EP2060363A2 - Vorrichtung zur mechanischen Finishbearbeitung von sphärischen Flächen an rotationssymmetrischen Werkstücken - Google Patents
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- EP2060363A2 EP2060363A2 EP20080019909 EP08019909A EP2060363A2 EP 2060363 A2 EP2060363 A2 EP 2060363A2 EP 20080019909 EP20080019909 EP 20080019909 EP 08019909 A EP08019909 A EP 08019909A EP 2060363 A2 EP2060363 A2 EP 2060363A2
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- B24B19/02—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
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- B24B33/08—Honing tools
- B24B33/081—Honing tools for external surfaces
Definitions
- the invention relates to a device for mechanical finishing of spherical surfaces on rotationally symmetrical workpieces, in particular rolling bearing rings, having the features according to the preamble of claim 1.
- the finishing of spherical raceways on rolling bearing rings, z. B. on roller bearing for spherical roller bearings, spherical roller bearings or large ball bearings requires a superposition of short-stroke oscillatory movements of a honing stone used as a finishing tool and long-stroke oscillatory movements.
- the short stroke is also referred to as a cutting stroke and ensures material removal.
- a superimposed long stroke is necessary so that the finishing tool completely captures the workpiece surface to be machined.
- a device for mechanical finishing of spherical surfaces with a housing in which a hollow shaft is rotatably mounted, with a Oszillationswelle which is rotatably mounted in the hollow shaft and connected at one end to a tool carrier, with an oscillating drive, the oscillation shaft in offset short-stroke oscillatory movements, and with a force acting on the hollow shaft pivot drive, which generates long-stroke oscillatory movements of the hollow shaft.
- the oscillation drive is arranged on a carrier connected to the hollow shaft, so that superimposed short-stroke oscillatory movements of the oscillation wave and long-stroke oscillatory movements of the hollow shaft.
- the invention has for its object to provide an apparatus for mechanical finishing of spherical surfaces of rotationally symmetrical workpieces, which can be flexibly adapted to different finishing tasks.
- the cutting stroke of the finishing tool and the long-stroke oscillatory movements of the finishing tool should be variable and independently variable. With the device, a multi-stage finish machining should be possible, in which the workpiece is machined in succession with different finishing stones in one setting.
- the oscillation drive has an adjusting device with which the stroke of the short-stroke oscillatory movements is adjustable, and that an NC-controlled servomotor is provided as a pivot drive, of the short-stroke oscillatory movements produced independent long-stroke oscillatory movements of the hollow shaft.
- Highly dynamic servo drives can be used as servomotor for the long-stroke oscillation movements. Suitable, for example, harmonic drive transmission with integrated NC drive.
- the oscillation drive which displaces the oscillation shaft into short-stroke oscillatory movements, preferably has a rotary drive, a shaft driven by the rotary drive with an adjustable eccentric arrangement and a cooperating with the eccentric lever.
- the lever is connected to the oscillation shaft and sets the oscillation wave in short-stroke oscillatory movements whose angle depends on the stroke of the eccentric arrangement.
- the eccentric arrangement which allows a stepless adjustment of the eccentric stroke, preferably has an eccentric shaft and a sleeve surrounding the eccentric shaft, wherein the annular inner surface of the sleeve is offset eccentrically to the sleeve axis.
- the eccentric axes can be adjusted to one another by a rotational movement of the eccentric shaft and fixedly clamped together by a locking device, for example a functional nut.
- a locking device for example a functional nut.
- On the sleeve and the eccentric shaft scaling can be provided for adjusting the Exzenterhubes.
- the device according to the invention is characterized by a very compact construction and a low mass moment of inertia of the parts to be moved.
- the construction according to the invention enables a cutting stroke with very high oscillation frequencies, which has a positive effect both on the cutting performance and on the workpiece quality. It is essential that the cutting stroke can be variably adapted to the respective finish task. Since the long-stroke oscillation movements can be changed very easily, the device is suitable for machining workpieces of different geometry with small batch sizes.
- the device according to the invention allows different, respectively different modes of operation.
- the device according to the invention can be used, for example, for finish machining by short stroke oscillation of a finishing stone, wherein the pivot drive acting on the hollow shaft is used to change the angle of attack of the held on the tool carrier finishing stone.
- the pivot drive acting on the hollow shaft is used to change the angle of attack of the held on the tool carrier finishing stone.
