EP2184133A1 - Finishmaschine mit einer Steinwendeeinheit - Google Patents

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EP2184133A1
EP2184133A1 EP08019311A EP08019311A EP2184133A1 EP 2184133 A1 EP2184133 A1 EP 2184133A1 EP 08019311 A EP08019311 A EP 08019311A EP 08019311 A EP08019311 A EP 08019311A EP 2184133 A1 EP2184133 A1 EP 2184133A1
Authority
EP
European Patent Office
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turning unit
stone
finishing
rotary drive
workpiece
Prior art date
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Granted
Application number
EP08019311A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2184133B1 (de
Inventor
Jürgen Dipl.-Ing. Roser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Supfina Grieshaber GmbH and Co KG
Original Assignee
Supfina Grieshaber GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to DE502008001096T priority Critical patent/DE502008001096D1/de
Priority to EP08019311A priority patent/EP2184133B1/de
Priority to US12/606,855 priority patent/US8562391B2/en
Priority to CN200910208729.7A priority patent/CN101733681B/zh
Publication of EP2184133A1 publication Critical patent/EP2184133A1/de
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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
    • B24B35/00—Machines or devices designed for superfinishing surfaces on work, i.e. by means of abrading blocks reciprocating with high frequency
    • 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
    • B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
    • B24B33/04—Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working external surfaces of revolution
    • 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
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/10—Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces
    • B24B47/12—Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces by mechanical gearing or electric power

Definitions

  • the invention relates to a finishing machine having at least two finishing stones, wherein the finishing stones are mounted on a stone turning unit and wherein the stone turning unit positions one of the finishing stones so that it can be brought into engagement with the workpiece to be machined.
  • Finishing machines with several finishing stones are used when the finish machining can not be completed in one processing step, but rather when first finishing with a first finishing stone and even finer finishing done with a second finishing stone. If necessary, more finishing stones can be provided.
  • the invention has for its object to provide a finishing machine with a stone turning unit, which overcomes the disadvantages known from the prior art and thus enables a more compact design with simultaneously reduced oscillating masses and lower power requirement.
  • finishing machine with at least two finishing stones, wherein the finishing stones are mounted on a stone turning unit and wherein the stone turning unit positions one of the finishing stones, that it can be brought into engagement with the workpiece to be machined, wherein the or the workpieces to be machined are clamped on a workpiece holder and wherein the workpiece holder is driven by a controllable rotary drive, achieved in that the stone turning unit with the rotary drive of the workpiece holder can be coupled.
  • the already existing rotary drive the workpiece holder can take on an additional function.
  • This function consists in turning the stone turning unit if necessary so far that the respectively desired finishing stone is brought into the processing position. Since the replacement of the finishing stones by turning the stone turning unit, only takes place when the workpiece is not being processed, the rotary drive is not busy in this time interval anyway and can take over the new function of the invention without affecting performance in the machining of the workpiece.
  • the rotary drive used according to the invention for driving the stone turning unit does not have to go along with the oscillating movement of the finishing stone and the stone turning unit, so that the stone turn unit according to the invention builds considerably more easily and thus also causes only smaller mass forces if it is set into an oscillating movement during machining. This also saves drive power, which increases considerably the application areas and the performance of the finishing machine according to the invention has an effect.
  • the stone turning unit is rotatably mounted and comprises a controllable clamping device. This makes it possible, with dissolved clamping device at times when no workpiece is machined to couple the rotary drive of the workpiece holder with the stone turning unit and by suitable control of the rotary drive of the workpiece holder to turn the stone turning unit so far that the desired finishing stone passes into a processing position ,
  • the stone turning unit is clamped again by the controllable clamping device is driven accordingly, so that during the machining of the workpiece, the stone turning unit can not rotate and thus the desired finishing stone remains in engagement with the workpiece to be machined.
  • a first switchable and controllable coupling according to the invention between rotary drive of the workpiece holder and the stone turning unit provides that the rotary drive comprises a first gear, preferably a first spur gear, that the stone turning unit comprises a second gear, preferably a second spur gear, and that the coupling of rotary drive and stone turning unit is performed by bringing the first gear and the second gear into engagement with each other.
