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WO2018219423A1 - Schleifverfahren zur bearbeitung von innenflächen von werkstücken mit mehreren innenschleifspindeln - Google Patents

Schleifverfahren zur bearbeitung von innenflächen von werkstücken mit mehreren innenschleifspindeln Download PDF

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WO2018219423A1
WO2018219423A1 PCT/EP2017/062892 EP2017062892W WO2018219423A1 WO 2018219423 A1 WO2018219423 A1 WO 2018219423A1 EP 2017062892 W EP2017062892 W EP 2017062892W WO 2018219423 A1 WO2018219423 A1 WO 2018219423A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
grinding
workpiece carrier
workpiece
workpieces
carrier unit
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/062892
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Preis
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.)
Diskus Werke Schleiftechnik GmbH
Original Assignee
Diskus Werke Schleiftechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diskus Werke Schleiftechnik GmbH filed Critical Diskus Werke Schleiftechnik GmbH
Priority to PCT/EP2017/062892 priority Critical patent/WO2018219423A1/de
Publication of WO2018219423A1 publication Critical patent/WO2018219423A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • B24B5/02—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/06—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces internally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/0076—Other grinding machines or devices grinding machines comprising two or more grinding tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
    • B23Q7/02—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of drums or rotating tables or discs
    • 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
    • B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
    • B24B33/02—Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution, e.g. of cylindrical or conical shapes

Definitions

  • the invention relates to a grinding method for machining the surface of workpieces with a plurality of internal grinding spindles, comprising the following steps: a) providing a grinding machine with at least two grinding tools, wherein the grinding tools are rotatably mounted around a respective grinding tool axis, bj providing at least two workpieces to be machined, c) arranging the workpieces on one of at least two workpiece carriers of a
  • Rotate grinding tool axes wherein the at least two workpiece carriers rotate about one workpiece carrier axis, and wherein the workpiece surfaces are processed by at least two arranged on other workpiece carriers workpieces simultaneously.
  • Workpiece carrier unit axis is rotatably mounted.
  • grinding is generally understood a machining production process in which excess material is separated in the form of chips often prepared by a bulk material, such as corundum, is bound with a binder. Grinding with a rotating tool - for example a grinding wheel - is to be differentiated from other grinding processes, for example belt grinding.
  • Process management since the duration of the grinding process can be used to equip the free workpiece holders with new, unpolished workpieces or to remove the already ground workpieces from their workpiece holders. Another advantage of multiple workpiece holders is that multiple workpieces can be brought into engagement with the workpiece simultaneously.
  • Such a grinding machine is known for example from EP 0 941 803 Bl, there in the embodiment of a double-plan grinding machine with two parallel deliverable grinding wheels and with a transport device with three workpiece holders.
  • a disadvantage of such methods and devices is the property that always only those workpiece holder rotates, on which the currently processed workpiece is arranged or on which the currently processed workpieces are arranged. Meanwhile, the other workpiece holders stand still, so that they can be loaded or unloaded. Another disadvantage is that only height equal workpieces can be ground.
  • the previously known methods for the simultaneous processing of multiple workpieces with untensioned loops also have the disadvantage that only external
  • Plan surfaces can be edited and that can only be placed on outer flat surfaces and sanded parallel to it.
  • the invention is therefore based on the object described at the outset
  • a grinding method for machining the surface of workpieces with a plurality of internal grinding spindles comprising the following steps: a) providing a grinding machine with at least two
  • Grinding tools wherein the grinding tools to one each
  • the method according to the invention serves to machine the surface of workpieces, in particular to grind them.
  • a first step one
  • Grinding machine may also have three or more grinding tools.
  • the grinding tools may, for example, be grinding wheels, in particular inner grinding spindles.
  • the grinding tools are each one
  • Another step is that at least two to be processed
  • Workpieces are provided. Another step is that the workpieces be arranged on one of at least two workpiece carriers of a workpiece carrier unit.