- An embodiment and operation of the device according to the invention provides that the pivot drive generates uniform oscillatory movements of the hollow shaft, wherein the pivot angle for the Oszillationsmotheren by a servo motor associated control is adapted to the workpiece surface to be machined so that with each pivotal movement held on the tool carrier finishing tool sweeps over the entire workpiece surface to be machined. Furthermore, there is the possibility that the pivot drive generates oscillatory movements about a reference position, the pivot angle is insufficient to edit the workpiece surface with this pivotal movement and that a servo motor associated control rotates the hollow shaft gradually after one or more long-stroke oscillatory movements in each case a new reference position until a finishing tool held on the tool carrier completely grips the workpiece surface to be machined.
- the device according to the invention also allows a triple superimposition comprising short-stroke oscillatory movements of the oscillation wave, long-stroke oscillatory movements of the hollow shaft and a stepwise rotational movement of the hollow shaft in predetermined reference positions.
- a triple superimposition comprising short-stroke oscillatory movements of the oscillation wave, long-stroke oscillatory movements of the hollow shaft and a stepwise rotational movement of the hollow shaft in predetermined reference positions.
- the device according to the invention it is finally possible to process workpiece surfaces on an annular workpiece while maintaining the workpiece clamping successively with two or more different finishing stones.
- at least two stone holders, each with a finishing stone as a finishing tool are arranged on the tool carrier, which can be brought by a rotation of the hollow shaft caused by the pivot drive in a processing position on the workpiece to be machined.
- the common axis for short-stroke and long-stroke oscillatory movements is additionally used for a pivoting movement, which serves the tool change.
- the rotary actuator performs a dual function. It not only generates the long-stroke oscillatory movements for the finish machining, but also causes a pivoting movement for the purpose of tool change.
- the stone holders are expediently guided linearly movably on the tool carrier and acted upon in each case by a pressure device which generates the contact force of the finishing tool on the workpiece surface to be machined.
- a pressure device cylinder / piston assemblies are suitable.
- the Fig. 1 shows very schematically the principle realized according to the invention for the finish machining of spherically curved surfaces 1 on a rotationally symmetrical workpiece 2, for example, a roller bearing ring for a double-row spherical roller bearings.
- the workpiece 2 has in the sectional view circular arcuate workpiece surfaces 1, which are each processed with a finishing stone as a finishing tool 3.
- the annular workpiece 2 is fixed to a workpiece spindle 4 and is driven in rotation during finishing.
- the finishing tool 3 is fixed to a tool carrier 5, which executes short-stroke oscillations 6 about a rotation axis 7.
- the short-stroke oscillatory movements 6, which are also referred to as cutting stroke, ensure the material removal on the workpiece surface.
- FIG. 2 and 3 show the basic structure of the device. These include a housing 9, in which a hollow shaft 10 is rotatably mounted, an oscillation shaft 11 which is rotatably mounted in the hollow shaft 10 and connected at one end to a tool carrier 5, an oscillating drive 12, which puts the oscillation shaft 11 in short-stroke oscillatory movements, and an acting on the hollow shaft 10 pivot drive 13, the long-stroke oscillatory movements of the hollow shaft 10 generates.
- a pivot drive 13 is an NC-controlled Servomotor provided which causes the Thomashub independent long-stroke oscillatory movements of the hollow shaft 10.
- the oscillating drive 12 is arranged on a carrier 14 connected to the hollow shaft 10 and is pivoted together with the latter during a rotational movement of the hollow shaft 10. It has an adjusting device 15, with which the stroke of the short-stroke oscillatory movements is adjustable and is formed in the embodiment as an eccentric drive.
- the oscillating drive 12 has a rotary drive 16, a shaft driven by the rotary drive 16 with an adjustable eccentric arrangement 18 and a lever 19 cooperating with the eccentric arrangement 18.
- the lever 19 is connected to the oscillation shaft 11 and sets the oscillation wave in short-stroke oscillatory movements whose angle depends on the stroke of the eccentric 18. Only schematically was in the Fig. 2 and 3 indicated that the eccentric 18 has an eccentric shaft 20 and a sleeve 21 surrounding the eccentric shaft 20.
- the sleeve 21 is arranged on a shaft portion of the eccentric shaft 20, and has an annular inner surface 23 which is offset eccentrically to the rotation axis 22.
- the assignment of the parts 20, 21 can be arranged so that the eccentricity of the two parts added or canceled each other. In this way, a continuous adjustment of the Exzenterhubes between a minimum and maximum value is possible.
- scalings can be provided for adjusting the Exzenterhubes.
- the pivot drive 13, which generates long-stroke oscillatory movements of the hollow shaft 10, has an NC-controlled servomotor. Preference is given to highly dynamic servo drives.
- the hollow shaft 10 is driven via a belt of a harmonic drive with integrated NC drive.
