SE1251327A1 - Anordning för finishbearbetning av ett i synnerhet ringformigt arbetsstycke. - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG Uppfinningen avser en anordning (10) fOr finishbearbetning av ett sarskilt ring-format arbetsstycke (88), med en barare (32) -kir forbindning med en finishverktygshallare for att halla ett finishverktyg, och med en drivanordning (40) fOr alstring av en linjar oscillationsrorelse hos bararen (32), med en oscillationsenhet (76), vilken uppvisar en finishverktygsupptagning (82) fOr upptagning av ett finishverktyg (84) och en tillsatsdrivanordning (78) fOr alstring av en linjar oscillationsrorelse hos finishverktygsupptagningen (82), och med en fOrbindningsanordning for fOrbindning av oscillationsenheten med Waren (32).

Description

1

[0001] Uppfinningen avser en anordning far finishbearbetning av ett sarskilt ringformat arbetsstycke, med en barare for forbindning med en finishverktygshallare for hallande av ett finishverktyg, och med en drivanordning far alstring av en linjar oscillationsrarelse hos bararen.

[0002] Den avslutande bearbetningen av ett arbetsstycke är ett aven som "superfinish" eller "finbearbetningfOrfarande" betecknat farfarande for ytbearbetning av ett arbetsstycke. Vid dessa forfaranden trycks ett slipverkande finishverktyg, exempelvis en finishsten eller ett finishbearbetningsband, mot den arbetsstycksyta som skall bearbetas. Darvid roterar den arbetsstycksyta som skall bearbetas. Rotationen av den arbetsstycksyta som skall bearbetas Overlagras med en oscillerande rarelse, vid vilken finishverktyget och den arbetsstycksyta som skall bearbetas forflyttas relativt varandra i till rotationsaxeln parallella eller lutande riktningar.

[0003] For bearbetning av i profil krakta arbetsstycksytor anvands sá kallade "linjarsvangare", vilka uppvisar en drivanordning, vilken tjanar till att forflytta ett medelst en finishverktygshallare till ett barare fast finishverktyg i en linjar, alltsa "ratlinjig", oscillationsrorelse. &Mane linjarsvangare är kande exempelvis genom sakandens verktygsmaskin "Race 715".

[0004] Det har visat sig Onskvart att kunna slutbearbeta saval mycket sma som aven mycket stora arbetsstycken med samma anordning. Dessutom är det onskvart att kunna anvanda samma anordning far finishbearbetning av olika arbetsstycksgeometrier. Slutligen är det efterstravansvart med sá korta bearbetningstider som mojligt.

[0005] Utifran detta är ett andarnal med fareliggande uppfinning att astadkomma en anordning for finishbearbetning, vilken lampar sig far effektiv finishbearbetning av arbetsstycken med fran varandra starkt avvikande matt och/eller geometrier.

[0006] Enligt uppfinningen loses detta med en oscillationsenhet, vilken uppvisar en fin ishverktygsupptagning far upptagning av ett finishverktyg och en tillsatsdrivanordning for alstring av en linjar oscillationsrarelse hos 2 finishverktygsupptagningen, och genom en farbindningsanordning fOr farbindning av oscillationsenheten med bararen.

[0007] Finishbearbetningsanordningen enligt uppfinningen har fordelen, att anordningen vid vanlig anvandning av en finishverktygshallare kan anvandas fOr avslutande bearbetning av ett arbetsstycke. Vid denna bearbetning oscillerar bararen och darmed finishverktygshallaren och det vid finishverktygshallaren hallna finishverktyget till foljd av en medelst drivanordningen alstrad oscillationsrarelse. Pa detta salt kan genom lampligt val av matt hos bararen ett forsta storleks- och/eller mattspektrum hos arbetsstycken tackas.

[0008]Det är nu aven mojligt att, i tillagg till eller sarskilt alternativt till anvand- ningen av en finishverktygshallare for att halla ett finishverktyg, farbinda bararen med en oscillationsenhet, vilken uppvisar en tillsatsdrivanordning fOr alstring av en hinjär oscillationsrorelse hos en finishverktygsupptagning for upptagning av ett finishverktyg. Oscillationsenheten uppvisar aven en egen drivenhet for alstring av en oscillationstrelse, vilken fOrskjuter finishverktygsupptagningen hos oscillationsenheten och darmed aven det dartill eller dari upptagna finishverktyget i en oscillationsrarelse. Anvandningen av denna extra oscillationsenhet har fordelen, att den under drivningen av tillsatsdrivanordningen i svangning farskjutna massan ar fOrhallandevis liten, da bararen, vilken med (huvud)drivanordningen ar farskjutbar i en oscillationsrorelse, kan Wallas stilla.

