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DE10126900A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken

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DE10126900A1
DE10126900A1 DE10126900A DE10126900A DE10126900A1 DE 10126900 A1 DE10126900 A1 DE 10126900A1 DE 10126900 A DE10126900 A DE 10126900A DE 10126900 A DE10126900 A DE 10126900A DE 10126900 A1 DE10126900 A1 DE 10126900A1
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DE
Germany
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workpiece
spindle
tool
rotation
axis
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10126900A
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English (en)
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Hans Nos
Hans-Dieter Kellert
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.)
Hessapp GmbH
Original Assignee
Hueller Hille GmbH
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Publication date
Application filed by Hueller Hille GmbH filed Critical Hueller Hille GmbH
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Priority to ES01126645T priority patent/ES2204796T3/es
Priority to DE50100708T priority patent/DE50100708D1/de
Priority to EP01126645A priority patent/EP1226899B1/de
Priority to AT01126645T priority patent/ATE251011T1/de
Publication of DE10126900A1 publication Critical patent/DE10126900A1/de
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    • B23Q39/048Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps the work holder of a work station transfers directly its workpiece to the work holder of a following work station

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere Bremsscheiben auf faserverstärktem Kohlenstoff-Silicium. Eine mit zwei Drehspindeln ausgestattete Werkzeugmaschine erhält eine Messstation (5), um die Toleranz-Bezugsebene (38) des Werkstücks (30) relativ zu Koordinaten der Werkzeugmaschine festzustellen und auszurichten. Das Werkstück wird dementsprechend an der ersten Spindel (10) eingespannt. Es wird eine bearbeitete Bezugsfläche (37) an dem Werkstück (30) geschaffen, um nach Umspannen des Werkstücks an der zweiten Spindel (20) die Toleranzebene (38) des Werkstücks weiterhin als Bezugsebene für weitere Bearbeitungen an dem Werkstück zur Verfügung zu stellen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere Bremsscheiben aus faserverstärkter Kohlenstoff- Silicium-Keramik oder anderen schwer zerspanbaren (insbesonderen spröden) Materialien.
Zur Bearbeitung von metallischen Werkstücken sind automatisch gesteuerte Werkzeugmaschinen, auch als Drehmaschinen, im Gebrauch (DE 43 16 166 A1), bei denen Werkstücke nacheinander an zwei Stellen festgespannt und bearbeitet werden. Dabei wird ein Werkstück von einer ersten Spindel aufgenommen, in Bearbeitungsposition gefahren und danach zu einer zweiten Spindel zwecks Übergabe verbracht, wo eine weitere Bearbeitung erfolgt.
Gewisse Materialien, wie keramische Werkstoffe oder Verbundwerkstoffe aus unterschiedlichen Materialien, lassen sich bekanntlich nur schwer bearbeiten. Neben dem Schleifen solcher Materialien ist neuerdings das laserunterstützte Drehen (Zerspanen mit Drehmeißel) getreten (Zeitschrift "Maschine und Werkzeug" 9/99, Seite 54; Bericht des Aachener Demonstrationslabors für Integrierte Produktionstechnik über Hochleistungsdiodenlaser in der Produktion, Seminar am 18.- 19. Mai 1999, Fraunhofer IPT Aachen).
Werkstücke weisen häufig unterschiedliche zu bearbeitende Flächen auf, was das Problem des Umspannens des Werkstücks zum Erreichen dieser unterschiedlichen zu bearbeitenden Flächen nach sich zieht. Ein weiteres Problem besteht darin, mit der Bearbeitung eine bestimmte Form des Werkstücks zu erzielen, die nicht nur durch die äußeren Abmessungen des Werkstücks, sondern auch durch Wandstärken bei teilweise nicht bearbeiteten Flächen definiert werden. Dieses Problem tritt beispielsweise bei Bremsscheiben auf, welche zu Kühlungszwecken umlaufende Aussparungen oder gebogene Nuten symmetrisch zu einer Toleranz-Bezugsebene aufweisen, wobei umlaufende Wände zwischen dieser Aussparung bzw. Nuten und den beiden Scheibenflächen der Bremsscheibe sich befinden. Die Dicke dieser Wände soll zu beiden Seiten der Aussparung bzw. der Nuten gleich sein, um gleiche Wärmespeicherkapazitäten darzustellen, so dass sich die Bremsscheibe im Betrieb symmetrisch aufheizt und sich möglichst wenig verzieht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, um schwer zerspanbare Bauteile wirkungsvoll und kostengünstig aus geformten Rohlingen herzustellen, denen eine Toleranz- Bezugsebene zugeordnet werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst und durch die weiteren Merkmale der abhängigen Ansprüche ausgestaltet und weiterentwickelt.
