DE69812795T2

DE69812795T2 - Werkzeugmaschine insbesondere zum Feinstbearbeiten von zylindrischen, rotationssymmetrischen Oberflächen mittels eines tangential vorbeilaufenden Schleifbands

Info

Publication number: DE69812795T2
Application number: DE69812795T
Authority: DE
Inventors: Richard Bonachera
Original assignee: PROCEDES ET MACHINES SPECIALES; Procedes et Machines Speciales Ste
Current assignee: PROCEDES ET MACHINES SPECIALES; Procedes et Machines Speciales Ste
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2018-08-08
Also published as: DE69812795D1; EP0896856B1; FR2767275A1; FR2767275B1; EP0896856A1; US20010029159A1; ES2196511T3; US6572459B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bearbeitungsmaschine bzw. eine Maschine für die materialabtragende Formgebung, insbesondere für das Superfinish von zylindrischen Oberflächen von Umdrehungs- bzw. Rotationsteilen durch tangentialen Vorbeilauf, über die bzw, auf der zylindrischen Oberfläche von wenigstens einem Teil, mit wenigstens einem Bearbeitungsstand, eines abrasiven Bands bzw. Schleifbands, das von einer Abwickelspule herkommt, über eine Stütz- bzw. Andrückrolle bzw. -walze geht, bevor es auf einer Aufwickelspule wieder aufgewickelt wird, wobei das Teil durch ein Paar von parallelen, beabstandeten rotierenden Stütz- bzw. Halterollen bzw. -walzen getragen bzw. gehalten wird.
Die bekannten Maschinen für die Bearbeitung durch ein abrasives Band bzw. Schleifband mit tangentialem Vorbeilauf, die als „Spitzenlos" bzw. „Centerless" bezeichnet werden, welche einen oder mehrere ortsfeste Bearbeitungsstände und stationäre Träger- bzw. Haltewalzen umfassen, benutzen, um eine Vorwärtsbewegung des Teils mit Bezug auf die stationären Träger- bzw. Haltewalzen zu erzeugen, entweder ein Paar von Träger- bzw. Haltewalzen, bei denen die eine mit Bezug auf die andere geneigt ist (siehe zum Beispiel EP-A-495 691), was indessen eine nicht positive bzw. nicht zwangsweise Vorwärtsbewegung ergibt, oder Anschläge, die auf einer Kette angebracht sind, welche zu einer Vorwärtsbewegung angeregt wird, wobei die Anschläge zwischen den Paaren von parallelen Walzen hindurchgehen. In diesem letzteren Fall werden die Teile sicher zu einer positiven bzw. zwangsweisen Vorwärtsbewegung angeregt, aber aufgrund der Tatsache, dass die Walzen stationär sind, zieht die Vorwärtsbewegung der Teile auf den Walzen ein Rutschen nach sich und folglich eine Reibung der Teile auf den Walzen. Dieses kann eine Veränderung des Zustands der Oberfläche der Teile hervorrufen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Bearbeitungsmaschine von der hier oben definierten Art zur Verfügung zu stellen, welche eine positive bzw. zwangsweise Vorwärtsbewegung zwischen den zu bearbeitenden Teilen und dem Bearbeitungsstand oder den Bearbeitungsständen ohne Rutschen bzw. Gleiten und folglich ohne Reibung der Teile auf den Trägerbzw. Haltewalzen sicherstellt.
Die Bearbeitungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung hat die Merkmale des Anspruchs 1.
Im Rahmen der Erfindung kann der bewegliche Aufbau entweder der Aufbau für die Bearbeitung sein, der die Bearbeitungseinheit oder die Bearbeitungseinheiten trägt, oder der Träger- bzw. Halterungsaufbau, der die Träger- bzw. Haltewalzen trägt, wobei der andere Aufbau stationär ist.
Die erste Variante kann im Besonderen Vorteile in dem Fall von zu bearbeitenden Teilen von großer Länge aufweisen, während die zweite Variante mehr im Besonderen für die Bearbeitung von relativ kurzen Teilen zu bevorzugen ist.
Die Maschine, auf welcher der Träger- bzw. Halterungsaufbau beweglich ist, kann vorteilhafterweise wenigstens ein Paar von Träger- bzw. Haltewalzen umfassen, die auf einem Tisch montiert sind, der zu einer Translationsbewegung angeregt wird.
Vorzugsweise wird das oder jedes Mittel für die Positionierung von einem Drehanschlag gebildet, der an der Drehbewegung teilnimmt, der das Teil während der Bearbeitung unterworfen wird. Dieses vermeidet oder reduziert wenigstens das Gleiten bzw. Rutschen und folglich die Reibung des Teils auf dem Anschlag.