[0009] Vid anvandning av oscillationsenheten kan alltsa ett andra matt- och/eller geometrispektrum hos arbetsstycken tackas, varvid samtidigt en reducering av den oscillerande massan uppnas, varigenom ett arbetsstycke kan bearbetas med Okad oscillationsfrekvens.

[00010] De inom ramen for fareliggande ansakan valda uttrycken "finishverktygshallare" och "finishverktygsupptagning" avser i princip samma eller lika delar eller komponentgrupper. Den olika benamningen tjanar bara far battre farklaring av uppfinningen. 3

[00011] Far farbindning av oscillationsenheten med bararen ar en forbindningsanordning anordnad. Det ar tankbart att saval finishverktygshallaren for hallande av ett finishverktyg som aven oscillationsenheten och dess finishverktygsupptagning är fasta till Waren.

[00012] Foretradesvis ar det arida, att farbindningsanordningen innefattar ett farbindningsavsnitt pa bararsidan, vid vilket valbart, sarskilt under hansynstagande till storleken pa det arbetsstycke som skall bearbetas, finishverktygshallaren eller oscillationsenheten (med finishverktygsupptagningen) kan fastas. Detta majliggor en alternativ anvandning pa vanligt satt av en finishverktygshallare eller pa nytt satt oscillationsenheten med dess finishverktygsupptagning.

[00013] SarskiIt fordelaktigt är det, att redan existerande verktygsmaskiner pa enkelt satt skulle kunna stallas om, namligen i det att den redan fareliggande finishverktygshallaren avlagsnas och oscillationsenheten fasts i stallet for finishverktygshallaren.

[00014] Far att uppna en sá stor aktionsradie som majligt has anordningen fareslas, att en forsta svangningsriktning for svangning av bararen relativt ett bararstativ ar anordnad. Harigenom kan sarskilt lutningen hos en oscillationsaxel has Waren stallas in.

[00015] Vidare är det faredraget, da en positioneringsanordning ar anordnad for positionering av bararen utmed till varandra vinkelratt mot positioneringsaxeln, sa att aven laget far bararens oscillationsaxel ar installbar innanfOr positioneringsplanet.

[00016] Det är dessutom faredraget, da bararen ar utbildad i form av en barararm, varigenom en rumslig frankoppling fran (huvud-)drivanordningen och farbindningsanordningen kan astadkommas.

[00017] En ytterligare fardelaktig paverkan pa anordningens aktionsrum ges da en installningsanordning ar anordnad far installning av langden hos barararmen. Denna installbarhet kan exempelvis uppnas genom att delar av barararmen är rarliga relativt varandra eller att barararmen best& av ett flertal med varandra forbindningsbara barararmsavsnitt, varvid installningen av langden for barararmen sker genom val av antalet och/eller langden av barararmsavsnitten.

[00018] Ett ytterligare okning av flexibiliteten av anordningens aktionsradie ges dá en extra svanganordning är anordnad for svangning av oscillationsenheten relativt Waren. PA detta satt kan aven lutningen hos oscillationsrorelsen hos finishverktygsupptagningen hos oscillationsenheten stabs in.

[00019] Vid en ytterligare utforingsform av uppfinningen är sâ anordnat, att oscillationsrorelsen hos bararen är tillordnad en forsta oscillationsaxel, aft oscillationsrorelsen hos finishverktygsupptagningen hos oscillationsenheten är tillordnad en ytterligare oscillationsaxel och alt den ytterligare oscillationsaxeln toper i ett plan, vilket leper parallellt med den fOrsta oscillationsaxeln. Pa detta satt kan, i det fall sa onskas, aven tva fran varandra oberoende oscillationsrorelser Overlagras pa varandra, alltsh under samtidig anvandning av bararens drivanordning och oscillationsenhetens tillsatsdrivanordning ("overlagringsslag").