  • the angle of rotation about which the stone turning unit is rotated can be determined directly via an angular detection of the rotary drive of the workpiece holder or of the workpiece holder be determined.
  • a rotation angle sensor of the workpiece holder can be used for the positioning of the stone turning unit.
  • the rotary drive and the stone turning unit can be coupled to each other by means of a dog clutch.
  • the object mentioned in the introduction is likewise achieved by a method for changing a finishing stone which can be brought into engagement with a machined workpiece Finishing machine, wherein at least two finishing stones are mounted on a stone turning unit, wherein the or workpieces to be machined are clamped on a workpiece holder and wherein the workpiece holder is drivable by a controllable rotary drive, and wherein the stone turning unit is coupled to the rotary drive of the workpiece holder, by the following method steps solved:
  • Coupling of stone turning unit and rotary drive driving the rotary drive of the workpiece holder, so that a second finishing stone takes the position of a first finishing stone.
  • the processing of the workpiece or works clamped on the workpiece is interrupted, while the stone turning unit is coupled to the rotary drive.
  • the stone turning unit rotates relative to the workpiece, the stone turning unit is fixed or clamped during the processing of the workpiece or work.
  • the method according to the invention is simple in an already existing numerical control of the machine tool integrable and may also include more than two finishing stones. Namely, when the finish machining is carried out in three steps, a first finishing stone, a second finishing stone and a third finishing stone for the finishing can be brought into engagement with the workpiece to be machined, in each case the above-mentioned inventive method is used.
  • FIG. 1a an embodiment of a finishing machine according to the invention is shown schematically and reduced to the essentials in a side view.
  • the finishing machine comprises a workpiece holder 1, on which a workpiece 3 is tensioned.
  • the workpiece 3 is formed as a cylindrical ring whose outer surface is finished by superfinishing.
  • the workpiece holder 1 is coupled to a rotary drive 5, which allows rotation of the workpiece holder 1 and of the workpiece 3 clamped thereon about an axis of rotation 7.
  • the rotary drive 5 is coupled via electrical lines to a control device (not shown) of the finishing machine and is driven according to the requirements of finishing processing.
  • a control device not shown
  • an unillustrated rotation angle sensor is integrated, which is integrated into the control of the finishing machine.
  • a stone turning unit 11 is shown on the in FIG. 1a right side of the workpiece 3.
  • the stone turning unit 11 is rotatably supported in bearings 13.
  • the bearings 13 may be formed, for example, as deep groove ball bearings or tapered roller bearings.
  • the stone turning unit 11 has a controllable clamping device, which in FIG. 1a not shown.
  • This clamping device can be designed, for example, in the form of a jaw brake as a non-positive clamping device or as a positive clamping device with the aid of a radially retractable and retractable locking pin, which can be retracted into corresponding grooves or recesses (not shown) of the axis 15 of the stone turning unit 11.
  • a first finishing stone 17 and a second finishing stone 19 are arranged on the stone turning unit 11. The arrangement of the finishing stones 17 and 19 is according to the plan view FIG. 1b ) to recognize better.
  • a second gear which is designed as a spur gear 21.
  • the pitch circle diameter of the first gear 9 and the second gear 21 and the distance between the rotation axis 7 of the rotary drive 1 and the rotation axis 23 of the stone turning unit 11 are coordinated so that the first gear 9 and the second gear 21 engage each other when the Stone turning unit 11 is lowered in the direction of the Y-axis, until the first gear 9 and the second gear 21 are at the same height.
  • the rotary drive 5 is controlled so that the stone turning unit 11 at the in FIG. 1 illustrated embodiment is rotated by 180 °, so that the first finishing stone 17 and the second finishing stone 19 change position relative to the workpiece 3. Subsequently, the stone turning unit is locked again with the clamping device, not shown, and in the direction of the positive Y-axis in FIG. 1a Move upward in the direction of the Y-axis until the second finishing stone 19 in engagement with the surface to be machined of the workpiece 3 can be brought.
