EP2596907A1 - Device for finishing a surface of a bent workpiece - Google Patents

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EP2596907A1
EP2596907A1 EP11191013.9A EP11191013A EP2596907A1 EP 2596907 A1 EP2596907 A1 EP 2596907A1 EP 11191013 A EP11191013 A EP 11191013A EP 2596907 A1 EP2596907 A1 EP 2596907A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
finishing tool
tool holder
finishing
connecting rod
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11191013.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel Sonntag
Markus Müller
Martin Seger
Walter Armbruster
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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Filing date
Publication date
Application filed by Supfina Grieshaber GmbH and Co KG filed Critical Supfina Grieshaber GmbH and Co KG
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Priority to CN201210496259.0A priority patent/CN103128644B/en
Publication of EP2596907A1 publication Critical patent/EP2596907A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • 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
    • B24B19/06—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 for grinding races, e.g. roller races
    • 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

  • circular oscillators known from Applicant's "Race 717" machine tools can be used.
  • a radially outwardly of the workpiece to be machined arranged pivot arm is provided, which engages over a ring cross section of a workpiece to be machined by means of a U-shaped bracket, so that at a free end of the bracket held finishing tool can be brought into operative contact with a radially inwardly facing workpiece surface.
  • This design also allows the machining of workpiece surfaces with small radii of curvature.
  • the virtual pivot axis is aligned with a center of curvature or a center of curvature of a workpiece surface to be machined and / or with a curvature center axis of a curved effective surface of the finishing tool or at least substantially aligned, in particular with a deviation of at most 1 mm.
  • the drive device comprises a drive element which drives the finish tool holder along a drive track running concentrically to the guide track. This makes it possible to use the drive means to provide a pivotal position of the finish tool holder along the curved guideway.
  • a distance adjusting device for adjusting a distance between the rotational axis of a rotary drive of the eccentric drive and the virtual pivot axis of the finishing tool holder.
  • the distance setting device allows, for example, the setting of a basic position of the finishing tool holder.
  • the Abstandseinstell Marie is not only used to set up a workpiece machining, but to produce the actual oscillating pivoting movement or for generating a low-frequency movement, which is superimposed on the higher-frequency oscillation movement of the finishing tool ("overlay stroke").
  • a particularly precise guidance of the sheet rail results when the guide elements are in the form of rollers. If a guide element with respect to the curved rail radially inward and two guide elements are arranged radially outwardly relative to the sheet rail, results in a particularly stable arrangement.
  • a device for finish machining a workpiece is designated in the drawing as a whole by the reference numeral 10.
  • the device 10 has a carrier 12 which, in particular, can be fastened, for example, to a cross slide or a robot arm with an upper end in relation to the direction of gravity, and thus can be positioned freely in space.
  • Guiding elements 14, in particular in the form of rollers 16, 18, 20, are provided on support 12, in particular on a lower end of support 12 with respect to the direction of gravity.
  • the rollers 16, 18, 20 are fixed relative to the carrier 12, but rotatably arranged about mutually parallel axes.
  • rollers 16 and 18 are arranged radially outward with respect to a curved rail 22; the roller 20 is disposed radially inwardly relative to the sheet bar 22.
  • the bow rail is recorded between the rollers 16, 18 and 20 without play.
  • the curved rail 22 and the guide elements 14 together form a guide device 54 for guiding the finishing tool holder 26 relative to the carrier 12.
  • the virtual pivot axis 60 is aligned with the center of curvature axis or the center of curvature of a workpiece surface to be machined.
  • the center axis of curvature 32 of the finishing tool 28 also aligns with the virtual pivot axis 60.
  • the connecting rod 50 can also in a bottom dead center (see FIG. 3 ), which corresponds to a lower reversal position of the finish tool holder 26.

Abstract

The device (10) has a driving device (52) generating oscillating pivoting movement of a finishing tool holder (26) to hold a finishing tool (28). The holder is guided at a guiding device (54) in a pivotable manner around a virtual pivot axis, where the guiding device defines a curved guide track (24). The driving device has a driving element (36) i.e. connecting rod (38), that drives the holder along a drive path (58), where the path runs concentric to the track. The driving element is driven by a linear drive (57), and the guiding device has an arc rail (22) connected with the holder.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Finishbearbeitung einer gekrümmten Werkstückoberfläche, umfassend eine Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer oszillierenden Schwenkbewegung eines Finishwerkzeughalters zum Halten eines Finishwerkzeugs.The invention relates to a device for finishing a curved workpiece surface, comprising a drive device for generating an oscillating pivoting movement of a finishing tool holder for holding a finishing tool.