[00020] Vidare är det fOredraget, dá en forbindningsanordning och/eller oscillationsenheten uppvisar en justeringsanordning for positionering och/eller kraftuttivande hos finishverktyget hos finishverktygshAllaren eller hos finishverktyget hos finishverktygsupptagningen i en till oscillationsrOrelsen hos finishverktyget vinkelrat riktning. Delta mojliggOr en enkel positionering av en aktiv yta hos ett finishverktyg anordnad pa finishverktygshAllaren eller pa finishverktygsupptagningen relativt en arbetsstycksyta som skall bearbetas och/eller alstringen av en presskraft, med vilken den aktiva ytan hos finishverktyget trycks mot den arbetsstycksyta som skall bearbetas.

[00021] Vid en ytterligare uffOringsform av uppfinningen är en styranordning anordnad, medelst vilken linjara och/eller bagformade positionerings- och/eller oscillationsrOrelser hos ett finishverktyg är Overlagringsbara pa varandra. Härigenom kan — sarskilt genom interpolation — Onskade rorelser hos finishverktyget alstras.

[00022] Uppfinningen avser dessutom ett system fOr finishbearbetning av sarskilt ringformade arbetsstycken, vilket innefattar en ovan beskriven anordning och en finishverktygshallare. Ett sadant system kan vid anvandning av drivanordningen hos bararen drivas gemensamt med finishverktygshallaren och drivas under anvandning av oscillationsenheten vid anvandning av tillsatsdrivanordningen.

[00023] Ytterligare kannetecken och fordelar hos uppfinningen framgar av den efterfoljande beskrivningen och de sasom ritningar visade fOredragna utforingsexemplen.

[00024] Pa ritningarna visar: Fig. 1 en sidovy av en utferingsform av en anordning fOr finishbearbetning, vilken innefattar en barare; Fig. 2 en sidovy motsvarande den i Fig.1 med en till Waren monterad forbindningsanordning; Fig. 3 en sidovy motsvarande den i Fig. 2 med en finishverktygshallare forbunden med forbindningsanordningen; Fig. 4 en sidovy motsvarande den i Fig. 2 med en oscillationsenhet forbunden med forbindningsanordningen, Fig. 5 en perspektivvy av oscillationsenheten; och Fig. 6 en perspektivvy av forbindningsanordningen.

[00025] En utfOringsform av en anordning fOr finishbearbetning visas i Fig. 1 till 4 och betecknas dar i sin helhet med hanvisningsbeteckningen 10.

[00026] Anordningen 10 innefattar en positioneringsanordning 12 med en forsta slid 14, vilken styrs pa en forsta slidstyrning 16 och 18 och är positionerbar utmed en fOrsta positioneringsaxel 22 medelst en forsta positioneringsdrivning 20. 6

[00027] Positioneringsanordningen 12 innefattar en andra slid 24, vilken styrs pa den forsta sliden 14 och är positionerbar utmed en andra positioneringsaxel medelst en andra drivning 26.

[00028] Den andra sliden 24 ar farbunden med en bararram 30, pa vilken en barare 32 i form av en barararm 34 är svangbart lagrad kring en farsta svangaxel 38 medelst en forsta svanganordning 36.

[00029] Den farsta positioneringsaxeln 22, den andra positioneringsaxeln 28 och den forsta svangaxeln 38 Wiper faretradesvis vinkelratt mot varandra.

[00030] Bararramen 30 fungerar Mien far upptagning av en drivanordning 40 far alstring av en linjar oscillationsrarelse hos bararen 32 utmed en farsta oscillationsaxel 42 motsvarande barararmens 34 utstrackningsriktning.

[00031] Far alstring av denna oscillationsrorelse kan en rotationsrarelse alstras medelst exempelvis en drivmotor 44, vilken rotationsrarelse medelst en i sig kand och darfar inte narnnare farklarad excenter 46 omsatts till en linjar slagrarelse.

[00032] Barararmen 34 uppvisar en fran drivanordningen 40 vand fri ande 48. Avstandet mellan den fria anden 48 och svangaxeln 38, matt i en riktning parallell med den andra positioneringsaxeln 28, är foretradesvis installbart, exempelvis genom val av antalet och/eller langden av olika bararavsnitt 50 hos barararmen 34.

