EP0802017A1 - Vorrichtung für die Feinschleifbearbeitung von Wellen, insbesondere Kurbelwellen - Google Patents

Vorrichtung für die Feinschleifbearbeitung von Wellen, insbesondere Kurbelwellen Download PDF

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EP0802017A1
EP0802017A1 EP97101583A EP97101583A EP0802017A1 EP 0802017 A1 EP0802017 A1 EP 0802017A1 EP 97101583 A EP97101583 A EP 97101583A EP 97101583 A EP97101583 A EP 97101583A EP 0802017 A1 EP0802017 A1 EP 0802017A1
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EP
European Patent Office
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carrier
machined
workpiece
pressure
expansion chambers
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EP97101583A
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English (en)
French (fr)
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Manfred G. Becker
Peter C. Dinardi
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Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Original Assignee
Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/42—Single-purpose machines or devices for grinding crankshafts or crankpins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/02—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding rotationally symmetrical surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B35/00—Machines or devices designed for superfinishing surfaces on work, i.e. by means of abrading blocks reciprocating with high frequency

Definitions

  • the pressure shoe has fixed, predetermined dimensions.
  • the sanding belt is wider and lies against the side surfaces of the shoe in the course of fine sanding.
  • the pressure shoe strikes the flange surfaces of the workpiece to be machined at the end of the oscillation stroke. Only at the end of an oscillation stroke does the grinding belt come into contact with the flange surfaces to be machined and the rounded transitions adjoining the flange surfaces.
  • the contact time is short. The result is inadequate machining of the transitions between the collar surfaces and the bearing journal. Ring-shaped grinding marks with annoying notch effects remain on the collar surfaces and rounded transitions. The notch effects are the cause of voltage peaks that can cause the machine part to fatigue when the crankshafts are subjected to high loads.
  • the invention is based on the object of specifying measures in a device of the type described at the outset in order to improve the fine grinding on the rounded transitions between the shaft section and the flange surfaces.
  • the invention teaches that the pressure shoe has a carrier and actuators connected on both sides to the carrier, which the grinding belt always during the fine grinding to the Press on rounded transitions and collar surfaces and follow the oscillating movements.
  • the invention is based on the knowledge that disruptive grinding marks in the region of the rounded transitions adjoining the collar surfaces can only be avoided if the grinding belt remains in contact with the entire surface to be machined despite the oscillating movements which the pressure shoe or the workpiece carry out.
  • the technical implementation of this consideration is to equip the pressure shoe with adjusting devices that follow the oscillation movements. There are various possibilities for the further structural design, which are explained below.
  • a first embodiment provides that the actuating devices consist of fluid-loaded expansion chambers with a variable volume, on the outside of which the abrasive belt rests.
  • a device for the fluid supply and fluid distribution is connected to the expansion chambers, so that during the oscillatory movements a fluid exchange between the expansion chambers can change the volume of the expansion chambers. Gaseous and liquid media can be used as fluids.
  • the invention teaches that a molded part is placed on the carrier, which consists of a sole fastened to the end face of the carrier and molded to the sole, elastically deformable legs, the legs having an expansion fold and their free leg ends to form the Expansion chambers are connected pressure-tight to the side surfaces of the carrier.
  • the molding can be manufactured precisely and inexpensively, for example, as a molded plastic part.
  • the choice of material and dimensioning of the thickness of the sole enable the pressure properties of the pressure shoe to be adjusted.
  • the fluid supply and the fluid exchange between the expansion chambers are expediently carried out through bores in the carrier.
  • expansion chambers Another possibility for the constructive design of the expansion chambers consists in the use of expandable hoses, which are arranged in lateral grooves of the carrier and connect without gaps and tangentially to the end face of the carrier acting on the grinding belt.
  • a further embodiment of the invention provides that the actuating devices are designed as cylinder / piston arrangements, the pistons being inserted into lateral fluid-loaded and interconnected cylinder bores of the carrier, and shaped elements being connected to the pistons, the contour of which is adapted to the transitions to be machined .
  • the shaped elements can be designed as ring segments which have pressure surfaces which are matched to the shaft section to be machined and the collar surface to be machined.
  • the cylinder bores are aligned parallel to the shaft axis.
  • the shaped elements are essentially adapted to the geometry of the rounded transition to be machined between the collar surface and the bearing journal.
  • the actuating devices have sliding elements which can be moved on the lateral wedge surfaces of the carrier against the surfaces of the workpiece to be machined and which have a contour adapted to the workpiece surfaces.
  • the carrier is preferably equipped with cylinder / piston arrangements which work on the sliding elements and move them against the surfaces of the workpiece to be machined.
