WO1999032258A1 - Verfahren und vorrichtung zum schleifen von werkstücken mit zum schleifen zeitparaller feinstbearbeitung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum schleifen von werkstücken mit zum schleifen zeitparaller feinstbearbeitung Download PDF

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WO1999032258A1
WO1999032258A1 PCT/EP1998/005808 EP9805808W WO9932258A1 WO 1999032258 A1 WO1999032258 A1 WO 1999032258A1 EP 9805808 W EP9805808 W EP 9805808W WO 9932258 A1 WO9932258 A1 WO 9932258A1
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grinding
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headstock
vorrichmng
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Erwin Junker
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Erwin Junker Maschinenfabrik Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/01—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor for combined grinding of surfaces of revolution and of adjacent plane surfaces on work

Definitions

  • the invention relates to a method for grinding a workpiece with the features according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method with the features according to the preamble of claim 4.
  • Finishing and finishing are usually two successive operations on two specially designed machine tools.
  • the disadvantages here are that on the one hand the number of different machine tools increases to a large extent the investment required to produce a particular component and that on the other hand the manufacturing costs for the component in question are also increased by longer throughput times with intermediate transport operations.
  • Another disadvantage is that the renewed clamping can occur in the machine tool realizing the fine machining, which proves to be disadvantageous for the required manufacturing tolerances.
  • Precision machining processes include honing in particular. Honing is a cutting process with bound grain to improve or change the shape, dimensional accuracy and surface quality of the workpiece, whereby the tool is constantly in contact with the surface of the workpiece. Honing is generally used after finishing, such as grinding, for finishing.
  • the so-called short stroke honing is also referred to as fine honing, finish machining or superfinishing, fine drawing grinding or oscillating grinding.
  • Machine tools for grinding and machine tools for example for superfinishing are known (see company brochure IMPCO Machine Tools, USA, 1994).
  • IMPCO Machine Tools USA, 1994.
  • the concept of two different machine tools for fine machining and fine machining also requires considerable development effort.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method and a device for machining workpieces by means of which the geometry of the workpiece is machined true to size and shape, provided with the required surface quality and the production time and thus the unit cost of the workpiece considerably be reduced.
  • the workpiece is clamped for processing and the geometry of the workpiece ground to size and shape.
  • at least part of the surface of the workpiece is at least partially finely machined parallel to the grinding. Finishing is preferably carried out by finishing.
  • the grinding and the fine machining are carried out on cylindrical and / or conical surface sections of the workpiece.
  • the device used for carrying out the method according to the invention for grinding a workpiece is used in particular for grinding shaft parts, for example a gear.
  • the device has a workpiece headstock and tailstock for clamping the workpiece and a grinding unit.
  • the grinding unit is provided with at least one grinding spindle, which carries a grinding wheel for grinding the workpiece.
  • the workpiece headstock and the tailstock and / or the grinding unit are arranged so as to be able to achieve a grinding relative movement, which produces the desired workpiece geometry, between the grinding unit and the workpiece in a controlled manner.
  • the device is provided with a micromachining unit which can be moved in accordance with the geometry of the workpiece, at least part of the surface of the workpiece being microfinishing by means of the micromachining unit.
  • the grinding unit and the finest machining unit are movable in such a way that they are at least temporarily engaged with the workpiece at the same time.
  • the grinding unit and the ultra-fine machining unit are preferably arranged essentially opposite one another with respect to the longitudinal axis of the workpiece, so that the workpiece is clamped between the two machining units.
  • This has the advantage that there is free movement of both the grinding unit and the finest machining unit without mutual hindrance.
  • simultaneous grinding and ultra-fine machining of the workpiece can take place essentially over the entire length of the workpiece.
  • the grinding fineness ⁇ and Feinstbear mecanicngsech preferably with respect to the work piece ⁇ longitudinal axis substantially on a side of the workpiece to arrange. This is advantageous, for example, if only part of the surface of the workpiece must be finely machined and the length of the workpiece to be machined is long enough so that the fine machining unit and grinding unit do not interfere with one another during simultaneous engagement with the workpiece.
  • the grinding unit has a carrier on which two grinding spindles, each with at least one grinding wheel, can be pivoted and are mounted on a common infeed axis such that the grinding wheels can be brought into engagement with the workpiece one after the other.
