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EP1053826A2 - Vorrichtung zum Bandfinishen von gekrümmten Werkstückoberflächen - Google Patents

Vorrichtung zum Bandfinishen von gekrümmten Werkstückoberflächen Download PDF

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Publication number
EP1053826A2
EP1053826A2 EP00102663A EP00102663A EP1053826A2 EP 1053826 A2 EP1053826 A2 EP 1053826A2 EP 00102663 A EP00102663 A EP 00102663A EP 00102663 A EP00102663 A EP 00102663A EP 1053826 A2 EP1053826 A2 EP 1053826A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
processing
workpiece
measuring device
machining
belt
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Withdrawn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
EP00102663A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1053826A3 (de
Inventor
Oliver Dipl.-Ing. Hildebrandt (FH)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Supfina Grieshaber GmbH and Co KG
Original Assignee
Supfina Grieshaber GmbH and Co KG
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
Priority claimed from DE19925077A external-priority patent/DE19925077A1/de
Application filed by Supfina Grieshaber GmbH and Co KG filed Critical Supfina Grieshaber GmbH and Co KG
Publication of EP1053826A2 publication Critical patent/EP1053826A2/de
Publication of EP1053826A3 publication Critical patent/EP1053826A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/02—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding rotationally symmetrical surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B35/00—Machines or devices designed for superfinishing surfaces on work, i.e. by means of abrading blocks reciprocating with high frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/42—Single-purpose machines or devices for grinding crankshafts or crankpins

Definitions

  • the invention relates to a device for belt finishing of curved workpiece surfaces, with a holding device for the workpiece, the receiving device with a device for rotating the workpiece and an oscillation device for the oscillating drive of the workpiece in its axial direction, with a processing pliers with two processing arms, whereby each processing arm in the area of its free end with at least one, the workpiece surface to be machined partially encompassing processing shoe is provided, and with an abrasive belt that comes from a supply roll peeled off and between the processing shoes and the to machining workpiece surface through to a Trigger device is guided.
  • Such belt finishing devices are well known. With these devices, mainly Bearings of crankshafts, camshafts, gear shafts as well as the conrod bearings on crankshafts, i.e. the bearings are after the grinding process reworked with an abrasive belt, the shape the depository and the roundness of the depository desired values are corrected.
  • a processing shoe in which a processing tray is used on the Pressed workpiece surface. The workpiece is there rotated and at the same time vibrating in the axial direction transferred. The contact pressure takes place in that on Grip workpiece on two processing shoes, with which one section of the abrasive belt to the workpiece is pressed.
  • the processing time is either empirically determined and there are the workpieces according to this empirically determined value all edited for the same length of time, resulting in different Results, or it will work during the Processing e.g. the diameter of the workpiece measured and the machining process canceled when a predetermined value is reached.
  • these Processing devices with such an in-process measuring device but the workpiece is only one Side, i.e. by means of a processing shoe, processed, whereas on the other hand the measuring device is attached and the measurement is carried out.
  • Such Belt finishing machines have the advantage that during the machining process the machining progress measured and thus an optimal finish can be set, but the processing time due to the reduced band intervention significantly longer than with devices without such an in-process measuring device.
  • the invention is therefore based on the object Device of the type mentioned above to further develop that with consistently good Machining results clear the machining time is reduced.
  • a device of the type mentioned at the free end one of the processing arms is an in-process measuring device is provided with which to be processed Workpiece surface during the machining process is measured.
  • the in-process measuring device In the belt finishing device according to the invention that is Workpiece machined from two processing shoes and measured simultaneously during the machining process. This is made possible in addition to the two Processing shoes the in-process measuring device is provided, one of the two processing shoes embraces.
  • the in-process measuring device overlaps the processing shoe directly in the plane in which the Workpiece is processed or measured. Because usually in addition to the processing shoes, i.e. next to the too machining workpiece surfaces no space available stands because there are either other components or immediately another workpiece surface to be machined then the processing shoe is removed from the in-process measuring device not encompassed laterally.
