraulischen Druck gesetzt ist, durch wel chen hydraulischen Druck eine gleichmäßige Ausrichtung beider Wälzelemente -Laufbahnen zueinander durch die Ausricht wirkung der Summe der gleichzeitig an beiden Wälzelemente- Laufbahnen anliegenden Wälzelemente bewirkt ist.

49. Werkzeugmaschine oder Werkstück-Meßmaschine nach An spruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffmasse und die elastischen Dichtringe nicht unmittelbar am Wälzlager ring anlieden, sondern an einem elastisch verformbaren, den Wälzlagerring umfassenden Hohlzylinder oder an einer stirn seitig am Wälzlagerring anliegenden Kreisringplatte und wo bei unter der Einwirkung des hydraulischen Druckes sich Hohl zylinder oder Kreisringplatte durch elastische Verformung ohne Fügespalt an die vorgegebene Kontur des Wälzlagerringes an schmiegen.