  • the return movement of the sliding elements, likewise along the associated wedge surface, is carried out by a tension spring connected to the sliding elements.
  • the sliding elements are only spring-loaded. In this embodiment, the sliding elements are acted upon by at least one spring supported on the carrier, which move the sliding elements along the wedge surfaces against the surfaces of the workpiece to be machined.
  • the device according to the invention is characterized in that a shaft section of the workpiece, collar surfaces adjoining on both sides and rounded transitions between the collar surfaces and the shaft section can be honed or finely machined in a single operation, a high surface quality being achieved on all surfaces.
  • the figures show sections of a device for the fine grinding of bearing surfaces on shafts, in particular crankshafts.
  • the basic structure of the device includes a rotary drive for the workpiece to be machined, at least one pressure shoe 1, an oscillation drive that generates oscillating relative movements in the longitudinal direction between the workpiece 2 and the pressure shoe 1, as well as an abrasive belt 3 that is applied to the forehead and Side surfaces of the pressure shoe 1 abuts.
  • the rotary drive and the oscillation drive can be carried out in a manner known per se and are not shown in the figures.
  • Fig. 1a to 1d and 3a to 3d it can be seen that the pressure shoe 1 can be inserted into an annular space of the rotating workpiece 2 delimited by two collar surfaces 4 and the abrasive belt 3 presses against a shaft section 5 to be machined, which between the Collar surfaces 4 is arranged and connects to the collar surfaces 4 by rounded transitions.
  • 1a and 3a show the pressure shoe 1 introduced in the figures before the start of the fine machining. There is a gap between the abrasive belt 3 resting on the side surfaces and the flange surfaces 4, so that the flange surfaces 4 cannot be damaged by grinding marks when the pressure shoe 1 is inserted into the annular space.
  • the pressure shoe 1 has a carrier 6 and actuators 7 connected to the carrier 6 on both sides, which always press the grinding belt 3 against the rounded transitions and collar surfaces 4 during fine grinding and follow the oscillatory movements. This can be easily understood from a comparative view of FIGS. 1a to 1d and 3a to 3d. There are various options for the structural design of the actuating devices 7, which are explained in more detail below.
  • the adjusting devices 7 consist of fluid-loaded expansion chambers 8 with variable volumes, on the outside of which the abrasive belt 3 rests.
  • a device 9 for the fluid supply and fluid distribution is connected to the expansion chambers 8. This results in a fluid exchange between the expansion chambers 8 that changes the volume of the expansion chambers 8 during the oscillatory movements.
  • the expansion chambers 8 are formed by a molded part 10 placed on the carrier 6, which consists of a molded part on the end face of the support 6 attached sole 11 and formed on the sole 11, elastically deformable legs 12.
  • the legs 12 have an expansion fold 13, and their free leg ends are connected to the side surfaces of the carrier 6 in a pressure-tight manner, forming the expansion chambers 8.
  • the carrier 6 contains bores 9 for a fluid supply and a fluid exchange between the Expansion chambers 8 (Fig. 1b).
  • the molded part 10 can be designed as a plastic molded part.
  • the pressure properties of the pressure shoe 1 can be set and changed by the design of the sole 11, the dimensioning of the sole thickness and the choice of material.
  • the sole 11 is usually set harder than the regions of the molded part 10 which act on the rounded transitions and collar surfaces 4. From Fig. 2 it is clear that the molded part 10 placed on the carrier 6 is designed as a ring segment, the radius of the ring segment being adapted to the shaft section 5 to be machined.
  • the expansion chambers 8 consist of expandable hoses 14 which are arranged in lateral grooves of the carrier 6 and connect without gaps and tangentially to the end face of the carrier 6 which acts on the grinding belt 3.
  • a comparative examination of the figures shows that the volume of the tubes 14 changes due to fluid exchange during the oscillatory movements and the tubes 14 attach to the surfaces 2 of the workpiece to be machined and thereby deform. This ensures constant contact of the grinding belt 3 on the workpiece surfaces to be machined, regardless of the oscillation stroke.
  • the end face of the carrier 6 and the hoses 14 adjoining the edge are adapted to the geometry of the shaft section 5 to be machined (FIG. 4). 4 also shows that the workpiece 2 during the Finishing rotates and the pressure shoe 1 performs oscillating movements in the longitudinal direction of the shaft.
  • the actuating devices 7 consist of cylinder / piston arrangements 15/16.
  • the pistons 15 are inserted in lateral fluid-loaded and interconnected cylinder bores 16 of the carrier 6.
  • molded elements 17 are connected to the pistons, the contours of which are adapted to the transitions to be machined.
  • the cylinder bores 16 can be aligned parallel to the shaft axis.