  • the in-process measuring device is a measuring device for Determine the diameter, the surface roughness, the Taper and / or crown of the surface is.
  • the diameter of the workpiece section to be machined measured as this depends on the processing time depends.
  • the taper, surface roughness, crowning etc. are about the selection of the sanding belt and the Processing shoes or processing trays and if necessary their storage permanently set.
  • the in-process measuring device has at least two probes that especially opposite each other and with a strain gauge bridge are provided. By means of this probe, the will lie on the surface to be machined Diameter of the workpiece section to be machined detected.
  • the measurement signals are evaluated via a DMS bridge, which is advantageous in the in-process measurement direction is integrated.
  • the in-process measuring device an optical, pneumatic or hydraulic measuring device.
  • optical elements e.g. Laser beam or the like
  • one Fluid e.g. Air or honing oil or the like
  • the pneumatic or hydraulic working measuring device measuring nozzles are provided which the fluid on the surface to be processed, or a specially created area led and the backwater or the flow is measured.
  • the in-process measuring device on that of the supply roll assigned processing arm is attached.
  • the processing shoe is together with the measuring device brought up to the workpiece surface to be machined or lifted from this by the processing pliers is closed or opened.
  • the closing pressure of the processing pliers is released, so that the two processing arms with little pressure on the to be machined workpiece surface and from this e.g. carried in a crank pin in orbit become.
  • the machining arms can be used at storage locations without Orbit can also be opened.
  • the processing shoes are hard Inserts and / or soft inserts, e.g. from Vulkollan, an elastomer or the like.
  • Vulkollan e.g. from Vulkollan, an elastomer or the like.
  • Another embodiment provides that the Processing shoes with full contact or slotted processing trays are provided.
  • Slotted Processing trays such as those from DE 44 44 239 A1 are known to have the advantage that they are minor can be changed in the wrap diameter, so that they optimally match the diameter of the machined Workpiece section are customizable.
  • Another embodiment provides that the Processing shoes equipped with quick-change shells are.
  • Such quick-change trays are e.g. from the DE 297 19 168 U1 known.
  • the Machining arm in the in-process measuring device Area of the processing shoe deflection devices for the Has sanding belt do that Sanding belt, as already mentioned, in the processing plane on the holding arms for the probe arms or styli Measuring device past or through it.
  • a further training provides that by means of Deflection devices the sanding belt in its longitudinal direction is rotated or folded by approximately 90 °. By the rotation of the grinding belt by about 90 °, this becomes parallel to Machining level of the workpiece or to the closing level of the Machining pliers aligned and can therefore be relative simply be led into the processing area. There the sanding belt is returned to the starting position turned back so that it is flat on the surface to be machined Workpiece surface can lie on. Another Possibility provides that the sanding belt is folded, so that it is also parallel to the closing level of the Pliers extends. The can with abrasive particles coated side of the sanding belt inwards or outwards be folded outside.
  • the deflection device can be designed as an opening be, the breakthrough circular, oval, rectangular, is helical, U-shaped and / or open to the edge. Moreover the breakthrough can be turned over its length. about this breakthrough through which the sanding belt is passed through, this is rotated or folded. Through an open edge recess can easily and Way the sanding belt is inserted into the breakthrough which is particularly necessary when changing the tape.
  • the deflection devices are preferably each free End of the processing shoe or the processing shell provided. This means that the band of the probe arms of the In-process measuring device is rotated or folded by 90 ° and immediately after the probe arm in the original location is aligned. This takes place on Inlet to the processing tray and at the outlet from the Processing tray.
  • the processing shoe 20 also serves Inclusion of an in-process measuring device, designated overall by 24.
  • the free ends of the two processing arms 14 and 16 grasp the workpiece 10 and lie with Machining trays 26 and 28 on the one to be machined Surface 30 of the workpiece 10.
  • the processing trays 26 and 28, which can also be slit, the slots parallel to the axial direction of the workpiece 10 run, are supported by inserts 32.
  • This Inserts 32 can either be made of a hard material be made, but they can also be made of a soft Material, e.g. Vulkollan or an elastomer, consist.
