EP2755796A1 - Device and method for minimum quantity lubrication - Google Patents

Device and method for minimum quantity lubrication

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Publication number
EP2755796A1
EP2755796A1 EP12762261.1A EP12762261A EP2755796A1 EP 2755796 A1 EP2755796 A1 EP 2755796A1 EP 12762261 A EP12762261 A EP 12762261A EP 2755796 A1 EP2755796 A1 EP 2755796A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lubricant
coolant
housing
machining
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12762261.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ingo BALDERMANN
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.)
Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Original Assignee
Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bielomatik Leuze GmbH and Co KG filed Critical Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Publication of EP2755796A1 publication Critical patent/EP2755796A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042Devices for removing chips
    • B23Q11/0046Devices for removing chips by sucking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042Devices for removing chips
    • B23Q11/0057Devices for removing chips outside the working area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1038Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality
    • B23Q11/1046Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality using a minimal quantity of lubricant
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for minimum quantity lubrication in the machining of workpieces.
  • Such workpieces are usually made of a steel or iron material and must be machined for the purpose of shaping, for example milled, drilling, grinding, rotating and the like.
  • appropriate tools such as drills, cutters, turning tools, grinding wheels and the like are used.
  • DE 197 25 345 A1 and DE 10349 642 A1 a device for generating aerosol with a liquid line for a liquid flow and with a Transportgasieitung for a transport stream is described, with at least one injector, in the liquid stream and the transport gas stream are mixed into an aerosol, and with an aerosol line, the to a arranged in the range of a tool aerosol outlet leads, in particular in the form of a spray nozzle for delivery of the added aerosol.
  • the correspondingly generated aerosol is directed to the contact surface between the tool and workpiece targeted, in particular sprayed. This makes it possible with very small amounts of lubricant (here the aerosol) to cool the machining area (contact area between workpiece and tool) and to optimize the machining process.
  • the invention is based on the object to improve such a device or such a method that the required for the machining of the workpiece amount of coolant and the energy required for this is reduced at least constant quality of the machining point of the workpiece.
  • the lubricant and / or coolant after it has lubricated the processing point and / or cooled, is purposefully removed.
  • the lubricants and / or coolants in particular the aerosol
  • the processing point contact area between the workpiece and the tool.
  • it is purposefully discharged, so that only as much funds must be supplied as it is required for cooling or lubrication. Surrounding areas around the processing point are thus not acted upon by the agent and remain clean, so that the average amount can be significantly reduced.
  • the lubricant and / or coolant is collected by a cover surrounding the processing point.
  • a cover in the machining direction of the workpiece, at least the machining location and the surrounding areas surrounding the machining location, which extend in or against the direction of movement of the tool or of the workpiece, are provided by a cover.
  • This cover has the advantage that the supplied coolant and lubricant remains exactly in the processing area, so that this agent can not escape into the surrounding areas (in particular not into the areas directed transversely to the working plane). As a result, the amount of input can be significantly reduced and, consequently, the energy consumption can be significantly reduced.
  • vapors and abrasion main abrasion in the machining of the workpiece, but also the associated, but lower abrasion of the tool
  • vapors and abrasion can not get into the surrounding area of the processing site, as he targeted directly behind it with exit from the processing site removed, for example, can be sucked off.
  • the processing quality in particular the surface quality of the machined workpiece, can be significantly increased.
  • the lubricant and / or coolant is sucked off after leaving the processing parts.
  • the means is accelerated, this movement can be used to passively pass the means from the processing site, for example, to a collecting container.
  • contaminated with the abrasion lubricant and / or coolant is processed.
  • the targeted removal of contaminated with the abrasion coolant and lubricant, the latter can be recycled back into a cycle, after which it has been treated.
  • the object is achieved in terms of the device in that in the machining direction of the workpiece at least the processing point and surrounding the featuresstelie surrounding areas which extend in or against the direction of movement of the tool or the workpiece is provided with a cover.
  • the cover of the processing point is designed so that due to the direction of movement of the processing, the supplied lubricant and / or coolant and / or the discharged contaminated lubricant and / or coolant is directed. This can be ensured in a particularly advantageous manner that the processing point only fresh middle! is fed for lubrication or cooling and the contaminated agent is discharged when leaving the processing site targeted, without unnecessarily surrounding areas with fresh and / or contaminated center! be charged. This leads to clear smaller amounts of means for lubricating or cooling, so that the energy consumption for the supply or discharge can also be reduced, due to the inventive design of the cover of the processing site.
  • means are provided, with which the lubricant and / or coolant is sucked off after leaving the processing station.
  • This may be, for example, a funnel shape, a nozzle or the like in the cover, to which a line, for example a hose, is connected.
  • means for example in the form of a pump are provided to selectively suck the lubricant and / or coolant after leaving the processing station.
  • a pump can also be thought of a construction in which the gravitational force is used for the extraction of the agent.
  • the cover is formed as a housing, wherein the housing is provided in a rotational movement of the tool and / or workpiece in the tangential extent. Due to the structural design of the housing is advantageously the ability to cover the processing point so that not only the lubricant and / or coolant is purposefully supplied to the processing site, but that it can just leave the processing point contaminated again targeted without undesirable Way secondary areas, ie Areas next to the processing station to which funds are applied.
  • the cover of the machining point according to the invention is designed so that due to the direction of movement of the machining (ie in particular the direction of movement of the tool and / or the workpiece), the supplied coolant and lubricant and / or the dissipated contaminated coolant and lubricant is directed. That is, for example, in a rotational movement of the tool and / or workpiece is the housing (housing) in the tangential Provide extension, wherein the side of the processing point (transverse to the working plane or a cover), a housing is not required (but may be present), since no coolant and lubricant supplied in these lateral areas and no contaminated coolant and lubricant are removed got to.
  • the housing is designed such that it is possible there to use the means for the supply in particular by means of a nozzle for the coolant and lubricant (in particular the aerosol) and that there is also a corresponding opening for the removal of the contaminated coolant and lubricant is available.
  • means are provided, with which the contaminated lubricant and / or coolant is processed. These may be filters, separators, centrifuges or the like.
  • the housing is designed such that it has means for the supply, in particular a nozzle, and a corresponding opening, in particular also a nozzle, for the removal of the contaminated lubricant and / or coolant. This makes it structurally easily possible to design the housing so that it has the means for the supply and / or the means for the targeted removal of the contaminated lubricant and / or coolant.
  • the housing in the supply for the lubricant and / or coolant is designed so that there are one or more nozzles in the outlet region, for the purpose of generating the lubricant and / or coolant, in particular an aerosol, this already generated means are supplied directly to each nozzle, or the mixing of liquid, in particular oil, and gas, in particular air, is integrated in the housing.
  • this can already be processed ready for the supply to the processing station.
  • the lubricant and / or coolant from a liquid, in particular oil, and a gas, in particular air, on In particular compressed air, so that from a mixture of these components, an aerosol is formed.
  • a liquid in particular oil
  • a gas in particular air
  • the liquid and the air are supplied separately from one another to the housing, wherein the means for corresponding mixing of these two components are integrated in the housing according to the invention in the manner.