Vorzugsweise ist das oder jedes Mittel für die Positionierung in zentraler Position mit Bezug auf das Teil angeord net, das heißt in mittlerer Position mit Bezug auf zwei Träger- bzw. Haltewalzen des Teils.
Die Träger- bzw. Haltewalzen werden vorzugsweise durch einen Motor zur Rotation angetrieben, der auf dem Tisch des beweglichen Träger- bzw. Halterungsaufbaus montiert ist.
Der Tisch, der in Translation beweglich auf Laufschienen bzw. Führungen montiert sein kann, kann vorteilhafterweise durch ein Antriebssystem vom Typ Schraube bzw. Gewindespindel – Mutter in Translation verlagert werden.
Vorzugsweise kann die Maschine mehrere gemäß der Richtung der Translation aufeinander folgende Bearbeitungsstände umfassen, die es so gestatten, das gleiche Teil in einer Reihe mehreren aufeinander folgenden Operationen zu unterwerfen, zum Beispiel mehreren Operationen des Superfinish mit Körnern von zunehmender Feinheit.
Unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen werden nun hier nachstehend mehr im Detail zwei erläuternde und nicht beschränkende Ausführungsformen einer Maschine gemäß der Erfindung beschrieben; in den Zeichnungen ist:
die 1 eine Ansicht von oben auf eine Maschine gemäß der Erfindung;
die 2 eine seitliche Aufrissansicht der Maschine gemäß der 1, teilweise im Schnitt;
die 3 eine Ansicht der Maschine gemäß den 1 und 2 von vorn;
die 4 eine Ansicht einer Variante der Maschine gemäß der 1 von oben.
Wie durch die 1 bis 3 veranschaulicht ist, umfasst die Maschine für die Bearbeitung durch Schleifband bzw. abrasives Band, vorzugsweise für das Superfinish von zylin drischen Oberflächen von Rotationsteilen ein langgestrecktes Gestell 1, das zwei longitudinale, parallele Laufschienen 2 trägt, die in einer gleichen horizontalen Ebene angeordnet sind, und eine longitudinale Schraube bzw. Gewindespindel 3, die sich zwischen den beiden Laufschienen 2 befindet. Die Schraube bzw. Gewindespindel 3 kann durch einen Getriebemotor 4 zur Drehung angetrieben werden.
Ein Bearbeitungsaufbau 5 ist in ortsfester Position auf dem Gestell 1 oberhalb der Laufschienen 2 ungefähr in der Mitte der Länge dieser letzteren montiert. Der Bearbeitungsaufbau 5 umfasst drei Bearbeitungseinheiten oder -stände 6, die in der Richtung der Länge der Laufschienen 2 aufeinander folgen. Wie insbesondere die 3 zeigt, umfasst jeder Bearbeitungsstand 6 im Wesentlichen eine Spule 7 für das Abwikkeln eines Schleifbands 8, eine Spule 9 für das Wiederaufwikkeln des Schleifbands 8, eine Anlage- bzw. Andrückwalze 10, über die das Schleifband 8 zwischen den beiden Spulen 7 und 9 läuft, und eine Betätigungseinrichtung 11, die zum Beispiel eine Schraubenspindel bzw. ein Stellantrieb zum Verlagern der Anlage- bzw. Andrückwalzen 10 nach unten und nach oben zu sein kann.
Derartige Bearbeitungseinheiten zum tangentialen Vorbeilaufen eines Schleifbands sind gut bekannt, insbesondere auf dem Gebiet des Superfinish. Als Beispiel ist es möglich, sich auf das Patent EP-A-495 691 zu beziehen.
Ein Aufbau 12 ist in Translation beweglich auf den Laufschienen 2 angebracht. Der Aufbau 12 umfasst einen rechteckigen Tisch 13, der auf den Laufschienen 2 geführt ist. Der Tisch 13 trägt auf seiner unteren Seite eine Mutter 14, die sich in Eingriff mit der Schraube bzw. Gewindespindel 3 befindet.
Auf seiner oberen Seite trägt der Tisch 13 mit Hilfe von Lagern 15 zwei Paare von horizontalen, parallelen Walzen 16, wobei wenigstens eine Walze von jedem Paar durch einen Motor 17 zur Rotation angetrieben wird, der unterhalb des Tischs 13 angebracht ist.
Wie das die 3 zeigt, dienen die Walzen 16 von jedem Paar dazu, ein Teil 18 zu tragen bzw, abzustützen, wobei die Rotation der Walzen 16 die Drehung des Teils 18 antreibt, das auf diesen Walzen ruht.