Erfindungsgemäß erhält die Werkzeugmaschine eine Messstation, um die Toleranz-Bezugsebene des Werkstücks relativ zu Koordinaten der Werkzeugmaschine festzustellen und das Werkstück dementsprechend auszurichten und an der ersten Spindel einzuspannen. Es wird eine bearbeitete Bezugsfläche an dem Werkstück geschaffen, um nach Umspannen des Werkstücks an der zweiten Spindel die Toleranzebene des Werkstücks weiterhin als Bezugsebene für weitere Bearbeitungen an dem Werkstück zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung beruht auch darauf, dass nicht alle Außenoberflächen eines Werkstücks bei einer einzigen Aufspannung zur Bearbeitung erreicht werden können und dass es Bearbeitungsformen gibt, die man besser mit einem Meissel auf einer Drehmaschine herstellen kann, während sich andere Formen durch Schleifen kostengünstiger herstellen lassen. Bei der Erfindung können beide Bearbeitungsmethoden miteinander kombiniert werden, wobei gleichzeitig zuvor hergestellte Rotationsflächen zum präzisen Aufspannen des Werkstücks zwecks Endbearbeitung durch Schleifen ausgenutzt werden. Dabei wird zunächst die Rohform des Werkstücks computermäßig erfasst, um die Toleranz-Mittellinie des Werkstücks zu ermitteln, und das Werkstück wird gewissermaßen mit den Koordinaten dieser Toleranz-Mittellinie von der ersten zur zweiten Aufspannung überreicht, so dass ein erneutes, kostspieliges Ausrichten bei der zweiten Aufspannung nicht mehr benötigt wird.
Zur Durchführung des Verfahrens wird eine in den Grundzügen bekannte Werkzeugmaschine verwendet (DE 43 16 166 A1), diese jedoch dahin gehend abgewandelt, dass eine Messeinrichtung zur Bestimmung von Abmessungen an dem Werkstück vorgesehen ist, um die Toleranz-Bezugsebene relativ zu einer Anschlagsfläche zu bestimmen und dem Rechner der Werkzeugmaschine mitzuteilen. Auf diese Weise ist es möglich, das Maß der Abtragung von dem Werkstück genau vorherzubestimmen und die Werkzeugmaschine dementsprechend zu steuern, so dass nach Bearbeitung gewissermaßen die korrekte äussere und innere Form des Werkstücks abgeliefert wird.
Die Erfindung macht sich auch die Technik des laserunterstützten Drehens zunutze, mit der gewisse herzustellende Werkstückformen ohne hoch spezifisches Werkzeug hergestellt werden kann. So weit es sich um einfache Formen handelt, beispielsweise zwei zueinander parallele Flächen, wird das altvertraute Schleifen eingesetzt, welches für diese Art der Bearbeitung von keramischen Werkstücken am wirtschaftlichsten ist.