  • the housing in the supply for the coolant and lubricant is designed so that there are one or more nozzles in the outlet region, for the purpose of generating the aerosol this aerosol already generated is fed directly to each nozzle or the mixing of Liquid (in particular oil) and gas (in particular air in particular compressed air) is integrated in the housing.
  • the housing is configured in two or more parts in a particularly advantageous manner and can be moved apart and together manually or automatically. This has the advantage that thereby the insertion of the workpiece is made possible, wherein after closing the housing, the machining is performed by the tool is introduced with the desired movement geometry to the workpiece.
  • the tool is fixed and the housing is closed around the workpiece to be machined and the housing is designed so that the workpiece can move within the housing in a form that it brought to the tool and from there is processed.
  • the invention relates to a machine tool which, in addition to elements known per se, comprises in particular a tool (possibly also a plurality of tools) with which a workpiece to be inserted into the machine tool is machined.
  • a tool possibly also a plurality of tools
  • minimum amount minimum amount of a lubricant and / or coolant to the processing part.
  • the volume of this minimum amount is chosen to be greater in the prior art than is sufficient to cool or lubricate the processing site.
  • the volume is chosen to be larger, so that it is more than sufficient to dissipate the resulting in the machining material removal from the processing site.
  • the inventive cover of the processing parts can now be ensured that a much smaller than the previously described volume of lubricant and / or coolant can be supplied.
  • it is thus possible to significantly minimize the volume of lubricants and / or coolants to be supplied to the processing site.
  • a device for minimum quantity lubrication 1 is shown by way of example in section, in which a camshaft 3 to be processed by a rotating grinding wheel 2.
  • the tangential surrounding area of the grinding wheel 2 and the camshaft 3 is surrounded by a multi-part (here two-part) housing 4, in such a way that the tangential surrounding area is enclosed by this housing 4, whereas the lateral Areas (as viewed in Figure 1, the levels of Figure 1 out or into the figure 1 inside) can remain open.
  • lateral areas can therefore remain open, because the means (coolant and lubricant, coolant, lubricant) supplied by the at least one feed 5, in particular a nozzle, in particular aerosol) can be selectively directed through the housing 4 in the machining gap between the grinding wheel and the camshaft and can be removed again after its contamination with abrasion.
  • the supplied aerosol can be applied extremely precisely with respect to the amount supplied and the location to be supplied.
  • fluidic guiding geometries of the edge vortex are broken up in such a way that the aerosol is efficiently introduced into the edge zone of the grinding wheel.
  • the grinding wheel 2 has contact with the surface of the camshaft 3 in the region of the contact surface K, specifically in the region in which the camshaft 3 is to be provided with the desired contour.
  • the camshaft 3 is supported by suitable means in the region of its longitudinal axis, so that the grinding wheel 2 rotates for machining the desired contour and at the same time can exert a relative movement to the camshaft 3 in order to achieve the desired contour.
  • the grinding wheel 2 is rotatably mounted in its longitudinal axis and remains stationary while the camshaft 3 is moved by suitable bearing and movement so relative to the surface of the grinding wheel 2, that the desired contour in the surface of the camshaft third is introduced.
  • the processing space is surrounded by the contact surface K of the housing 4, that is shielded.
  • the housing 4 has a geometry, wherein the geometry is adapted approximately to the space above the contact surface K. This adaptation is chosen such that the surface of the housing 4 on the one hand very close to the surface of the rotating grinding wheel 2 extends (when viewing Figure 2, the left contact surface A), wherein also a contact surface A (when viewing Figure 2, the right contact surface A) comes very close to the contour of the camshaft 3.
  • the enclosure of the processing point according to the invention allows the optimal supply of coolant and lubricant (supply) and the integration of a suction system for targeted removal of chips, vapors and Schleif redesignabriebes, thereby energy-efficient machining, especially grinding, is realized withthelmengenschmtechnik, at the cooling and lubricating takes place optimally, in which the energy consumption compared to previously known systems and methods is significantly reduced and the surface quality of the machined workpiece is significantly improved.
  • machining methods include turning, milling, drilling, reaming, tapping, deep hole drilling, grinding, honing and the like, this list is not exhaustive.
  • workpieces are preferably iron and steel workpieces into consideration, with light metal workpieces can be edited.
  • the method can be used particularly efficiently in the automated serial production of workpieces, in particular of workpieces for components of internal combustion engines.
  • components of internal combustion engines in particular crankshaft and camshaft, crankcase, Zyiinderköpfe, as well as other engine components (such as valves, pistons, connecting rods or the like) come into consideration.

Abstract

Device and method for minimum quantity lubrication in the machining of workpieces by means of a tool, wherein a lubricant and/or coolant is fed specifically to the machining point between the tool and the workpiece, lubricating and/or cooling the machining point, and wherein the lubricant and/or coolant is then conducted away, characterized in that the lubricant and/or coolant is conducted away specifically after it has lubricated or cooled the machining point.

Description

B E S C H R E I B U N G  DESCRIPTION
Vorrichtung und Verfahren zur Minimalmengenschmierung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Minimalmengenschmierung bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken. The invention relates to a device and a method for minimum quantity lubrication in the machining of workpieces.
Solche Werkstücke bestehen im Regelfall aus einem Stahl- oder Eisenwerkstoff und müssen zwecks Formgebung spanabhebend, zum Beispiel fräsend, bohrend, schleifend, drehend und dergleichen, bearbeitet werden. Hierzu kommen entsprechende Werkzeuge, wie zum Beispiel Bohrer, Fräser, Drehmeißel, Schleifscheiben und dergleichen zur Anwendung. Such workpieces are usually made of a steel or iron material and must be machined for the purpose of shaping, for example milled, drilling, grinding, rotating and the like. For this purpose, appropriate tools, such as drills, cutters, turning tools, grinding wheels and the like are used.
Bei dieser spanabhebenden Bearbeitung ist es erforderlich, die Kontaktfläche zwischen Werkstück und Werkzeug zu schmieren und/oder zu kühlen und den Werkstückabtrag sowie den demgegenüber wesentlichen geringeren Abtrag des Werkzeuges abzuführen. In this machining, it is necessary to lubricate the contact surface between the workpiece and the tool and / or to cool and remove the workpiece removal and the other hand, significantly lower removal of the tool.
Hierzu sind schon Verfahren und Vorrichtungen zur Minimalmengenschmierung bekannt geworden, beispielsweise in der DE 197 25 345 A1 und der DE 10349 642 A1. In der DE 103 49 642 A1 ist eine Vorrichtung zur Aerosolerzeugung mit einer Flüssigkeitsleitung für einen Flüssigkeitsstrom sowie mit einer Transportgasieitung für einen Transportstrom beschrieben, mit wenigstens einer Injektoreinheit, in der Flüssigkeitsstrom und der Transportgasstrom zu einem Aerosol vermischbar sind, und mit einer Aerosolleitung, die zu einem im Bereich eines Werkzeuges angeordneten Aerosolabganges führt, insbesondere in Form einer Spritzdüse zur Abgabe des zugefügten Aerosols. Das dementsprechend erzeugte Aerosol wird auf die Kontaktfläche zwischen Werkzeug und Werkstück zielgerichtet geführt, insbesondere aufgespritzt. Dadurch wird es möglich, mit kleinsten Mengen von Schmierstoff (hier das Aerosol) die Bearbeitungsstelle (Kontaktfläche zwischen Werkstück und Werkzeug) zu kühlen und den Zerspanprozess zu optimieren. For this purpose, methods and devices for minimum quantity lubrication have already become known, for example in DE 197 25 345 A1 and DE 10349 642 A1. In DE 103 49 642 A1 a device for generating aerosol with a liquid line for a liquid flow and with a Transportgasieitung for a transport stream is described, with at least one injector, in the liquid stream and the transport gas stream are mixed into an aerosol, and with an aerosol line, the to a arranged in the range of a tool aerosol outlet leads, in particular in the form of a spray nozzle for delivery of the added aerosol. The correspondingly generated aerosol is directed to the contact surface between the tool and workpiece targeted, in particular sprayed. This makes it possible with very small amounts of lubricant (here the aerosol) to cool the machining area (contact area between workpiece and tool) and to optimize the machining process.