Um die positive bzw, zwangsweise Vorwärtsbewegung des Teils 18 mit den Walzen 16, die es tragen, sicherzustellen, und jedes longitudinale Gleiten bzw. Rutschen des Teils 18 mit Bezug auf die Walze 16 und folglich jede Reibung, die den Zustand der Oberfläche des Teils 18 verändern kann, zu vermeiden, sind auf dem Tisch 13 Mittel zum axialen Positionieren des Teils 18 mit Bezug auf die Träger- bzw. Haltewalzen 16 vorgesehen.
In dem dargestellten Beispiel sind diese Mittel durch Roll- bzw. Lauf- bzw. Drehanschläge 19 gebildet, die an den axialen äußersten Enden der Walzen 16 vorgesehen sind und gegen das hintere, äußerste Ende des Teils 18 während der Vorwärtsbewegung dieses letzteren, von links nach rechts in den 1 und 2, unter dem Bearbeitungsaufbau 5, anliegen. In Anbetracht dessen, dass sich der Anschlag synchron mit den Walzen 16 vorwärts bewegt und gegen die hintere Endfläche des Teils 18 anliegt, erfährt die zylindrische Oberfläche des Teils 18, dessen Superfinish durch den Bearbeitungsaufbau 5 sichergestellt wird, keinerlei Reibung mit Bezug auf die Walzen 16, was jede Gefahr einer Beschädigung dieser Oberfläche ausschließt.
Aufgrund der Tatsache, dass der Anschlag 19 ein Rollbzw. Lauf- bzw. Drehanschlag ist, wird auch eine Beschädigung der Endfläche des Teils durch Reibung mit dem Anschlag ausgeschlossen.
Vorzugsweise ist der Anschlag 19 in mittlerer Position mit Bezug auf die Walzen 16 des vor ihm befindlichen Walzenpaars angeordnet.
In dem dargestellten Beispiel sind zwei Paare von Walzen 16, das eine hinter dem anderen, auf dem Tisch 13 angebracht, um zwei zu bearbeitende Teile zu tragen, die aufeinander folgend unter dem Bearbeitungsaufbau 5 hindurchgehen. Ein Anschlag 19 ist an dem hinteren, äußersten Ende von jedem Paar von Walzen 16 angeordnet, und ein zusätzlicher Anschlag 19 ist an dem vorderen äußersten Ende des Paars von vorderen Walzen 16 angeordnet.
In der 2 ist der bewegliche Aufbau 12 in ausgezogenen Linien in der Ausgangsposition (links in der Figur) und in strichpunktierten Linien in der Position nach der Bearbeitung (rechts in der Figur) dargestellt. Es erscheint angebracht, diesbezüglich zu bemerken, dass es der hin- und hergehend bewegliche Aufbau 12 gestattet, die Teile entweder in der Position der Beladung, die in ausgezogenen Linien dargestellt ist, nach der Rückkehr des beweglichen Aufbaus 12 in dieser Position zu entladen, oder in der entgegengesetzten Position, die in strichpunktierten Linien dargestellt ist. In diesem letzteren Fall kann die Entladung in gleicher Weise auf der gleichen Seite wie die Beladung oder auf der entgegengesetzten Seite stattfinden.
Die Maschine gemäß der Ausführungsform, die in 4 veranschaulicht ist, umfasst auf einem Gestell 101 einen in Translation beweglichen Bearbeitungsaufbau 105 und einen stationären Aufbau 112, der Paare von Träger- bzw. Haltewalzen 116 trägt. Der Aufbau 105, der drei aufeinander folgende Bearbeitungsstände 106 mit Schleifband umfasst, ist auf Laufschienen 102 unter der Wirkung einer Schraube bzw. Gewindespindel 103 beweglich, die durch einen Getriebemotor 104 angetrieben wird. Der stationäre Aufbau 112 umfasst einen Motor 117 zum Antreiben der Träger- bzw. Stützwalzen 116 in Rotation. Vorzugsweise können Mittel 119 für die Positionierung, die von der gleichen Art wie die Anschläge 19 der Ausführungsform der 1 bis 3 sein können, auf dem Aufbau 112 vorgesehen sein, um die Positionierung der Teile mit Bezug auf die Walzen 116 während der Bearbeitung der Teile durch longitudinale Translation des beweglichen Aufbaus 105 gemäß dem Pfeil sicherzustellen.
Es versteht sich von selbst, dass die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen nur als erläuternde und nicht beschränkende Beispiele gegeben sind, und dass zahlreiche Modifikationen und Varianten im Rahmen der Erfindung möglich sind.