[00033] Vid den fria anden 48 av barararmen 34 finns en fastyta 52, vilken tjanar for att fasta en forbindningsanordning 54 (jamfor Fig. 2 och 6). Farbindningsanordningen 54 uppvisar ett farbindningsavsnitt 56, vilket tjanar far forbindning med senare beskrivna delar pa bararen 34. Detta farbindningsavsnitt 56 pa bararsidan uppvisar exempelvis skruvupptagningar eller skruvar 58, mutterformade fastavsnitt 60 eller andra fastelennent, vilka tjanar for forbindning av farbindningsavsnittet 56 pa bararsidan med senare beskrivna delar. 7

[00034] Vid ett forsta anvandningssatt has fOrbindningsavsnittet 56 pa bararsidan fasts vid detta en finishverktygshallare 62 fOr hallande av ett finishverktyg 64. Vid finishverktyget 64 handlar det sarskilt om en finishsten.

[00035] DA drivanordningen 40 är aktiv och bararen 32 fOrflyttar sig oscillerande fram och tillbaka utmed den fOrsta oscillationsaxeln 42, fOrilyttar sig aven finishverktyget 64 i motsvarande riktningar (visas pa ritningen med en dubbelpil), sa att aven arbetsytan 66 has finishverktyget 64 ror sig pa motsvarande satt fram och tillbaka. Med arbetsytan 66 kan da' en arbetsstycksyta 68 hos ett arbetsstycke 70 slutbearbetas. Arbetsstycket 70 är vanligtvis rotationssymmetriskt och drivs a sin sida roterande kring en axel motsvarande arbetsstyckets centrumaxel. Vid arbetsstycksytan 68 handlar det exempelvis om innerytan pa en lagerring.

[00036] I Fig. 3 visas ett fOrsta svangningslage fOr Waren 32 med heldragna linjer, i vilket en arbetsstycksyta 68, vilken toper parallellt med arbetsstyckets 70 rotationsaxel, kan slutbearbetas.

[00037] Ett andra svangningslage fOr bararen 32 visas i Fig. 3 med streck-punktlinjer. Detta svangningslage mojliggor finishbearbetningen av en arbetsstycksyta 72 has ett arbetsstycke 74, vid vilket den arbetsstycksyta 72 som skall bearbetas lutar relativt arbetsstyckets 74 centrala rotationsaxel.

[00038] Vid ett ytterligare anvandningssatt for fOrbindningsavsnittet 56 pa bararsidan är i stallet for finishverktygshallaren 62 med finishverktyget 64 (jamfor Fig. 3) en i sin helhet med hanvisningsbeteckningen 76 betecknad oscillationsenhet fast vid bararen 32 (jamfOr Fig. 4).

[00039] Oscillationsenheten 76 uppvisar en tillsatsdrivanordning 78, vilket tjanar till att fOrskjuta en finishverktygsupptagning 82 och ett till finishverktygsupptagningen 82 Wallet eller dar upptaget finishverktyg 84 (foretradesvis en finishsten) i oscillerande rOrelse. Denna oscillationsrOrelse är tillordnad en ytterligare oscillationsaxel 86. Denna ytterligare oscillationsaxel 86 lOper, i ett i Fig. 4 med heldragna linjer visat lage hos oscillationsenheten 76, parallellt med den forsta oscillationsaxeln 42 8

[00040] Medelst oscillationsenheten 76 kan till rotationsaxeln hos ett arbetsstycke 88 parallella arbetsstycksytor 68 eller lutande arbetsstycksytor 72 (ej visat i Fig. 4, jamfOr Fig. 3) eller aven vinkelratt Iiipande arbetsstycksytor 92 slutbearbetas. FOr detta är det fordelaktigt, da oscillationsenheten 76 och/eller forbindningsenheten 54 innefattar en ytterligare svangningsanordning 94 (jamfOr Fig. 2 och 6), medelst vilken forbindningsanordningen 56 är svangbar gemensamt med oscillationsenheten 76 eller enbart oscillationsenheten 76 kring en ytterligare svangaxel 96. Detta mojliggor for den ytterligare oscillationsaxeln 86 att vrida sig innanfOr ett till den ytterligare svangningsaxeln 96 vinkelratt plan, exempelvis i ett i Fig. 4 med streckade linjer visat 'age hos oscillationsenheten 76, i vilket den ytterligare oscillationsaxeln 86 lOper vinkelratt mot den forsta oscillationsaxeln 42.