  • the shaped elements consist of ring segments which have pressure surfaces 18 adapted to the shaft section 5 to be machined and to the collar surface 4 to be machined (cf. FIG. 5).
  • the cylinder bores 16 can, however, also be arranged angularly with an orientation towards the transitions to be machined in the carrier 6 (cf. FIG. 6).
  • the adjusting devices 7 have sliding elements 19 which can be moved on lateral wedge surfaces 20 of the carrier 6 against the surfaces of the workpiece 2 to be machined and which have a contour adapted to the workpiece surface. So that the sliding elements 19 rest with sufficient pressure on the surfaces of the workpiece 2 to be machined, cylinder / piston arrangements 21 are provided in the embodiment shown in FIGS. 7a, 7b, which are fastened to the carrier 6 and onto which Sliding elements 19 work. The cylinder / piston assemblies 21 move the sliding elements 19 against the surfaces of the workpiece 2 to be machined. A tension spring 22 for the return movement is also connected to the sliding elements 19. In the variant shown in FIG.
  • the sliding elements 19 are moved along the wedge surfaces 20 against the surfaces of the workpiece 2 to be machined by spring force.
  • the carrier 6 and the sliding elements 19 are connected to one another by one or a plurality of springs 23 arranged one behind the other in the radial direction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Feinschleifbearbeitung von Wellen, insbesondere Kurbelwellen. Zum Aufbau gehören mindestens ein Andruckschuh (1), der in einem von zwei Bundflächen (4) begrenzten Ringraum des rotierenden Werkstückes (2) einführbar ist, ein Oszillationsantrieb, der oszillierende Relativbewegungen in Wellenlängsrichtung zwischen dem Werkstück (2) und dem Andruckschuh (1) erzeugt, und ein Schleifband (3), das an Stirn- und Seitenflächen des Andruckschuhs (1) anliegt. Der Andruckschuh (1) drückt das Schleifband (3) gegen einen zu bearbeitenden Wellenabschnitt (5), der zwischen den Bundflächen (4) angeordnet ist und durch gerundete Übergänge an die Bundflächen (4) anschließt. Erfindungsgemäß weist der Andruckschuh (1) einen Träger (6) und beiderseits an den Träger (6) angeschlossene Stelleinrichtungen (7) auf, die das Schleifband (13) während der Feinschleifbearbeitung stets auch an die gerundeten Übergänge und Bundflächen (4) andrücken und den Oszillationsbewegungen folgen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Feinschleifbearbeitung von Wellen, insbesondere Kurbelwellen, mit
    • einem Rotationsantrieb für das zu bearbeitende Werkstück,
    • mindestens einem Andruckschuh, der in einen von zwei Bundflächen begrenzten Ringraum des rotierenden Werkstückes einführbar ist,
    • einem Oszillationsantrieb, der oszillierende Relativbewegungen in Wellenlängsrichtung zwischen dem Werkstück und dem Andruckschuh erzeugt, und
    • einem Schleifband, das an Stirn- und Seitenflächen des Andruckschuhs anliegt,
    wobei der Andruckschuh das Schleifband gegen einen zu bearbeitenden Wellenabschnitt drückt, der zwischen den Bundflächen angeordnet ist und durch gerundete Übergänge an die Bundflächen anschließt. - Die Vorrichtung soll vornehmlich einsetzbar sein für das Feinhonen, auch Microfinish und Superfinish genannt, der Mittellager- und Hublagerzapfen von Kurbelwellen. Das Werkstück oder der Andruckschuh führen beim Honen Oszillationsbewegungen aus. Das Schleifband liegt während der Feinschleifbearbeitung in Ruhe an der Stirn- und Seitenfläche des Andruckschuhs an. Bei einem Werkstückwechsel wird es um ein vorgegebenes Längenmaß weiterbewegt und neu positioniert.