- a machining variant is characterized in that the pivot drive 13 generates uniform oscillatory movements of the hollow shaft 10 and the pivot angle ⁇ for the long-stroke oscillations by a control associated with the servo motor is adapted to the workpiece surface 1 to be machined so that with each pivotal movement held on the tool carrier finishing stone 3 passes over the entire workpiece surface 1 to be machined.
- a control associated with the servo motor is adapted to the workpiece surface 1 to be machined so that with each pivotal movement held on the tool carrier finishing stone 3 passes over the entire workpiece surface 1 to be machined.
- the hollow shaft 10 is gradually rotated further into a respective new reference position after one or more long-stroke oscillatory movements until the finishing stone 3 held on the tool carrier 5 has completely covered the workpiece surface to be machined. It is understood that this process can be repeated many times. There are three overlapping movements, namely short-stroke oscillatory movements, which are generated by the oscillation drive 12, a long-stroke oscillatory motion, which is generated by the pivot drive 13, and a stepwise further rotation of the hollow shaft over a larger angular range, which also causes of the pivot drive 13 becomes.
- the device according to the invention also makes it possible to machine workpiece surfaces only by means of short-stroke oscillation movements and to use the pivot drive 13 acting on the hollow shaft 10 in order to realize specific angles of attack of the finishing tool 3.
- the Fig. 4 and 5 If one assumes that at least two stone holder 24, each with a finishing stone or finishing tool 3, 3 'are arranged on the tool carrier 5, which can be brought by a caused with the pivot drive 13 rotational movement of the hollow shaft 10 in a processing position on the workpiece to be machined 2. After a workpiece surface 1 has been processed, the tool carrier 5 can be pivoted and the workpiece surface 1 can be reworked with another finishing stone 3 'in the manner described. The pivoting movement for the purpose of tool change is effected by acting on the hollow shaft 10 pivot drive 13. With the device according to the invention, it is therefore possible to process a workpiece 2 while maintaining its clamping successively with two or more different finishing stones.
- the stone holders 24 are guided linearly movably on the tool carrier 5 in dovetail guides 25 and are each acted upon by a pressure device 26 which generates the pressing force of the finishing tool 3, 3 'on the workpiece surface 1 to be machined.
- the pressure device 26 consists of a cylinder / piston arrangement.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Finishbearbeitung von sphärischen Flächen an rotationssymmetrischen Werkstücken, insbesondere Wälzlagerringen. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse (9), in dem eine Hohlwelle (10) drehbar gelagert ist, eine Oszillationswelle (11), die in der Hohlwelle (10) drehbar gelagert und an einem Ende mit einem Werkzeugträger (5) verbunden ist, einen Oszillationsantrieb (12), der die Oszillationswelle (11) in kurzhubige Oszillationsbewegungen versetzt, und einen auf die Hohlwelle (10) wirkenden Schwenkantrieb (13), der langhubige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle (10) erzeugt. Der Oszillationsantrieb (12) ist auf einem mit der Hohlwelle (10) verbundenen Träger (14) angeordnet und weist erfindungsgemäß eine Verstelleinrichtung (15) auf, mit der der Hub der kurzhubigen Oszillationsbewegungen verstellbar ist. Als Schwenkantrieb ist ein NC-gesteuerter Servomotor vorgesehen, der vom Schnitthub unabhängige langhubige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle (10) erzeugt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Finishbearbeitung von sphärischen Flächen an rotationssymmetrischen Werkstücken, insbesondere Wälzlagerringen, mit den Merkmalen gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.
- Die Finishbearbeitung von sphärischen Laufbahnen an Wälzlagerringen, z. B. an Wälzlagerringen für Pendelrollenlager, Tonnenlager oder große Kugellager, erfordert eine Überlagerung von kurzhubigen Oszillationsbewegungen eines als Finishwerkzeug eingesetzten Honsteins und langhubige Oszillationsbewegungen. Der Kurzhub wird auch als Schnitthub bezeichnet und gewährleistet den Materialabtrag. Ein überlagerter Langhub ist notwendig, damit das Finishwerkzeug die zu bearbeitende Werkstückfläche vollständig erfasst.
- Aus
JP 2004-025375 A - Der Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur mechanischen Finishbearbeitung von sphärischen Flächen an rotationssymmetrischen Werkstücken anzugeben, die flexibel an unterschiedliche Finishaufgaben angepasst werden kann. Der Schnitthub des Finishwerkzeuges sowie die langhubigen Oszillationsbewegungen des Finishwerkzeuges sollen variabel und unabhängig voneinander veränderbar sein. Mit der Vorrichtung soll auch eine mehrstufige Finishbearbeitung möglich sein, bei der das Werkstück in einer Aufspannung nacheinander mit unterschiedlichen Finishsteinen bearbeitet wird.