Die finishende Bearbeitung eines Werkstücks ist ein auch als "Superfinishen" oder "Feinstbearbeitungsverfahren" bezeichnetes Verfahren zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstücks. Bei diesem Verfahren wird ein abrasiv wirkendes Finishwerkzeugs, beispielsweise ein Finishstein oder ein Finishband, auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche gedrückt. Dabei rotiert die zu bearbeitende Werkstückoberfläche. Der Rotation der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche wird eine oszillierende Bewegung überlagert, bei welcher sich das Finishwerkzeug und die zu bearbeitende Werkstückoberfläche in zu der Rotationsachse parallelen oder geneigten Richtungen relativ zueinander bewegen.Finish finishing of a workpiece is a method of surface machining a workpiece, also referred to as "superfinishing" or "microfinishing". In this method, an abrasive finishing tool, such as a finishing stone or a finishing tape, is pressed onto the workpiece surface to be machined. The workpiece surface to be machined rotates. The rotation of the processed Workpiece surface is superimposed on an oscillating movement, in which the finishing tool and the workpiece surface to be machined move relative to each other in directions parallel or inclined to the rotation axis.

Die finishende Bearbeitung von Werkstücken wird auch zur Bearbeitung von im Profil gekrümmten Werkstückoberflächen genutzt. Beispiele für Werkstücke mit solchen Werkstückoberflächen sind Wälzlagerringe oder Wälzlagerkörper. Gekrümmte Werkstückoberflächen werden mittels Finishwerkzeugen, insbesondere mittels Finishsteinen, bearbeitet, die um eine Schwenkachse hin- und herverschwenkt werden. Hierzu wird eine Antriebseinrichtung verwendet, die eine Antriebsbewegung erzeugt, welche mittels einer Getriebeeinrichtung in eine Schwenkbewegung des Finishwerkzeugs übersetzt wird. Vorrichtungen dieser Art werden auch als "Kreisschwinger" bezeichnet.The finishing machining of workpieces is also used to machine profile surfaces that are curved in profile. Examples of workpieces with such workpiece surfaces are roller bearing rings or bearing bodies. Curved workpiece surfaces are processed by means of finishing tools, in particular by means of finishing stones, which are pivoted back and forth about a pivot axis. For this purpose, a drive device is used, which generates a drive movement, which is translated by means of a transmission device into a pivoting movement of the finishing tool. Devices of this type are also referred to as "circular oscillators".

Bei beispielsweise aus der DE 10 2008 046 451 A1 bekannten Kreisschwingern besteht das Problem, dass im Profil gekrümmte, kleine Krümmungsradien aufweisende und nach radial innen weisende Werkstückoberflächen nicht hergestellt werden können, da die Antriebseinrichtung des Finishwerkzeughalters einen zu großen Bauraum beansprucht.For example, from the DE 10 2008 046 451 A1 known circular oscillators has the problem that in the profile curved, small radii of curvature having and pointing radially inward workpiece surfaces can not be produced because the drive means of the finish tool holder takes up too much space.

Zur Lösung dieses Problems können Kreisschwinger verwendet werden, die durch Werkzeugmaschinen des Typs "Race 717" der Anmelderin bekannt geworden sind. Bei diesen Kreisschwingern ist ein radial außerhalb des zu bearbeitenden Werkstücks angeordneter Schwenkarm vorgesehen, welcher mittels eines U-förmigen Bügels einen Ringquerschnitt eines zu bearbeitenden Werkstücks übergreift, sodass ein an einem freien Ende des Bügels gehaltenes Finishwerkzeug in Wirkkontakt mit einer nach radial innen weisenden Werkstückoberfläche gebracht werden kann. Diese Konstruktion erlaubt auch die Bearbeitung von Werkstückoberflächen mit kleinen Krümmungsradien.To solve this problem, circular oscillators known from Applicant's "Race 717" machine tools can be used. In these circular oscillators, a radially outwardly of the workpiece to be machined arranged pivot arm is provided, which engages over a ring cross section of a workpiece to be machined by means of a U-shaped bracket, so that at a free end of the bracket held finishing tool can be brought into operative contact with a radially inwardly facing workpiece surface. This design also allows the machining of workpiece surfaces with small radii of curvature.