[00041] Svangningsanordningen 94 majliggOr aven oscillerande bearbetning av krOkta arbetsstycksytor 90 hos ett arbetsstycke 88 (jamfOr Fig. 4), och narrriare bestamt sarskilt genom overlagring av en oscillerande svangrorelse kring svangaxeln 96 och en linjar oscillationsrorelse utmed oscillationsaxeln 86.

[00042] Den ytterligare svangaxeln 96 lOper foretradesvis parallellt med den fOrsta svangaxeln 38.

[00043] En utfOringsform av en oscillationsenhet 76 visas i Fig. 5. Vid denna oscillationsenhet omvandlas en rotationsrOrelse hos en motor 98 via en i sig kand och clarfOr inte narmare fOrklarad excenteranordning 100 till en linjar oscillationsrorelse hos en oscillationsslid 80, vilken oscillerar utmed den ytterligare oscillationsaxeln 86. Finishverktygsupptagningen 82 som är forbunden med oscillationssliden 80 och det till denna hAllna finishverktyget 84 utfOr en oscillationsrOrelse motsvarande rarelsen hos oscillationssliden 80.

[00044] Alternativt till detta kan oscillationsrorelsen hos finishverktygsupptagningen 82 och hos finishverktyget 84 ocksa alstras medelst hydraulisk, pneumatisk eller elektrisk linjardrivning.

[00045] I Fig. 6 visas fOrbindningsanordningen 54 i perspektiv. Denna uppvisar som del av svangningsanordningen 94 en motor 102, vilken sarskilt är utformad 9 som servomotor. Motorns 102 rOrelse overfOrs medelst en i ett hus 104 anordnad drivning (exempelvis en snackdrivning) till en svangrorelse hos en slidanordning 106 kring svangaxeln 96.

[00046] Huset 104 uppvisar en ytteryta 108, vilken tjanar fOr att fasta till bararens 32 fastyta 52, exempelvis under anvandning av en fjader 109.

[00047] Slidanordningen 106 innefattar en kring svangaxeln 96 svangbar slidbarare 110 och en vid denna styrd slid 112. Sliden 112 är rorligt driven relativt slidbararen utmed en slidaxel 114 medelst en innanfor sliden 112 anordnad justeringsanordning 116.

[00048] Justeringsanordningen 116 är utformad exempelvis i form av en hydraulisk eller pneumatisk drivning. For matning av drivningen med en trycksatt fluid kan en vridgenomforing vara anordnad i sliden 112.

[00049] Svangaxeln 96 dr fOretradesvis ufformad som NC-axel. Detta mojliggOr cirkelbdgformade rOrelser hos ett finishverktyg 64 hdllet till en finishverktygshdllare 62 eller ett finishverktyg 84 hos oscillationsenheten 76, antingen fOr positionering av finishverktyget 64, 84 eller aven for alstring av en cirkelbdgformad oscillationsrorelse. Denna rOrelse kan dven vara overlag rad en linjar oscillationsrOrelse hos oscillationsenheten 76 och/eller bararen 32 och/eller positioneringsanordningen 12 utmed minst en av axlarna 22,28, sá aft en fran en cirkelbage avvikande bagformad positionerings- eller oscillationskirelse kan alstras.

[00050] En positionerings- eller oscillationsrorelse hos ett finishverktyg 64, 84 kan sdrskilt genom interpolation av atminstone en linjdr rOrelse utmed atminstone en av axlarna 22, 28, 114 och dtminstone en svangriirelse kring dtminstone en av axlarna 38, 96.

[00051] En kombination av linjdr- och svangrorelser är fordelaktig sdrskilt for bearbetning av stOrre arbetsstycken 88.

[00052] Det är ocksa mOjligt att kombinera svdngrorelser hos den fOrsta svanganordningen 36 och den ytterligare svanganordningen 94 med varandra, fOr att alstra en bagformad oscillationsrOrelse, vid vilken olika stora rOrelser med fOretradesvis olika oscillationsfrekvenser Overlagras pa varandra ("Overlagringsbagar").