  • the at least two workpiece carriers are rotatably mounted in each case about a workpiece carrier axis. It can also be three or more
  • Workpiece carrier may be provided, in this case, preferably all
  • Workpiece carrier rotatably mounted about a workpiece carrier axis.
  • the workpiece carrier unit is rotatably mounted about a workpiece carrier unit axis.
  • Another step involves grinding the workpiece surfaces of the workpieces.
  • the grinding tools rotate around the grinding tool axes.
  • the at least two workpiece carriers rotate about one workpiece carrier axis in each case. If three or more workpiece carriers are provided, preferably all workpiece carriers rotate in each case a workpiece carrier axis.
  • the workpiece surfaces of at least two workpieces arranged on different or different workpiece carriers are processed simultaneously.
  • Workpiece carrier unit completely rotates about the workpiece carrier unit axis.
  • a complete rotation is meant a rotation of more than 360 °.
  • the direction of rotation has the advantage over an oscillating movement, for example, that the workpiece carrier unit does not have to be braked and accelerated.
  • the workpiece carrier unit rotates with a constant
  • a further embodiment of the method provides that the workpiece carrier unit oscillates about the workpiece carrier unit axis.
  • An oscillation is understood to mean a rotary movement in which the direction of rotation changes, that is to say a reciprocating movement.
  • An oscillating movement has the advantage that the workpieces arranged on the workpiece carriers of the workpiece carrier unit are moved only within a limited range. This allows, for example, the grinding of inner surfaces of the workpieces, including the grinding tools in the
  • Workpieces are ground on an outer surface.
  • the workpieces are ground on an inner surface.
  • the grinding of the outer surfaces has the advantage that several workpieces can be ground by the same grinding tool. This is not possible when sanding inside surfaces, as this involves inserting the grinding tools ("internal spindles") into the workpiece, such as the inside of a cylindrical ring, or sanding inside surfaces to sharpen multiple parts simultaneously if there are multiple grinding tools.
  • the ability to grind both outer surfaces and inner surfaces for example, a defined dimension between an outer plane surface and an inner surface, such as an inner shoulder, are generated.
  • the curved surfaces may be, for example, the lateral surface of a cylinder.
  • the curved surfaces can be ground from the inside or from the outside. Accordingly, the grinding tools are made from the inside to the inner diameter of the surface to be ground or hired from the outside to the outer diameter of the surface to be ground.
  • Abrasive tool axis and the workpiece carrier unit axis parallel, in particular run collinear.
  • a parallel course of the axes is achieved that the distance between the grinding tool and the workpiece carrier unit in each rotational position is constant.
  • parallel axes of rotation make it possible for the rotating grinding tool not to come into contact with its peripheral surface (“peripheral grinding”) but with one of its side surfaces (“side grinding”) with the workpiece.
  • Such a grinding process is also referred to as "side surface grinding.” If the grinding tool axis and the workpiece carrier unit axis are arranged not only parallel but even collinear, it is achieved that the grinding tool is arranged centrally above the workpiece carrier unit and in this way the largest possible area The symmetrical arrangement of the grinding tool centrally above the workpiece carrier unit enables a grinding process even when the workpiece is stationary
  • Multi-spindle can be provided that the grinding tools can be individually delivered in the axial direction to allow individual constitutionalkorrekturen.
  • At least one workpiece carrier axis runs parallel to the workpiece carrier unit axis. It can be provided that all workpiece carrier axes parallel to the
  • Workpiece carrier unit axis run.
  • at least one workpiece carrier axis runs inclined and / or crossed to the workpiece carrier unit axis.
  • all workpiece carrier axes are inclined and / or crossed to the workpiece carrier unit axis.
  • the workpiece carriers can be inclined in the radial direction of the workpiece carrier unit, namely radially inwards or radially outwards.
  • the workpiece carriers can be entangled in the circumferential direction or in the tangential direction of the workpiece carrier unit, in the direction of rotation or against the direction of rotation of the workpiece carrier
  • the microsection Through an entanglement, the microsection can be influenced.