- Ausgehend von einer Vorrichtung mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Oszillationsantrieb eine Verstelleinrichtung aufweist, mit der der Hub der kurzhubigen Oszillationsbewegungen verstellbar ist, und dass als Schwenkantrieb ein NC-gesteuerter Servomotor vorgesehen ist, der von den kurzhubigen Oszillationsbewegungen unabhängige langhubige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle erzeugt. Als Servomotor für die langhubigen Oszillationsbewegungen sind hochdynamische Servoantriebe einsetzbar. Geeignet sind beispielsweise Harmonicdrive-Getriebe mit integriertem NC-Antrieb.
- Der Oszillationsantrieb, der die Oszillationswelle in kurzhubige Oszillationsbewegungen versetzt, weist vorzugsweise einen Drehantrieb, eine von dem Drehantrieb angetriebene Welle mit einer verstellbaren Exzenteranordnung sowie einen mit der Exzenteranordnung zusammenwirkenden Hebel auf. Der Hebel ist an die Oszillationswelle angeschlossen und versetzt die Oszillationswelle in kurzhubige Oszillationsbewegungen, deren Winkel von dem Hub der Exzenteranordnung abhängig ist. Die Exzenteranordnung, die eine stufenlose Verstellung des Exzenterhubes ermöglicht, weist vorzugsweise eine Exzenterwelle und eine die Exzenterwelle umgebende Hülse auf, wobei die ringförmige Innenfläche der Hülse zur Hülsenachse exzentrisch versetzt ist. Die Exzenterachsen lassen sich durch eine Drehbewegung der Exzenterwelle zueinander verstellen und über eine Feststelleinrichtung, beispielsweise eine Funktionsmutter, fest miteinander verspannen. An der Hülse sowie der Exzenterwelle können Skalierungen zur Einstellung des Exzenterhubes vorgesehen sein.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine sehr kompakte Bauweise und ein geringes Massenträgheitsmoment der zu bewegenden Teile aus. Der erfindungsgemäße Aufbau ermöglicht einen Schnitthub mit sehr hohen Oszillationsfrequenzen, was sich sowohl auf die Schnittleistung als auch auf die Werkstückqualität positiv auswirkt. Dabei ist wesentlich, dass der Schnitthub variabel an die jeweilige Finishaufgabe angepasst werden kann. Da auch die langhubigen Oszillationsbewegungen sehr leicht verändert werden können, eignet sich die Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken unterschiedlicher Geometrie mit kleinen Losgrößen.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt verschiedene, jeweils unterschiedliche Betriebsweisen. So kann die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise zur Finishbearbeitung durch Kurzhuboszillation eines Finishsteins eingesetzt werden, wobei der auf die Hohlwelle wirkende Schwenkantrieb benutzt wird, um den Anstellwinkel des an dem Werkzeugträger gehaltenen Finishsteins zu verändern. Im Regelfall erfolgt jedoch eine Überlagerung von Kurzhuboszillationsbewegungen, die den Schnitthub definieren, und langhubigen Oszillationsbewegungen der Hohlwelle. Auch hierbei sind verschiedene Arten der Bearbeitung möglich. Eine Ausführung und Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass der Schwenkantrieb gleichförmige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle erzeugt, wobei der Schwenkwinkel für die Oszillationsbewegungen durch eine dem Servomotor zugeordnete Steuerung an die zu bearbeitende Werkstückfläche so angepasst ist, dass mit jeder Schwenkbewegung ein an dem Werkzeugträger gehaltenes Finishwerkzeug die gesamte zu bearbeitende Werkstückfläche überstreicht. Desweiteren besteht die Möglichkeit, dass der Schwenkantrieb Oszillationsbewegungen um eine Referenzlage erzeugt, deren Schwenkwinkel nicht ausreicht, um die Werkstückfläche mit dieser Schwenkbewegung zu bearbeiten und dass eine dem Servomotor zugeordnete Steuerung die Hohlwelle nach einer oder mehrerer langhubigen Oszillationsbewegungen schrittweise in jeweils eine neue Referenzlage weiter dreht, bis ein an dem Werkzeugträger gehaltenes Finishwerkzeug die zu bearbeitende Werkstückfläche vollständig erfasst hat. Es versteht sich, dass dieser Vorgang mehrfach wiederholt werden kann. Damit erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung auch eine Dreifachüberlagerung, die kurzhubige Oszillationsbewegungen der Oszillationswelle, langhubige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle sowie eine schrittweise Drehbewegung der Hohlwelle in vorgegebene Referenzlagen umfasst. Mit dieser Betriebsweise können insbesondere großflächige, schwach gekrümmte Flächen an ringförmigen Werkstücken mit hoher Schnittleistung und präszise bearbeitet werden.
- Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es schließlich möglich, Werkstückflächen an einem ringförmigen Werkstück unter Beibehaltung der Werkstückaufspannung nacheinander mit zwei oder mehr unterschiedlichen Finishsteinen zu bearbeiten. Dazu sind an dem Werkzeugträger mindestens zwei Steinhalter mit jeweils einem Finishstein als Finishwerkzeug angeordnet, die durch eine mit dem Schwenkantrieb bewirkte Drehbewegung der Hohlwelle in eine Bearbeitungsposition an dem zu bearbeitenden Werkstück bringbar sind. Erfindungsgemäß wird die gemeinsame Achse für kurzhubige und langhubige Oszillationsbewegungen zusätzlich auch für eine Schwenkbewegung, die dem Werkzeugwechsel dient, genutzt. Damit erfüllt der Schwenkantrieb eine doppelte Funktion. Er erzeugt nicht nur die langhubigen Oszillationsbewegungen für die Finishbearbeitung, sondern bewirkt auch eine Schwenkbewegung zum Zwecke des Werkzeugwechsels. Die Steinhalter sind zweckmäßig an dem Werkzeugträger linear beweglich geführt und jeweils von einer Druckeinrichtung, welche die Anpresskraft des Finishwerkzeuges an der zu bearbeiten Werkstückfläche erzeugt, beaufschlagt. Als Druckeinrichtung eignen sich Zylinder/Kolbenanordnungen.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch
- Fig. 1
- das Funktionsprinzip bei der Finishbearbeitung von sphärisch gekrümmten Flächen an einem rotationsymmetrischen Werkstück,
- Fig. 2
- den prinzipiellen Funktionsaufbau einer Vorrichtung zur Bearbeitung solcher Flächen, im Längsschnitt,
- Fig. 3
- den Schnitt A-A aus
Fig. 2 , - Fig. 4
- die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 5
- eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
- Die
Fig. 1 zeigt sehr schematisch das erfindungsgemäß realisierte Prinzip für die Finishbearbeitung von sphärisch gekrümmten Flächen 1 an einem rotationssymmetrischen Werkstück 2, beispielsweise einem Wälzlagerring für ein zweireihiges Pendelrollenlager. Das Werkstück 2 weist in der Schnittdarstellung kreisbogenförmige Werkstückflächen 1 auf, die jeweils mit einem Finishstein als Finishwerkzeug 3 bearbeitet werden. Das ringförmige Werkstück 2 ist an einer Werkstückspindel 4 fixiert und wird bei der Finishbearbeitung rotierend angetrieben. Das Finishwerkzeug 3 ist an einem Werkzeugträger 5 fixiert, der kurzhubige Ozillationsbewegungen 6 um eine Drehachse 7 ausführt. Die kurzhubigen Oszillationsbewegungen 6, die auch als Schnitthub bezeichnet werden, gewährleisten den Materialabtrag an der Werkstückoberfläche. Überlagert sind langhubige Oszillationsbewegungen 8 des Werkzeugträgers 5 um dieselbe Drehachse 7. Hierbei handelt es sich um Pendelbewegungen bei einem Schwenkwinkel α, der so bemessen ist, dass das Finishwerkzeug 3 die gesamte zu bearbeitende Werkstückfläche 1 überstreicht. Die langhubigen Oszillationsbewegungen 8 bzw. Pendelbewegungen ermöglichen die vollständige Bearbeitung der bogenförmig gekrümmten Werkstückfläche 1. Nach einer Bearbeitung kann der Werkzeugträger 5 wieder um dieselbe Drehachse 7 um 180° gedreht werden und der beschriebene Bearbeitungsvorgang mit einem anderen Finishstein 3', der für das Fertigfinishen ausgelegt ist, wiederholt werden. - Eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Finishverfahrens wird im Folgenden anhand der
Fig. 2 bis 5 näher erläutert. DieFig. 2 und3 zeigen den prinzipiellen Aufbau der Vorrichtung. Hierzu gehören ein Gehäuse 9, in dem eine Hohlwelle 10 drehbar gelagert ist, eine Oszillationswelle 11, die in der Hohlwelle 10 drehbar gelagert und an einem Ende mit einem Werkzeugträger 5 verbunden ist, ein Oszillationsantrieb 12, der die Oszillationswelle 11 in kurzhubige Oszillationsbewegungen versetzt, und ein auf die Hohlwelle 10 wirkender Schwenkantrieb 13, der langhubige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle 10 erzeugt. Als Schwenkantrieb 13 ist ein NC-gesteuerter Servomotor vorgesehen, der vom Schnitthub unabhängige langhubige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle 10 bewirkt. - Der Oszillationsantrieb 12 ist auf einem mit der Hohlwelle 10 verbundenen Träger 14 angeordnet und wird