  • a grinding unit is particularly useful when different surface contours of the workpiece have to be machined with the dimensions and shape using the grinding unit.
  • the fine machining unit is preferably designed as a fine grinding unit or as a finishing unit. Both the fine grinding unit and the finishing unit serve to achieve surface qualities of the workpiece or a part of the surface of this workpiece, which are in the range of the manufacturing processes usually referred to as fine machining.
  • FIG. 1 shows a schematic top view of the device according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment:
  • 2 shows a schematic top view of the device according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment of the invention: 2a shows the engagement of a first grinding spindle of the device according to FIG. 2 on the workpiece;
  • FIG. 2b shows the infeed of a second grinding spindle according to FIG. 2 as well as the finest machining unit to the workpiece
  • Fig. 3 is a schematic plan view of the device according to the invention according to a third embodiment.
  • a workpiece 3 is clamped between tips 20, 21 between a workpiece headstock 1 and a tailstock 2.
  • the longitudinal axis of the workpiece 3 is aligned with the longitudinal axes of the spindles of the workpiece headstock 1 and the tailstock 2.
  • the workpiece headstock 1 and the tailstock 2 are arranged on a movable grinding table, not shown, along a CNC axis ZI.
  • a grinding headstock 23 is provided on one side of the workpiece headstock / workpiece / tailstock arrangement.
  • the grinding headstock 23 has a grinding spindle 14 with a grinding wheel 15.
  • the grinding headstock 23 is arranged to be movable with respect to a movement axis XI in the sense of an infeed to the workpiece 3.
  • the longitudinal axis of the grinding spindle 14 can be arranged parallel or horizontally pivotable with respect to the axis of the workpiece.
  • the grinding headstock 23 can also be moved in the direction of the ZI axis. In such a case, the workpiece headstock 1 and tailstock 2 are firmly mounted on the machine stand.
  • a fine machining unit 25 is arranged in an essentially horizontal plane. By means of this fine machining unit 25, the surface of the workpiece 3 is reworked in accordance with the shape, tolerance and surface requirements, the fine machining being able to be carried out in parallel with the engagement of the grinding wheel 15 with the workpiece 3
  • This ultra-fine machining unit 25 is provided, for example, with a superfinishing unit.
  • the ultra-fine machining unit 25 can be moved along two CNC axes X2 or Z2 arranged at right angles to one another, so that it can carry out independent movements from the grinding headstock 23.
  • This exemplary embodiment, in which the grinding unit 14, 15, 23 and the fine machining unit 25 are arranged opposite the workpiece, has the advantage that essentially the entire surface of the workpiece 3 is ground with the grinding unit 14, 15, 23 and, at the same time, with the fine machining unit 25 can be finely machined
  • FIG. 2 shows the top view of the device according to the invention according to a second exemplary embodiment.
  • a device according to this exemplary embodiment is used above all when the outer contour of the workpiece 3 has to be machined with at least two grinding wheels.
  • a grinding wheel stick 24 is provided.
  • This grinding wheel stick 24 carries in a common horizontal plane two grinding brushes 12, 13 which are mounted at an angle to one another on the grinding wheel stick 24.
  • Each grinding spindle 12 or 13 carries a grinding wheel provided and shaped for a respective contour section of the workpiece Grinding wheel 24 can be pivoted about point B, so that, depending on the production sequence, the grinding wheel 5 mounted on the grinding spindle 12 or the grinding wheel 6 mounted on the grinding spindle 13 can be delivered to the factory stock 3 around the swivel axis e B executable Swiveling movement of the grinding headstock 24 is carried out hydraulically or CN ' C-controlled.
  • the microfinishing unit 25 is arranged analogously to the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the controlled movements of the grinding unit 12, 13, 24, the precision machining unit 25 and the workpiece headstock / workpiece / tailstock arrangement are analogous to those described in connection with the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the grinding spindle 12 of the grinding headstock 24 is in engagement with the workpiece 3 for grinding a conical shape 4 by means of the grinding wheel 5.
  • both grinding headstock are
  • finishing stone 9 to the workpiece 3.
  • a cylindrical pin 7 is ground on the workpiece 3 using the grinding wheel 6.
  • the conical surface 4 of the workpiece 3 is simultaneously subjected to a finishing process in order to increase the surface quality by means of the finishing stone 9.