  • the entanglement angle is set to 0 °, perfect flatness can be achieved, as can be seen on the cross-cut.
  • a specific angle of intersection (not equal to 0 °, ie greater than 0 ° or less than 0 °), a directional microsection can be generated.
  • Workpieces of different heights are understood to mean, in particular, workpieces that extend from the workpiece carrier at different distances in the direction of the grinding tool. This procedure can be made possible, for example, by some or all of the workpieces being ground up during grinding to be ordered. By placing a support between the workpiece carrier and the workpiece height differences can be compensated. For this purpose, different thicknesses or different lengths can be used. Also height differences can be compensated by specific tool carrier.
  • Rotation speed of the workpiece carrier unit is adjustable.
  • the direction of rotation of the workpiece carrier is adjustable independently of the direction of rotation of the workpiece carrier unit.
  • Workpiece carrier unit adjustable. In this way, the grinding process can be optimally adjusted to the type of workpieces and to the desired grinding result.
  • the workpiece carriers rotate during the grinding process at a different angular velocity than the workpiece carrier unit. It may be provided that the workpiece carriers rotate at a higher angular velocity or at a lower angular velocity than the workpiece carrier unit; However, it is preferred that the workpiece carriers with a higher angular velocity or at a lower angular velocity than the workpiece carrier unit; However, it is preferred that the workpiece carriers with a higher
  • Grinding tool is cylindrically shaped and is mounted relatively movable in the axial direction and / or in the radial direction.
  • flat surfaces can be ground (by the end face or side surface of the
  • the axial mobility allows a placement of the grinding tool on the workpiece and a lifting of the grinding tool from the workpiece.
  • the mobility in the radial direction has 9
  • each grinding tool can first be introduced into the workpiece and then - can be made by radial displacement - to the surface to be ground. If a plurality of grinding tools are present, it can be provided that each grinding tool is cylindrically shaped and is mounted so as to be movable relative to the workpiece carrier unit and / or to the workpiece in the axial direction and / or in the radial direction. Curved surfaces can be ground by grinding machines with several grinding tools ("multi-spindle”)
  • Workpiece carrier unit axis is rotatably mounted.
  • the workpiece carrier unit is characterized in that the workpiece carrier unit and the workpiece carrier are independently drivable, in particular can be driven simultaneously.
  • the workpiece carrier unit also called “rotary table”
  • the grinding method described above can be performed.
  • Rotation speed of the workpiece carrier unit is adjustable.
  • the direction of rotation of the workpiece carrier is adjustable independently of the direction of rotation of the workpiece carrier unit.
  • Workpiece carrier unit adjustable. In this way, the workpiece carrier unit can be optimally adapted to the type of workpieces and to the desired grinding result be set.
  • independence of the drives does not exclude that the rotational movement of the workpiece carrier unit and the rotational movement of the workpiece carrier are coordinated, for example, coupled according to a particularly simple embodiment.
  • At least one workpiece carrier axis runs parallel to the workpiece carrier unit axis. It can be provided that all workpiece carrier axes parallel to the
  • Workpiece carrier unit axis run. Alternatively or additionally, it can be provided that at least one workpiece carrier axis runs inclined and / or crossed to the workpiece carrier unit axis. It can be provided that all
  • Workpiece carrier unit axis run. By a parallel course of the axes, a particularly good flatness, recognizable by the cross-grinding pattern, as well as a good perpendicularity of the ground surfaces to the workpiece rotation axis can be achieved.
  • a particularly good flatness, recognizable by the cross-grinding pattern, as well as a good perpendicularity of the ground surfaces to the workpiece rotation axis can be achieved.
  • components can be manufactured with a defined plan / hollow shape.
  • the workpiece carriers can be inclined in the radial direction of the workpiece carrier unit, namely radially inwards or radially outwards. Alternatively or additionally, the workpiece carrier in
  • the microsection Through an entanglement, the microsection can be influenced.
  • the entanglement angle is set to 0 °, perfect flatness can be achieved, as can be seen on the cross-cut.