So kann der Bearbeitungsaufbau 5, 105 in gleicher Weise einen einzigen Bearbeitungsstand oder eine mehr oder weniger beträchtliche Anzahl von der Reihe nach aufeinender folgenden Ständen umfassen. Der Aufbau 12 oder 112 kann ein einziges Paar von Trägerwalzen 16, 116 oder auch mehr als zwei aufeinander folgende Paare von Trägerwalzen in Abhängigkeit von der Länge der zu bearbeitenden Teile umfassen. Die für die Führung des beweglichen Aufbaus 5, 112 (Laufschienen 2, 102) und für den hin- und hergehenden Antrieb dieses Aufbaus (Schraube bzw. Gewindespindel 3, 103, Getriebemotor 4, 104, Mutter 14) dargestellten Mittel können auch durch äquivalente Mittel, die die gleiche Funktion erfüllen, ersetzt werden. Die Anschläge 19 in mittlerer Position zwischen den Walzen 16 können zum Beispiel durch Positionierungsmittel ersetzt werden, die auf den Träger- bzw. Stützwalzen montiert sind und sich mit diesen letzteren drehen.

Claims

Bearbeitungsmaschine, insbesondere zum Superfinish, von zylindrischen Oberflächen von Umdrehungs- bzw. Drehteilen durch tangentialen Vorbeilauf auf der bzw. über die zylindrische Oberfläche eines Teils, mit wenigstens einem Bearbeitungsstand (6), einem abrasiven Band bzw. Schleifband (8), welches von einer Abwickelspule (7) herkommt, über eine Stützrolle bzw. -walze (10) geht, bevor es wieder auf eine Aufwickelspule (9) aufgewickelt wird, wobei das Teil durch ein Paar von parallelen, beabstandeten, in Drehung um ihre Achsen beweglichen Stütz- bzw. Halterollen bzw. -walzen (16) abgestützt bzw. gehaltert wird, wobei eine Translationsbewegung parallel zu der Achse der Stütz- bzw. Halterollen bzw. -walzen zwischen dem zu bearbeitenden Teil (18) und dem abrasiven Band bzw. Schleifband (8) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes umfasst: einen Träger- bzw. Halterungsaufbau (12, 112), der die Stütz- bzw. Halterollen bzw. -walzen (16, 116) trägt, Mittel (17, 117) zum Antreiben von wenigstens einer der Stütz- bzw. Halterollen bzw. -walzen in Rotation und wenigstens ein Mittel (19, 119) für die axiale Positionierung des zu bearbeitenden Teils, welches in der Art und Weise gebaut ist, dass es auf das durch das Paar der Rollen bzw. Walzen getragene Teil einwirkt, um es axial mit Bezug auf die Rollen bzw. Walzen (16, 116) zu positionieren, während es seine Rotation gestattet; einen Bearbeitungsaufbau (5, 105), der den Bearbeitungsstand oder die Bearbeitungsstände (6, 106) trägt; wobei der eine der genannten Aufbauten in Translation beweglich parallel zu der Achse der Stütz- bzw. Halterollen bzw. -walzen mit Bezug auf den anderen Aufbau ist; und Mittel (3, 4; 103, 104) für den Antrieb in Translation zum Verlagern des einen genannten Aufbaus in Translation parallel zu der Achse der Stütz- bzw. Halterollen bzw. -walzen mit Bezug auf den anderen Aufbau.
Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsaufbau (105) beweglich ist und in Translation mit Bezug auf den stationären Träger- bzw. Halterungsaufbau (112) verlagert wird.
Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger- bzw. Halterungsaufbau (12) beweglich ist und in Translation mit Bezug auf den stationären Bearbeitungsaufbau (5) verlagert wird.
Maschine gemäß dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Träger- bzw. Halterungsaufbau (12) wenigstens ein Paar von Stütz- bzw. Halterollen bzw. -walzen (16) enthält, die auf einem Tisch (13) montiert sind, welcher zu einer Translationsbewegung angeregt wird.
Maschine gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel für die axiale Positionierung einen Drehanschlag (19, 119) umfasst, der an der Rotationsbewegung teilnimmt, welche das Teil während der Bearbeitung erfährt.
Maschine gemäß dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (19, 119) in mittlerer Position mit Bezug auf das Paar der Stütz- bzw. Halterollen bzw. -walzen (16, 116) angeordnet ist.
Maschine gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel für die axiale Positionierung auf den Stütz- bzw. Halterollen bzw. -walzen montiert ist und sich mit diesen letzteren dreht.
Maschine gemäß dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütz- bzw. Halterollen bzw, -walzen (16) durch einen auf dem Tisch (13) montierten Motor (17) in Rotation angetrieben werden.
Maschine gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für den Antrieb des beweglichen Aufbaus (12, 105) in Translation ein System des Antriebs mit Schraube-Mutter (3, 4, 103) umfassen.
Maschine gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Bearbeitungsstände (6, 106) umfasst, die in der Richtung der Translation aufeinanderfolgen.