  • the use of such a finishing stone is particularly advantageous when high load shares are to be achieved in relation to the surface quality of the workpiece surface.
  • Fig. 3 shows the top view of the device according to the invention according to a third embodiment.
  • both the grinding unit 14, 15 is provided as well as the Feinstbear mecanicngsech 25 on one side of the work t ückspindelstock / workpiece / tailstock assembly.
  • Both the grinding unit 14, 15 and the finest machining unit 25 can be moved CNC-controlled along respective axes XI, ZI or X2, Z2. This makes it possible to feed the grinding wheel 15 and the fine stone 9 at least partially on the surface of the workpiece at least partially in parallel with the grinding and for the fine machining of the workpiece 3.
  • the use of the device and the method according to the invention is advantageous, since the normal grinding and the fine machining can take place at least in part at the same time, thereby achieving considerable cost savings are.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schleifen eines Werkstückes, insbesondere eines Wellenteils, beschrieben. Gemäß dem Verfahren wird das Werkstück zur Schleifbearbeitung eingespannt und anschließend dessen Geometrie maß- und formhaltig geschliffen. Erfindungsgemäß wird zumindest ein Teil der Oberfläche des Werkstückes zumindest teilweise zeitparallel zum Schleifen feinstbearbeitet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Werkstückspindelstock und einen Reitstock zum Einspannen des Werkstückes sowie eine Schleifeinheit mit einer Schleifscheibe zum Schleifen des Werkstückes auf. Schleifeinheit und Werkstück sind relativ zueinander gesteuert beweglich angeordnet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist darüberhinaus eine Feinstbearbeitungseinheit auf, welche entsprechend der Geometrie des Werkstückes derart bewegbar ist, daß zumindest ein Teil der Oberfläche des Werkstückes feinstbearbeitbar ist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen von Werkstücken mit zum Schleifen zeitparaller Feinstbearbeitung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen eines Werkstückes mit den Merkmalen gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen gemäß Oberbegriff von Anspruch 4.
Die insbesondere im Motoren- und Getriebebau benötigten Bauteile erfordern sehr enge Fertigungstoleranzen. Diese engen Fertigungstoleranzen werden hauptsächlich durch Feinbearbeiten und anschließendes Feinstbearbeiten erzielt. Lagersitze oder andere im späteren Einsatz hochbelastete Bauteilabschnitte werden daher oft zunächst geschliffen und anschließend noch einer Feinstbearbeitung unterzogen, um die benötigte Form- und Oberflächenqualität im Hinblick auf Lebensdauer und Laufeigenschaften zu erzielen.
Das Feinbearbeiten und das Feinstbearbeiten sind in der Regel zwei aufeinanderfolgende Arbeitsgänge auf zwei eigens dafür ausgelegten Werkzeugmaschinen. Nachteilig dabei ist, daß einerseits die Anzahl unterschiedlicher Werkzeugmaschinen in starkem Maße den zur Realisierung der Herstellung eines bestimmten Bauteils erforderlichen Investitionsaufwand erhöht und daß andererseits die Fertigungskosten für das betreffende Bauteil durch höhere Durchlaufzeiten mit zwischengeschalteten Transportoperationen ebenfalls erhöht werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die erneute Aufspannung in der die Feinstbearbeirung realisierenden Werkzeugmaschine Fehler auftreten können, welche sich für die geforderten Fertigungstoleranzen als nachteilig erweisen. Feinstbearbeitungsverfahren schließen insbesondere das Honen ein. Honen ist ein spanendes Fertigungsverfahren mit gebundenem Korn zur Verbesserung bzw. Änderung von Form, Maßgenauigkeit und Oberflächengüte des Werkstückes, wobei das Werkzeug ständig mit der Oberfläche des Werkstückes im Eingriff ist. Honen wird im allgemeinen im Anschluß an eine vorhergehende Feinbearbeitung, wie z.B. Schleifen, zur Endbearbeitung angewandt. Insbesondere das sog. Kurzhubhonen wird auch als Feinhonen, Finishbearbeiten oder Superfinishbearbeiten, Feinziehschleifen oder Schwingschleifen bezeichnet.