  • a specific angle of intersection (not equal to 0 °, ie greater than 0 ° or less than 0 °), a directional microsection can be generated.
  • all workpiece carriers are tilted and / or 29ränkbar stored.
  • a tiltable or entangled storage By a tiltable or entangled storage, the location of the Workpiece carrier axis to be changed. In this way, the workpiece carriers can assume different positions. For example, the workpiece carrier axis can be adjusted so that they parallel to the
  • Workpiece support axis can be adjusted so that it runs obliquely, so inclined or crossed to the workpiece carrier unit axis.
  • Workpiece carrier can be designed such that the workpiece carrier in the radial direction of the workpiece carrier unit are tilted (radially inward or radially outward).
  • the storage of the workpiece carrier can be designed such that the workpiece carrier in the circumferential direction of
  • the storage of the workpiece carrier can be designed, for example, as a calotte bearing, preferably as a lockable calotte bearing. Alternatively or additionally, the inclination or the
  • the workpiece carrier can be achieved.
  • the workpiece carrier has, for example, a rotating shaft, a housing and bearings (in particular rolling bearings).
  • Decisive for the inclination of the axis of a workpiece carrier is the tilting of the bearing of the workpiece carrier. This is done by tilting the (single- or multi-part housing with the bearing seats as a whole or being elastically deformed in areas.)
  • the axis can be adjusted if only one of the two bearings is slightly adjusted to reduce the required deformation force
  • Another embodiment of the workpiece carrier unit provides that at least one of the workpiece carriers can be fixed in an inclined and / or folded position
  • Workpiece carrier for fixing the inclined and / or entangled position has a fixable collar.
  • a fixable collar To adjust the inclination and entanglement can be provided that at least one of the workpiece carrier has adjusting screws for adjusting its inclination and / or entanglement.
  • Both the Inclination angle and the Verschränkungswinkel should be adjustable and fixable in the adjusted position.
  • the inclination or entanglement can be achieved by a suitable storage (eg Kalottenlagerung) or by elastic deformation of the housing.
  • the fixation can be done for example by a collar, which is preferably fixed by axial locking screws. A particularly precise adjustment can be achieved by adjusting screws.
  • the workpiece carriers have different workpiece holders.
  • the workpiece carriers have different heights
  • Workpiece receivers can be designed integrally-that is, as part of the workpiece carriers-or designed as a separate component, for example as a support, which is arranged between the workpiece carrier and the workpiece. It can be exciting workpiece holders, positive workpiece holders and / or frictional workpiece holders.
  • the grinding machine has in addition to the workpiece carrier unit at least one grinding tool, wherein the grinding tool is rotatably mounted about a grinding tool axis.
  • Grinding machine can be carried out the grinding method described above.
  • multi-spindle it is preferably provided that the tool spindles can be individually delivered to produce defined workpiece dimensions.
  • the grinding machine can be supplemented according to a further embodiment by at least one gripper for loading and / or unloading the workpiece carrier. By one, two or more grippers, the workpiece carriers of
  • Workpiece carrier unit loaded with workpieces and unloaded, whereby an automated and efficient process management is possible.
  • the at least one gripper is designed as a turning gripper.
  • a gripper is understood, which is rotatable by at least 180 °, but preferably by 360 °.
  • the gripper can turn workpieces, for example, to allow processing of the workpieces on different sides of the workpieces.
  • the essential movement (longest path) of the workpieces preferably takes place transversely to the longitudinal direction of the workpieces, ie transversely to the direction of the workpiece axis.
  • Fig. 1A a first embodiment of a grinding machine in one
  • Fig. 1B the grinding tool and the workpiece carrier unit of
  • Fig. IC the workpiece carrier unit of the grinding machine of Fig. 1A in one
  • 2A shows a second embodiment of a grinding machine according to the invention in a perspective view
  • 2B the grinding tools and the workpiece carrier unit of
  • Fig. 2C the workpiece carrier unit of the grinding machine of Fig. 2A in one
  • FIG. 3B shows the workpiece carrier unit from FIG. 3A in a sectional view along the sectional plane A-A drawn in FIG. 3A, FIG.