  • the inserts 32 are in turn e.g. over a Dovetail groove in the processing shoe 18 or 20 anchored.
  • the inserts 32 are the Machining trays 26 and 28 supported and on the Surface 30 of the workpiece 10 pressed.
  • the grinding belt 34 is folded in a U-shape. On this way the dimension of the sanding belt 34 in Direction of the axis of the workpiece 10 is substantially reduced, so that the grinding belt 34 on the lower measuring insert 46 can be easily passed.
  • This measuring insert 46 is either narrower than the guide section 40 executed or has a breakthrough 42 corresponding breakthrough.
  • a further guide section 48 Following the Measuring insert 46 is a further guide section 48 provided that also provided a breakthrough which corresponds to the opening 42. There it will Sanding belt in a section 50 back into the returned to original orientation. In this way can the sanding belt 34, which is usually a similar Width of the guide section 40 or 48 or Has measuring insert 46 past or through this these elements are passed through. Breakthrough 42 the figure 3d is only to be understood as an example. The two Thighs of the U-shaped opening can also be narrower lie together.
  • a tape guide 64 which has a guide section 52 with opening 42 in which the grinding belt 34 rotated or folded over a section 54 by 90 ° becomes.
  • the upper measuring insert 56 can thus also be bypassed or the grinding belt 34 can be guided through it become.
  • This measuring insert 56 is located another guide section 58, which also with a Breakthrough is provided so that the grinding belt 34 in a section 60 back to the original position is returned.
  • the grinding belt 34 is then a further deflection roller 62, which on the belt guide 64 is attached in the direction of the pivot axis of the Machining pliers 12 out. After the sanding belt 34 has been redirected there, it occurs between the Processing shell 26 and the workpiece 10 and will withdrawn via a deflection roller 66 and a belt guide 68.
  • the In-process measuring device 24 the diameter of the workpiece 10 measured by two measuring tips 70 on the surface 30 of the workpiece 10 at opposite locations sit on. These measuring tips 70 are on the two measuring inserts 46 and 56 attached. 2 is in an enlarged view Representation of such a recording of the measuring tip 70 shown on the measuring insert 46.
  • the measuring insert 46 is on slotted its free end and takes the Measuring tip 70 on. The measuring tip is via a clamping screw 72 70 held against rotation. To adjust the position the measuring tip 70 in the measuring insert 46 becomes the measuring tip 70 on a hexagon 74 more or less far into the Location bore of the free end of the measuring insert 46 screwed in and then secured via the clamping screw 72. This also applies to measuring insert 56.
  • Workpieces 10 can thus be machined faster, however, the quality of the processing remains above the in-process measuring device 24 can be monitored.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bandfinishen von gekrümmten Werkstückoberflächen (30), wobei das Schleifband (34) mittels zweier Bearbeitungsschuhe (18,20) auf die Oberfläche (30) des Werkstücks (10) aufgepresst wird und gleichzeitig die zu bearbeitende Oberfläche (30) bzw. das Werkstück (10) mittels einer Inprozess-Messeinrichtung (24) vermessen wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bandfinishen von gekrümmten Werkstückoberflächen, mit einer Aufnahmevorrichtung für das Werkstück, wobei die Aufnahmevorrichtung mit einer Einrichtung zum Drehen des Werkstücks und einer Oszillationseinrichtung zum schwingenden Antrieb des Werkstücks in dessen Achsrichtung versehen ist, mit einer Bearbeitungszange mit zwei Bearbeitungsarmen, wobei jeder Bearbeitungsarm im Bereich seines freien Endes mit wenigstens einem, die zu bearbeitende Werkstücksoberfläche teilweise umgreifenden Bearbeitungsschuh versehen ist, und mit einem Schleifband, welches von einer Vorratsrolle abgezogen und zwischen den Bearbeitungsschuhen und der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche hindurch zu einer Abzugseinrichtung geführt ist.