Bekannt sind Werkzeugmaschinen zum Schleifen und Werkzeugmaschinen beispielsweise zur Superfinishbearbeitung (siehe Firmenprospekt IMPCO Machine Tools, USA, 1994). Neben den oben geschilderten Nachteilen hinsichtlich des Investitionsaufwandes und des Fertigungsaufwandes erfordert das Konzept von zwei jeweils unterschiedlichen Werkzeugmaschinen für die Feinbearbeitung bzw. die Feinstbearbeitung auch einen erheblichen Entwicklungsaufwand.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichmng zum Bearbeiten von Werkstücken zu schaffen, mittels welchem bzw. welcher die Geometrie des Werkstückes maß- und formhaltig bearbeitet, mit der erforderlichen Oberflächengüte versehen und die Fertigungszeit und damit die Stückkosten des Werkstückes erheblich verringert werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen gemäß Anspruch 4 gelöst.
Bei dem Verfahren zum Schleifen eines Werkstückes, insbesondere eines Wellenteils eines Getriebes, wird das Werkstück zur Bearbeitung eingespannt und die Geometrie des Werkstückes maß- und formhaitig geschliffen. Erfindungsgemäß wird zumindest ein Teil der Oberfläche des Werkstückes zumindest teilweise zeitparallel zum Schleifen feinstbearbeitet. Vorzugsweise erfolgt das Feinstbearbeiten durch Finishen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Schleifen und das Feinstbearbeiten an zylindrischen und/oder konischen Oberflächenabschnitten des Werkstückes.
Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Vorrichmng zum Schleifen eines Werkstückes wird insbesondere zum Schleifen von Wellenteilen, beispielsweise eines Getriebes, eingesetzt. Die Vorrichmng weist einen Werkstückspindelstock und einen Reitstock zum Einspannen des Werkstückes sowie eine Schleifeinheit auf. Die Schleifeinheit ist mit minde- stens einer Schleifspindel, welche eine Schleifscheibe zum Schleifen des Werkstückes trägt, versehen. Der Werkstückspindelstock und der Reitstock und/oder die Schleifeinheit sind zur Erzielung einer, die gewünschte Werkstückgeometrie erzeugenden Schleifrelativbewegung zwischen der Schleifeinheit und dem Werkstück gesteuert beweglich angeordnet. Erfindungsgemäß ist die Vorrichmng mit einer Feinstbearbeimngseinheit versehen, welche entsprechend der Geometrie des Werkstückes bewegbar ist, wobei zumindest ein Teil der Oberfläche des Werkstückes mittels der Feinstbearbeimngseinheit feinstbear- beitbar ist.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schleifeinheit und die Feinstbearbeimngseinheit so bewegbar, daß sie zumindest zeitweise mit dem Werkstück gleichzeitig im Eingriff sind.
Dadurch ist es erstmals möglich, eine Komplettbearbeitung eines Werkstük- kes, d.h. das Feinbearbeiten und das Feinstbearbeiten auf einer Werkzeug- maschine auszuführen. Dadurch entfallen externe Verkettungen für mehrere Arbeitsgänge mit ggf. dazwischengeschalteten Transportvorgängen. Dadurch, daß die Installation von zwei verschiedenen Werkzeugmaschinen für das Feinbearbeiten und für das Feinstbearbeiten nicht mehr erforderlich sind, kann somit der Investitionsbedarf, können die Gesamtkosten und können auch die Stückkosten erheblich verringert werden. Darüberhinaus ist der erforderliche Platzbedarf geringer, da damit eine geringere Maschinenanzahl bei gleicher Ausbringleistung auf einer definierten Fertigungsfläche vorhanden ist. Des weiteren verringern sich dadurch die Durchlauf- und Lagerzeiten. Die Fertigung kann insgesamt transparenter ausgeführt werden. Weitere Vorteile der Erfindung liegen darin, daß die Anzahl von Maschinenlieferanten verringert werden kann, da ein identisches Maschinenkonzept für eine Maschine vorliegt, welche sowohl das Feinbearbeiten als auch das Feinstbearbeiten ausführt. Dies führt zu erheblichen Vorteilen auch im Service- und War- tungsbereich.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Schleifeinheit und die Feinstbearbeimngseinheit vorzugsweise bezüglich der Werkstücklängsachse im wesentlichen einander gegenüberliegend angeordnet, so daß zwischen beiden Bearbeitungseinheiten das Werkstück eingespannt ist. Dies hat den Vorteil, daß eine freie Beweglichkeit sowohl der Schleifeinheit als auch der Feinstbearbeimngseinheit ohne gegenseitige Behinderung vorhanden ist. Darüberhinaus kann bei einer solchen Anordnung von Schleifeinheit und Feinstbearbeimngseinheit ein gleichzeitiges Schleifen und Feinstbearbeiten des Werkstückes im wesentlichen über die gesamte Werkstücklänge erfolgen.