  • 3C the workpiece carrier unit from FIG. 3A in a sectional view along the sectional plane B-B shown in FIG. 3A, FIG.
  • FIG. 4A shows the workpiece carrier of FIG. 3A in an enlarged view
  • FIG. 4B shows an alternative embodiment of the workpiece carrier of FIG. 4A
  • Fig. 1A shows a first embodiment of a grinding machine 1 in one
  • the illustrated grinding machine 1 is a so-called surface grinding machine, more precisely a side surface grinding machine.
  • the grinding machine 1 comprises a grinding tool 2, which is a
  • Abrasive tool axis X2 is rotatably mounted.
  • the grinding tool axis X2 is oriented perpendicularly or vertically ("vertical spindle") .
  • the grinding tool 2 is a grinding wheel which is approximately cylindrically shaped
  • the grinding tool 2 is driven by a drive 3 and can move in at least the vertical direction in the direction of the grinding tool axis X2 - be moved.
  • the grinding machine 1 shown in Fig. 1 also comprises a workpiece carrier unit 4 with eight peripherally arranged workpiece carriers 5. On every other
  • Workpiece carrier 5 - that is, on a total of four of the eight workpiece carrier 5 - are arranged workpieces 6.
  • the workpiece carrier unit 4 is rotatably mounted about a workpiece carrier unit axis X4.
  • the workpiece carrier unit axis X4 is oriented vertically or vertically.
  • Workpiece carriers 5 are also rotatably mounted, to one each
  • the workpiece carrier axes X5 are approximately vertically or vertically aligned and arranged parallel to the workpiece carrier unit axis X4. Alternatively, however, the workpiece carrier axis X5 could also relative to
  • Workpiece carrier unit axis X4 be arranged inclined. This will be discussed below in connection with another embodiment of the grinding machine.
  • the grinding of the workpieces 6 takes place on the grinding machine 1 shown in FIG. 1 in that the grinding tool 2 rotates about the grinding tool axis X2.
  • the workpiece carrier unit 4 rotates about the workpiece carrier unit axis X4 and the workpiece carriers 5 rotate about their workpiece carrier axes X5.
  • the surfaces of a plurality of workpieces 6, in particular of all workpieces 6- preferably simultaneously-are gripped and ground by the grinding tool 2.
  • the grinding tool 2 and its drive 3 can be displaced in the vertical direction in order to place the grinding tool 2 on the workpieces 6 and to be able to lift them off again (represented by a double arrow in FIG. 1A).
  • the grinding tool 2 has a flat grinding surface 7 and the Workpieces 6 have a surface 8 to be processed.
  • the flat grinding surface 7 of the grinding tool 2 extends approximately at right angles to the grinding tool axis X2 and the surfaces 8 to be machined of the workpieces 6 extend approximately at right angles to the workpiece carrier axes X5.
  • the grinding tool axis X2 and the workpiece carrier unit axis X4 are collinear while the
  • FIG. 1B Shown in FIG. 1B is a machine position prior to the beginning of the grinding process; at this time, between the grinding surface 7 of the grinding tool 2 and the surfaces to be machined 8 of the workpieces 6 in the vertical direction still a distance 9.
  • the vertical displacement of the grinding tool 2 and its drive 3 are shown in Figure 1B by a straight double arrow.
  • FIG. 1C shows the workpiece carrier unit 4 of the grinding machine 1 from FIG. 1A in a plan view. Those regions of the grinding machine 1 which have already been described in connection with FIG. 1A or FIG. 1B are provided with corresponding reference symbols in FIG. 1C - and in all other figures. In the top view, it can be seen particularly clearly that the grinding tool 2 detects all four workpieces 6 to be machined. Due to the rotation of the workpieces 6 to the
  • Workpiece support axes X5 are all detected areas of the workpieces 6 to be ground by the grinding tool 2, although the diameter D2 of
  • Grinding tool 2 is smaller than the diameter D4 of the workpiece carrier unit 4 and although the workpieces 6 are arranged with their outer diameter D6 in the radial direction partially outside of the grinding tool 2. This is achieved in that the distance of the workpiece carrier axes X5 of the
  • Grinding tool axis X2 is less than half the diameter D2 (ie the radius) of the grinding tool 2.