bei einer Drehbewegung der Hohlwelle 10 mit dieser zusammen verschwenkt. Er weist eine Verstelleinrichtung 15 auf, mit der der Hub der kurzhubigen Oszillationsbewegungen verstellbar ist und ist im Ausführungsbeispiel als Exzenterantrieb ausgebildet. Der Oszillationsantrieb 12 weist einen Drehantrieb 16, eine von dem Drehantrieb 16 angetriebene Welle mit einer verstellbaren Exzenteranordnung 18 sowie einen mit der Exzenteranordnung 18 zusammenwirkenden Hebel 19 auf. Der Hebel 19 ist an die Oszillationswelle 11 angeschlossen und versetzt die Oszillationswelle in kurzhubige Oszillationsbewegungen, deren Winkel von dem Hub der Exzenteranordnung 18 abhängig ist. Lediglich schematisch wurde in den
Fig. 2 und3 angedeutet, dass die Exzenteranordnung 18 eine Exzenterwelle 20 und eine die Exzenterwelle 20 umgebende Hülse 21 aufweist. Die Hülse 21 ist auf einem Wellenabschnitt der Exzenterwelle 20 angeordnet, und weist eine ringförmige Innenfläche 23 auf, die zur Rotationsachse 22 exzentrisch versetzt ist. Durch Verdrehen der Exzenterwelle 20 kann die Zuordnung der Teile 20, 21 so angeordnet werden, dass sich die Exzentrizität der beiden Teile addiert oder gegenseitig aufhebt. Auf diese Weise ist eine stufenlose Verstellung des Exzenterhubes zwischen einem Minimal- und Maximalwert möglich. An der Hülse 21 sowie an der Exzenterwelle 20 können Skalierungen zur Einstellung des Exzenterhubes vorgesehen sein. - Der Schwenkantrieb 13, der langhubige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle 10 erzeugt, weist einen NC-gesteuerten Servomotor auf. Bevorzugt sind hochdynamische Servoantriebe. Im Ausführungsbeispiel wird die Hohlwelle 10 über einen Riemen von einem Harmonicdrive-Getriebe mit integriertem NC-Antrieb angetrieben.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht unterschiedliche Bearbeitungsvarianten. Eine Bearbeitungsvariante ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb 13 gleichförmige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle 10 erzeugt und der Schwenkwinkel α für die langhubigen Oszillationsbewegungen durch eine dem Servomotor zugeordnete Steuerung an die zu bearbeitende Werkstückfläche 1 so angepasst ist, dass mit jeder Schwenkbewegung ein an dem Werkzeugträger gehaltener Finishstein 3 die gesamte zu bearbeitende Werkstückfläche 1 überstreicht. Es erfolgt eine Überlagerung von Kurzhuboszillationsbewegungen 6 und Langhuboszillationsbewegungen 8, wie dies anhand der
Fig. 1 prinzipiell erläutert wurde. Des Weiteren ist eine Betriebsweise möglich, bei der der Schwenkantrieb 13 um eine Referenzlage langhubige Oszillationsbewegungen erzeugt, deren Schwenkwinkel nicht ausreicht, um die Werkstückfläche 1 mit dieser Schwenkbewegung zu bearbeiten. Durch eine dem Servomotor zugeordnete Steuerung wird die Hohlwelle 10 schrittweise nach einer oder nach mehreren langhubigen Oszillationsbewegungen in jeweils eine neue Referenzlage weiter gedreht, bis der an dem Werkzeugträger 5 gehaltene Finishstein 3 die zu bearbeitende Werkstückfläche vollständig erfasst hat. Es versteht sich, dass dieser Vorgang vielfach wiederholt werden kann. Es liegen drei sich überlagernde Bewegungen vor, nämlich kurzhubige Oszillationsbewegungen, die durch den Oszillationsantrieb 12 erzeugt werden, eine langhubige Oszillationsbewegung, die von dem Schwenkantrieb 13 erzeugt wird, sowie eine schrittweise Weiterdrehung der Hohlwelle über einen größeren Winkelbereich, die ebenfalls von dem Schwenkantrieb 13 bewirkt wird. Schließlich ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung auch, Werkstückflächen nur durch Kurzhuboszillationsbewegungen zu bearbeiten und den auf die Hohlwelle 10 wirkenden Schwenkantrieb 13 zu nutzen, um bestimmte Anstellwinkel des Finishwerkzeuges 3 zu realisieren. - Den