Derartige Bandfinishvorrichtungen sind hinreichend bekannt. Mit diesen Vorrichtungen werden hauptsächlich die Lagerstellen von Kurbelwellen, Nockenwellen, Getriebewellen sowie die Pleuellager an Kurbelwellen feinstbearbeitet, d.h. die Lagerstellen werden nach dem Schleifvorgang mittels eines Schleifbandes nachbearbeitet, wobei die Form der Lagerstelle sowie die Rundheit der Lagerstelle auf gewünschte Werte korrigiert werden. Beim Superfinishen wird das Schleifband mittels eines Bearbeitungsschuhs, in welchen eine Bearbeitungsschale eingesetzt ist, auf die Werkstückoberfläche aufgepresst. Das Werkstück wird dabei gedreht und gleichzeitig in Achsrichtung in Schwingung versetzt. Der Anpressdruck erfolgt dadurch, dass am Werkstück zwei Bearbeitungsschuhe angreifen, mit welchen jeweils ein Abschnitt des Schleifbandes an das Werkstück angepresst wird. Die Bearbeitungsdauer wird entweder empirisch ermittelt und es werden die Werkstücke entsprechend dieses empirisch ermittelten Wertes alle gleich lange bearbeitet, was zu unterschiedlichen Arbeitsergebnissen führt, oder es wird während des Bearbeitungsvorganges z.B. der Durchmesser des Werkstücks gemessen und der Bearbeitungsvorgang abgebrochen, wenn ein vorgegebener Wert erreicht wird. Bei diesen Bearbeitungsvorrichtungen mit einer derartigen Inprozess-Messeinrichtung wird das Werkstück jedoch nur von einer Seite, d.h. mittels eines Bearbeitungsschuhes, bearbeitet, wohingegen auf der anderen Seite die Messvorrichtung angebracht ist und die Messung durchgeführt wird. Derartige Bandfinishmaschinen haben zwar den Vorteil, dass während des Bearbeitungsvorganges der Bearbeitungsfortschritt gemessen und dadurch ein optimales Finischergebnis eingestellt werden kann, jedoch die Bearbeitungszeit aufgrund des verringerten Bandeingriffes deutlich länger ist als bei Vorrichtungen ohne eine derartige Inprozess-Messeinrichtung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass bei gleichbleibend guten Bearbeitungsergebnissen die Bearbeitungszeit deutlich verringert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art am freien Ende einer der Bearbeitungsarme eine Inprozess-Messeinrichtung vorgesehen ist, mit der die zu bearbeitende Werkstückoberfläche während des Bearbeitungsvorganges vermessen wird.
Bei der erfindungsgemäßen Bandfinishvorrichtung wird das Werkstück von zwei Bearbeitungsschuhen bearbeitet und gleichzeitig während des Bearbeitungsvorganges vermessen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass zusätzlich zu den beiden Bearbeitungsschuhen die Inprozess-Messeinrichtung vorgesehen ist, die einen der beiden Bearbeitungschuhe umgreift. Die Inprozess-Messeinrichtung übergreift dabei den Bearbeitungsschuh direkt in der Ebene, in welcher das Werkstück bearbeitet bzw. vermessen wird. Da in der Regel neben den Bearbeitungsschuhen, d.h. neben den zu bearbeitenden Werkstückoberflächen kein Raum zur Verfügung steht, da sich dort entweder andere Bauteile befinden oder sofort eine weitere zu bearbeitende Werkstückoberfläche anschließt, wird der Bearbeitungsschuh von der Inprozess-Messeinrichtung nicht seitlich umgriffen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Inprozess-Messeinrichtung eine Messeinrichtung zum Ermitteln des Durchmessers, der Oberflächenrauigkeit, der Konizität und/oder der Balligkeit der Oberfläche ist. In der Regel wird der Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückabschnitts gemessen, da dieser von der Berbeitungsduer abhängt. Die Konizität, Oberflächenrauhigkeit, Balligkeit usw. werden über die Auswahl des Schleifbandes und der Bearbeitungsschuhe bzw. Bearbeitungsschalen und gegebenenfalls deren Lagerung fest eingestellt.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Inprozess-Messeinrichtung wenigstens zwei Messtaster aufweist, die insbesondere einander gegenüberliegen und mit einer DMS-Messbrücke versehen sind. Mittels dieser Messtaster, die auf der zu bearbeitendne Oberfläche aufliegen, wird der Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückabschnitts erfasst. Eine Auswertung der Messsignale erfolgt über eine DMS-Brücke, die vorteilhaft in die Inprozess-Messeirichtung integriert ist.