Die im Stand der Technik offenbarten Vorrichtungen und Verfahren zur Minimalmengenschmierung haben jedoch immer noch den Nachteil, dass im Verhältnis relativ große Mengen an Schmierstoff (insbesondere Aerosol) zum Kühlen und Schmieren der Bearbeitungsstelle zugeführt werden müssen. However, the disclosed in the prior art devices and methods for minimum quantity lubrication still have the disadvantage that in proportion relatively large amounts of lubricant (in particular aerosol) must be supplied to cool and lubricate the processing site.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine solche Vorrichtung bzw. ein solches Verfahren dahingehend zu verbessern, dass die für die Bearbeitung des Werkstückes erforderliche Menge des Kühlmittels sowie der hierfür erforderliche Energieaufwand bei mindestens gleichbleibender Qualität der Bearbeitungsstelle des Werkstückes reduziert wird. Therefore, the invention is based on the object to improve such a device or such a method that the required for the machining of the workpiece amount of coolant and the energy required for this is reduced at least constant quality of the machining point of the workpiece.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass das Schmier- und/oder Kühlmittel, nachdem es die Bearbeitungsstelle geschmiert und/oder gekühlt hat, zielgerichtet abgeführt wird. Das bedeutet, dass nach wie vor das Schmier- und/oder Kühlmittel (insbesondere das Aerosol) gezielt der Bearbeitungsstelle (Kontaktfläche zwischen Werkstück und Werkzeug) zugeführt wird. Zusätzlich wird es zielgerichtet abgeführt, so dass nur soviel Mittel zugeführt werden muss, wie es zur Kühlung bzw. Schmierung erforderlich ist. Umgebungsbereiche um die Bearbeitungsstelle herum werden somit nicht von dem Mittel beaufschlagt und bleiben sauber, so dass die Mittelmenge deutlich reduziert werden kann. in Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schmierund/oder Kühlmittel von einer die Bearbeitungsstelle umgebenden Abdeckung gesammelt wird. Mittels dieser Abdeckung ist es möglich, dass das Schmier- und/oder Kühlmittel nicht nur zielgerichtet der Bearbeitungsstelle zugeführt wird und dort zielgerichtet die Bearbeitungsstelie kühlt bzw. schmiert, sondern dass es auch in vorteilhafter Weise verhindert wird, dass sich nach der Bearbeitung das Mittel ungehindert um die Bearbeitungsstelle verteilt. Denn durch die Abdeckung wird gewährleistet, dass das Schmier- und/oder Kühlmittel nahezu im Bereich der Bearbeitungsstelie verbleibt, dort gesammelt wird und zielgerichtet abgeführt werden kann. This object is achieved in that the lubricant and / or coolant, after it has lubricated the processing point and / or cooled, is purposefully removed. This means that the lubricants and / or coolants (in particular the aerosol) are still selectively supplied to the processing point (contact area between the workpiece and the tool). In addition, it is purposefully discharged, so that only as much funds must be supplied as it is required for cooling or lubrication. Surrounding areas around the processing point are thus not acted upon by the agent and remain clean, so that the average amount can be significantly reduced. In a further development of the invention, it is provided that the lubricant and / or coolant is collected by a cover surrounding the processing point. By means of this cover, it is possible that the lubricant and / or coolant is not only purposefully supplied to the processing point and there purposefully cools the Bearbeitungsstelie or lubricates, but that it is also advantageously prevented that after processing the means unhindered distributed around the processing point. Because of the cover ensures that the lubricant and / or coolant almost in the area of Bearbeitungsstelie remains, is collected there and can be dissipated purposefully.
Gleichzeitig ist in Bearbeitungsrichtung des Werkstückes zumindest die Bearbeitungsstelle und die die Bearbeitungsstelle umgebenden Umgebungsbereiche, die sich in oder entgegen der Bewegungsrichtung des Werkzeuges bzw. des Werkstückes erstrecken, von einer Abdeckung versehen. Diese Abdeckung hat den Vorteil, dass das zugeführte Kühl- und Schmiermittel genau in dem Bearbeitungsbereich verbleibt, so dass dieses Mittel nicht in die Umgebungsbereiche (vor allen Dingen nicht in die sich quer zur Bearbeitungsebene gerichteten Bereiche) entweichen kann. Dadurch kann der Mengeneintrag deutlich verringert und damit einhergehend auch der Energieaufwand deutlich reduziert werden. Weiterhin ist es möglich, dass Dämpfe und der Abrieb (Hauptabrieb bei der zerspanenden Bearbeitung des Werkstückes, aber auch der damit verbundene, aber geringere Abrieb des Werkzeuges) nicht in den Umgebungsbereich der Bearbeitungsstelle gelangen kann, da er mit Austritt aus der Bearbeitungsstelle direkt dahinter gezielt entfernt, beispielsweise abgesaugt werden kann. Dadurch lässt sich die Bearbeitungsqualität, insbesondere die Oberflächenqualität des bearbeiteten Werkstückes, deutlich steigern. At the same time, in the machining direction of the workpiece, at least the machining location and the surrounding areas surrounding the machining location, which extend in or against the direction of movement of the tool or of the workpiece, are provided by a cover. This cover has the advantage that the supplied coolant and lubricant remains exactly in the processing area, so that this agent can not escape into the surrounding areas (in particular not into the areas directed transversely to the working plane). As a result, the amount of input can be significantly reduced and, consequently, the energy consumption can be significantly reduced. Furthermore, it is possible that vapors and abrasion (main abrasion in the machining of the workpiece, but also the associated, but lower abrasion of the tool) can not get into the surrounding area of the processing site, as he targeted directly behind it with exit from the processing site removed, for example, can be sucked off. As a result, the processing quality, in particular the surface quality of the machined workpiece, can be significantly increased.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schmierund/oder Kühlmittel nach dem Verlassen der Bearbeitungssteile abgesaugt wird. Einerseits ist es möglich, dass infolge der zielgerichteten Zufuhr des Mittels zu der Bearbeitungsstel!e und seine Beschleunigung durch das Werkzeug und/oder das Werkstück das Mittel beschleunigt wird, wobei diese Bewegung dazu ausgenutzt werden kann, das Mittel passiv von der Bearbeitungsstelle zum Beispiel zu einem Sammelbehältnis zu führen. Zum anderen ist es aber auch denkbar, dass gezielt Mittel vorhanden sind, mit denen das Schmier- und/oder Kühlmittel nach dem Verlassen der Bearbeitungsstelle abgesaugt wird. Dadurch ist gewährleistet, dass der Bearbeitungsstelle immer frisches Schmierund/oder Kühlmittel zugeführt wird und dieses, nachdem es die Bearbeitungsstelle gekühlt bzw. geschmiert hat, mit dem Materialabtrag zusammen abgeführt werden kann. In a further development of the invention, it is provided that the lubricant and / or coolant is sucked off after leaving the processing parts. On the one hand it is possible that as a result of the purposeful Supply of the agent to the Bearbeitungsstel! E and its acceleration by the tool and / or the workpiece, the means is accelerated, this movement can be used to passively pass the means from the processing site, for example, to a collecting container. On the other hand, it is also conceivable that there are targeted means by which the lubricant and / or coolant is sucked off after leaving the processing station. This ensures that the processing station is always supplied fresh lubricant and / or coolant and this, after it has cooled or lubricated the processing point, can be removed together with the material removal.