  • the approach of the second finishing stone 19 to the workpiece 3 is then carried out in a conventional manner by a corresponding movement of the stone turning unit in the direction of the negative X-axis.
  • the stone turning unit 11 according to the invention can be very simple, space-saving and lightweight. This is particularly advantageous because the stone turning unit 11 or the finishing stone 17 or 19 located in engagement with the workpiece 3 must perform an oscillating movement in the direction of the Y axis when machining the workpiece 3 in order to obtain the grinding pattern characteristic of superfinishing to create.
  • FIG. 1 described positive coupling between the rotary drive 5 and stone turning unit 11 and a frictional coupling, for example via a rubberized friction wheel (not shown) is possible.
  • a rotation angle sensor is provided on the shaft 15 of the stone turning unit 11, so that regardless of the slip between the friction wheel of the rotary drive 5 and the stone turning unit 11, the exact position of the stone turning unit or the Finishing stones 17 and 19 can be detected by the machine control.
  • FIG. 2 another embodiment of a finishing stones according to the invention is shown.
  • the stone turning unit is disposed inside the cylindrical workpiece 3 and is positioned relative to the rotary drive 5 so that the rotation axis 7 of the rotary drive 5 and the rotation axis 20 of the stone turning unit are coaxial with each other. Then, the stone turning unit is lowered in the direction of the negative Y-axis so far down in the direction of the rotary drive or the workpiece holder 1 until a positive connection between the rotary drive 5 and workpiece holder 1 and the stone turning unit 11 is made.
  • FIG. 2 another embodiment of a finishing stones according to the invention is shown.
  • the stone turning unit is disposed inside the cylindrical workpiece 3 and is positioned relative to the rotary drive 5 so that the rotation axis 7 of the rotary drive 5 and the rotation axis 20 of the stone turning unit are coaxial with each other. Then, the stone turning unit is lowered in the direction of the negative Y-axis so far down in the direction of the rotary drive or the work
  • a radially arranged projection 23 is provided for this purpose in the workpiece holder 1, which cooperates with a correspondingly shaped groove 25 at the lower end of the stone turning unit 11 in the manner of a dog clutch.
  • a positive coupling of stone turning unit 11 and rotary drive 5 instead of a positive coupling of stone turning unit 11 and rotary drive 5 to produce a frictional coupling using a friction surface.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Es wird eine Finishmaschine mit mindestens zwei Finishsteinen (17, 19) und einer Steinwendeeinheit (11) vorgeschlagen, bei der die Steinwendeeinheit (11) mit einem Drehantrieb (5) einer Werkstückaufnahme (1) koppelbar ist. Dadurch kann auf einen gesonderten Antrieb der Steinwendeeinheit (11) verzichtet werden, was sich in einem geringeren Gewicht der Steinwendeeinheit (11) und damit einem geringeren Antriebsleistungsbedarf der Steinwendeeinheit (11) und einer verbesserten Bearbeitungsqualität niederschlägt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Finishmaschine mit mindestens zwei Finishsteinen, wobei die Finishsteine auf einer Steinwendeeinheit befestigt sind und wobei die Steinwendeeinheit einen der Finishsteine so positioniert, dass er in Eingriff mit dem zu bearbeitenden Werkstück bringbar ist.
  • Finishmaschinen mit mehreren Finishsteinen werden dann eingesetzt, wenn die Finishbearbeitung nicht in einem Bearbeitungsschritt vollzogen werden kann, sondern wenn zunächst ein Vorfinishen mit einem ersten Finishstein stattfindet und eine noch feinere Oberflächenbearbeitung mit einem zweiten Finishstein erfolgt. Erforderlichenfalls können noch weitere Finishsteine vorgesehen sein.
  • Bei diesen Anwendungen ist es bekannt, die Finishsteine auf einer Steinwendeeinheit zu befestigen und nacheinander bei der Bearbeitung eines Werkstücks einzusetzen. Dazu ist ein Antrieb Steinwendeinheit erforderlich, der dazu dient, den jeweils zur Bearbeitung benötigten Finishstein in die dafür erforderliche Position zu bringen. Bei den am Markt befindlichen Finishmaschinen werden an der Steinwendeeinheit Antriebseinrichtungen angebracht. Nachteilig an diesem Konzept ist, dass diese Antriebseinrichtung Masse und Bauraumbedarf der Steinwendeeinheit erhöhen. Die Vergrößerung der Masse wiegt umso schwerer als die Steinwendeeinheit während der Bearbeitung des Werkstücks ebenso wie der in Eingriff mit dem Werkstück befindliche Finishstein eine oszillierende Bewegung ausführen muss.