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Inprozess-Messeinrichtung eine optische, pneumatische oder hydraulische Messeinrichtung ist. So kann z.B. mittels optischer Elemente, z.B. Laserstrahl od.dgl., oder einem Fluid, z.B. Luft oder Honöl od.dgl., die Messung durchgeführt werden. Bei der pneumatisch oder hydraulisch arbeitenden Messeinrichtung sind Messdüsen vorgesehen, über welche das Fluid auf die zu bearbeitende Oberfläche, oder eine speziell erzeugte Fläche geleitet und der Rückstau oder der Durchfluss gemessen wird.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Inprozess-Messeinrichtung an dem der Vorratsrolle zugeordneten Bearbeitungsarm angebracht ist. Der Bearbeitungsschuh wird also gemeinsam mit der Messeinrichtung an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche herangeführt bzw. von dieser abgehoben, indem die Bearbeitungszange geschlossen bzw. geöffnet wird. Sobald über die Messeinrichtung das gewünschte Bearbeitungsmaß erfasst wird, wird der Schließdruck der Bearbeitungszange aufgehoben, so dass die beiden Bearbeitungsarme mit geringem Druck an der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche anliegen und von dieser z.B. bei einem Kurbelzapfen im Orbit mitgeführt werden. Die Bearbeitungsarme können bei Lagerstellen ohne Orbit auch geöffnet werden.
Erfindungsgemäß sind die Bearbeitungsschuhe mit harten Einsätzen und/oder weichen Einsätzen, z.B. aus Vulkollan, einem Elastomer od.dgl., bestückt. Durch die geeignete Kombination der Einsätze wird eine optimale Verbesserung der Zylindrizität, der Oberflächengüte, der Rauigkeit bzw. eine Verminderung der Konizität erreicht.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Bearbeitungsschuhe mit vollflächig anliegenden oder geschlitzten Bearbeitungsschalen versehen sind. Geschlitzte Bearbeitungsschalen, wie sie z.B. aus der DE 44 44 239 A1 bekannt sind, besitzen den Vorteil, dass diese geringfügig im Umschlingungsdurchmesser verändert werden können, so dass sie optimal an den Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückabschnitts anpassbar sind.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Bearbeitungsschuhe mit Schnellwechselschalen ausgestattet sind. Derartige Schnellwechselschalen sind z.B. aus der DE 297 19 168 U1 bekannt.
Um das Schleifband auf möglichst einfache Weise im Bereich des Eintritts in den Bearbeitungsschuh und im Bereich des Austritts aus dem Bearbeitungsschuh um die Haltevorrichtungen der Messeinrichtungen herumzuführen bzw. an diesen vorbeizuführen, ist vorgesehen, dass der die Inprozess-Messeinrichtung aufweisende Bearbeitungsarm im Bereich des Bearbeitungsschuhs Umlenkeinrichtungen für das Schleifband aufweist. Diese Umlenkeinrichtungen führen das Schleifband, wie bereits erwähnt, in der Bearbeitungsebene an den Haltearmen für die Tastarme bzw. Taststifte der Messeinrichtung vorbei bzw. durch diese hindurch.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass mittels der Umlenkeinrichtungen das Schleifband in dessen Längsrichtung um etwa 90° gedreht oder gefaltet wird. Durch die Drehung des Schleifbandes um etwa 90° wird dieses parallel zur Bearbeitungsebene des Werkstücks bzw. zur Schließebene der Bearbeitungszange ausgerichtet und kann somit relativ einfach in den Bearbeitungsbereich hineingeführt werden. Dort wird das Schleifband wieder in die Ausgangslage zurückgedreht, so dass es flächig auf der zu bearbeitendne Werkstücksoberfläche auf liegen kann. Eine andere Möglichkeit sieht vor, dass das Schleifband gefaltet wird, so dass es sich ebenfalls parallel zur Schließebene der Zange erstreckt. Dabei kann die mit Schleifpartikeln beschichtete Seite des Schleifbandes nach innen oder nach außen gefaltet sein.