In Weiterbildung der Erfindung wird das mit dem Abrieb kontaminierte Schmier- und/oder Kühlmittel aufbereitet. Durch die gezielte Entfernung des mit dem Abrieb kontaminierten Kühl- und Schmiermittels kann letzteres wieder in einen Kreislauf zurückgeführt werden, nach dem es aufbereitet worden ist. In a further development of the invention contaminated with the abrasion lubricant and / or coolant is processed. The targeted removal of contaminated with the abrasion coolant and lubricant, the latter can be recycled back into a cycle, after which it has been treated.
Die Aufgabe ist hinsichtlich der Vorrichtung dadurch gelöst, dass in Bearbeitungsrichtung des Werkstückes zumindest die Bearbeitungsstelle und die die Bearbeitungsstelie umgebenden Umgebungsbereiche, die sich in oder entgegen der Bewegungsrichtung des Werkzeuges bzw. des Werkstückes erstrecken, mit einer Abdeckung versehen ist. In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abdeckung der Bearbeitungsstelle so ausgestaltet ist, dass aufgrund der Bewegungsrichtung der Bearbeitung das zugeführte Schmier- und/oder Kühlmittel und/oder das abzuführende kontaminierte Schmier- und/oder Kühlmittel gezielt geleitet wird. Dadurch kann in besonders vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass der Bearbeitungsstelle nur frisches Mitte! zum Schmieren bzw. Kühlen zugeführt wird und das kontaminierte Mittel beim Verlassen der Bearbeitungsstelle zielgerichtet abgeführt wird, ohne das unnötigerweise Umgebungsbereiche mit frischem und/oder kontaminiertem Mitte! beaufschlagt werden. Dies führt zu deutlich kleineren Mengen von Mitteln zum Schmieren bzw. Kühlen, sodass der Energieaufwand für die Zufuhr bzw. Abfuhr ebenfalls verringert werden kann, aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Abdeckung der Bearbeitungsstelle. The object is achieved in terms of the device in that in the machining direction of the workpiece at least the processing point and surrounding the Bearbeitungsstelie surrounding areas which extend in or against the direction of movement of the tool or the workpiece is provided with a cover. In a further development of the invention it is provided that the cover of the processing point is designed so that due to the direction of movement of the processing, the supplied lubricant and / or coolant and / or the discharged contaminated lubricant and / or coolant is directed. This can be ensured in a particularly advantageous manner that the processing point only fresh middle! is fed for lubrication or cooling and the contaminated agent is discharged when leaving the processing site targeted, without unnecessarily surrounding areas with fresh and / or contaminated center! be charged. This leads to clear smaller amounts of means for lubricating or cooling, so that the energy consumption for the supply or discharge can also be reduced, due to the inventive design of the cover of the processing site.
In Weiterbildung der Erfindung sind Mittel vorgesehen, mit denen das Schmier- und/oder Kühlmittel nach dem Verlassen der Bearbeitungsstelle abgesaugt wird. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Trichterform, eine Düse oder dergleichen in der Abdeckung handeln, an der eine Leitung, beispielsweise ein Schlauch, angeschlossen ist. Weiterhin sind Mittel zum Beispiel in Form einer Pumpe vorhanden, um das Schmierund/oder Kühlmittel nach dem Verlassen der Bearbeitungsstelle gezielt abzusaugen. Anstelle einer Pumpe kann auch an eine Konstruktion gedacht werden, bei der die Schwerkraft zur Absaugung des Mittels ausgenutzt wird. In development of the invention means are provided, with which the lubricant and / or coolant is sucked off after leaving the processing station. This may be, for example, a funnel shape, a nozzle or the like in the cover, to which a line, for example a hose, is connected. Furthermore, means for example in the form of a pump are provided to selectively suck the lubricant and / or coolant after leaving the processing station. Instead of a pump can also be thought of a construction in which the gravitational force is used for the extraction of the agent.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Abdeckung als Gehäuse ausgebildet, wobei das Gehäuse bei einer Rotationsbewegung von Werkzeug und/oder Werkstück in deren tangentialer Erstreckung vorgesehen ist. Durch die konstruktive Ausgestaltung des Gehäuses besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die Bearbeitungsstelle so abzudecken, dass nicht nur das Schmier- und/oder Kühlmittel zielgerichtet der Bearbeitungsstelle zugeführt wird, sondern dass es ebenso zielgerichtet die Bearbeitungsstelle kontaminiert wieder verlassen kann, ohne dass in unerwünschter Weise Nebenbereiche, d.h. Bereiche neben der Bearbeitungsstelle, mit dem Mittel beaufschlagt werden. In a further development of the invention, the cover is formed as a housing, wherein the housing is provided in a rotational movement of the tool and / or workpiece in the tangential extent. Due to the structural design of the housing is advantageously the ability to cover the processing point so that not only the lubricant and / or coolant is purposefully supplied to the processing site, but that it can just leave the processing point contaminated again targeted without undesirable Way secondary areas, ie Areas next to the processing station to which funds are applied.
Die erfindungsgemäße Abdeckung der Bearbeitungsstelle ist so ausgestaltet, dass auf Grund der Bewegungsrichtung der Bearbeitung (also insbesondere der Bewegungsrichtung des Werkzeuges und/oder des Werkstückes) das zugeführte Kühl- und Schmiermittel und/oder das abzuführende kontaminierte Kühl- und Schmiermittel gezielt geleitet wird. Das heißt beispielsweise bei einer Rotationsbewegung von Werkzeug und/oder Werkstück ist das Gehäuse (Einhausung) in deren tangentialer Erstreckung vorzusehen, wobei seitlich der Bearbeitungsstelle (quer zur Bearbeitungsebene oder eine Abdeckung) ein Gehäuse nicht erforderlich ist (ggf. aber vorhanden sein kann), da in diesen seitlichen Bereichen kein Kühl- und Schmiermittel zugeführt bzw. kein kontaminiertes Kühl- und Schmiermittel abgeführt werden muss. Dabei ist das Gehäuse derart gestaltet, dass es möglich ist, dort die Mittel für die Zufuhr insbesondere mittels einer Düse für das Kühl- und Schmiermittel (insbesondere das Aerosol) einzusetzen und dass dort auch eine entsprechende Öffnung für die Abfuhr des kontaminierten Kühl- und Schmiermittels vorhanden ist. The cover of the machining point according to the invention is designed so that due to the direction of movement of the machining (ie in particular the direction of movement of the tool and / or the workpiece), the supplied coolant and lubricant and / or the dissipated contaminated coolant and lubricant is directed. That is, for example, in a rotational movement of the tool and / or workpiece is the housing (housing) in the tangential Provide extension, wherein the side of the processing point (transverse to the working plane or a cover), a housing is not required (but may be present), since no coolant and lubricant supplied in these lateral areas and no contaminated coolant and lubricant are removed got to. In this case, the housing is designed such that it is possible there to use the means for the supply in particular by means of a nozzle for the coolant and lubricant (in particular the aerosol) and that there is also a corresponding opening for the removal of the contaminated coolant and lubricant is available.