  • the rotation of the grinding tool 2 and the rotation of the workpieces 6 are shown in Fig. IC by curved arrows; it can be seen that the grinding tool 2 and the workpieces 6 the same direction of rotation have, namely in a clockwise direction.
  • the workpiece carrier unit 4 rotates about its workpiece carrier unit axis X4.
  • FIG. 2A shows a second embodiment of a grinding machine V according to the invention in a perspective view.
  • Those regions of the grinding machine Y which have already been described in connection with FIGS. 1A to 1C are provided with corresponding reference symbols in FIG. 2A-and in all other figures.
  • a difference between the first embodiment of the grinding machine 1 (FIGS. 1A to 1C) and the second embodiment of the grinding machine Y (FIGS. 2A to 2C) is that the second embodiment of the grinding machine Y has four grinding tools 2 ', which are rotatably mounted around one grinding tool axis X2 '.
  • Grinding machine 1 shown in Fig. 2A in a front view. Those areas of the grinding machine Y which have already been described in connection with FIG. 2A are shown in FIG. 2B - and in all other figures - with corresponding ones
  • the workpieces 6 to be machined are each arranged on a workpiece carrier 5, with the surfaces 8 of the workpieces 6 to be machined being internal surfaces 8 this time.
  • the workpiece carrier 5 have
  • Workpiece support axes X5 which are parallel offset to the workpiece carrier unit axis X4.
  • the grinding tool axis X2 and the workpiece carrier unit axis X4 are collinear.
  • the vertical displaceability of the grinding tools 2 'and their drive 3 are shown in Fig. 2B by a straight double arrow.
  • Abrasive tools 2 ' are also displaceable in the radial direction (parallel
  • FIG. 2C shows the workpiece carrier unit 4 of the grinding machine Y from FIG. 2A in a plan view. Those areas of the grinding machine Y, which are already related are described in Fig. 2A or Fig. 2B, are provided in Fig. 2C - and in all other figures - with corresponding reference numerals. In the plan view is particularly well recognizable that each of the four workpieces 6 own
  • Grinding tools 2 ' is smaller than the inner diameter D6i of the workpieces 6, the grinding tools 2' can be inserted into the workpieces 6 and thus grind inside surfaces of the workpieces 6. The rotation of the
  • Abrasive tools 2 'and the rotation of the workpieces 6 are shown in Fig. 2C by curved arrows. Since the grinding tools 2 'are inserted into the workpieces 6, the workpiece carrier unit 4 can not make a complete revolving rotation about the workpiece carrier unit axis X4; instead, the workpiece carrier unit 4 makes an oscillating rotational movement
  • FIG. 3A an alternative embodiment of a workpiece carrier unit 4 is shown in a plan view. Those areas of the workpiece carrier unit 4 which have already been described above are provided with corresponding reference numbers in FIG. 3A-and in all other figures.
  • Workpiece carrier unit 4 differs in particular from the previously described embodiment in that workpiece carriers 5 'are provided with a tiltable or entangled bearing. This will be discussed in more detail in connection with FIG. 3B and FIG. 3C.
  • FIG. 3B shows the workpiece carrier unit from FIG. 3A in a sectional view along the sectional plane A-A shown in FIG. 3A and in FIG. 3C
  • FIG. 3B Workpiece carrier unit 4, which have already been described above, are provided with corresponding reference numerals in FIG. 3B and in FIG. 3C-as in all other figures.
  • Fig. 3B it can be seen that the workpiece carrier 5 'has a tilting bearing 10, which will be discussed in more detail below.