Die Werkzeugmaschine wird zweckmäßigerweise als Automat ausgebildet, welche gleichzeitig zwei Werkstücke bearbeitet, und zwar wird ein teilweise bearbeitetes Werkstück von der ersten zur zweiten Spindel übertragen, während gleichzeitig ein Rohling zugeführt, ausgemessen und ausgerichtet wird, wonach dieser Rohling teilbearbeitet wird, während das zuvor teilbearbeitete Werkstück fertig bearbeitet und abgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vertikaldrehmaschine, von der Frontseite gesehen,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine der Fig. 1,
Fig. 3 einen Ausschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 eine vergrößerte Einzelheit aus Fig. 1,
Fig. 5 eine vergrößerte Einzelheit aus Fig. 3 und
Fig. 6a bis 6i diverse Stufen der Behandlung eines Werkstücks.
Fig. 1 bis 3 zeigen eine Drehmaschine, wie sie in den Grundzügen aus der DE 43 16 166 A1 bekannt ist. Eine Gehäuse- oder Rahmenkonstruktion 1 trägt ein Führungsbett 2 mit Führungen, die sich längs der Maschine erstrecken. Die Maschine weist ein Zuführende auf, an dem sich eine Zuführeinrichtung 3 befindet, und ein Abführende, an dem sich eine Entladeeinrichtung 4 befindet. Zwischen diesen beiden Enden sind eine Mess- und Ausrichtestation 5, eine erste Bearbeitungsstation 6 und eine zweite Bearbeitungsstation 7 angeordnet.
Die erste Bearbeitungsstation 6 umfasst einen Spindelkasten mit einer ersten, vertikal angeordneten Spindel 10, die um ihre Drehachse 10a motorisch antreibbar ist. Am unteren Ende der Spindel befinden sich Mittel 11 zum Greifen und Festspannen eines Werkstücks, wie es bekannt ist und nicht näher dargestellt ist. Ein erster Kreuzschlitten 12 ist auf dem Führungsbett 2 längs verfahrbar und weist eine vertikale Führung 13 auf, an welcher der Spindelkasten mit Spindel 10 vertikal verstellbar gelagert ist.
Zu der ersten Bearbeitungsstation 6 zählt noch ein Werkzeugträger 14, der auch als Werkzeugrevolver ausgebildet sein kann und ein Werkzeug 19 trägt bzw. in Wirkstellung bringt. Zusätzlich ist ein Kreuzschlitten 15 vorgesehen, auf welchem eine Schwenkeinrichtung 16 (Fig. 3) sitzt, um Abgabemittel 17 für einen Leistungslaserstrahl 17a zu führen. Der nicht dargestellte Leistungslaser ist über Glasfaserkabel mit den Abgabemitteln 17 verbunden, welche den Leistungslaserstrahl 17a auf eine eng begrenzte Aufheizstelle 18 (Fig. 5) des Werkstücks fokussieren, die der Einwirkungsstelle des Werkzeugs 19 eng benachbart ist. Die Entfernung zwischen Brennfleck und Einwirkungsstelle des Werkzeugs wird zu der Art des zu bearbeitenden Werkstücks bzw. dessen Werkstoff passend gewählt.
An der zweiten Bearbeitungsstation 7 (Fig. 1), unterhalb der Führungsbahn 2 ist ein zweiter Spindelkasten mit einer zweiten Spindel 20 angeordnet, deren Drehachse 20a senkrecht zur Führungsrichtung des Führungsbettes 2 ausgerichtet ist. Am oberen Ende der Spindel 20 sind Greif- und Festspannmittel 21 angeordnet, um jeweils ein Werkstück, welches durch entsprechende Steuerung des Kreuzschlittens 12 von den ersten Festspannmitteln 11 der ersten Spindel 10 herangetragen wird, zu übernehmen und festzuspannen.
Auf dem Führungsbett 2 sitzt ein weiterer Kreuzschlitten 22, der eine vertikale Führung 23 aufweist, um einen Schleifspindelträger 24 entsprechend verfahren zu können. Eine Schleifspindel 25 weist eine senkrecht verlaufende Drehachse 25a auf und trägt an ihrem Ende ein Schleifwerkzeug 27, welches zur Bearbeitung eines Werkstücks in der Bearbeitungsstation 7 verfahren werden kann. An dem Träger 24 ist ferner eine ausfahrbare Greifeinrichtung 28 angebracht, um ein fertiges Werkstück von der Spindel 20 zu entnehmen und der Austragsvorrichtung 4 zu übergeben.