In Weiterbildung der Erfindung sind Mittel vorgesehen, mit denen das kontaminierte Schmier- und/oder Kühlmittel aufbereitet wird. Dies können Filter, Separatoren, Zentrifugen oder dergleichen sein. In Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse derart gestaltet, dass es Mittel für die Zufuhr, insbesondere eine Düse, und eine entsprechende Öffnung, insbesondere ebenfalls eine Düse, für die Abfuhr des kontaminierten Schmier- und/oder Kühlmittels aufweist. Dadurch ist es konstruktiv einfach möglich, das Gehäuse so zu gestalten, dass es die Mittel für die Zufuhr und/oder die Mittel für die zielgerichtete Abfuhr des kontaminierten Schmier- und/oder Kühlmittels aufweist. In development of the invention means are provided, with which the contaminated lubricant and / or coolant is processed. These may be filters, separators, centrifuges or the like. In a further development of the invention, the housing is designed such that it has means for the supply, in particular a nozzle, and a corresponding opening, in particular also a nozzle, for the removal of the contaminated lubricant and / or coolant. This makes it structurally easily possible to design the housing so that it has the means for the supply and / or the means for the targeted removal of the contaminated lubricant and / or coolant.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse im Bereich der Zufuhr für das Schmier- und/oder Kühlmittel so gestaltet, dass dort im Abgangsbereich eine oder mehrere Düsen vorhanden sind, wobei zwecks Erzeugung des Schmier- und/oder Kühlmittels, insbesondere eines Aerosols, diese schon erzeugten Mittel direkt einer jeden Düse zugeführt werden, oder die Vermischung von Flüssigkeit, insbesondere Öl, und Gas, insbesondere Luft, in dem Gehäuse integriert ist. Dadurch stehen verschiedene Möglichkeiten für die Verwendung des Kühl- und/oder Schmiermittels zur Verfügung. Zum einen kann dies schon fertig für die Zufuhr zu der Bearbeitungsstelle aufbereitet sein. In besonders vorteilhafter Weise besteht das Schmier- und/oder Kühlmittel aus einer Flüssigkeit, insbesondere Öl, und einem Gas, insbesondere Luft, weiter insbesondere Druckluft, sodass aus einer Mischung dieser Bestandteile ein Aerosol gebildet wird. Dies kann schon vor der Zufuhr zu der Bearbeitungsstelie erzeugt werden. Alternativ ist es denkbar, dass die Flüssigkeit und die Luft getrennt voneinander dem Gehäuse zugeführt werden, wobei in erfindungsgemäßer Weise in dem Gehäuse die Mittel zum entsprechenden Mischen dieser beiden Bestandteile integriert sind. In a further development of the invention, the housing in the supply for the lubricant and / or coolant is designed so that there are one or more nozzles in the outlet region, for the purpose of generating the lubricant and / or coolant, in particular an aerosol, this already generated means are supplied directly to each nozzle, or the mixing of liquid, in particular oil, and gas, in particular air, is integrated in the housing. As a result, various options for the use of the coolant and / or lubricant are available. On the one hand, this can already be processed ready for the supply to the processing station. In a particularly advantageous manner, the lubricant and / or coolant from a liquid, in particular oil, and a gas, in particular air, on In particular compressed air, so that from a mixture of these components, an aerosol is formed. This can be generated before the delivery to the processing station. Alternatively, it is conceivable that the liquid and the air are supplied separately from one another to the housing, wherein the means for corresponding mixing of these two components are integrated in the housing according to the invention in the manner.
In besonders vorteilhafter Weise ist das Gehäuse im Bereich der Zufuhr für das Kühl- und Schmiermittel so gestaltet, dass dort im Abgangsbereich eine oder mehrere Düsen vorhanden sind, wobei zwecks Erzeugung des Aerosols dieses schon erzeugte Aerosol direkt einer jeden Düse zugeführt wird oder die Vermischung von Flüssigkeit (insbesondere Ö!) und Gas (insbesondere Luft weiter insbesondere Druckluft) in dem Gehäuse integriert ist. In a particularly advantageous manner, the housing in the supply for the coolant and lubricant is designed so that there are one or more nozzles in the outlet region, for the purpose of generating the aerosol this aerosol already generated is fed directly to each nozzle or the mixing of Liquid (in particular oil) and gas (in particular air in particular compressed air) is integrated in the housing.
Das Gehäuse ist in besonders vorteilhafter Weise zwei- oder mehrteilig ausgestaltet und kann manuell oder automatisiert auseinander und zusammen gefahren werden. Dies hat den Vorteil, dass dadurch das Einsetzen des Werkstückes ermöglicht wird, wobei nach dem Schließen des Gehäuses die Bearbeitung durchgeführt wird, indem das Werkzeug mit der gewünschten Bewegungsgeometrie an das Werkstück herangeführt wird. Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Werkzeug feststehend ist und das Gehäuse um das zu bearbeitende Werkstück geschlossen wird und das Gehäuse so gestaltet ist, dass sich das Werkstück innerhalb des Gehäuses in einer Form bewegen kann, dass es an das Werkzeug herangeführt und von diesem bearbeitet wird. The housing is configured in two or more parts in a particularly advantageous manner and can be moved apart and together manually or automatically. This has the advantage that thereby the insertion of the workpiece is made possible, wherein after closing the housing, the machining is performed by the tool is introduced with the desired movement geometry to the workpiece. Alternatively, it is conceivable that the tool is fixed and the housing is closed around the workpiece to be machined and the housing is designed so that the workpiece can move within the housing in a form that it brought to the tool and from there is processed.