  • Im Rahmen der aus der Praxis bekannten Maßnahmen besitzt der Andruckschuh feste, vorgegebene Abmessungen. Das Schleifband ist breiter und legt sich im Zuge der Feinschleifbearbeitung an die Seitenflächen des Schuhs an. Im Zuge der Oszillationsbewegungen schlägt der Andruckschuh am Ende des Oszillationshubes an die Bundflächen des zu bearbeitenden Werkstückes an. Lediglich am Ende eines Oszillationshubes kommt das Schleifband folglich mit den zu bearbeitenden Bundflächen und den an die Bundflächen anschließenden gerundeten Übergängen in Berührung. Die Kontaktzeit ist kurz. Es resultiert eine unzureichende Bearbeitung der Übergänge zwischen Bundflächen und Lagerzapfen. An den Bundflächen und gerundeten Übergängen bleiben ringförmige Schleifspuren mit störenden Kerbwirkungen. Die Kerbwirkungen sind Ursache für Spannungsspitzen, die bei hochbeanspruchten Kurbelwellen einen Ermüdungsbruch des Maschinenteils verursachen können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art Maßnahmen anzugeben, um die Feinschleifbearbeitung an den gerundeten Übergängen zwischen Wellenabschnitt und Bundflächen zu verbessern.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Andruckschuh einen Träger und beiderseits an den Träger angeschlossene Stelleinrichtungen aufweist, die das Schleifband während der Feinschleifbearbeitung stets an die gerundeten Übergänge und Bundflächen andrücken und den Oszillationsbewegungen folgen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß störende Schleifspuren im Bereich der an die Bundflächen anschließenden gerundeten Übergänge nur vermieden werden können, wenn das Schleifband trotz der Oszillationsbewegungen, die der Andruckschuh oder das Werkstück ausführen, ständig in Kontakt bleibt mit der gesamten zu bearbeitenden Fläche. Die technische Umsetzung dieser Überlegung besteht darin, den Andruckschuh mit Stelleinrichtungen auszurüsten, die den Oszillationsbewegungen folgen. Für die weitere konstruktive Ausgestaltung bieten sich verschiedene Möglichkeiten an, die im folgenden erläutert werden.
  • Eine erste Ausführungsform sieht vor, daß die Stelleinrichtungen aus fluidbeaufschlagten Expansionskammern mit veränderbarem Volumen bestehen, an deren Außenseite das Schleifband anliegt. An die Expansionskammern ist eine Einrichtung für die Fluidzuführung und Fluidverteilung angeschlossen, so daß während der Oszillationsbewegungen ein das Volumen der Expansionskammern ändernder Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern erfolgen kann. Als Fluide sind gasförmige und flüssige Medien einsetzbar. In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß auf den Träger ein Formteil aufgesetzt ist, welches aus einer an der Stirnfläche des Trägers befestigten Sohle und an die Sohle angeformten, elastisch verformbaren Schenkeln besteht, wobei die Schenkel eine Dehnungsfalte aufweisen und ihre freien Schenkelenden unter Bildung der Expansionskammern druckdicht an die Seitenflächen des Trägers angeschlossen sind. Das Formteil ist beispielsweise als Kunststofformteil präzise und kostengünstig herstellbar. Materialwahl und Bemessung der Dicke der Sohle ermöglichen eine Anpassung der Andruckeigenschaften des Andruckschuhs. Die Fluidzuführung und der Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern erfolgt bei dieser Ausführung zweckmäßig durch Bohrungen im Träger.
  • Eine weitere Möglichkeit zur konstruktiven Gestaltung der Expansionskammern besteht in der Verwendung dehnbarer Schläuche, die in seitlichen Rillen des Trägers angeordnet sind und spaltfrei sowie tangential an die das Schleifband beaufschlagende Stirnfläche des Trägers anschließen.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Stelleinrichtungen als Zylinder/Kolbenanordnungen ausgeführt sind, wobei die Kolben in seitliche fluidbeaufschlagte und miteinander verbundene Zylinderbohrungen des Trägers eingesetzt sind und wobei an die Kolben Formelemente angeschlossen sind, deren Kontur an die zu bearbeitenden Übergänge angepaßt ist. Die Formelemente können als Ringsegmente ausgebildet sein, die an den zu bearbeitenden Wellenabschnitt sowie die zu bearbeitende Bundfläche angepaßte Andruckflächen aufweisen. Die Zylinderbohrungen sind bei dieser Ausführung parallel zur Wellenachse ausgerichtet. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, die Zylinderbohrungen winkelförmig mit einer Ausrichtung zu den zu bearbeitenden Übergängen hin im Träger anzuordnen. Bei dieser Ausführung sind die Formelemente im wesentlichen an die Geometrie des zu bearbeitenden, gerundeten Übergangs zwischen Bundfläche und Lagerzapfen angepaßt.