  • Dies schlägt in durch einen erhöhten Antriebsleistungsbedarf, aber auch in der Notwendigkeit einer verstärkten Führung und Lagerung der oszillierenden Steinwendeeinheit negativ zu Buche.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Finishmaschine mit einer Steinwendeeinheit bereitzustellen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet und somit einen kompakteren Aufbau bei gleichzeitig reduzierten oszillierenden Massen und geringerem Antriebsleistungsbedarf ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Finishmaschine mit mindestens zwei Finishsteinen, wobei die Finishsteine auf einer Steinwendeeinheit befestigt sind und wobei die Steinwendeeinheit einen der Finishsteine so positioniert, dass er in Eingriff mit dem zu bearbeitenden Werkstück bringbar ist, wobei das oder die zu bearbeitenden Werkstücke auf einer Werkstückaufnahme gespannt sind und wobei die Werkstückaufnahme von einem steuerbaren Drehantrieb antreibbar ist, dadurch gelöst, dass die Steinwendeeinheit mit dem Drehantrieb der Werkstückaufnahme koppelbar ist.
  • Durch die erfindungsgemäß beanspruchte Möglichkeit, bei Bedarf die Steinwendeeinheit mit dem Drehantrieb der Werkstückaufnahme zu koppeln, kann der ohnehin vorhandene Drehantrieb der Werkstückaufnahme eine zusätzliche Funktion übernahmen. Diese Funktion besteht darin, die Steinwendeeinheit bei Bedarf so weit zu verdrehen, dass der jeweils gewünschte Finishstein in die Bearbeitungsposition gebracht wird. Da das Auswechseln der Finishsteine durch Drehen der Steinwendeeinheit, nur dann erfolgt, wenn das Werkstück gerade nicht bearbeitet wird, ist der Drehantrieb ohnehin in diesem Zeitintervall nicht ausgelastet und kann die erfindungsgemäße neue Funktion ohne Beeinträchtigungen der Leistungsfähigkeit bei der Bearbeitung des Werkstücks übernehmen.
  • Ein weiterer sehr wichtiger Vorteil ist darin zu sehen, dass die Steinwendeeinheit keinen separaten Antrieb mehr benötigt und daher klein und sehr leicht baut. Der erfindungsgemäß zum Antrieb der Steinwendeeinheit eingesetzte Drehantrieb muss nicht die oszillierende Bewegung des Finishsteins und der Steinwendeeinheit mitmachen, so dass die erfindungsgemäße Steinwendeeinheit erheblich leichter baut und damit auch nur geringere Massenkräfte verursacht, wenn sie während der Bearbeitung in eine oszillierende Bewegung versetzt wird. Dadurch wird auch Antriebsleistung eingespart, was sich erheblich auf die Einsatzbereiche und die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Finishmaschine auswirkt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Steinwendeeinheit drehbar gelagert und umfasst eine steuerbare Klemmeinrichtung. Dadurch ist es möglich, bei gelöster Klemmeinrichtung zu Zeiten, in denen kein Werkstück bearbeitet wird, den Drehantrieb der Werkstückaufnahme mit der Steinwendeeinheit zu koppeln und durch geeignete Ansteuerung des Drehantriebs der Werkstückaufnahme die Steinwendeeinheit so weit zu drehen, dass der gewünschte Finishstein in eine Bearbeitungsposition gelangt.
  • Anschließend wird die Steinwendeeinheit wieder geklemmt, indem die steuerbare Klemmeinrichtung entsprechend angesteuert wird, so dass während der Bearbeitung des Werkstücks die Steinwendeeinheit sich nicht verdrehen kann und somit der gewünschte Finishstein im Eingriff mit dem zu bearbeitenden Werkstück bleibt.