Es ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel auch möglich, die Schlei¬ feinheit und die Feinstbearbeimngseinheit vorzugsweise bezüglich der Werk¬ stücklängsachse im wesentlichen auf einer Seite des Werkstückes anzuordnen. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn nur ein Teil der Oberfläche des Werkstückes feinstbearbeitet werden muß und die Länge des zu bearbeitenden Werkstückes groß genug ist, so daß Feinstbearbeitungseinheit und Schleifeinheit während des gleichzeitigen Eingriffs mit dem Werkstück sich nicht gegenseitig behindern.
In einer Ausfuhrungsform weist die Schleifeinheit einen Träger auf, an welchem zwei Schleifspindeln mit jeweils zumindest einer Schleifscheibe so schwenkbar und auf einer gemeinsamen Zustellachse angebracht sind, daß die Schleifscheiben nacheinander mit dem Werkstück in Eingriff bringbar sind. Eine solche Schleifeinheit ist vor allen Dingen dann sinnvoll, wenn unterschiedliche Oberflächenkonturen des Werkstückes mittels der Schleifeinheit maß- und formhaltig zu bearbeiten sind.
Vorzugsweise ist die Feinstbearbeimngseinheit als Feinstschleifeinheit oder als Finisheinheit ausgebildet. Sowohl die Feinstschleifeinheit als auch die Finisheinheit dienen dazu, Oberflächengüten des Werkstückes bzw. eines Teils der Oberfläche dieses Werkstückes zu erzielen, welche im Bereich der mit überlicherweise als Feinstbearbeitung bezeichneten Fertigungsverfahren liegen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichmng gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel:
Fig. 2 eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichmng gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung: Fig. 2a den Eingriff einer ersten Schleifspindel der Vorrichtung gemäß Fig. 2 am Werkstück;
Fig. 2b die Zustellung einer zweiten Schleifspindel gemäß Fig. 2 sowie der Feinstbearbeimngseinheit zum Werkstück; und
Fig. 3 eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichmng gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist die Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichmng gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Zwischen einem Werkstückspindelstock 1 und einem Reitstock 2 ist ein Werkstück 3 zwischen Spitzen 20, 21 eingespannt. Dabei ist die Längsachse des Werkstückes 3 fluchtend mit den Längsachsen der Spindeln des Werkstückspindelstocks 1 und des Reitstocks 2 ausgerichtet. Der Werkstückspindelstock 1 und der Reitstock 2 sind auf einem nicht dargestellten verfahrbaren Schleiftisch entlang einer CNC-Achse ZI verfahrbar angeordnet. Auf einer Seite der Werkstückspind- elstock/Werkstück/Reitstock-Anordnung ist ein Schleifspindelstock 23 vorgesehen. Der Schleifspindelstock 23 weist eine Schleifspindel 14 mit einer Schleifscheibe 15 auf. Der Schleifspindelstock 23 ist bezüglich einer Bewegungsachse XI im Sinne einer Zustellung zu dem Werkstück 3 beweglich angeordnet. Die Längsachse der Schleifspindel 14 kann bezüglich der Achse des Werkstückes parallel oder horizontal verschwenkbar angeordnet sein.