  • the tilting storage 10 allows both a pivoting movement or tilting movement of the workpiece carrier 5 'in the radial direction of the workpiece carrier unit 4 - ie along the sectional plane AA in Fig. 3A (curved double arrow in Fig. 3B, "tilt") and in
  • Workpiece carrier unit axis X4 must run but - depending on the position of the workpiece carrier 5 '- may be inclined or entangled.
  • FIG. 4A the workpiece carrier 5 'of Fig. 3A is shown in an enlarged view.
  • 4B shows an alternative embodiment of the workpiece carrier 5 "from FIG. 4A.
  • Workpiece support unit 4 rotatably mounted, for which purpose the workpiece carrier 5 'of Fig. 4A as well as the workpiece carrier 5 "of Fig. 4B has rolling bearings 12, with which a rotating shaft 13 is rotatably mounted in a housing 14
  • the workpiece carrier 5 ', 5 " is pivotally mounted in both embodiments, this is achieved in the workpiece carrier 5' of Fig. 4A via a tilting bearing 10, which is designed as a spherical bearing ..
  • the workpiece carrier 5 ' has a fixable adjusting ring 15 which around the The position of the adjusting ring 15-and thus also the inclination position or interleaving position of the workpiece carrier 5'-can be precisely adjusted by means of adjusting screws 16.
  • a radial adjusting screw 16A and an axial adjusting screw 16B Following the adjustment, the position of the workpiece carrier 5 'can be ascertained in any inclination or interlocking position via locking screws 17.
  • the workpiece carrier 5 "from FIG. 4A The workpiece carrier 5 "from FIG. 4A
  • Tilt bearing 10 ' by an elastic deformation of certain areas
  • the areas intended for the elastic deformation can, for example, be made particularly thin
  • the tilting bearing 10 'shown in Fig. 4B is suitable only for smaller tilt angles, for larger tilt angles, the tilting bearing 10 shown in Fig. 4A is preferred.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Schleifverfahren zur Bearbeitung der Oberfläche von Werkstücken (6) mit mehreren Innenschleifspindeln, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Schleifmaschine (1, 1') mit wenigstens zwei Schleifwerkzeugen (2, 2'), wobei die Schleifwerkzeuge (2, 2') um jeweils eine Schleifwerkzeugachse (X2, X2') drehbar gelagert sind, b) Bereitstellen von wenigstens zwei zu bearbeitenden Werkstücken (6), c) Anordnen der Werkstücke (6) auf einem von wenigstens zwei Werkstückträgern (5, 5', 5") einer Werkstückträgereinheit (4), wobei die wenigstens zwei Werkstückträger (5, 5', 5") um jeweils eine Werkstückträgerachse (X5) drehbar gelagert sind, und wobei die Werkstückträgereinheit (4) um eine Werkstückträgereinheitachse (X4) drehbar gelagert ist, und d) Schleifen der Werkstückoberflächen (8) der Werkstücke (6), wobei die Schleifwerkzeuge (2, 2') um die Schleifwerkzeugachsen (X2, X2') rotieren, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger (5, 5', 5") um jeweils eine Werkstückträgerachse (X5) rotieren, und wobei die Werkstückoberflächen (8) von wenigstens zwei auf anderen Werkstückträgern (5, 5', 5") angeordneten Werkstücken (6) gleichzeitig bearbeitet werden. Dargestellt und beschrieben sind zudem eine Werkstückträgereinheit (4) mit mehreren Werkstückträgern (5, 5', 5") sowie eine Schleifmaschine (1, 1') mit wenigstens einer derartigen Werkstückträgereinheit (4).