Fig. 4 und5 entnimmt man, dass an dem Werkzeugträger 5 mindestens zwei Steinhalter 24 mit jeweils einem Finishstein bzw. Finishwerkzeug 3, 3' angeordnet sind, die durch eine mit dem Schwenkantrieb 13 bewirkte Drehbewegung der Hohlwelle 10 in eine Bearbeitungsposition an dem zu bearbeitenden Werkstück 2 bringbar sind. Nachdem eine Werkstückfläche 1 bearbeitet worden ist, kann der Werkzeugträger 5 verschwenkt und die Werkstückfläche 1 mit einem anderen Finishstein 3' in der beschriebenen Weise nachbearbeitet werden. Auch die Schwenkbewegung zum Zwecke des Werkzeugwechsels wird durch den auf die Hohlwelle 10 wirkenden Schwenkantrieb 13 bewirkt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es daher möglich, ein Werkstück 2 unter Beibehaltung seiner Aufspannung nacheinander mit zwei oder mehreren unterschiedlichen Finishsteinen zu bearbeiten. - Gemäß der Darstellung in
Fig. 4 sind die Steinhalter 24 an dem Werkzeugträger 5 beispielsweise in Schwalbenschwanzführungen 25 linear beweglich geführt und werden jeweils von einer Druckeinrichtung 26, welche die Anpresskraft des Finishwerkzeuges 3, 3' an der zu bearbeitenden Werkstückfläche 1 erzeugt, beaufschlagt. Im Ausführungsbeispiel besteht die Druckeinrichtung 26 aus einer Zylinder/Kolbenanordnung.
Claims (9)
- Vorrichtung zur mechanischen Finishbearbeitung von sphärischen Flächen an rotationssymmetrischen Werkstücken, insbesondere Wälzlagerringen, mit
einem Gehäuse (9), in dem eine Hohlwelle (10) drehbar gelagert ist,
einer Oszillationswelle (11), die in der Hohlwelle (10) drehbar gelagert und an einem Ende mit einem Werkzeugträger (5) verbunden ist,
einem Oszillationsantrieb (12), der die Oszillationswelle (11) in kurzhubige Oszillationsbewegungen versetzt, und
einem auf die Hohlwelle (10) wirkenden Schwenkantrieb (13), der langhubige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle (10) erzeugt,
wobei der Oszillationsantrieb (12) auf einem mit der Hohlwelle (10) verbundenen Träger (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillationsantrieb (12) eine Verstelleinrichtung (15) aufweist, mit der der Hub der kurzhubigen Oszillationsbewegungen verstellbar ist, und dass als Schwenkantrieb (13) ein NC-gesteuerter Servomotor vorgesehen ist, der von den kurzhubigen Oszillationsbewegungen unabhängige langhubige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle (10) erzeugt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillationsantrieb einen Drehantrieb (16), eine von dem Drehantrieb (16) angetriebene Welle (17) mit einer verstellbaren Exzenteranordnung (18) sowie einen mit der Exzenteranordnung (18) zusammenwirkenden Hebel (19) aufweist, wobei der Hebel (19) an die Oszillationswelle (11) angeschlossen ist und die Oszillationswelle (11) in kurzhubige Oszillationsbewegungen versetzt, deren Winkel von dem Hub der Exzenteranordnung (18) abhängig ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenteranordnung (18) eine Exzenterwelle (20) und eine die Exzenterwelle umgebende Hülse (21) aufweist, wobei die ringförmige Innenfläche der Hülse (21) zur Rotationsachse (22) exzentrisch versetzt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenterhub durch eine Drehbewegung der Exzenterwelle (20) verstellbar ist und an der Hülse (21) sowie der Exzenterwelle (21) Skalierungen zur Einstellung des Exzenterhubs vorgesehen sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (13) gleichförmige Oszillationsbewegungen der Hohlwelle (10) erzeugt, wobei der Schwenkwinkel (α) für die Oszillationsbewegungen von einer dem Servomotor zugeordneten Steuerung an die zu bearbeitende Werkstückfläche (1) so angepasst ist, dass mit jeder Schwenkbewegung ein an dem Werkzeugträger (5) gehaltenes Finishwerkzeug (3) die gesamte zu bearbeitende Werkstückfläche (1) überstreicht.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (13) langhubige Oszillationsbewegungen um eine Referenzlage erzeugt, deren Schwenkwinkel (α) nicht ausreicht, um die Werkstückfläche (1) mit dieser Schwenkbewegung zu bearbeiten und dass eine dem Servomotor zugeordnete Steuerung die Hohlwelle (10) nach einer oder nach mehreren langhubigen Oszillationsbewegungen schrittweise in jeweils eine neue Referenzlage weiterdreht, bis ein an dem Werkzeugträger (5) gehaltenes Finishwerkzeug (3) die zu bearbeitende Werkstückfläche (1) vollständig erfasst hat.