  • Eine erste erfindungsgemäße schaltbaren und steuerbaren Kopplung zwischen Drehantrieb der Werkstückaufnahme und der Steinwendeeinheit sieht vor, dass der Drehantrieb ein erstes Zahnrad, bevorzugt ein erstes Stirnrad umfasst, dass die Steinwendeeinheit ein zweites Zahnrad, bevorzugt ein zweites Stirnrad, umfasst, und dass die Kopplung von Drehantrieb und Steinwendeeinheit dadurch erfolgt, dass erstes Zahnrad und zweites Zahnrad in Eingriff miteinander gebracht werden.
  • Durch diese erfindungsgemäße starre Kopplung kann der Drehwinkel, um den die Steinwendeeinheit gedreht wird, direkt über eine Winkelerfassung des Drehantriebs der Werkstückaufnahme beziehungsweise der Werkstückaufnahme ermittelt werden. Somit kann auch ein Drehwinkelsensor der Werkstückaufnahme für die Positionierung der Steinwendeeinheit herangezogen werden. Alternativ ist es natürlich auch möglich, in der Steinwendeeinheit einen gesonderten Drehwinkelsensor vorzusehen, so dass die Position der Steinwendeeinheit unabhängig von dem Ausgangssignal eines Drehwinkelsensors des Drehantriebs der Werkstückaufnahme bestimmbar ist.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können der Drehantrieb und die Steinwendeeinheit mittels einer Klauenkupplung miteinander gekoppelt werden.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, einen Reibradantrieb, das heißt eine kraftschlüssige Kopplung zwischen Drehantrieb und Steinwendeeinheit bei Bedarf herzustellen. Dies kann auf einfache Weise beispielsweise mit einem gummibeschichteten Laufring am Drehantrieb erfolgen, der sich gegen eine entsprechende zylindrische Oberfläche der Steinwendeeinheit gedrückt wird.
  • Wenn die Steinwendeeinheit einen gesonderten Drehwinkelsensor hat, dann ist eine starre Kopplung zwischen Drehantrieb und Steinwendeeinheit nicht erforderlich. Auftretender Schlupf zwischen Drehantrieb und Steinwendeeinheit ist dann ohne Belang, da die Ansteuerung des Drehantriebs der Werkstückaufnahme erst dann unterbrochen wird, wenn die Steinwendeeinheit die gewünschte Position erreicht hat. Diese Position wird über den eigenen Drehwinkelsensor der Steinwendeeinheit eindeutig und mit ausreichend hoher Genauigkeit erfasst.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Wechseln eines mit einem bearbeitenden Werkstücks in Eingriff bringbaren Finishstein, einer Finishmaschine, wobei mindestens zwei Finishsteine auf einer Steinwendeeinheit befestigt sind, wobei das oder die zu bearbeitenden Werkstücke auf einer Werkstückaufnahme gespannt sind und wobei die Werkstückaufnahme von einem steuerbaren Drehantrieb antreibbar ist, und wobei die Steinwendeeinheit mit dem Drehantrieb der Werkstückaufnahme koppelbar ist, durch folgende Verfahrensschritte gelöst:
  • Koppeln von Steinwendeeinheit und Drehantrieb, Ansteuern des Drehantriebs der Werkstückaufnahme, so dass ein zweiter Finishstein die Position eines ersten Finishsteins einnimmt.
  • Diesem Verfahren liegen die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Finishmaschine beschriebenen Vorteile zugrunde, so dass, um Wiederholungen zu vermeiden, auf das zuvor Gesagte verwiesen wird.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Bearbeitung des oder der auf der Werkstückaufnahme gespannten Werkstücke unterbrochen, während die Steinwendeeinheit mit dem Drehantrieb gekoppelt ist.
  • Dadurch können die Finishsteine ohne das Werkstück zu berühren, in die gewünschte Position bewegt werden.