Anstelle des Werkstückspindelstocks 1 und des Reitstocks 2 kann auch der Schleifspindelstock 23 in Richtung der ZI-Achse verfahrbar sein. In einem solchen Fall sind der Werkstückspindelstock 1 und der Reitstock 2 auf dem Maschinenständer fest montiert. Gegenüberliegend zu dem Schleifspindelstock 23 ist in einer im wesentlichen horizontalen Ebene eine Feinstbearbeitungs- einheit 25 angeordnet. Mittels dieser Feinstbearbeimngseinheit 25 w ird die Oberflache des Werkstuckes 3 entsprechend den Form-, Toleranz- und Oberflachenantorderungen nachbearbeitet, wobei die Feinstbearbeitung zeitparallel zum Eingriff der Schleifscheibe 15 mit dem Werkstuck 3 durchfuhrbar ist
Diese Feinstbearbeimngseinheit 25 ist beispielsweise mit einer Superfinishem- heit versehen Die Feinstbearbeimngseinheit 25 ist entlang von zwei rechtwinkelig zueinander angeordneten CNC-Achsen X2 bzw Z2 verfahrbar, so daß sie vom Schleifcpindelstock 23 unabhängige Bewegungen ausfuhren kann. Dieses Ausführungsbeispiel, bei welchem dem Werksmck gegenüberliegend die Schleifeinheit 14, 15, 23 und die Feinstbearbeitungseinheit 25 angeordnet sind, hat den Vorteil, daß im wesentlichen die gesamte Oberflache des Werkstuckes 3 mit der Schleifeinheit 14, 15, 23 geschliffen und zeitparallel dazu mit der Feinstbearbeimngseinheit 25 feinstbearbeitet werden kann
Fig 2 zeigt die Draufsicht der erfindungsgemaßen Vorrichmng gemäß einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel Eine Vorrichmng gemäß diesem Ausfuhrungsbei- spiel findet vor allem dann Anwendung, wenn die äußere Kontur des Werkstuckes 3 mit mindestens zwei Schleifscheiben bearbeitet werden muß Auf der einen Seite der Werksmckspindelstock/Werksmck/Reitstock-Anordnung ist wiederum ein Schleifspmdelstock 24 vorgesehen Dieser Schleifspmdelstock 24 tragt in einer gemeinsamen horizontalen Ebene zwei Schleifspmdeln 12, 13, welche unter einem Winkel zueinander am Schleifspmdelstock 24 montiert sind Jede Schleifspindel 12 bzw 13 tragt eine für einen jeweiligen Konturabschnitt des Werkstuckes vorgesehene und geformte Schleifscheibe Der Schleifspmdelstock 24 ist um den Punkt B verschwenkbar, so daß je nach Fertigungsabfolge die an der Schleifspindel 12 montierte Schleifscheibe 5 oder die an der Schleifspindel 13 montierte Schleifscheibe 6 dem Werksmck 3 zugestellt werden kann Die um die Schwenkachse B ausfuhrbare Schwenkbewegung des Schleifspindelstocks 24 w ird hydraulisch oder CN'C- gesteuert ausgeführt.
Der Schleifeinheit 12, 13, 24 gegenüberliegend ist analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die Feinstbearbeimngseinheit 25 angeordnet. Die gesteuerten Bewegungen der Schleifeinheit 12, 13, 24, der Feinstbearbeimngseinheit 25 und der Werkstückspindelstock/Werkstück/Reitstock-Anordnung sind analog zu den im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 beschriebenen.
In Fig. 2a ist die Schleifspindel 12 des Schleifspindelstockes 24 im Eingriff mit dem Werksmck 3 zum Schleifen einer konischen Konmr 4 mittels der Schleifscheibe 5. Der Übersichtlichkeit halber sind sowohl Schleifspindelstock
24 als auch Feinstbearbeimngseinheit 25 nicht eingezeichnet.
In Fig. 2b ist die Zustellung sowohl der Schleifspindel 13 mit der Schleifscheibe 6 des Schleifspindelstockes 24 als auch der Feinstbearbeimngseinheit
25 mit einem Finishstein 9 zum Werkstück 3 dargestellt. Mit der Schleifscheibe 6 wird ein zylindrischer Zapfen 7 am Werkstück 3 geschliffen. Die konische Konmr 4 des Werkstückes 3 wird gleichzeitig einer Finishbearbeitung unterzogen, um die Oberflächengüte mittels des Finishsteins 9 zu erhöhen. Die Verwendung eines derartigen Finishsteines ist vor allen Dingen dann vorteilhaft, wenn hohe Traganteile in bezug auf die Oberflächengüte der Werkstückoberfläche erzielt werden sollen.