Dabei kann die Umlenkeinrichtung als Durchbruch ausgebildet sein, wobei der Durchbruch kreisrund, oval, rechteckförmig, wendelförmig, U-förmig und/oder randoffen ist. Außerdem kann der Durchbruch über seine Länge gedreht sein. Über diesen Durchbruch, durch welchen das Schleifband hindurchgeführt wird, wird dieses gedreht oder gefaltet. Durch eine randoffene Ausnehmung kann auf einfache Art und Weise das Schleifband in den Durchbruch eingeführt werden, was insbesondere bei einem Bandwechsel erforderlich ist.
Bevorzugt sind die Umlenkeinrichtungen jeweils am freien Ende des Bearbeitungsschuhs bzw. der Bearbeitungsschale vorgeshen. Dies bedeutet, dass das Band der Tastarme der Inprozess-Messeinrichtung um 90° gedreht bzw. gefaltet wird und unmittelbar nach dem Tastarm wieder in die ursprüngliche Lage ausgerichtet wird. Dies erfolgt am Einlauf zur Bearbeitungsschale und am Auslauf aus der Bearbeitungsschale.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1:
die freien Enden einer Bearbeitungszange in Seitenansicht, wobei ein zu bearbeitendes Werkzeug umschlossen ist;
Fig. 2:
einen Ausschnitt II gemäß Fig. 1, einen Tastfinger der Inprozess-Messeinrichtung zeigend; und
Fig. 3:
insgesamt vier Ausführungsbeispiele (3a - 3d) eines Durchbruchs für das Schleifband.
In der Fig. 1 ist von einer Vorrichtung zum Bandfinishen von Werkstücken 10 eine insgesamt mit 12 bezeichnete Bearbeitungszange abgebrochen dargestellt, wobei die Bearbeitungszange 12 einen ersten Bearbeitungsarm 14 und einen zweiten Bearbeitungsarm 16 aufweist. An den freien Enden der beiden Bearbeitungsarme 14 und 16 sind Bearbeitungsschuhe 18 und 20 mittels Befestigungsschrauben 22 befestigt. Der Bearbeitungsschuh 20 dient außerdem zur Aufnahme einer insgesamt mit 24 bezeichneten Inprozess-Messeinrichtung.
Die freien Enden der beiden Bearbeitungsarme 14 und 16 umgreifen das Werkstück 10 und liegen mit Bearbeitungsschalen 26 und 28 an der zu bearbeitenden Oberfläche 30 des Werkstücks 10 an. Die Bearbeitungsschalen 26 und 28, die auch geschlitzt ausgebildet sein können, wobei die Schlitze parallel zur Achsrichtung des Werkstücks 10 verlaufen, werden von Einsätzen 32 abgestützt. Diese Einsätze 32 können entweder aus einem harten Material gefertigt sein, sie können jedoch auch aus einem weichen Material, z.B. aus Vulkollan oder einem Elastomer, bestehen. Die Einsätz 32 sind ihrerseits z.B. über eine Schwalbenschwanznut im Bearbeitungsschuh 18 bzw. 20 verankert. Über die Einsätze 32 werden die Bearbeitungsschalen 26 und 28 abgestützt und auf die Oberfläche 30 des Werkstücks 10 gepresst.