  • Eine weitere Möglichkeit für die konstruktive Ausbildung der Stelleinrichtungen besteht darin, daß die Stelleinrichtungen Gleitelemente aufweisen, die an seitlichen Keilflächen des Trägers gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes bewegbar sind und eine an die Werkstückflächen angepaßte Kontur aufweisen. Um ausreichende Andruckkräfte zu erzeugen, ist der Träger vorzugsweise mit Zylinder/Kolbenanordnungen ausgerüstet, die auf die Gleitelemente arbeiten und diese gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes bewegen. Die Rückstellbewegung der Gleitelemente, ebenfalls entlang der zugeordneten Keilfläche, erfolgt durch eine an die Gleitelemente angeschlossene Zugfeder. Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Gleitelemente ausschließlich federbelastet sind. Bei dieser Ausführung sind die Gleitelemente von mindestens einer an dem Träger abgestützten Feder beaufschlagt, welche die Gleitelemente an den Keilflächen entlang gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes bewegen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Wellenabschnitt des Werkstückes, beidseitig angrenzende Bundflächen sowie gerundete Übergänge zwischen den Bundflächen und dem Wellenabschnitt in einem Arbeitsgang gehont bzw. feinbearbeitet werden können, wobei an allen Flächen eine hohe Oberflächengüte erreicht wird.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch
    • Fig. 1a bis 1d
    ausschnittsweise den Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Honen (Superfinish) von Lagerflächen an einer Kurbelwelle in verschiedenen Betriebspositionen,
    Fig. 2
    den Gegenstand aus den Fig. 1a bis 1d in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 3a bis 3d
    den Längsschnitt durch eine zweite Ausführung der Vorrichtung, ebenfalls in verschiedenen Betriebsstellungen,
    Fig. 4
    den Gegenstand aus den Fig. 3a bis 3d in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 5
    den Längsschnitt durch eine dritte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ausschnittsweise und im Längsschnitt,
    Fig. 6
    eine Abwandlung der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung,
    Fig. 7a und 7b
    eine vierte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ausschnittsweise und im Längsschnitt sowie in unterschiedlichen Betriebsstellungen dargestellt,
    Fig.8
    eine Abwandlung des Gegenstandes aus den Fig. 7a und 7b.
  • Die Figuren zeigen Ausschnitte aus einer Vorrichtung für die Feinschleifbearbeitung von Lagerflächen an Wellen, insbesondere Kurbelwellen. Zum grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung gehören ein Rotationsantrieb für das zu bearbeitende Werkstück, mindestens ein Andruckschuh 1, ein Oszillationsantrieb, der oszillierende Relativbewegungen in Wellenlängsrichtung zwischen dem Werkstück 2 und dem Andruckschuh 1 erzeugt, sowie ein Schleifband 3, das während der Bearbeitung an Stirn- und Seitenflächen des Andruckschuhs 1 anliegt. Der Rotationsantrieb sowie der Oszillationsantrieb sind in an sich bekannter Weise ausführbar und in den Figuren nicht dargestellt.
  • Den Figuren, insbesondere Fig. 1a bis 1d und 3a bis 3d, entnimmt man, daß der Andruckschuh 1 in einen von zwei Bundflächen 4 begrenzten Ringraum des rotierenden Werkstückes 2 einführbar ist und das Schleifband 3 gegen einen zu bearbeitenden Wellenabschnitt 5 drückt, der zwischen den Bundflächen 4 angeordnet ist und durch gerundete Übergänge an die Bundflächen 4 anschließt. Die Fig. 1a und 3a zeigen den in den Figuren eingeführten Andruckschuh 1 vor Beginn der Feinbearbeitung. Zwischen dem an den Seitenflächen anliegenden Schleifband 3 und den Bundflächen 4 ist ein Spalt vorhanden, so daß die Bundflächen 4 nicht durch Schleifspuren beschädigt werden können, wenn der Andruckschuh 1 in den Ringraum eingeführt wird.
  • Der Andruckschuh 1 weist einen Träger 6 und beiderseits an den Träger 6 angeschlossene Stelleinrichtungen 7 auf, die das Schleifband 3 während der Feinschleifbearbeitung stets an die gerundeten Übergänge und Bundflächen 4 andrücken und den Oszillationsbewegungen folgen. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1a bis 1d sowie 3a bis 3d ist dies ohne weiteres verständlich. Für die konstruktive Ausgestaltung der Stelleinrichtungen 7 bestehen verschiedene Möglichkeiten, die im folgenden näher erläutert werden.
  • Gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung bestehen die Stelleinrichtungen 7 aus fluidbeaufschlagten Expansionskammern 8 mit veränderbarem Volumen, an deren Außenseite das Schleifband 3 anliegt. An die Expansionskammern 8 ist eine Einrichtung 9 für die Fluidzuführung und Fluidverteilung angeschlossen. Dadurch erfolgt während der Oszillationsbewegungen ein das Volumen der Expansionskammern 8 ändernder Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern 8. Bei den in den Fig. 1a bis 1d dargestellten Ausführungen werden die Expansionskammern 8 von einem auf den Träger 6 aufgesetzten Formteil 10 gebildet, welches aus einer an der Stirnfläche des Trägers 6 befestigten Sohle 11 und an die Sohle 11 angeformten, elastisch verformbaren Schenkeln 12 besteht. Die Schenkel 12 weisen eine Dehnungsfalte 13 auf, und ihre freien Schenkelenden sind unter Bildung der Expansionskammern 8 druckdicht an die Seitenflächen des Trägers 6 angeschlossen. Der Träger 6 enthält Bohrungen 9 für eine Fluidzuführung und einen Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern 8 (Fig. 1b). Das Formteil 10 kann als Kunststofformteil ausgebildet sein. Durch die Gestaltung der Sohle 11, Bemessung der Sohlendicke und Materialwahl sind die Andruckeigenschaften des Andruckschuhs 1 einstell- und veränderbar. Üblicherweise ist die Sohle 11 härter eingestellt als die Bereiche des Formteils 10, die auf die gerundeten Übergänge und Bundflächen 4 wirken. Aus Fig. 2 wird deutlich, daß das auf den Träger 6 aufgesetzte Formteil 10 als Ringsegment gestaltet ist, wobei der Radius des Ringsegments an den zu bearbeitenden Wellenabschnitt 5 angepaßt ist.
  • Bei der in den Fig. 3a bis 3d dargestellten Ausführung der Erfindung bestehen die Expansionskammern 8 aus dehnbaren Schläuchen 14, die in seitlichen Rillen des Trägers 6 angeordnet sind und spaltfrei sowie tangential an die das Schleifband 3 beaufschlagende Stirnfläche des Trägers 6 anschließen. Einer vergleichenden Betrachtung der Figuren entnimmt man, daß sich das Volumen der Schläuche 14 durch Fluidaustausch während der Oszillationsbewegungen verändert und sich die Schläuche 14 an die zu bearbeitenden Flächen 2 des Werkstückes anlegen und dabei verformen. Ein ständiger Kontakt des Schleifbandes 3 an den zu bearbeitenden Werkstückflächen ist, unabhängig von dem Oszillationshub, auf diese Weise sichergestellt. Die Stirnfläche des Trägers 6 und die randseitig anschließenden Schläuche 14 sind an die Geometrie des zu bearbeitenden Wellenabschnitts 5 angepaßt (Fig. 4). Der Fig. 4 entnimmt man auch, daß das Werkstück 2 während der Feinbearbeitung rotiert und der Andruckschuh 1 in Wellenlängsrichtung Oszillationsbewegungen ausführt.
  • Bei den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungen der Erfindung bestehen die Stelleinrichtungen 7 aus Zylinder/Kolbenanordnungen 15/16. Die Kolben 15 sind in seitlichen fluidbeaufschlagten und miteinander verbundenen Zylinderbohrungen 16 des Trägers 6 eingesetzt. Ferner sind an die Kolben Formelemente 17 angeschlossen, deren Kontur an die zu bearbeitenden Übergänge angepaßt ist. Die Zylinderbohrungen 16 können parallel zur Wellenachse ausgerichtet sein. Bei dieser Ausführung bestehen die Formelemente aus Ringsegmenten, die an dem zu bearbeitenden Wellenabschnitt 5 sowie an die zu bearbeitende Bundfläche 4 angepaßte Andruckflächen 18 aufweisen (vgl. Fig. 5). Die Zylinderbohrungen 16 können aber auch winkelförmig mit einer Ausrichtung zu den zu bearbeitenden Übergängen hin im Träger 6 angeordnet sein (vgl. Fig. 6).
  • Bei den in den Fig. 7a, 7b und 8 dargestellten Ausführungen weisen die Stelleinrichtungen 7 Gleitelemente 19 auf, die an seitlichen Keilflächen 20 des Trägers 6 gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes 2 bewegbar sind und eine an die Werkstückoberfläche angepaßte Kontur aufweisen. Damit die Gleitelemente 19 mit ausreichendem Druck an den zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes 2 anliegen, sind bei der in den Fig. 7a, 7b dargestellten Ausführung Zylinder/Kolbenanordnungen 21 vorgesehen, die an dem Träger 6 befestigt sind und auf die Gleitelemente 19 arbeiten. Die Zylinder/Kolbenanordnungen 21 bewegen die Gleitelemente 19 gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes 2. An die Gleitelemente 19 ist ferner eine Zugfeder 22 für die Rückstellbewegung angeschlossen. Bei der in Fig. 8 dargestellten Variante erfolgt die Bewegung der Gleitelemente 19 entlang den Keilflächen 20 gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes 2 durch Federkraft. Der Träger 6 sowie die Gleitelemente 19 sind durch eine oder in radialer Richtung mehrere hintereinander angeordnete Federn 23 miteinander verbunden.