[00053] Slidbararen 110 är fOretradesvis svangbar 360° kring svangaxeln 96, sa att en pa sliden 112 monterad finishverktygshallare 62 eller en pa sliden 112 monterad oscillationsenhet 76 är positionerbar i onskade lagen kring svangaxeln 96.

[00054] Det är aven mOjligt, istallet RA- en barare 32 och en drivanordning 40, aft anvanda en fritt positionerbar enhet, exempelvis i form av en robotarm. Denna enhet uppvisar da en fastyta 52 kir aft fasta finishverktygshallaren 62 och/eller aft fasta oscillationsenheten 76. Alternativt är enheten, sarskilt medelst dess fastyta 52, fOrbunden med fOrbindningsanordningen 54, vilken da a sin sida tjanar for farbindning med finishverktygshallaren 62 och/eller oscillationsenheten 76. 11

Claims (4)

PATENTKRAV

1. Anordning (10) fa' finishbearbetning av ett sarskilt ringformat arbetsstycke (70, 74, 88), med en barare (32) fOr forbindning med en finishverktygshallare (62) for aft halla ett finishverktyg (64), och med en drivanordning (40) far alstring av en linjar oscillationsrOrelse hos bararen (32), kannetecknad av en oscillationsenhet (76), vilken uppvisar en finishverktygsupptagning (82) fOr upptagning av ett finishverktyg (84) och en tillsatsdrivanordning (78) for alstring av en linjar oscillationsrorelse hos finishverktygsupptagningen (82), och en fOrbindningsanordning (54) fOr forbindning av oscillationsenheten med Waren (32).

2. Anordning (10) enligt patentkravet 1, kannetecknad av aft fOrbindningsanordningen (54) innefattar ett fOrbindningsavsnitt (56) pa bararsidan, till vilket valbart finishverktygshallaren (62) eller oscillationsenheten (76) är fastbar.

3. Anordning (10) enligt nagot av faregaende patentkrav, kannetecknad av att en fOrsta svangningsanordning (36) ar anordnad for svangning av Waren (32) relativt en bararram (30). 4. Anordning (10) enligt nagot av foregaende patentkrav, kannetecknad av aft en positioneringsanordning (12) ar anordnad for positionering av bararen (32) utmed till varandra vinkelrata positioneringsaxlar (22, 28). 5. Anordning (10) enligt nagot av foregaende patentkrav, kannetecknad av aft bararen (32) ar ufformad i form av en barararm (34). 6. Anordning (10) enligt patentkravet 5, kannetecknad av aft en installningsanordning ar anordnad for installning av langden hos barararmen (34). 12 7. Anordning (10) enligt nagot av foregaende patentkrav, kannetecknad av att en ytterligare svanganordning (94) ar anordnad fOr svangning av oscillationsenheten (76) relativt Waren (32). 8. Anordning (10) enligt nagot av foregaende patentkrav, kannetecknad av att oscillationsrorelsen hos bararen (32) ar tillordnad en forsta oscillationsaxel (42), att oscillationsrarelsen hos oscillationsenhetens (76) finishverktygsupptagning (82) ar tillordnad en ytterligare oscillationsaxel (86) och att den ytterligare oscillationsaxeln (86) !doper i ett plan, vilket Iliper parallellt med den forsta oscillationsaxeln (42). 9. Anordning (10) enligt nagot av fOregaende patentkrav, kannetecknad av att forbindningsanordningen (56) och/eller oscillationsenheten (76) uppvisar en justeringsanordning (116) for positionering och/eller kraftuttivande hos finishverktyget (64) hos finishverktygshallaren (62) eller finishverktyget (84) hos finishverktygsupptagningen (82) i en till finishverktygets (64, 84) oscillationsrorelse vinkelrat riktning. 10. Anordning (10) enligt nagot av foregaende patentkrav, kannetecknad av att en styranordning ar anordnad, medelst vilken linjara och/eller bagformade positionerings- och/eller oscillationsrOrelser hos ett finishverktyg (64, 84) kan Overlagras pa varandra. 11. System fOr finishbearbetning av sarskilt ringformade arbetsstycken (70, 74, 88) innefattande en anordning (10) enligt nagot av foregaende patentkrav och en finishverktygshallare (62). 1/6 AC 4 2. -Fil 2_ v ' 2 / 6 3/6 4b 4 / 6

4. 1 arArArAgrAroor / 6 A00 6/6