Zwischen den beiden Bearbeitungsschuhen 26 und 28 und der Oberfläche 30 des Werkstücks 10 befindet sich ein Schleifband 34, mit dem Material von der Oberfläche 30 des Werkstücks 10 abgetragen wird. Dieses Schleifband 34 wird von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgezogen und über eine erste Umlenkrolle 36 in Richtung auf das Werkstück 10 umgelenkt. Diese Umlenkrolle 36 befindet sich an einer unteren Bandführung 38, welche am Bearbeitungsschuh 20 befestigt ist. Die Bandführung 38 weist in einem Führungsabschnitt 40 einen Durchbruch 42 auf, der in Fig. 3 näher dargestellt ist. Durch diesen Durchbruch 42 ist das Schleifband 34 hindurchgeführt, wobei es zwischen dem Durchbruch 42 und der Umlenkrolle 36 in einem mit 44 bezeichneten Abschnitt entweder um 90° gedreht wird oder gefaltet wird. Insbesondere beim Durchbruch der Fig. 3d wird das Schleifband 34 U-förmig gefaltet. Auf diese Weise wird die Dimension des Schleifbandes 34 in Richtung der Achse des Werkstücks 10 wesentlich verringert, so dass das Schleifband 34 am unteren Messeinsatz 46 problemlos vorbeigeführt werden kann. Dieser Messeinsatz 46 ist entweder schmäler als der Führungsabschnitt 40 ausgeführt oder weist einen dem Durchbruch 42 entsprechenden Durchbruch auf. Im Anschluss an den Messeinsatz 46 ist ein weiterer Führungsabschnitt 48 vorgesehen, der ebenfalls mit einem Durchbruch versehen ist, der dem Durchbruch 42 entspricht. Dort wird das Schleifband in einem Abschnitt 50 wieder in die ursprüngliche Ausrichtung zurückgeführt. Auf diese Weise kann das Schleifband 34, welches in der Regel eine ähnliche Breite des Führungsabschnitts 40 bzw. 48 oder des Messeinsatzes 46 besitzt, an diesen vorbei- bzw. durch diese Elemente hindurchgeführt werden. Der Durchbruch 42 der Figur 3d ist nur als Beispiel zu verstehen. Die beiden Schenkel des U-förmigen Durchbruchs können auch enger beieinander liegen.
Am oberen Ende des Bearbeitungsschuhs 20 befindet sich ebenfalls eine Bandführung 64, die einen Führungsabschnitt 52 mit Durchbruch 42 aufweist, in welchem das Schleifband 34 über einen Abschnitt 54 um 90° gedreht bzw. gefaltet wird. Somit kann auch der obere Messeinsatz 56 umgangen bzw. kann das Schleifband 34 durch diesen hindurchgeführt werden. Im Anschluss an diesen Messeinsatz 56 befindet sich ein weiterer Führungsabschnitt 58, der ebenfalls mit einem Durchbruch versehen ist, so dass das Schleifband 34 in einem Abschnitt 60 wieder in die ursprüngliche Lage zurückgeführt wird. Das Schleifband 34 wird dann über eine weitere Umlenkrolle 62, welche an der Bandführung 64 befestigt ist, in Richtung der Schwenkachse der Bearbeitungszange 12 geführt. Nachdem das Schleifband 34 dort umgelenkt worden ist, tritt es zwischen die Bearbeitungsschale 26 und das Werkstück 10 ein und wird über eine Umlenkrolle 66 und eine Bandführung 68 abgezogen.
Durch die Umlenkung des Schleifbandes 34 im Bereich der Messeinsätze 46 und 56 wird die Möglichkeit geschaffen, dass nicht nur zwischen der Bearbeitungsschale 26 und dem Werkstück 10 sondern auch zwischen der Bearbeitungsschale 28 und dem Werkstück 10 Schleifband auf die Oberfläche 30 des Werkstücks 10 gepresst werden kann. Aufgrund des deutlich größeren Schleifbandeinsatzes wird die Bearbeitungszeit wesentlich verkürzt.