Es können jeweils zwei Werkstücke die Werkzeugmaschine durchlaufen:
Ein erstes Werkstück, welches zugeführt, ausgemessen und in der ersten Werkstation 6 bearbeitet wird, und ein zweites Werkstück, das von der ersten Bearbeitungsstation übernommen, in der zweiten Bearbeitungsstation bearbeitet und von der Austragseinrichtung ausgetragen wird.
Der Betriebsablauf wird anhand der Bearbeitung einer Bremsscheibe 30 (Fig. 6a bis Fig. 6i) beschrieben, die aus einem spröden Werkstoff, nämlich faserverstärktem Kohlenstoff-Silicium, besteht.
Die Zuführmittel 3 fördern das Werkstück 30 in die Messeinrichtung 5 gegen eine Anschlagsebene 50, die eine erste Bezugsfläche darstellt und die durch drei Anschläge bestimmt wird, von denen wenigstens zwei Anschläge 50a, 50b verstellbar sind, um die Ebene 50 ausrichten zu können.
Die Bremsscheibe 30 weist eine Oberseite 31, eine Unterseite 32, gebogene Nuten oder eine umlaufende Aussparung 33, obere und untere Wände 34, 35, eine mittlere Bohrung 36 und eine Aussparungsfläche 37 auf. Die Wände 34 und 35 sollen bei der fertig bearbeiteten Bremsscheibe gleich dick sein, um die gleiche Wärmekapazität aufzuweisen, damit sich diese Wände bei der Aufheizung an den Bremsflächen 31 und 32 gleich stark erwärmen, damit die Bremsscheibe keine Tendenz des Verziehens aufweist. Das Werkstück wird deshalb ausgemessen, um die sogenannte Toleranz-Bezugsebene 38 aufzufinden, die symmetrisch zu der umlaufenden Aussparung bzw. den gebogenen Nuten 33 verläuft. Die Messeinrichtung 5 weist zu diesem Zweck einen Taster 51 auf, der als Näherungsschalter ausgebildet ist, d. h. bei Annäherung an die obere oder untere Begrenzungsfläche der Nuten oder der Aussparung 33 einen Schaltvorgang auslöst. Im vorliegenden Fall ist der Taster 51 als pneumatisch arbeitender Taster ausgebildet, dem ein Luftstrom über einen Schlauch 52 zugeführt wird, der an einer Tastöffnung (nicht dargestellt) austritt. Eine Druckabtastleitung 53 ist mit einem Schalt-Messelement verbunden und misst den Druck hinter der Tastöffnung. Wenn eine Wand den Luftstromquerschnitt stark verengt, nimmt der Druck hinter dieser "Düse" zu, und ein Schaltvorgang wird ausgelöst.
Der Taster 51 wird zunächst radial in die Aussparung oder Nut 33 eingeführt (Fig. 6b) und dann nach oben verfahren (Fig. 6c). Bei Annäherung des Tasters 51 an die Wand 34 erhöht sich der gemessene Druck, und das Schalt- Messelement schaltet. Das Maß der Entfernung d1 der Wand 34 von der Bezugsebene 50 bzw. der Unterseite 32 des Werkstücks wird dem Computer der Werkzeugmaschine zugeführt.
Anschließend (Fig. 6d) wird der Taster 51 in Richtung auf die Wand 35 verschoben, bis das Schalt-Messelement schaltet, wodurch das Maß d2 ermittelt wird, welches ebenfalls in den Computer eingegeben wird. Anschließend (Fig. 6e) wird der Taster 51 zurückgezogen, so dass die Ränder der Wände 34 und 35 frei werden. Dieser Vorgang wird am Umfang des Werkstückes x-mal wiederholt. Dies geschieht durch Verdrehen des Werkstückes in der Meßstation 5, mindestens jedoch 3 mal. Aus den ermittelten Werten d1 und d2 ergibt sich eine räumliche Ausgleichsebene 38, die nach Erfahrungswerten immer schief im Raum liegen wird.