  • Um zu vermeiden, dass während der Bearbeitung des Werkstücks sich die Steinwendeeinheit relativ zum Werkstück verdreht, wird die Steinwendeeinheit während der Bearbeitung des oder der Werkstücke fixiert beziehungsweise geklemmt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach in eine bereits vorhandene numerische Steuerung der Werkzeugmaschine integrierbar und kann auch mehr als zwei Finishsteine umfassen. Wenn nämlich die Finishbearbeitung in drei Schritten erfolgt, kann nacheinander ein erster Finishstein, ein zweiter Finishstein und für die Endbearbeitung ein dritter Finishstein in Eingriff mit dem zu bearbeitenden Werkstück gebracht werden, wobei jeweils das o. g. erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
  • In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Finishmaschine in einer Seitenansicht und in einer Ansicht von oben und
    Figur 2
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Finishmaschine.
  • In der Figur 1a ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Finishmaschine schematisch und auf das Wesentliche reduziert in einer Seitenansicht dargestellt. Die Finishmaschine umfasst eine Werkstückaufnahme 1, auf der ein Werkstück 3 gespannt ist. Beispielhaft ist das Werkstück 3 als zylindrischer Ring ausgebildet, dessen äußere Mantelfläche durch Superfinishen feinbearbeitet werden.
  • Die Werkstückaufnahme 1 ist mit einem Drehantrieb 5 gekoppelt, der eine Drehung der Werkstückaufnahme 1 und des darauf gespannten Werkstücks 3 um eine Drehachse 7 ermöglicht. Der Drehantrieb 5 ist über elektrische Leitungen mit einem Steuergerät (nicht dargestellt) der Finishmaschine gekoppelt und wird den Erfordernissen der Finishbearbeitung entsprechend angesteuert. In den Drehantrieb 5 ist ein nicht dargestellter Drehwinkelsensor integriert, der in die Steuerung der Finishmaschine eingebunden ist.
  • An dem in Figur 1a unteren Ende der Werkstückaufnahme 1 ist ein erstes Zahnrad in Form eines Stirnrads 9 drehfest mit der Werkstückaufnahme 1 verbunden. Dies bedeutet, dass das erste Stirnrad 9 die Drehbewegung der Werkstückaufnahme 1 beziehungsweise des Drehantriebs 5 mitmacht. Auf der in Figur 1a rechten Seite des Werkstücks 3 ist eine Steinwendeeinheit 11 dargestellt. Die Steinwendeeinheit 11 ist drehbar in Lagern 13 gelagert. Die Lager 13 können beispielsweise als Rillenkugellager oder Kegelrollenlager ausgebildet sein können.
  • Des Weiteren weist die Steinwendeeinheit 11 eine steuerbare Klemmeinrichtung auf, die in Figur 1a nicht dargestellt ist. Diese Klemmeinrichtung kann beispielsweise in Form einer Backenbremse als kraftschlüssige Klemmeinrichtung oder als formschlüssige Klemmeinrichtung mit Hilfe eines radial ein- und ausfahrbaren Arretierstifts ausgebildet sein, der in entsprechenden Nuten beziehungsweise Vertiefungen (nicht dargestellt) der Achse 15 der Steinwendeeinheit 11 einfahrbar ist. Unterhalb der Lager 13 sind an der Steinwendeeinheit 11 ein erster Finishstein 17 und ein zweiter Finishstein 19 angeordnet. Die Anordnung der Finishsteine 17 und 19 ist aus der Draufsicht gemäß Figur 1b) besser zu erkennen.
  • Aus der Draufsicht gemäß Figur 1b) wird deutlich, dass der zweite Finishstein 19 in Eingriff mit dem Werkstück 3 bringbar ist, wenn die Steinwendeeinheit 11 um 180° gedreht wird.