Bei den Kreisschwingern der Werkzeugmaschinen des Typs "Race 717" besteht jedoch das Problem, dass mit zunehmender Größe eines zu bearbeitenden Werkstücks (also beispielsweise mit zunehmendem Nenndurchmesser eines Lageraußenrings, dessen nach radial innen weisende Lauffläche bearbeitet werden soll), der U-förmige Bügel entsprechend vergrößert werden muss, um ein kollisionsfreies Übergreifen eines Ringquerschnitts zu ermöglichen. Diese Vergrößerung geht mit einer entsprechenden Vergrößerung der während der Oszillationsbewegung schwingenden Massen einher. Dies geht zu Lasten einer Genauigkeit der Finishbearbeitung und hat außerdem zur Folge, dass die Oszillationsfrequenz des Finishwerkzeugs auf relativ niedrige Werte begrenzt ist, sodass sich die Werkstück-Bearbeitungszeiten verlängern.In the circular oscillators of the machine tools of the "Race 717", however, there is the problem that with increasing size of a workpiece to be machined (ie, for example, with increasing nominal diameter of a bearing outer ring whose radially inwardly facing tread is to be processed), the U-shaped bracket accordingly must be increased in order to allow a collision-free overlap of a ring cross-section. This enlargement is accompanied by a corresponding increase in the masses oscillating during the oscillatory movement. This is at the expense of accuracy of finish machining, and also results in the oscillation frequency of the finishing tool being limited to relatively low values, thus increasing workpiece machining times.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Finishbearbeitung zu schaffen, mit welcher zumindest ein Teil der vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden werden kann.Proceeding from this, the present invention has the object to provide a device for finish machining, with which at least part of the disadvantages described above can be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Finishwerkzeughalter um eine virtuelle Schwenkachse verschwenkbar an einer Führungseinrichtung geführt ist, welche eine gekrümmte Führungsbahn definiert.This object is achieved in that the finishing tool holder is guided pivotably about a virtual pivot axis on a guide device which defines a curved guide track.

Bei der erfindungsgemäßen Finishvorrichtung ist vorgesehen, eine Schwenkachse nicht körperlich zu realisieren, sondern virtuell bereitzustellen, indem der Finishwerkzeughalter mittels einer Führungseinrichtung entlang einer gekrümmten Führungsbahn geführt wird.In the finishing device according to the invention is provided not physically realize a pivot axis, but to provide virtually by the finishing tool holder is guided by a guide means along a curved guide track.

Im Vergleich zu einem Kreisschwinger gemäß DE 10 2008 046 451 A1 können auch Werkstückoberflächen mit im Profil gekrümmten, kleinen Krümmungsradien, welche nach radial innen weisen, bearbeitet werden, da bei der erfindungsgemäßen Finishvorrichtung kein Bauraum für eine körperlich realisierte Schwenkachse beansprucht wird.Compared to a circular oscillator according to DE 10 2008 046 451 A1 can also workpiece surfaces with curved in profile, small radii of curvature, which point radially inward, are processed, since in the finishing device according to the invention no space for a physically realized pivot axis is claimed.