Claims (10)

  1. Vorrichtung für die Feinschleifbearbeitung von Wellen, insbesondere Kurbelwellen, mit
    einem Rotationsantrieb für das zu bearbeitende Werkstück (2),
    mindestens einem Andruckschuh (1), der in einen von zwei Bundflächen (4) begrenzten Ringraum des rotierenden Werkstückes (2) einführbar ist,
    einem Oszillationsantrieb, der oszillierende Relativbewegungen in Wellenlängsrichtung zwischen dem Werkstück (2) und dem Andruckschuh (1) erzeugt, und
    einem Schleifband (3), das an Stirn- und Seitenflächen des Andruckschuhs (1) anliegt,
    wobei der Andruckschuh (1) das Schleifband (3) gegen einen zu bearbeitenden Wellenabschnitt (5) drückt, der zwischen den Bundflächen (4) angeordnet ist und durch gerundete Übergänge an die Bundflächen (4) anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Andruckschuh (1) einen Träger (6) und beiderseits an den Träger (6) angeschlossene Stelleinrichtungen (7) aufweist, die das Schleifband (3) während der Feinschleifbearbeitung stets an die gerundeten Übergänge und Bundflächen (4) andrücken und den Oszillationsbewegungen folgen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtungen (7) aus fluidbeaufschlagten Expansionskammern (8) mit veränderbarem Volumen bestehen, an deren Außenseite das Schleifband (3) anliegt, und daß an die Expansionskammern (8) eine Einrichtung (9) für die Fluidzuführung und Fluidverteilung angeschlossen ist und dadurch während der Oszillationsbewegung ein das Volumen der Expansionskammern (8) ändernder Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern (8) erfolgt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger (6) ein Formteil (10) aufgesetzt ist, welches aus einer an der Stirnfläche des Trägers (6) befestigten Sohle (11) und an die Sohle (11) angeformten, elastisch verformbaren Schenkeln (12) besteht, wobei die Schenkel (12) eine Dehnungsfalte (13) aufweisen und ihre freien Schenkelenden unter Bildung der Expansionskammern (8) druckdicht an die Seitenflächen des Trägers (6) angeschlossen sind, und daß der Träger (6) Bohrungen (9) für eine Fluidzuführung und einen Fluidaustausch zwischen den Expansionskammern (8) enthält.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionskammern (8) aus dehnbaren Schläuchen (14) bestehen, die in seitlichen Rillen des Trägers (6) angeordnet sind und spaltfrei sowie tangential an die das Schleifband (3) beaufschlagende Stirnfläche des Trägers (6) anschließen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtungen (7) als Zylinder/Kolbenanordnungen (15, 16) ausgeführt sind, wobei die Kolben (15) in seitliche fluidbeaufschlagte und miteinander verbundene Zylinderbohrungen (16) des Trägers (6) eingesetzt sind und wobei an die Kolben (15) Formelemente (17) angeschlossen sind, deren Kontur an die zu bearbeitenden Übergänge angepaßt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formelemente (17) als Ringsegmente ausgebildet sind, die an den zu bearbeitenden Wellenabschnitt (5) sowie die zu bearbeitende Bundfläche (4) angepaßte Andruckflächen (18) aufweisen, und daß die Zylinderbohrungen (16) zur Wellenachse parallel ausgerichtet sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbohrungen (16) winkelförmig mit einer Ausrichtung zu den zu bearbeitenden Übergängen hin im Träger (6) angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtungen (7) Gleitelemente (19) aufweisen, die an seitlichen Keilflächen (20) des Trägers (6) gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes (2) bewegbar sind und eine an die Werkstückflächen angepaßte Kontur aufweisen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) Zylinder/Kolbenanordnungen (21) aufweist, die auf die Gleitelemente (19) arbeiten und diese gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes (2) bewegen, und daß an die Gleitelemente (19) eine Zugfeder (22) für die Rückstellbewegung angeschlossen ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitelemente (19) von mindestens einer an dem Träger (6) abgestützten Feder (23) beaufschlagt sind, welche die Gleitelemente (19) an den Keilflächen (20) entlang gegen die zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes (2) bewegen.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10259137A1 (de) * 2002-01-05 2003-10-02 Thielenhaus Ernst Gmbh & Co Kg Verfahren zum Feinschleifen einer Umfangsfläche an einem Werkstück