  • Zu diesem Zweck ist am in Figur 1a unteren Ende der Steinwendeeinheit 11 ein zweites Zahnrad angeordnet, welches als Stirnrad 21 ausgebildet ist. Die Teilkreisdurchmesser des ersten Zahnrads 9 und des zweiten Zahnrads 21 sowie der Abstand zwischen der Drehachse 7 des Drehantriebs 1 und der Drehachse 23 der Steinwendeeinheit 11 sind so aufeinander abgestimmt, dass das erste Zahnrad 9 und das zweite Zahnrad 21 miteinander in Eingriff gelangen, wenn die Steinwendeeinheit 11 in Richtung der Y-Achse abgesenkt wird, bis sich das erste Zahnrad 9 und das zweite Zahnrad 21 auf gleicher Höhe befinden. Durch die Verschiebung bzw. Bewegung der Steinwendeeinheit 11 in Richtung der negativen Y-Achse relativ zum Drehantrieb 1 und zum Werkstück 3 ist auch gewährleistet, dass die Finishsteine 17 und 19 sich nicht im Eingriff mit der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks 3 befinden, wenn die Zahnräder 9 und 21 im Eingriff sind.
  • Wenn die Zahnräder 9 und 21 im Eingriff sind, wird erfindungsgemäß der Drehantrieb 5 so angesteuert, dass die Steinwendeeinheit 11 bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel um 180° gedreht wird, so dass der erste Finishstein 17 und der zweite Finishstein 19 ihre Position relativ zum Werkstück 3 tauschen. Anschließend wird die Steinwendeeinheit wieder mit der nicht dargestellten Klemmeinrichtung arretiert und in Richtung der positiven Y-Achse in Figur 1a nach oben in Richtung der Y-Achse verfahren, bis der zweite Finishstein 19 in Eingriff mit der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks 3 bringbar ist.
  • Das Anfahren des zweiten Finishsteins 19 an das Werkstück 3 erfolgt dann in herkömmlicher Weise durch eine entsprechende Bewegung der Steinwendeeinheit in Richtung der negativen X-Achse.
  • Schon aus der Darstellung gemäß der Figuren 1a) und 1b) wird deutlich, dass die erfindungsgemäße Steinwendeeinheit 11 sehr einfach, platzsparend und leicht aufgebaut sein kann. Dies ist insbesondere deshalb von besonderem Vorteil, da die Steinwendeeinheit 11 beziehungsweise der in Eingriff mit dem Werkstück 3 befindliche Finishstein 17 oder 19 bei der Bearbeitung des Werkstücks 3 eine oszillierende Bewegung in Richtung der Y-Achse ausführen muss, um das für das Superfinishen charakteristische Schliffbild zu erzeugen.
  • Je leichter die Steinwendeeinheit ist, desto geringer sind die Kräfte, die benötigt werden, um die Steinwendeeinheit 11 in die gewünschte oszillierende Bewegung zu versetzen. Gleichzeitig werden die Massenkräfte reduziert, was sich ebenfalls positiv auf die Bearbeitungsqualität des Werkstücks 3 auswirkt.
  • Es versteht sich von selbst, dass anstelle der in Figur 1 beschriebenen formschlüssigen Kopplung zwischen Drehantrieb 5 und Steinwendeeinheit 11 auch eine kraftschlüssige Kopplung beispielsweise über ein gummiertes Reibrad (nicht dargestellt) möglich ist. In aller Regel wird an dem Schaft 15 der Steinwendeeinheit 11 ein Drehwinkelsensor vorgesehen, so dass unabhängig vom Schlupf zwischen dem Reibrad des Drehantriebs 5 und der Steinwendeeinheit 11 die genaue Position der Steinwendeeinheit beziehungsweise der Finishsteine 17 und 19 von der Maschinensteuerung erkannt werden kann.
  • In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Finishsteine dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Steinwendeeinheit im Inneren des zylindrischen Werkstücks 3 angeordnet und wird so relativ zum Drehantrieb 5 positioniert, dass die Drehachse 7 des Drehantriebs 5 und die Drehachse 20 der Steinwendeeinheit koaxial zueinander verlaufen. Dann wird die Steinwendeeinheit in Richtung der negativen Y-Achse so weit nach unten in Richtung des Drehantriebs beziehungsweise der Werkstückaufnahme 1 abgesenkt, bis eine formschlüssige Verbindung zwischen Drehantrieb 5 beziehungsweise Werkstückaufnahme 1 und der Steinwendeeinheit 11 hergestellt ist. In dem in Figur 2a) und b) dargestellten Ausführungsbeispiel ist dazu in der Werkstückaufnahme 1 ein radial angeordneter Vorsprung 23 vorgesehen, der mit einer entsprechend geformten Nut 25 am unteren Ende der Steinwendeeinheit 11 in der Art einer Klauenkupplung zusammenwirkt. Selbstverständlich ist es auch hier möglich, anstelle einer formschlüssigen Kopplung von Steinwendeeinheit 11 und Drehantrieb 5 eine kraftschlüssige Kopplung mit Hilfe einer Reibfläche herzustellen.