Fig. 3 zeigt die Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind sowohl die Schleifeinheit 14, 15 als auch die Feinstbearbeimngseinheit 25 an einer Seite der Werkstückspindelstock/Werkstück/Reitstock-Anordnung vorgesehen. Sowohl die Schleifeinheit 14, 15 als auch die Feinstbearbeimngseinheit 25 sind entlang jeweiliger Achsen X I , Z I bzw. X2, Z2 CNC-gesteuert verfahrbar. Dadurch ist es möglich, die Schleifscheibe 15 und den Finsishstein 9 zumindest an einem Teil der Oberfläche des Werkstückes zumindest teilweise zeitparallel zum Schleifen und zum Feinstbearbeiten zum Werkstück 3 zuzustellen. Zur Erzeugung der zum Schleifen bzw. Feinstbearbeiten erforderlichen Relativbewegung zwischen der Schleifscheibe bzw. dem Finishstein 9 und dem Werkstück 3 ist eine Bewegung der Schleifeinheit 14, 15 entlang der Achsen XI, ZI bzw. der Feinstbearbeimngseinheit 25 entlang der Achsen X2, Z2 möglich, und die Werkstückspindelstock/Werkstück/ Reitstock- Anordnung ist fest mit einem Maschinenständer verbunden montiert.
Insbesondere bei Getriebeteilen, welche zylindrische Wellenabschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser und beispielweise konisch bzw. kegelig ausgebildete Getrieberäder aufweisen, ist der Einsatz der Vorrichmng und des Verfahrens gemäß der Erfindung vorteilhaft, da die normale Schleifbearbeitung und die Feinstbearbeitung zumindest teilweise zeitparallel erfolgen können und dadurch erhebliche Kosteneinsparungen erzielbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Schleifen eines Werkstückes, insbesondere eines Wellenteils, bei welchem das Werkstück zur Schleifbearbeitung eingespannt wird; und in der gleichen Aufspannung die Geometrie des Werkstückes anschließend maß- und formhaltig geschliffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Oberfläche des Werkstückes zumindest teilweise zeitparallel zum Schleifen feinstbearbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Feinstbearbeiten durch Finishen ausgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifen und das Feinstbearbeiten an zylindrischen und/oder konischen Oberflächenabschnitten des Werkstückes erfolgt.
4. Vorrichmng, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach An- spruch 1 bis 3, zum Schleifen eines Werkstückes (3), insbesondere eines Wellenteils, welche einen Werkstückspindelstock (1) und einen Reitstock (2) zum Einspannen des Werkstückes (3) sowie eine Schleifeinheit (14, 15, 23) mit zumindest einer, eine Schleifscheibe (15) tragenden Spindel ( 14) zum Schleifen des Werkstückes (3) aufweist, wobei der Werkstückspindelstock ( 1) und der Reitstock (2) und/oder die
Schleifeinheit ( 14, 15, 23) zur Erzielung einer, die gewünschte Werk- Stückgeometrie erzeugenden Schleifrelativbewegung zwischen der Schleifeinheit ( 14, 15, 23) und dem Werkstück (3) gesteuert beweglich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feinstbearbeimngseinheit (25) vorgesehen ist, welche entsprechend der Geometrie des Werkstückes (3) derart bewegbar ist, daß zumindest ein Teil der Oberfläche des Werkstückes (3) feinstbearbeitbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleif- einheit (14, 15, 23) und die Feinstbearbeimngseinheit (25) so bewegbar sind, daß sie zumindest zeitweise mit dem Werkstück (3) gleichzeitig im Eingriff sind.
6. Vorrichmng nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinheit (14, 15, 23) und die Feinstbearbeimngseinheit (25) im wesentlichen einander gegenüberliegend mit dem Werkstück (3) dazwischen angeordnet sind.
7. Vorrichmng nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinheit (14, 15, 23) und die Feinstbearbeimngseinheit (25) im wesentlichen auf einer Seite des Werkstückes (3) angeordnet sind.
8. Vorrichmng nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinheit (14, 15, 23) einen Schleifspindelstock (24) aufweist, an welchem zwei Schleifspindeln mit jeweils zumindest einer
Schleifscheibe (12, 13) so schwenkbar und auf einer gemeinsamen Zustellachse (XI) angebracht sind, daß die Schleifscheiben (12, 13) nacheinander mit dem Werksmck (3) in Eingriff bringbar sind.
9. Vorrichmng nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinstbearbeimngseinheit (25) eine Feinstschleifeinheit ist.
10. Vorrichmng nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeich- net, daß die Feinstbearbeimngseinheit (25) eine Finisheinheit ist.
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