Das Werkstück wird darum mit Hilfe der verstellbaren Anschläge oder Auflagen 50a, 50b zum Maschinenkoordinatensystem ausgerichtet, so dass die Ausgleichsebene 38 parallel zum Werkstücktisch bzw. senkrecht zur Spindelachse 10a verläuft.
Die erste Spindel 10 fährt mit ihrer Greif- und Festspanneinrichtung 11 zu dem Werkstück 30 hin und ergreift es an den Rändern der Wand 34 (Fig. 6f), wobei die axiale Fahrlänge der Spindel 10 entlang der Achse 10a genau auf die Stellung der Ebene 38 angepasst wird. Mit anderen Worten, wenn das Werkstück 30 an der Spindel 10 fest gemacht wird, sind die räumlichen Koordinaten der Fläche 32 in jeglicher Fahrstellung der Spindel 10 im Rechner bekannt.
Fig. 6g zeigt die Bearbeitung der Flächen 36 und 37. Zu diesem Zweck wird die Spindel 10 mittels des Kreuzschlittens 12 zu dem ersten Werkzeug 19 hin gefahren, wobei das Werkstück 30 durch die Spindel 10 in Drehung versetzt und gleichzeitig der Laserstrahl auf die eng begrenzte Stelle 18 des Werkstücks gerichtet wird (Fig. 5). Die Stelle 18 ist etwas von der Einwirkungsstelle des Werkzeugs entfernt, und zwar in Drehrichtung des Werkstücks vor der Bearbeitungsstelle durch das Werkzeug. Mit dem Laserstrahl kann das Werkstück örtlich begrenzt sehr stark aufgeheizt werden, so dass es seine Härte und Sprödigkeit an der Bearbeitungsstelle verliert und von einem Meißel bearbeitet werden kann, der beispielsweise mit einem Industriediamanten bestückt ist. Die Führung des Werkzeugs 19 gegenüber dem Werkstück 30 ist an sich bekannt und bedarf keiner näheren Beschreibung. Ferner ist es für den Fachmann kein Problem, den Kreuzschlitten 15 und die Schwenkeinrichtung 16 so anzutreiben, dass die Laserstrahl- Abgabemittel 17 richtig gelenkt werden, d. h. dass die begrenzte, aufgeheizte Stelle 18 immer nahe und in Drehrichtung vor der Bearbeitungsstelle des Werkzeuges 19 zu liegen kommt.
Mit der Herstellung der bearbeiteten Fläche 37 gibt es eine zweite Bezugsebene, die ein genau vorgeschriebenes Maß d3 zu der Toleranz-Bezugsebene 38 einnimmt, so dass das Werkstück 30 umgespannt werden kann (Fig. 6h), ohne dass der räumliche Bezug des Werkstücks zu den Koordinaten der Maschine verloren geht. Mit anderen Worten, das Werkstück 30 kann an der Vertikalspindel 20 mit Anlage der bearbeiteten Fläche 37 an einer z. B. durch Anschläge 55a, 55b gebildeten Bezugsfläche 55 festgespannt werden, wobei die bearbeiteten Flächen 36 zum Angriff der Festspannmittel 21 verwendet werden können. Die räumliche Stellung der Toleranz- Bezugsebene 38 zur Drehachse 20a ist somit genau festgelegt und in dem Computer der Maschine bekannt. Gleichzeitig sind die Flächen 31 und 32 zur Bearbeitung frei und werden mit einem Schleifwerkzeug 27 bearbeitet (Fig. 1), welches im vorliegenden Fall (Fig. 6i) aus zwei parallelen Schleifscheiben 27a, 27b gebildet wird, die unabhängig voneinander gesteuert werden können.
Nach Fertigbearbeitung des Werkstücks 30 wird das Werkstück an die Austragseinrichtung 4 (Fig. 1) übergeben, welche das fertige Werkstück auf ein Fließband oder dergleichen ablegt.