  • Nach erfolgter Verdrehung der Steinwendeeinheit 11 wird diese wieder in Richtung der positiven Y-Achse nach oben angehoben, so dass die Kopplung zwischen Drehantrieb 5 beziehungsweise Werkstückaufnahme 1 einerseits und Steinwendeeinheit 11 aufgehoben wird. Anschließend wird einer der beiden Finishsteine 17, 19 gegen die in Eingriff mit der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks 3 gebracht. Nach Aufheben der Kopplung von Drehantrieb 5 und Steinwendeeinheit wird die Steinwendeeinheit wieder geklemmt beziehungsweise arretiert. Anschließend wird der gewünschte Finishstein 17 oder 19 in Eingriff mit der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks 3 gebracht.

Claims (8)

  1. Finishmaschine mit mindestens zwei Finishsteinen (17, 19), wobei die Finishsteine (17, 19) auf einer Steinwendeeinheit (11) befestigt sind, und wobei die Steinwendeeinheit (11) einen der Finishsteine (17, 19) so positioniert, dass er in Eingriff mit dem zu bearbeitenden Werkstück (3) bringbar ist, wobei das oder die zu bearbeitenden Werkstücke (3) auf einer Werkstückaufnahme (1) gespannt sind, und wobei die Werkstückaufnahme (1) von einen steuerbaren Drehantrieb (5) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steinwendeeinheit (11) mit dem Drehantrieb (5) der Werkstückaufnahme (1) koppelbar ist.
  2. Finishmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steinwendeeinheit (11) drehbar gelagert (13) ist.
  3. Finishmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steinwendeeinheit (11) eine lösbare Klemmeinrichtung umfasst.
  4. Finishmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (5) ein erstes Zahnrad, bevorzugt ein erstes Stirnrad (9), umfasst, dass die Steinwendeeinheit (11) ein zweites Zahnrad, bevorzugt ein zweites Stirnrad (21), umfasst, und dass die Kopplung von Drehantrieb (5) und Steinwendeeinheit (11) dadurch erfolgt, dass erstes Zahnrad (9) und zweites Zahnrad (21) in Eingriff miteinander gebracht werden.
  5. Finishmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (5) und die Steinwendeeinheit (11) mittels einer Klauenkupplung (23, 25) miteinander koppelbar sind.
  6. Verfahren zum Wechseln eines mit einem zu bearbeitenden Werkstück (3) in Eingriff bringbaren Finishsteins (17, 19) einer Finishmaschine, wobei mindestens zwei Finishsteine (17, 19) auf einer Steinwendeeinheit (11) befestigt sind, wobei das oder die zu bearbeitenden Werkstücke (3) auf einer Werkstückaufnahme (3) gespannt sind, und wobei die Werkstückaufnahme (3) von einen steuerbaren Drehantrieb (5) antreibbar ist, und wobei die Steinwendeeinheit (11) mit dem Drehantrieb (5) der Werkstückaufnahme (1) koppelbar ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte
    Koppeln von Steinwendeeinheit (11) und Drehantrieb (5),
    Ansteuern des Drehantriebs (5), so dass ein zweiter Finishstein (19) die Position eines ersten Finishsteins (17) einnimmt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung des oder der auf der Werkzeugaufnahme (1) gespannten Werkstücke (3) unterbrochen wird, während die Steinwendeeinheit (11) mit dem Drehantrieb (5) gekoppelt ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steinwendeeinheit (11) während der Bearbeitung des oder der auf der Werkzeugaufnahme (1) gespannten Werkstücke (3) fixiert und/oder geklemmt ist.
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