Im Unterschied zu den durch die Werkzeugmaschine des Typs "Race 717" bekannt gewordenen Kreisschwingern ist es möglich, den Finishwerkzeughalter nicht aus einem Raum radial außerhalb eines ringförmigen Werkstücks anzutreiben, sondern einen Bauraum oberhalb und/oder innerhalb eines zu bearbeitenden Werkstücks nutzen zu können. Auf diese Weise kann die Antriebseinrichtung sehr viel kompakter und steifer ausgelegt werden, sodass auch bei großen Werkstücken ein Betrieb der Vorrichtung mit hohen Oszillationsfrequenzen bei gleichzeitig hoher Genauigkeit ermöglicht wird.In contrast to the circular oscillators disclosed by the machine tool of the "Race 717" type, it is not possible to drive the finishing tool holder from a space radially outside of an annular workpiece, but to be able to use a construction space above and / or within a workpiece to be machined. In this way, the drive device can be designed much more compact and stiffer, so that even with large workpieces operation of the device with high oscillation frequencies at the same time high accuracy is possible.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die virtuelle Schwenkachse mit einer Krümmungsmittelachse oder einem Krümmungsmittelpunkt einer zu bearbeitenden Werkstückoberfläche und/oder mit einer Krümmungsmittelachse einer gekrümmten Wirkfläche des Finishwerkzeugs fluchtet oder zumindest im Wesentlichen fluchtet, inbesondere mit einer Abweichung von höchstens 1 mm. Dies hat den Vorteil, dass ein besonders hoher Anteil der Wirkfläche mit der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche in einem abrasiv wirkenden Kontakt steht. Hierdurch können Werkstückoberflächen mit kleinen Krümmungsradien und hohen Abtragsraten finishend bearbeitet werden.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the virtual pivot axis is aligned with a center of curvature or a center of curvature of a workpiece surface to be machined and / or with a curvature center axis of a curved effective surface of the finishing tool or at least substantially aligned, in particular with a deviation of at most 1 mm. This has the advantage that a particularly high proportion of the effective area with the workpiece surface to be machined is in an abrasive contact. As a result, workpiece surfaces with small radii of curvature and high removal rates can be finished finishing.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung ein Antriebselement umfasst, welches den Finishwerkzeughalter entlang einer konzentrisch zu der Führungsbahn verlaufenden Antriebsbahn antreibt. Dies ermöglicht es, die Antriebseinrichtung zu verwenden, um eine Schwenklage des Finishwerkzeughalters entlang der gekrümmmten Führungsbahn vorzugeben.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the drive device comprises a drive element which drives the finish tool holder along a drive track running concentrically to the guide track. This makes it possible to use the drive means to provide a pivotal position of the finish tool holder along the curved guideway.

Ein besonders kompakter Aufbau der Antriebseinrichtung ergibt sich, wenn die Antriebsbahn zwischen der virtuellen Schwenkachse und der Führungsbahn angeordnet ist.A particularly compact construction of the drive device results when the drive track is arranged between the virtual pivot axis and the guide track.

Eine besonders schlanke und kompakte Antriebseinrichtung kann bereitgestellt werden, wenn das Antriebselement in Form eines Pleuels ausgebildet ist.A particularly slim and compact drive device can be provided if the drive element is designed in the form of a connecting rod.

Das Pleuel ist vorzugsweise mittels eines Exzenterantriebs angetrieben, sodass zur Erzeugung einer bogenförmigen Antriebsbahn ein Drehantrieb verwendet werden kann.The connecting rod is preferably driven by means of an eccentric drive, so that a rotary drive can be used to produce an arcuate drive track.

Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es auch möglich, einen Linearantrieb zum Antrieb des Pleuels zu verwenden.Alternatively or additionally, it is also possible to use a linear drive to drive the connecting rod.

Ferner ist es bevorzugt, wenn eine Abstandseinstelleinrichtung zur Einstellung eines Abstands zwischen der Drehachse eines Drehantriebs des Exzenterantriebs und der virtuellen Schwenkachse des Finishwerkzeughalters vorgesehen ist. Die Abstandseinstelleinrichtung ermöglicht beispielsweise die Einstellung einer Grundstellung des Finishwerkzeughalters.Furthermore, it is preferred if a distance adjusting device is provided for adjusting a distance between the rotational axis of a rotary drive of the eccentric drive and the virtual pivot axis of the finishing tool holder. The distance setting device allows, for example, the setting of a basic position of the finishing tool holder.

Es ist auch möglich, dass die Abstandseinstelleinrichtung nicht nur zur Einrichtung einer Werkstückbearbeitung verwendet wird, sondern zur Erzeugung der eigentlichen oszillierenden Schwenkbewegung oder zur Erzeugung einer niedrigfrequenten Bewegung, welche der höherfrequenten Oszillationsbewegung des Finishwerkzeugs überlagert wird ("Überlagerungshub").It is also possible that the Abstandseinstelleinrichtung is not only used to set up a workpiece machining, but to produce the actual oscillating pivoting movement or for generating a low-frequency movement, which is superimposed on the higher-frequency oscillation movement of the finishing tool ("overlay stroke").

