DE4121518C2 - Verfahren für die Feinbearbeitung von Werkstückoberflächen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Feinbearbeitung von Werkstückoberflächen, insbesondere von Werkstücken mit mehreren rotationssymmetrischen Lagerzapfen mit jeweils unterschiedlichen Aufmaßen, mittels Schleifbändern, gemäß dem Oberbegriff des Patenanspruches.

Bei einer solchen, an sich bekannten Feinbearbeitung von z. B. Nocken-, Getriebe- oder Kurbelwellen mittels Schleifbändern (z. B. EP 0 219 301 B1) wird das mit Schleifkorn beschichtete Textil- oder Kunststoffband mittels Andrückschuhen gegen die sich drehende Werkstückoberfläche gedrückt, wobei das Werkstück oder der Andrückschuh eine hin- oder hergehende Bewegung in Achsrichtung ausführen kann. Die Zugabe eines Spülmittels soll den Werkstoffabrieb und das abgelöste Schleifkorn möglichst vollständig entfernen.

Trotz dieser Maßnahme hat sich gezeigt, daß das Schleifkorn an der Kontaktoberfläche abstumpft, die Schneidfähigkeit nachläßt und die Werkstoffabnahme pro Zeiteinheit gegen Null sinkt. Gleichzeitig nimmt die Rauhtiefe der Werkstückoberfläche ab, da kein scharfes Korn mehr Riefen erzeugen kann. Deshalb muß in an sich bekannter Weise nach jedem Bearbeitungszyklus unverbrauchtes Schleifband an die Andrückschuhe mittels einer Weiterschaltvorrichtung angelegt werden.

Es hat sich herausgestellt, daß bis zur Abstumpfung des Schleifbandes die Werkstoffabnahme eine Funktion der Schleifbandparameter (Korngröße und -menge, Bindung), der Werkstückhärte und -drehzahl sowie der Ausgangsrauhigkeit der Werkstückoberfläche ist. Die Bearbeitungszeit ist dabei als Parameter nicht gültig, da das abgestumpfte Schleifband auch bei längerer Bearbeitungszeit keinen Werkstoff mehr abträgt.

Eine Meßsteuerung, welche die Bearbeitungszeit entsprechend der während der Bearbeitung gemessenen Werkstückdurchmesser steuert, ist bei der Schleifbearbeitung oder Feinbearbeitung mittels Honsteinen bekannt. Diese Meßsteuerung ist aber bei der Bearbeitung mittels Schleifband nicht sinnvoll, da bei voller Ausnutzung des Schleifvermögens des Bandes entsprechend der oben angeführten Bearbeitungsparameter ein Werkstoffabtrag erfolgt, der nicht gesteuert werden kann.

Mit der DD 209 406 B1 ist ein Verfahren für die schleiftechnische Bearbeitung von Werkstücken mit komplizierten Bearbeitungsbedingungen auf Innenrundschleifmaschinen bekannt geworden. Bei diesem Verfahren wird mit dem Augenblick der Berührung des Schleifkörpers mit dem Werkstück vom Rechner das gesamte abzuarbeitende Aufmaß ermittelt, von diesem Gesamtaufmaß das Schlichtaufmaß als eingegebener Festbetrag subtrahiert, das abzuarbeitende werkstückbezogene Schruppaufmaß vom Ende des Schruppzyklus an rücklaufend aufgeteilt, außerdem werden die Endpunkte dieser Wegintervalle als Ausgangspunkte für einen Abrichtvorgang verwendet, es wird der Schleifkörper für die Abrichtvorgänge im Schruppzyklus mit hoher Abrichtgeschwindigkeit und für das Abrichten zum Schlichtzyklus mit niederer Abrichtgeschwindigkeit abgerichtet, und schließlich werden die Sicherheitsbeträge beim Schruppen und vor dem Schlichten nach dem Abrichten variiert.

Mit dem DE 88 12 160 U ist eine Feinstbearbeitungs­ vorrichtung für rotationssymmetrische Körper (Rollen) in einer Durchlaufmaschine bekannt geworden, bei der Honsteine verwendet werden, so daß auch hier kein unverbrauchtes Schleifmedium nachgeführt werden kann.

Ausgehend von der EP 0 219 301 B1 liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Feinbearbeitung von Werkstücken mittels Schleifbändern bereitzustellen, welches unter Berücksichtigung der oben erwähnten Schleifbandparameter einen optimalen Werkstoffabtrag gewährleistet.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Aufmaße der Werkstücke vor und nach jedem Bearbeitungszyklus getrennt gemessen und aufgezeichnet werden und mit einem jeweils individuell gültigen Sollwert für das jeweilige Werkstück verglichen werden, wobei der Vergleich zwischen Ist- und Sollwert die Anzahl der jeweils benötigten Bearbeitungszyklen bestimmt, derart, daß nach der Bearbeitung die Aufmaße der Werkstücke innerhalb eines gewünschten, gespeicherten Toleranzfeldes liegen.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß keine unnötigen Bearbeitungszyklen vollzogen werden, die zusätzliche Energie- oder Materialkosten verursachen würden.

In Fig. 1 ist schematisch eine Welle mit drei Lagerzapfen I, II und III mit unterschiedlichen Aufmaßen dargestellt. Das Sollmaß der Zapfen sei D^+T, wobei D das Sollmaß bzw. der Sollwert und T die zulässige Toleranz bedeutet.

In Fig. 2 ist die zulässige Toleranz T vergrößert dargestellt, die Ist-Aufmaße bzw. der Ist-Wert der Lagerzapfen +D_I +D_II und +D_III sind unterschiedlich. Die Kurven zeigen die Werkstoffabnahme abhängig von der Zeit t für einen Bearbeitungszyklus. Wie deutlich zu sehen ist, sind entsprechend der Aufmaße für Zapfen I zwei, für Zapfen II drei Zyklen und für Zapfen III ein Zyklus notwendig, um innerhalb der Toleranz T zu kommen.

Claims (1)

1. Verfahren für die Feinbearbeitung von Werkstückoberflächen, insbesondere von Werkstücken mit mehreren rotationssymmetrischen Lagerzapfen mit jeweils unterschiedlichen Aufmaßen, mittels Schleifbändern, welche durch Andrückschuhe an die sich drehenden Werkstückoberflächen gedrückt werden, und wobei nach jedem Bearbeitungszyklus mittels einer Weiterschaltvorrichtung unverbrauchtes Schleifband an die Andrückschuhe angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufmaße der Werkstücke vor und nach jedem Bearbeitungszyklus getrennt gemessen und aufgezeichnet werden und mit einem jeweils individuell gültigen Sollwert für das jeweilige Werkstück verglichen werden, wobei der Vergleich zwischen Ist- und Sollwert die Anzahl der jeweils benötigten Bearbeitungszyklen bestimmt, derart, daß nach der Bearbeitung die Aufmaße der Werkstücke innerhalb eines gewünschten gespeicherten Toleranzfeldes liegen.