Die Erfindung betrifft also mit anderen Worten eine Werkzeugmaschine, die neben an sich bekannten Elementen insbesondere ein Werkzeug (gegebenenfalls auch mehrere Werkzeuge) umfasst, mit denen ein in die Werkzeugmaschine einzusetzendes Werkstück spanabhebend bearbeitet wird. Bei dieser spanabhebenden Bearbeitung ist es erforderlich, die Bearbeitungsstelle zu kühlen und/oder zu schmieren. Dies erfolgt mit einer Minimalmengenschmierung, wobei es aus dem Stand der Technik schon bekannt ist, eine möglichst geringe Menge (Minimalmenge) eines Schmier- und/oder Kühlmittels der BearbeitungssteNe zuzuführen. Das Volumen dieser Minimalmenge ist im Stand der Technik jedoch größer gewählt, als es ausreichend ist, um die Bearbeitungsstelle zu kühlen bzw. zu schmieren. Außerdem ist das Volumen größer gewählt, so dass es mehr als ausreichend ausreichend ist, den bei der spanabhebenden Bearbeitung entstehenden Materialabtrag von der Bearbeitungsstelle abzuführen. Durch die erfindungsgemäße Abdeckung der Bearbeitungssteile kann jetzt sichergestellt werden, dass ein deutlich kleineres als das vorher beschriebene Volumen an Schmier- und/oder Kühlmittel zugeführt werden kann. Denn vorher war im Stand der Technik erforderlich, eine größere Menge an Schmier- und/oder Kühlmittel als nötig der Bearbeitungsstelle zuzuführen, da nicht verhindert werden konnte, dass das gesamte der Bearbeitungsstelle zugeführte Volumen auch an der BearbeitungssteNe ankam, sondern sich darüber hinaus auch in nachteiliger Weise in die Umgebungsbereiche verteilt hat. Mit der Erfindung wird es also möglich, das der Bearbeitungsstelle zuzuführende Volumen an Schmier- und/oder Kühlmitteln deutlich zu minimieren. In other words, the invention relates to a machine tool which, in addition to elements known per se, comprises in particular a tool (possibly also a plurality of tools) with which a workpiece to be inserted into the machine tool is machined. In this machining, it is necessary to cool and / or lubricate the processing site. This is done with a minimum amount of lubrication, which it already from the prior art It is known to supply the smallest possible amount (minimum amount) of a lubricant and / or coolant to the processing part. However, the volume of this minimum amount is chosen to be greater in the prior art than is sufficient to cool or lubricate the processing site. In addition, the volume is chosen to be larger, so that it is more than sufficient to dissipate the resulting in the machining material removal from the processing site. The inventive cover of the processing parts can now be ensured that a much smaller than the previously described volume of lubricant and / or coolant can be supplied. Previously, it was necessary in the prior art to supply a larger amount of lubricant and / or coolant than necessary to the processing site, since it could not be prevented that the total volume supplied to the processing site also arrived at the processing site but, moreover, also in disadvantageously distributed in the surrounding areas. With the invention, it is thus possible to significantly minimize the volume of lubricants and / or coolants to be supplied to the processing site.
Das vorstehend genannte Verfahren ist anhand an einer beispielhaften Vorrichtung in den beiden Figuren dargestellt. The above method is illustrated with reference to an exemplary device in the two figures.
In der Figur 1 ist im Schnitt eine Vorrichtung zur Mindermengenschmierung 1 exemplarisch dargestellt, bei der eine Nockenwelle 3 von einer rotierenden Schleifscheibe 2 bearbeitet werden soll. Zur Realisierung des vorstehend beschriebenen Verfahrens wird der tangentiale Umgebungsbereich der Schleifscheibe 2 und der Nockenwelle 3 von einem mehrteiligen (hier zweiteiligen) Gehäuse 4 umgeben, und zwar in der Art und Weise, dass der tangentiale Umgebungsbereich von diesem Gehäuse 4 umschlossen ist, wohingegen die seitlichen Bereiche (Bei Betrachtung der Figur 1 die Ebenen aus der Figur 1 heraus bzw. in die Figur 1 hinein) offen bleiben können. Diese seitlichen Bereiche können deshalb offen bleiben, weil das durch die zumindest eine Zufuhr 5, insbesondere eine Düse, zugeführte Mittel (Kühl- und Schmiermittel, insbesondere Aerosol) gezielt durch das Gehäuse 4 in den Bearbeitungsspalt zwischen der Schleifscheibe und der Nockenwelle geleitet und nach seiner Kontaminierung mit Abrieb wieder abgeführt werden kann. Durch diese Anordnung kann das zugeführte Aerosol in Bezug auf die zugeführte Menge und den zuzuführenden Ort äußerst präzise aufgetragen werden. Weiterhin ist von Vorteil, dass durch strömungstechnische Leitgeometrien der Randwirbel so aufgebrochen wird, dass das Aerosol effizient in die Randzone der Schleifscheibe eingetragen wird. Durch entsprechende Steuerungsmaßnahmen, die zum Beispiel auf der Vorrichtung zur Aerosolerzeugung und der Injektoreinheit, die aus der DE 103 49 642 A1 bekannt sind, kann eine genau bestimmbare Dosierung der Aerosolmenge erfolgen. In the figure 1, a device for minimum quantity lubrication 1 is shown by way of example in section, in which a camshaft 3 to be processed by a rotating grinding wheel 2. To realize the method described above, the tangential surrounding area of the grinding wheel 2 and the camshaft 3 is surrounded by a multi-part (here two-part) housing 4, in such a way that the tangential surrounding area is enclosed by this housing 4, whereas the lateral Areas (as viewed in Figure 1, the levels of Figure 1 out or into the figure 1 inside) can remain open. These lateral areas can therefore remain open, because the means (coolant and lubricant, coolant, lubricant) supplied by the at least one feed 5, in particular a nozzle, in particular aerosol) can be selectively directed through the housing 4 in the machining gap between the grinding wheel and the camshaft and can be removed again after its contamination with abrasion. By this arrangement, the supplied aerosol can be applied extremely precisely with respect to the amount supplied and the location to be supplied. Furthermore, it is advantageous that fluidic guiding geometries of the edge vortex are broken up in such a way that the aerosol is efficiently introduced into the edge zone of the grinding wheel. By appropriate control measures, for example, on the device for aerosol generation and the injector, which are known from DE 103 49 642 A1, a precisely determinable dosage of the amount of aerosol can be done.
In Figur 2 die Erfindung anhand der weiteren Details weiter erläutert. In Figure 2, the invention with reference to further details further explained.