Zusätzlich oder alternativ hierzu können die vorstehend anhand der Abstandseinstelleinrichtung erläuterten Vorteile auch durch eine Längeneinstelleinrichtung zur Einstellung der Länge des Pleuels erreicht werden. Eine solche Längeneinstelleinrichtung kann beispielsweise in Form einer pneumatischen oder hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildet sein.Additionally or alternatively, the advantages explained above with reference to the distance setting device can also be achieved by a length adjustment device for adjusting the length of the connecting rod. Such a length adjustment device may be formed, for example in the form of a pneumatic or hydraulic cylinder-piston unit.

Eine besonders stabile und präzise Führungseinrichtung kann mittels einer mit dem Finishwerkzeughalter oder mit einem Träger verbundenen Bogenschiene geschaffen werden.A particularly stable and precise guiding device can be created by means of a curved rail connected to the finishing tool holder or to a carrier.

Die Bogenschiene ist vorzugsweise mittels bezogen auf die Führungsbahn einander gegenüberliegenden Führungselementen geführt, sodass eine spielfreie Lagerung der Bogenschiene ermöglicht wird. Vorzugsweise sind die Führungselemente ortsfest, sodass sich lediglich die Bogenschiene mit dem Finishwerkzeughalter entlang der Führungsbahn oszillierend hin und her bewegt.The sheet rail is preferably guided by means of reference to the guide track opposite guide elements, so that a backlash-free storage of the sheet rail is made possible. Preferably, the guide elements are stationary, so that only the sheet rail moves with the finishing tool holder along the guide path oscillating back and forth.

Eine besonders präzise Führung der Bogenschiene ergibt sich, wenn die Führungselemente in Form von Rollen ausgebildet sind. Wenn ein Führungselement bezogen auf die Bogenschiene radial innen und zwei Führungselemente bezogen auf die Bogenschiene radial außen angeordnet sind, ergibt sich eine besonders stabile Anordnung.A particularly precise guidance of the sheet rail results when the guide elements are in the form of rollers. If a guide element with respect to the curved rail radially inward and two guide elements are arranged radially outwardly relative to the sheet rail, results in a particularly stable arrangement.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of preferred embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1
eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Finishbearbeitung eines Werkstücks in einer Zwischenstellung eines Finishwerkzeughalters;
Fig. 2
eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht in der Zwischenstellung des Finishwerkzeughalters und in einer oberen Umkehrlage des Finishwerkzeughalters; und
Fig. 3
eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht in der Zwischenstellung des Finishwerkzeughalters und in einer unteren Umkehrlage des Finishwerkzeughalters.
In the drawings show:
Fig. 1
an embodiment of a device for finish machining a workpiece in an intermediate position of a finishing tool holder;
Fig. 2
one of the Fig. 1 corresponding view in the intermediate position of the finish tool holder and in an upper reversal position of the finishing tool holder; and
Fig. 3
one of the Fig. 1 corresponding view in the intermediate position of the finishing tool holder and in a lower reversing position of the finishing tool holder.

Eine Vorrichtung zur Finishbearbeitung eines Werkstücks ist in der Zeichnung insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.A device for finish machining a workpiece is designated in the drawing as a whole by the reference numeral 10.

Die Vorrichtung 10 weist einen Träger 12 auf, welcher insbesondere mit einem bezogen auf die Schwerkraftrichtung oberen Ende beispielsweise an einem Kreuzschlitten oder einem Roboterarm befestigbar und somit frei im Raum positionierbar ist. An dem Träger 12, insbesondere an einem bezogen auf die Schwerkraftrichtung unteren Ende des Trägers 12, sind Führungselemente 14 insbesondere in Form von Rollen 16, 18, 20 vorgesehen. Die Rollen 16, 18, 20 sind bezogen auf den Träger 12 ortsfest, jedoch um zueinander parallele Achsen drehbar angeordnet.The device 10 has a carrier 12 which, in particular, can be fastened, for example, to a cross slide or a robot arm with an upper end in relation to the direction of gravity, and thus can be positioned freely in space. Guiding elements 14, in particular in the form of rollers 16, 18, 20, are provided on support 12, in particular on a lower end of support 12 with respect to the direction of gravity. The rollers 16, 18, 20 are fixed relative to the carrier 12, but rotatably arranged about mutually parallel axes.