EP1447170A1 (de) * 2003-02-12 2004-08-18 Nissan Motor Co., Ltd. Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächen-Endbearbeitung
DE102015008814A1 (de) 2015-07-10 2017-01-12 Thielenhaus Technologies Gmbh Andrückschuh mit Expansionskammer
EP3181293A1 (de) 2015-12-18 2017-06-21 Thielenhaus Technologies GmbH Finishwerkzeug mit lokal variierender schnittigkeit
WO2019115323A1 (de) * 2017-12-14 2019-06-20 Thielenhaus Technologies Gmbh Andrückschuh

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6309287B2 (en) 1998-01-15 2001-10-30 Ford Global Technologies Cam micro-finishing tool
US6048257A (en) * 1998-10-02 2000-04-11 Kennametal Inc. Abrasive pad holder
US6113471A (en) * 1999-03-24 2000-09-05 Kuebler; David A. Chassis journal corrector system
US7008294B2 (en) * 2002-07-17 2006-03-07 Erwin Junker Maschinenfabrik Gmbh Method and device for grinding a rotating roller using an elastic steady-rest support
DE102007051047B4 (de) * 2007-10-16 2023-03-23 Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh Andrückeinrichtung für Finishband sowie Vorrichtung und Verfahren zur Finishbearbeitung von Umfangsflächen an zylindrischen Werkstückabschnitten
ATE515371T1 (de) * 2009-11-25 2011-07-15 Supfina Grieshaber Gmbh & Co Finishvorrichtung
CN103786083B (zh) * 2014-02-24 2016-05-11 苏州卡波尔模具科技有限公司 玻璃模具腔体抛光设备
CN110315411B (zh) * 2019-06-19 2024-07-16 禹奕智能科技(杭州)有限公司 适用于机器人末端柔性砂带磨抛系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2883804A (en) * 1955-11-14 1959-04-28 Curtiss Wright Corp Belt abrading machines
EP0219301A2 (de) * 1985-10-08 1987-04-22 Industrial Metal Products Corporation Feinstbearbeitungsvorrichtung und Verfahren
GB2269553A (en) * 1992-08-14 1994-02-16 Phillips J D Corp Crankpin grinder

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1484353A (en) * 1922-10-05 1924-02-19 Ira R Kidwell Honing device for bores of internal-combustion engines
US1560507A (en) * 1923-11-05 1925-11-03 Albert F Froussard Grinder
DE3242095C2 (de) * 1982-11-13 1986-02-20 Ernst Thielenhaus KG, 5600 Wuppertal Schleifmaschine für das Feinschleifen einer Kurbelwelle
US4796387A (en) * 1987-11-19 1989-01-10 Johnson James N Micro-abrasive finishing device
US4945683A (en) * 1989-07-10 1990-08-07 J. D. Phillips Corporation Abrasive belt grinding machine
US4991361A (en) * 1989-11-16 1991-02-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cylinder hone
US5311704A (en) * 1992-05-20 1994-05-17 Barton Ii Kenneth A Method and apparatus for correcting diametrical taper on a workpiece
US5210978A (en) * 1992-05-26 1993-05-18 J. D. Phillips Corporation Nose piece retainer for abrasive belt backing shoe
JPH06155271A (ja) * 1992-11-16 1994-06-03 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気ディスクのバーニッシュ方法および装置
US5529529A (en) * 1994-08-30 1996-06-25 Industrial Metal Products, Corporation Cylinder liner microfinishing apparatus and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2883804A (en) * 1955-11-14 1959-04-28 Curtiss Wright Corp Belt abrading machines
EP0219301A2 (de) * 1985-10-08 1987-04-22 Industrial Metal Products Corporation Feinstbearbeitungsvorrichtung und Verfahren
GB2269553A (en) * 1992-08-14 1994-02-16 Phillips J D Corp Crankpin grinder

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10259137A1 (de) * 2002-01-05 2003-10-02 Thielenhaus Ernst Gmbh & Co Kg Verfahren zum Feinschleifen einer Umfangsfläche an einem Werkstück
DE10259137B4 (de) * 2002-01-05 2004-07-15 Thielenhaus Technologies Gmbh Verfahren zum Feinschleifen einer Umfangsfläche an einem Werkstück
EP1447170A1 (de) * 2003-02-12 2004-08-18 Nissan Motor Co., Ltd. Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächen-Endbearbeitung
US7794306B2 (en) 2003-02-12 2010-09-14 Nissan Motor Co., Ltd. Surface finishing apparatus and related method
DE102015008814A1 (de) 2015-07-10 2017-01-12 Thielenhaus Technologies Gmbh Andrückschuh mit Expansionskammer
US10589396B2 (en) 2015-07-10 2020-03-17 Thielenhaus Technologies Gmbh Pressure shoe with expansion chamber
EP3181293A1 (de) 2015-12-18 2017-06-21 Thielenhaus Technologies GmbH Finishwerkzeug mit lokal variierender schnittigkeit
DE102015122189A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Thielenhaus Technologies Gmbh Finishwerkzeug mit lokal variierender Schnittigkeit
WO2019115323A1 (de) * 2017-12-14 2019-06-20 Thielenhaus Technologies Gmbh Andrückschuh

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