Anstelle der Bearbeitung von Bremsscheiben können auch andere Formen von Werkstücken bearbeitet werden. In einem solchen Fall wird die Art des Messens am Werkstück diesem angepasst, um jeweils die Toleranz-Bezugsebene des Werkstücks zu ermitteln. Anschließend wird das Werkstück so an der ersten Spindel 10 festgespannt, dass gewisse vorgesehene Flächen bearbeitet werden können, von denen eine Fläche als Bezugsfläche beim Umspannen auf die zweite Spindel 20 dienen kann. Anschließend wird das Werkstück fertig bearbeitet, wobei die Wahl des Werkzeugs an die Art der Bearbeitung angepasst wird.
Bezugszeichenliste
1
Rahmenkonstruktion
2
Führungsbett
3
Zuführeinrichtung
4
Entladeeinrichtung
5
Ausrichtestation
6
Erste Bearbeitungsstation
7
Zweite Bearbeitungsstation
10
Erste Spindel (vertikal angeordnet)
10
a Drehachse zu
10
11
Greif- und Festspannmittel
12
Erster Kreuzschlitten
13
Vertikale Führung von
12
14
Werkzeugträger
15
Kreuzschlitten
16
Schwenkeinrichtung an
15
17
Abgabemittel
17
a Leistungslaserstrahl
18
Aufheizstelle
19
Werkzeug an
14
20
Zweite Spindel
20
a Drehachse zu
20
21
Greif- und Festspannmittel
22
Kreuzschlitten auf
2
23
Vertikale Frührung von
22
24
Schleifspindelträger
25
Schleißspindel
25
a Drehachse (senkrecht verlaufend) an
25
27
Schleifwerkzeug
27
a Schleifscheibe
27
b Schleifscheibe
28
Greifarm
30
Bremsscheibe (als Werkstück)
31
Oberseite von
30
32
Unterseite von
30
33
Aussparung an
30
34
Untere Wand
35
Untere Wand
36
Mittlere Bohrung
37
Aussparungsfläche
38
Toleranz-Bezugsebene
50
Anschlagsebene
50
a Anschlag
50
b Anschlag
51
Taster an
5
52
Schlauch
53
Druckabtastleitung
55
a Anschlag
55
b Anschlag
d1 Entfernung zwischen
34
und
50
bzw.
32
d2 Entfernung zwischen
35
und
50
bzw.
32
d3 Entfernung zwischen
37
und
38

Claims (8)

1. Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere Bremsscheiben aus faserverstärktem Kohlenstoff-Silicium, mit folgenden Schritten:
jeweils ein Werkstück (30) wird einer zerspanenden Werkzeugmaschine zugeführt, um eine Messstellung einzunehmen;
das Werkstück (30) wird in der Messstellung hinsichtlich gewisser Abmessungen (d1, d2) ausgemessen, um eine Toleranz-Bezugsebene (38) an dem Werkstück (30) zu ermitteln, und das Werkstück wird ausgerichtet;
das Werkstück (30) wird an einer ersten Spindel (10) festgespannt, die eine erste Drehachse (10a) definiert, wobei die Toleranz-Bezugsebene (38) senkrecht zur Drehachse (10a) steht und eine vorbestimmte axiale Stellung zur Drehachse einnimmt;
erste freie Rotationsoberflächen (36, 37) des Werkstücks (30) werden spanabhebend bearbeitet, um eine bearbeitete Bezugsebene (37) und eine Rotationsfestspannoberfläche (36) zu schaffen;
das Werkstück (30) wird an einer zweiten Spindel (20) festgespannt, die eine zweite Drehachse (20a) definiert, wobei das Werkstück (30) an der bearbeiteten Bezugsebene (37) anliegt und die Festspannung an der bearbeiteten Rotationsfestspannoberfläche (36) erfolgt;
zweite freie Rotationsoberflächen (31, 32) werden spanabhebend bearbeitet, um Werkstückarbeitsflächen zu bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten freien Rotationsoberflächen (36, 37) des Werkstücks an einer eng begrenzten Stelle (18) von einem Leistungslaserstrahl (17a) aufgeheizt und durch ein nachfolgendes Werkzeug (19) spanabhebend bearbeitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten freien Rotationsoberflächen (31, 32) von Schleifmitteln (27) bearbeitet werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Werkzeugmaschine, die ein Maschinen-Koordinatensystem aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Mittel (3) zur Zuführung jeweils eines Werkstücks (30) in