Die Schleifscheibe 2 hat im Bereich der Kontaktfläche K Kontakt zur Oberfläche der Nockenwelle 3, und zwar in dem Bereich, in dem die Nockenwelle 3 mit der gewünschten Kontur versehen werden soll. Während dieser Bearbeitung ist die Nockenwelle 3 durch geeignete Mittel im Bereich ihrer Längsachse gelagert, so dass zur Bearbeitung der gewünschten Kontur die Schleifscheibe 2 sich dreht und gleichzeitig dazu zur Erzielung der gewünschten Kontur eine Relativbewegung zu der Nockenwelle 3 ausüben kann. Alternativ dazu ist es möglich, dass die Schleifscheibe 2 in ihrer Längsachse drehbar gelagert ist und ortsfest verbleibt, während die Nockenwelle 3 durch geeignete Lagerung und Bewegung so relativ zu der Oberfläche der Schleifscheibe 2 bewegt wird, dass die gewünschte Kontur in die Oberfläche der Nockenwelle 3 eingebracht wird. Je nach Ausgestaltung der beiden vorstehend beschriebenen Möglichkeiten zur Lagerung und Bewegung der Schleifscheibe 2 so wie der Nockenwelle 3 wird der Bearbeitungsraum um die Kontaktfläche K herum von dem Gehäuse 4 umgeben, dass heißt abgeschirmt. Um das Aerosol sehr genau dosiert und auch örtlich sehr genau der Kontaktfläche K zuführen zu können, weist das Gehäuse 4 eine Geometrie auf, wobei die Geometrie in etwa dem Raum oberhalb der Kontaktfläche K angepasst ist. Diese Anpassung ist derart gewählt, dass die Oberfläche des Gehäuses 4 einerseits sehr nah bis an die Oberfläche der rotierenden Schleifscheibe 2 reicht (bei Betrachtung der Figur 2 die linke Anlagefläche A), wobei auch eine Anlagefläche A (bei Betrachtung der Figur 2 die rechte Anlagefläche A) sehr nah bis an die Kontur der Nockenwelle 3 heranreicht. So wird zum einen gewährleistet, dass das Aerosol über die Zufuhr 5 sehr genau in den Bearbeitungsbereich in die Kontaktfläche K zugeführt werden kann und gleichzeitig verhindert wird, dass das abgetragene Material in diesen Bereich nach einer oder mehreren Umdrehungen der Schleifscheibe 2 oder Nockenwelle 3 wieder zugetragen wird, da es vorher unterhalb der Kontaktfläche K von der Abfuhr 6 weggeführt wird. Sollten sich während der Bearbeitung Funken bilden (was der Regelfall ist) und abgetragenes Material beinhalten, so ist weiterhin ein Raum R und/oder ein Schlitz S vorhanden, in dem sich solche Materialen sammeln können. Der vorstehende Absatz (Vorsprung), der im Bereich der Austrittsöffnung der Zufuhr 5 durch das Gehäuse 4 gebildet wird, und der so nah wie möglich an die Oberflächen der Schleifscheibe 2 und der Nockenwelle 3 herangeführt ist, wird also wirksam vermieden, dass Funken, Gase, abgetragenes Material und dergleichen wieder in den Bearbeitungsraum zurückgeführt wird. Nach Fertigstellung der gewünschten Kontur der Nockenwelle 3 können die Materialen bzw. Gase, die sich in den Räumen R und S gesammelt haben, vor der weiteren Bearbeitung des nächsten Nockens der Nockenweile entfernt (gesäubert) werden. Dabei ist noch darauf hinzuweisen, dass die Bearbeitung der zu bearbeitenden Konturen der Nockenwelle 3 derart erfolgt, dass (in axialer Richtung der Nockenwelle 3 betrachtet) zunächst ein erster Bereich bearbeitet wird, dann das Werkzeug aufgefahren wird (z.B. das zweiteilige Gehäuse 4 wird durch geeignete Mittel aufgeklappt), damit die Nockenwelle 3 um das gewünschte Maß in axialer Richtung relativ zu der Schleifscheibe 2 bewegt werden kann, damit danach das Werkzeug wieder zugefahren werden kann (Zuklappen der beiden Gehäuseteiie 4), um danach den nächsten Bearbeitungsschritt zu beginnen. Nach jedem Arbeitsschritt oder nach mehreren hintereinander folgenden Arbeitsschritten kann daran gedacht werden, den Raum, den das Gehäuse 4 umgibt, zu reinigen. Diese Reinigung kann, muss aber nicht erfolgen. The grinding wheel 2 has contact with the surface of the camshaft 3 in the region of the contact surface K, specifically in the region in which the camshaft 3 is to be provided with the desired contour. During this processing, the camshaft 3 is supported by suitable means in the region of its longitudinal axis, so that the grinding wheel 2 rotates for machining the desired contour and at the same time can exert a relative movement to the camshaft 3 in order to achieve the desired contour. Alternatively, it is possible that the grinding wheel 2 is rotatably mounted in its longitudinal axis and remains stationary while the camshaft 3 is moved by suitable bearing and movement so relative to the surface of the grinding wheel 2, that the desired contour in the surface of the camshaft third is introduced. Depending on the configuration of the two options described above for the storage and movement of the grinding wheel 2 as the camshaft 3, the processing space is surrounded by the contact surface K of the housing 4, that is shielded. To dose the aerosol very accurately and locally very precisely the contact surface To be able to supply K, the housing 4 has a geometry, wherein the geometry is adapted approximately to the space above the contact surface K. This adaptation is chosen such that the surface of the housing 4 on the one hand very close to the surface of the rotating grinding wheel 2 extends (when viewing Figure 2, the left contact surface A), wherein also a contact surface A (when viewing Figure 2, the right contact surface A) comes very close to the contour of the camshaft 3. Thus, on the one hand, it is ensured that the aerosol can be fed very precisely into the processing area into the contact area K via the feed 5 and at the same time it is prevented that the removed material enters this area again after one or more revolutions of the grinding wheel 2 or camshaft 3 is because it is previously led away below the contact surface K of the discharge 6. If sparks form during processing (which is the rule) and contain worn-out material, then there is also a space R and / or a slot S in which such materials can collect. The above paragraph (projection), which is formed in the region of the outlet opening of the feed 5 through the housing 4, and which is brought as close as possible to the surfaces of the grinding wheel 2 and the camshaft 3, thus effectively avoiding sparks, gases , removed material and the like is returned to the processing space. After completion of the desired contour of the camshaft 3, the materials or gases that have accumulated in the spaces R and S, before the further processing of the next cam of the cam can be removed (cleaned). It should also be pointed out that the machining of the contours of the camshaft 3 to be machined takes place in such a way that (initially viewed in the axial direction of the camshaft 3) a first area is machined, then the tool is driven up (eg the two-part housing 4 is replaced by a suitable housing) Opened means), so that the camshaft 3 can be moved by the desired amount in the axial direction relative to the grinding wheel 2, so that thereafter the tool can be closed again (folding the two Gehäuseteiie 4), then to the to begin the next processing step. After each step or after several successive steps can be thought to clean the space that surrounds the housing 4. This cleaning may or may not be done.
Die erfindungsgemäße Umhausung der Bearbeitungsstelle ermöglicht die optimale Zufuhr von Kühl- und Schmiermittel (Zufuhr) und die Integration eines Saugsystemes zum gezielten Abführen der Späne, Dämpfe und des Schleifkörperabriebes, so dass dadurch eine energieeffiziente spanabhebende Bearbeitung, insbesondere Schleifbearbeitung, mit inimalmengenschmierung realisiert ist, bei der das Kühlen und Schmieren optimal erfolgt, bei der der Energieaufwand gegenüber bisher bekannten Systemen und Verfahren deutlich reduziert ist und die Oberfiächenqualität des bearbeitenden Werkstückes deutlich verbessert ist. The enclosure of the processing point according to the invention allows the optimal supply of coolant and lubricant (supply) and the integration of a suction system for targeted removal of chips, vapors and Schleifkörperabriebes, thereby energy-efficient machining, especially grinding, is realized with inimalmengenschmierung, at the cooling and lubricating takes place optimally, in which the energy consumption compared to previously known systems and methods is significantly reduced and the surface quality of the machined workpiece is significantly improved.