Die Rollen 16 und 18 sind bezogen auf eine Bogenschiene 22 radial außen angeordnet; die Rolle 20 ist bezogen auf die Bogenschiene 22 radial innen angeordnet. Die Bogenschiene ist zwischen den Rollen 16, 18 und 20 spielfrei aufgenommen.The rollers 16 and 18 are arranged radially outward with respect to a curved rail 22; the roller 20 is disposed radially inwardly relative to the sheet bar 22. The bow rail is recorded between the rollers 16, 18 and 20 without play.

Die Bogenschiene 22 ist gekrümmt und gibt eine der Krümmung entsprechende Führungsbahn 24 vor. Die Bogenschiene 22 ist mit einem Finishwerkzeughalter 26 zum Halten eines Finishwerkzeug 28 verbunden.The curved rail 22 is curved and defines a curved track 24 corresponding to the curvature. The bow rail 22 is connected to a finishing tool holder 26 for holding a finishing tool 28.

Bei einer alternativen, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform ist die Bogenschiene 22 mit dem Träger 12 verbunden, wobei die Führungselemente 14 an dem Finishwerkzeughalter 26 angeordnet sind.In an alternative embodiment, not shown in the drawing, the sheet rail 22 is connected to the carrier 12, wherein the guide elements 14 are arranged on the finishing tool holder 26.

Bei dem Finishwerkzeug 28 handelt es sich insbesondere um einen Finishstein. Das Finishwerkzeugs 28 weist eine gekrümmte Wirkfläche 30 auf, welche sich um eine Krümmungsmittelachse 32 erstreckt.The finishing tool 28 is in particular a finishing stone. The finishing tool 28 has a curved active surface 30, which extends around a curvature center axis 32.

An dem Finishwerkzeughalter 26 ist ein Antriebselement 36 in Form eines Pleuels 38 mittels eines Drehlagers 34 angelenkt.At the finishing tool holder 26, a drive element 36 in the form of a connecting rod 38 is articulated by means of a pivot bearing 34.

Das Pleuel 38 wirkt mit einem Exzenterantrieb 40 zusammen, welcher einen Drehantrieb 42 und eine Stelleinrichtung 44 zur Einstellung einer Exzentrizität 46 zwischen einer Drehachse 48 des Drehantriebs 42 und einer drehantriebsseitigen Pleuelachse 50 aufweist.The connecting rod 38 cooperates with an eccentric drive 40, which has a rotary drive 42 and an adjusting device 44 for setting an eccentricity 46 between a rotational axis 48 of the rotary drive 42 and a rotary drive-side connecting rod 50.

Der Exzenterantrieb 40, das Pleuel 38 und die Lagerung 34 bilden gemeinsam eine Antriebseinrichtung 52 zur Erzeugung einer Oszillationsbewegung des Finishwerkzeughalters 26 und des Finishwerkzeugs 28.The eccentric drive 40, the connecting rod 38 and the bearing 34 together form a drive device 52 for generating an oscillatory movement of the finish tool holder 26 and the finishing tool 28.

Die Bogenschiene 22 und die Führungselemente 14 bilden gemeinsam eine Führungseinrichtung 54 zur Führung des Finishwerkzeughalters 26 relativ zu dem Träger 12.The curved rail 22 and the guide elements 14 together form a guide device 54 for guiding the finishing tool holder 26 relative to the carrier 12.

Optional ist eine Abstandseinstelleinrichtung 56 (beispielsweise in Form eines Linearantriebs 57) vorgesehen, mittels welcher die Lage des Exzenterantriebs 40 entlang einer bezogen auf die Schwerkraftrichtung vertikalen Einstellachse 58 vorgebbar ist. Diese Lagevorgabe kann zur Vorgabe einer Winkelvoreinstellung des Finishwerkzeughalters 26, zur Erzeugung eines Überlagerungshubs oder auch zur Erzeugung der Oszillationsbewegung selbst verwendet werden.Optionally, a distance setting device 56 (for example in the form of a linear drive 57) is provided, by means of which the position of the eccentric drive 40 can be predetermined along a vertical adjustment axis 58 with respect to the direction of the gravitational force. This position specification can be used to specify an angle preset of the finish tool holder 26, to generate a superimposition stroke, or else to generate the oscillation movement itself.