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Werkzeugträger (5) mindestens zwei Steinhalter (24) mit jeweils einem Finishwerkzeug (3, 3') angeordnet sind, die durch eine mit dem Schwenkantrieb (13) bewirkte Drehbewegung der Hohlwelle (10) in eine Bearbeitungsposition an dem zu bearbeitenden Werkstück (2) bringbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steinhalter (24) an dem Werkzeugträger (5) linear beweglich geführt und jeweils von einer Druckeinrichtung (26), welche die Anpresskraft des Finishwerkzeugs (3, 3') an der zu bearbeitenden Werkstückfläche erzeugt, beaufschlagt sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung (26) als Zylinder/Kolbenanordnung ausgebildet ist.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102430965A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-05-02 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 第三代轮毂轴承内轴圈的磨削定位方法 |
CN102781625A (zh) * | 2011-02-24 | 2012-11-14 | 日本精工株式会社 | 内外轮兼用超精加工盘 |
WO2015197448A1 (de) * | 2014-06-23 | 2015-12-30 | Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur finish-bearbeitung von umfangsflächen rotationssvmmetrischer werkstückabschnitte |
CN109015330A (zh) * | 2018-10-16 | 2018-12-18 | 宋江山 | 一种管体打磨机床 |
DE102019102137A1 (de) | 2019-01-29 | 2020-07-30 | Thielenhaus Technologies Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Finishbearbeitung einer gekrümmten Oberfläche eines Werkstückes |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN102950521A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-06 | 上海通用轴承有限公司 | 轴承滚道加工设备及加工方法 |
DE102011087252B3 (de) * | 2011-11-28 | 2013-01-17 | Supfina Grieshaber Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Finishbearbeitung eines insbesondere ringförmigen Werkstücks |
DE102014102282B4 (de) * | 2014-02-21 | 2019-11-14 | Thielenhaus Technologies Gmbh | Finishwerkzeugträger und Finisheinheit |
DE102016000841A1 (de) * | 2016-01-27 | 2017-07-27 | J.G. WEISSER SöHNE GMBH & CO. KG | Verfahren zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks, Werkzeugkopf für eine Drehmaschine sowie Drehmaschine |
DE102019123338B4 (de) | 2019-08-30 | 2022-06-15 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Vorrichtung und Verfahren zur spanenden Außenbearbeitung eines Werkstücks |
DE102019129874A1 (de) * | 2019-11-06 | 2021-05-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Honwerkzeug und Verfahren zur Bearbeitung eines Lagerteils |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004025375A (ja) | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Daisei Co Ltd | 超仕上げ盤 |
-
2007
- 2007-11-15 DE DE200710054897 patent/DE102007054897B4/de not_active Withdrawn - After Issue
-
2008
- 2008-11-14 EP EP20080019909 patent/EP2060363A2/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004025375A (ja) | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Daisei Co Ltd | 超仕上げ盤 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102781625A (zh) * | 2011-02-24 | 2012-11-14 | 日本精工株式会社 | 内外轮兼用超精加工盘 |
CN102781625B (zh) * | 2011-02-24 | 2015-08-12 | 日本精工株式会社 | 内外轮兼用超精加工盘 |
CN102430965A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-05-02 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 第三代轮毂轴承内轴圈的磨削定位方法 |
WO2015197448A1 (de) * | 2014-06-23 | 2015-12-30 | Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur finish-bearbeitung von umfangsflächen rotationssvmmetrischer werkstückabschnitte |
DE102014211937C5 (de) * | 2014-06-23 | 2016-06-02 | Nagel Maschinen- Und Werkzeugfabrik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Finish-Bearbeitung von Umfangsflächen rotationssymmetrischer Werkstückabschnitte |
EP3157708B1 (de) | 2014-06-23 | 2019-02-27 | Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik GmbH | Verfahren und vorrichtung zur finish-bearbeitung von umfangsflächen rotationssymmetrischer werkstückabschnitte |
CN109015330A (zh) * | 2018-10-16 | 2018-12-18 | 宋江山 | 一种管体打磨机床 |
DE102019102137A1 (de) | 2019-01-29 | 2020-07-30 | Thielenhaus Technologies Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Finishbearbeitung einer gekrümmten Oberfläche eines Werkstückes |
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