Beispielhaft für die Bearbeitungsverfahren sind Drehen, Fräsen, Bohren, Reiben, Gewindeschneiden, Tieflochbohrungen, Schleifen, Honen und dergleichen zu nennen, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist. Als Werkstücke kommen vorzugsweise Eisen- und Stahlwerkstücke in Betracht, wobei auch Leichtmetallwerkstücke bearbeitet werden können. Besonders effizient lässt sich das Verfahren bei der automatisierten Serienherstellung von Werkstücken, insbesondere von Werkstücken für Bauteile von Brennkraftmaschinen einsetzen. Bei solchen Anwendungen bei Bauteilen von Brennkraftmaschinen kommen insbesondere Kurbel- und Nockenwellen, Kurbelgehäuse, Zyiinderköpfe, sowie weitere Motorkomponenten (wie zum Beispiel Ventile, Kolben, Pleuel oder dergleichen) in Betracht. Examples of machining methods include turning, milling, drilling, reaming, tapping, deep hole drilling, grinding, honing and the like, this list is not exhaustive. As workpieces are preferably iron and steel workpieces into consideration, with light metal workpieces can be edited. The method can be used particularly efficiently in the automated serial production of workpieces, in particular of workpieces for components of internal combustion engines. In such applications in components of internal combustion engines in particular crankshaft and camshaft, crankcase, Zyiinderköpfe, as well as other engine components (such as valves, pistons, connecting rods or the like) come into consideration.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E Vorrichtung und Verfahren zur Minimalmengenschmierung 1. Verfahren zur Minimalmengenschmierung bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken mittels eines Werkzeuges, wobei der Bearbeitungsstelle von Werkzeug und Werkstück ein Schmier- und/oder Kühlmittel gezielt zugeführt wird, welches die Bearbeitungsstelle schmiert und/oder kühlt, und wobei das Schmier- und/oder Kühlmittel danach abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmier- und/oder Kühlmittel, nachdem es die Bearbeitungsstelle geschmiert bzw. gekühlt hat, zielgerichtet abgeführt wird.  1. Method for minimum quantity lubrication in the machining of workpieces by means of a tool, wherein the machining point of the tool and workpiece is selectively supplied with a lubricant and / or coolant which lubricates and / or cools the machining point, and wherein the lubricant and / or coolant is then discharged, characterized in that the lubricant and / or coolant, after it has lubricated or cooled the processing point, is purposefully removed.
2. Verfahren nach Anspruchl , dadurch gekennzeichnet, dass das Schmier- und/oder Kühlmittel von einer die Bearbeitungsstelle umgebenden Abdeckung gesammelt wird. 2. The method according Anspruchl, characterized in that the lubricant and / or coolant is collected by a surrounding the processing point cover.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmier- und/oder Kühlmittel nach dem Verlassen der Bearbeitungsstelle abgesaugt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the lubricant and / or coolant is sucked off after leaving the processing station.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kontaminierte Schmier- und/oder Kühlmittel aufbereitet wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the contaminated lubricant and / or coolant is processed.
5. Vorrichtung zur Minimalmengenschmierung bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken mittels eines Werkzeuges, wobei der Bearbeitungsstelle von Werkzeug und Werkstück ein Schmier- und/oder Kühlmittel gezielt zugeführt wird, welches die Bearbeitungsstelle schmiert und/oder kühlt, und wobei das Schmierund/oder Kühlmittel danach abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Bearbeitungsrichtung des Werkstückes zumindest die Bearbeitungsstelle und die die Bearbeitungsstelle umgebenden Umgebungsbereiche, die sich in oder entgegen der Bewegungsrichtung des Werkzeuges bzw. des Werkstückes erstrecken, von einer Abdeckung versehen sind. 5. Apparatus for minimum quantity lubrication in the machining of workpieces by means of a tool, wherein the machining point of the tool and workpiece a lubricant and / or coolant is selectively supplied, which the Machining point lubricates and / or cools, and wherein the lubricant and / or coolant is discharged thereafter, characterized in that in the machining direction of the workpiece at least the processing point and surrounding the processing site surrounding areas extending in or against the direction of movement of the tool or the workpiece , are provided by a cover.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mit denen das Schmier- und/oder Kühlmittel nach dem Verlassen der Bearbeitungsstelle abgesaugt wird. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that means are provided, with which the lubricant and / or coolant is sucked off after leaving the processing station.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mit denen das kontaminierte Schmier- und/oder Kühlmittel aufbereitet wird. 7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that means are provided, with which the contaminated lubricant and / or coolant is processed.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung der Bearbeitungsstelle so ausgestaltet ist, dass auf Grund der Bewegungsrichtung der Bearbeitung, insbesondere der Bewegungsrichtung des Werkzeuges und/oder des Werkstückes, das zugeführte Kühl- und Schmiermittel und/oder das abzuführende kontaminierte Kühl- und Schmiermittel gezielt geleitet wird. 8. The device according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the cover of the machining point is designed so that due to the direction of movement of the machining, in particular the direction of movement of the tool and / or the workpiece, the supplied coolant and / or lubricant and / or the dissipated contaminated coolant and lubricant is routed specifically.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung als Gehäuse ausgebildet ist, wobei bei einer Rotationsbewegung von Werkzeug und/oder Werkstück das Gehäuse (Einhausung) in deren tangentialer Erstreckung vorzusehen ist, wobei seitlich der Bearbeitungsstelle (quer zur Bearbeitungsebene) ein Gehäuse nicht erforderlich ist. 9. Apparatus according to claim 5, 6, 7 or 8, characterized in that the cover is designed as a housing, wherein in a rotational movement of the tool and / or workpiece, the housing (housing) is provided in the tangential extension, wherein the side of the processing point (transverse to the working plane) a housing is not required.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse derart gestaltet ist, dort die Mittel für die Zufuhr insbesondere mittels einer Düse für das Kühl- und Schmiermittel, insbesondere ein Aerosol, einzusetzen und dass dort auch eine entsprechende Öffnung für die Abfuhr des kontaminierten Kühl- und Schmiermittels vorhanden ist. 10. The device according to one of claims 5 to 9, characterized in that the housing is designed so there to use the means for the supply, in particular by means of a nozzle for the coolant and lubricant, in particular an aerosol, and that there as well a corresponding opening for the removal of the contaminated coolant and lubricant is present.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse im Bereich der Zufuhr für das Kühl- und/oder Schmiermittel so gestaltet, dass dort im Abgangsbereich eine oder mehrere Düsen vorhanden sind, wobei zwecks Erzeugung des Kühl- und/oder Schmiermittels, insbesondere eines Aerosols, dieses schon erzeugte Kühl- und/oder Schmiermittel, insbesondere das Aerosol, direkt einer jeden Düse zugeführt wird oder die Vermischung von einer Flüssigkeit, insbesondere Öl, und einem Gas, insbesondere Luft, weiter insbesondere Druckluft, in dem Gehäuse integriert ist. 11. Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the housing in the region of the supply for the coolant and / or lubricant designed so that there in the outlet region one or more nozzles are provided, wherein for the purpose of generating the cooling and / or lubricant, in particular an aerosol, this already produced coolant and / or lubricant, in particular the aerosol, is supplied directly to each nozzle or the mixing of a liquid, in particular oil, and a gas, in particular air, in particular compressed air, in integrated in the housing.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusezwei- oder mehr als zweitilig ausgebildet ist. 12. Device according to one of claims 5 to 11, characterized in that the housing two or more than two parts is formed.
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