eine Messstellung an einer Anschlagsfläche (50);
eine Messeinrichtung (5) zur Bestimmung von Abmessungen (d1, d2) an dem Werkstück (30), die mit einem Rechner verbunden ist, der die Toleranz-Bezugsebene (38) relativ zur Anschlagsfläche (50) bzw. einer ersten Bezugsfläche (32) des rohen Werkstücks (30) bestimmt;
Mittel (50a, 50b) zum Ausrichten des Werkstückes (30) derart, dass die Toleranz-Bezugsebene (38) eine vorgegebene Position zum Maschinen-Koordinatensystem einnimmt;
eine erste Spindel (10), die Mittel (11) zum Greifen und Festspannen des Werkstücks (30) aufweist und um die erste Drehachse (10a) rotierend antreibbar ist;
ein erster Kreuzschlitten (12) zum Verfahren der ersten Spindel (10) in Richtung und quer zur ersten Drehachse (10a), um die Greif- und Festspannmittel (11) in Position zum Greifen und Festspannen des Werkstücks (30) und in Bearbeitungsposition zu fahren;
ein erster Werkzeugträger (14), der wenigstens ein erstes Werkzeug (19) trägt;
eine zweite Spindel (20), die rotierend um die zweite Drehachse (20a) antreibbar ist, in Reichweite des ersten Kreuzschlittens (12) angeordnet ist und zweite Greif- und Festspannmittel (21) aufweist, um das Werkstück (30) von der ersten Spindel (10) zu übernehmen und festzuspannen; drehbare Schleifwerkzeugmittel (25, 27), die eine dritte Drehachse (25a) definieren;
Mittel (22) zur Relativverschiebung zwischen zweiter Spindel (20)und den Schleifwerkzeugmitteln (25, 27), um das Werkstück (30) zu bearbeiten; und
Mittel (28) zum Greifen des an der zweiten Spindel (20) sitzenden Werkstücks (30) und Übergeben an eine Austragseinrichtung (4).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (14) Mittel (17) zur Abgabe eines Leistungslaserstrahls (17a) auf eine eng begrenzte und dadurch aufgeheizte Stelle (18) des Werkstücks (30) aufweist, welches zufolge der ersten Spindel (10) rotiert, so dass das erste Werkzeug (19) einen Span von dem Werkstück nahe der begrenzten, aufgeheizten Stelle (18) abhebt;
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (5) einen Taster (51) umfasst, der in Annäherung an Oberflächen des Werkstücks (30) verfahrbar ist und einen Schalter aufweist, der bei der Annäherung die Koordinaten der Fahrstrecke an den Rechner der Werkzeugmaschine weiter gibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtemittel (50a, 50b) des Werkstückes vom Rechner der Werkzeugmaschine gesteuerte, motorisch verfahrbare Anschläge darstellen.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 in Abhängigkeit von Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachführeinrichtung in Form eines verfahrbaren Schlittens (15) und einer Schwenkeinrichtung (16) vorgesehen ist, um die Abgabemittel (17) des Leistungslaserstrahls (17a) zu führen und auf die eng begrenzte, aufzuheizende Stelle (18) des Werkstücks (30) auszurichten.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7497151B2 (en) 2003-03-05 2009-03-03 Maus S.P.A. Method of machining a brake disc
DE112005000228B4 (de) * 2004-03-12 2010-09-30 Hessapp Gmbh Drehmaschine, insbesondere Vertikaldrehmaschine und Verfahren zur Parallelbearbeitung zweier Werkstücke auf dieser Drehmaschine

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