Von einer in Figur 1 dargestellten Ausgangsstellung des Finishwerkzeughalters 26 ausgehend kann dieser in Richtung einer in Figur 2 mit gestrichelten Linien dargestellten oberen Umkehrlage bewegt werden, indem der Drehantrieb 42 um die Drehachse 48 bewegt wird, sodass sich die Pleuelachse 50 in Richtung eines in Figur 2 dargestellten oberen Totpunkts bewegt. Hierdurch bewegt sich das Lager 34 gemeinsam mit dem Finishwerkzeughalter 26 nach oben, und zwar entlang einer bogenförmigen Antriebsbahn 58, welche konzentrisch zu der Führungsbahn 24 verläuft. Hierdurch wird der Finishwerkzeughalter 26 um eine virtuelle Schwenkachse 60 verschwenkt.From one in FIG. 1 starting position of the finish tool holder 26 shown starting this can in the direction of a in FIG. 2 moved by dashed lines shown upper reversal position by the rotary drive 42 is moved about the rotation axis 48, so that the connecting rod 50 in the direction of an in FIG. 2 shown top dead center moves. As a result, the bearing 34 moves together with the finishing tool holder 26 upwards, along an arcuate drive path 58 which extends concentrically to the guide track 24. As a result, the finishing tool holder 26 is pivoted about a virtual pivot axis 60.

Vorzugsweise fluchtet die virtuelle Schwenkachse 60 mit der Krümmungsmittelachse oder dem Krümmungsmittelpunkt einer zu bearbeitenden Werkstückoberfläche. Sobald sich die Wirkfläche 30 des Finishwerkzeugs 28 der Krümmung der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche angepasst hat, fluchtet auch die Krümmungsmittelachse 32 des Finishwerkzeugs 28 mit der virtuellen Schwenkachse 60.Preferably, the virtual pivot axis 60 is aligned with the center of curvature axis or the center of curvature of a workpiece surface to be machined. As soon as the active surface 30 of the finishing tool 28 has adapted to the curvature of the workpiece surface to be machined, the center axis of curvature 32 of the finishing tool 28 also aligns with the virtual pivot axis 60.

Bei weiterer Drehung des Drehantriebs 42 um die Drehachse 48 oder bei einer entgegengesetzten Antriebsrichtung kann die Pleuelachse 50 auch in einen unteren Totpunkt (vergleiche Figur 3) verbracht werden, welche mit einer unteren Umkehrlage des Finishwerkzeughalters 26 korrespondiert.Upon further rotation of the rotary drive 42 about the axis of rotation 48 or in an opposite drive direction, the connecting rod 50 can also in a bottom dead center (see FIG. 3 ), which corresponds to a lower reversal position of the finish tool holder 26.

Bei in Drehrichtung durchgängigem Betrieb des Drehantriebs 42 wird der Finishwerkzeughalter 26 um die virtuelle Schwenkachse 60 zwischen den Umkehrlagen (vergleiche Figuren 2 und 3) hin und her verschwenkt.When the rotary drive 42 is operating continuously in the direction of rotation, the finishing tool holder 26 is moved about the virtual pivot axis 60 between the reversal positions (see FIG Figures 2 and 3 ) pivoted back and forth.

Zur Erzeugung eines Anpressdrucks zum Drücken der Wirkfläche 30 des Finishwerkzeugs 28 gegen eine zu bearbeitende, im Profil gekrümmte Werkstückoberfläche kann eine Andrückeinrichtung 62 vorgesehen sein, welche ein vorderes Ende des Finishwerkzeughalters 26 und somit das Finishwerkzeug 28 gegen die zu bearbeitende Werkstückoberfläche drückt. Die Andrückeinrichtung 62 kann auch als Nachstelleinrichtung verwendet werden, welche einen Verschleiß bzw. eine Verkürzung des Finishwerkzeugs ausgleicht.To generate a contact pressure for pressing the active surface 30 of the finishing tool 28 against a machined, curved in profile workpiece surface, a pressing device 62 may be provided which presses a front end of the finishing tool holder 26 and thus the finishing tool 28 against the workpiece surface to be machined. The pressing device 62 can also be used as an adjusting device, which compensates for a wear or a shortening of the finishing tool.