Während der Bearbeitung des Werkstücks 10 wird mittels der Inprozess-Messeinrichtung 24 der Durchmesser des Werkstücks 10 gemessen, indem zwei Messspitzen 70 auf der Oberfläche 30 des Werkstücks 10 an einander gegenüberliegenden Stellen aufsitzen. Diese Messspitzen 70 sind an den beiden Messeinsätzen 46 und 56 befestigt. In der Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung eine derartige Aufnahme der Messspitze 70 am Messeinsatz 46 dargestellt. Der Messeinsatz 46 ist an seinem freien Ende geschlitzt ausgeführt und nimmt die Messspitze 70 auf. Über eine Klemmschraube 72 ist die Messspitze 70 verdrehsicher gehalten. Zum Einstellen der Lage der Messspitze 70 im Messeinsatz 46 wird die Messspitze 70 an einem Sechskant 74 mehr oder weniger weit in die Aufnahmebohrung des freien Endes des Messeinsatzes 46 eingeschraubt und dann über die Klemmschraube 72 gesichert. Dies gilt auch für den Messeinsatz 56.
Somit können Werkstücke 10 schneller bearbeitet werden, wobei jedoch die Qualität der Bearbeitung nach wie vor über die Inprozess-Messeinrichtung 24 überwacht werden kann.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Bandfinishen von gekrümmten Werkstückoberflächen (30), mit einer Aufnahmevorrichtung für das Werkstück (10), wobei die Aufnahmevorrichtung mit einer Einrichtung zum Drehen des Werkstücks (10) und einer Oszillationseinrichtung zum schwingenden Antrieb in Achsrichtung des Werkstücks (10) versehen ist, mit einer Bearbeitungszange (12) mit zwei Bearbeitungsarmen (14, 16), wobei jeder Bearbeitungsarm (14 und 16) im Bereich seines freien Endes mit wenigstens einer, die zu bearbeitende Werkstückoberfläche (30) teilweise umgreifenden Bearbeitungsschale (26, 28) versehen ist, und mit einem Schleifband (34), welches von einer Vorratsrolle abgezogen und zwischen den Bearbeitungsschalen (26, 28) und der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche (30) hindurch zu einer Abzugseinrichtung geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende einer der Bearbeitungsarme (14, 16) eine Inprozess-Messeinrichtung (24) vorgesehen ist, mit der die zu bearbeitende Werkstückoberfläche (30) während des Bearbeitungsvorganges vermessen wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Inprozess-Messeinrichtung (24) eine Messeinrichtung zum Ermitteln des Durchmessers, der Oberflächenrauigkeit, der Konizität und/oder der Balligkeit der Oberfläche (30) ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inprozess-Messeinrichtung (24) wenigstens zwei Messtaster (70) aufweist, die insbesondere einander gegenüberliegen, und mit einer DMS-Messbrücke versehen ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Inprozess-Messeinrichtung (24) eine optische, pneumatische oder hydraulische Messeinrichtung ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inprozess-Messeinrichtung (24) an dem der Vorratsrolle zugeordneten Bearbeitungsarm (16) oder am anderen Bearbeitungsarm (14) angebracht ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsschuhe (18, 20) mit harten Einsätzen (32) und/oder weichen Einsätzen (32), z.B. aus Vulkullan, einem Elastomer od.dgl., bestückt sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsschuhe (18, 20) mit vollflächig anliegenden oder geschlitzten Bearbeitungsschalen (26, 28) versehen sind.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ddurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsschuhe (18, 20) mit Schnellwechselschalen ausgestattet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die Inprozess-Messeinrichtung (24) aufweisende Bearbeitungsarm (14, 16) im Bereich des Bearbeitungsschuhs (20) Umlenkeinrichtungen für das Schleifband (34) aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Umlenkeinrichtungen das Schleifband (34) in dessen Längsrichtung um etwa 90° gedreht oder gefaltet wird.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung als Durchbruch (42) ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (42) kreisrund, oval, rechteckförmig, wendelförmig, U-förmig und/oder randoffen ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtungen im Bereich von Tastarmen (46, 56) der Inprozess-Messeinrichtung (24) vorgeshen sind.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtungen jeweils am freien Ende des Bearbeitungsschuhs (18, 20) bzw. der Bearbeitungsschale (26, 28) vorgeshen sind.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifband (34) auf der die Messeinrichtung (24) aufweisenden Seite angeordnet ist.
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