Claims (12)

Vorrichtung (10) zur Finishbearbeitung einer gekrümmten Werkstückoberfläche, umfassend eine Antriebseinrichtung (52) zur Erzeugung einer oszillierenden Schwenkbewegung eines Finishwerkzeughalters (26) zum Halten eines Finishwerkzeugs (28), dadurch gekennzeichnet, dass der Finishwerkzeughalter (26) um eine virtuelle Schwenkachse (60) verschwenkbar an einer Führungseinrichtung (54) geführt ist, welche eine gekrümmte Führungsbahn (24) definiert.Device (10) for finishing a curved workpiece surface, comprising a drive device (52) for generating an oscillating pivoting movement of a finishing tool holder (26) for holding a finishing tool (28), characterized in that the finishing tool holder (26) about a virtual pivot axis (60) is pivotally guided on a guide device (54) which defines a curved guide track (24). Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Schwenkachse (60) fluchtet mit einer Krümmungsmittelachse oder einem Krümmungsmittelpunkt einer zu bearbeitenden Werkstückoberfläche und/oder mit einer Krümmungsmittelachse (32) einer gekrümmten Wirkfläche (30) des Finishwerkzeugs (28).Device (10) according to claim 1, characterized in that the virtual pivot axis (60) is aligned with a center of curvature or a center of curvature of a workpiece surface to be machined and / or with a center of curvature axis (32) of a curved active surface (30) of the finishing tool (28). Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (52) ein Antriebselement (36) umfasst, welches den Finishwerkzeughalter (26) entlang einer konzentrisch zu der Führungsbahn (24) verlaufenden Antriebsbahn (58) antreibt.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device (52) comprises a drive element (36) which drives the finish tool holder (26) along a drive path (58) extending concentrically to the guide track (24). Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsbahn (58) zwischen der virtuellen Schwenkachse (60) und der Führungsbahn (24) angeordnet ist.Device (10) according to claim 3, characterized in that the drive track (58) between the virtual pivot axis (60) and the guide track (24) is arranged. Vorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (36) in Form eines Pleuels (38) ausgebildet ist.Device (10) according to claim 3 or 4, characterized in that the drive element (36) in the form of a connecting rod (38) is formed. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleuel (38) mittels eines Exzenterantriebs (40) angetrieben ist.Device (10) according to claim 5, characterized in that the connecting rod (38) by means of an eccentric drive (40) is driven. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleuel (38) mittels eines Linearantriebs (57) angetrieben ist.Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the connecting rod (38) by means of a linear drive (57) is driven. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abstandseinstelleinrichtung (56) zur Einstellung eines Abstands zwischen der Drehachse (48) eines Drehantriebs (42) des Exzenterantriebs (40) und der virtuellen Schwenkachse (60) des Finishwerkzeughalters (26) vorgesehen ist.Device (10) according to one of claims 5 to 7, characterized in that a Abstandseinstelleinrichtung (56) for adjusting a distance between the rotational axis (48) of a rotary drive (42) of the eccentric drive (40) and the virtual pivot axis (60) of the finishing tool holder (26) is provided. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längeneinstelleinrichtung zur Einstellung einer Länge des Pleuels (38) vorgesehen ist.Device (10) according to one of claims 5 to 8, characterized in that a length adjusting device is provided for adjusting a length of the connecting rod (38). Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (54) eine mit dem Finishwerkzeughalter (26) oder mit einem Träger (12) verbundene Bogenschiene (22) aufweist.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide device (54) has a bow rail (22) connected to the finishing tool holder (26) or to a carrier (12). Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenschiene (22) mittels bezogen auf die Führungsbahn (24) einander gegenüberliegenden Führungselementen (14) geführt ist.Device (10) according to claim 10, characterized in that the sheet rail (22) by means of the guide track (24) opposite guide elements (14) is guided. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (14) in Form von Rollen (16, 18, 20) ausgebildet sind.Apparatus according to claim 11, characterized in that the guide elements (14) in the form of rollers (16, 18, 20) are formed.
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