Description

Schleifverfahren zur Bearbeitung von Innenflächen von Werkstücken mit mehreren Innenschleifspindeln
Die Erfindung betrifft ein Schleifverfahren zur Bearbeitung der Oberfläche von Werkstücken mit mehreren Innenschleifspindeln, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Schleifmaschine mit wenigstens zwei Schleifwerkzeugen, wobei die Schleifwerkzeuge um jeweils eine Schleifwerkzeugachse drehbar gelagert sind, bj Bereitstellen von wenigstens zwei zu bearbeitenden Werkstücken, c) Anordnen der Werkstücke auf einem von wenigstens zwei Werkstückträgern einer
Werkstückträgereinheit, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert sind, und wobei die Werkstückträgereinheit um eine Werkstückträgereinheitachse drehbar gelagert ist, und d) Schleifen der Werkstückoberflächen der Werkstücke, wobei die Schleifwerkzeuge um die
Schleifwerkzeugachsen rotieren, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse rotieren, und wobei die Werkstückoberflächen von wenigstens zwei auf anderen Werkstückträgern angeordneten Werkstücken gleichzeitig bearbeitet werden.
Beschrieben ist zudem eine Werkstückträgereinheit mit mehreren Werkstückträgern, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert sind, und wobei die Werkstückträgereinheit um eine
Werkstückträgereinheitachse drehbar gelagert ist.
Beschrieben ist zudem eine Schleifmaschine mit wenigstens einer derartigen
Werkstückträgereinheit.
Unter„Schleifen" wird allgemein ein spanendes Fertigungsverfahren verstanden, bei dem überschüssiges Material in Form von Spänen abgetrennt wird. Die für das häufig hergestellt, indem ein Schüttgut, beispielsweise Korund, mit einem Bindemittel gebunden wird. Das Schleifen mit rotierendem Werkzeug - beispielsweise einer Schleifscheibe - ist zu unterscheiden von anderen Schleifverfahren, beispielsweise dem Bandschleifen.
Auf dem Gebiet der Schleiftechnik sind unterschiedliche Schleifverfahren und
Schleifmaschinen bekannt. Bei vielen dieser Verfahren und Maschinen ist vorgesehen, dass die zu schleifenden Werkstücke auf einer Transporteinrichtung mit mehreren Werkstückaufnahmen angeordnet werden. Transporteinrichtungen mit mehreren Werkstückaufnahmen haben den Vorteil einer besonders effizienten
Verfahrensführung, da die Dauer des Schleifvorgangs dazu genutzt werden kann, die freien Werkstückaufnahmen mit neuen, ungeschliffenen Werkstücken zu bestücken oder die bereits geschliffenen Werkstücke von ihren Werkstückaufnahmen zu entfernen. Ein weiterer Vorteil mehrerer Werkstückaufnahmen ist, dass mehrere Werkstücke gleichzeitig mit dem Werkstück in Eingriff bringbar sind.
Eine derartige Schleifmaschine ist beispielsweise aus der EP 0 941 803 Bl bekannt, dort in der Ausgestaltung einer Doppelplanschleifmaschine mit zwei parallel zueinander zustellbaren Schleifscheiben und mit einer Transporteinrichtung mit drei Werkstückaufnahmen.
Ein Nachteil derartiger Verfahren und Vorrichtungen ist jedoch die Eigenschaft, dass stets nur diejenige Werkstückaufnahme rotiert, auf der das aktuell bearbeitete Werkstück angeordnet ist bzw. auf der die aktuell bearbeiteten Werkstücke angeordnet sind. Die anderen Werkstückaufnahmen stehen derweil still, damit sie beladen bzw. entladen werden können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass immer nur höhengleiche Werkstücke geschliffen werden können. Die bisher bekannten Verfahren zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Werkstücke mit ungespanntem Schleifen haben zudem den Nachteil, dass nur außen liegende
Planflächen bearbeitet werden können und dass nur an außen liegenden Planflächen aufgelegt und dazu parallel geschliffen werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene
Schleifverfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass unter Vermeidung der zuvor genannten Nachteile eine möglichst effizienter und präziser Schleifvorgang ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schleifverfahren zur Bearbeitung der Oberfläche von Werkstücken mit mehreren Innenschleifspindeln, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Schleifmaschine mit wenigstens zwei
Schleifwerkzeugen, wobei die Schleifwerkzeuge um jeweils eine
Schleifwerkzeugachse drehbar gelagert sind, b) Bereitstellen von wenigstens zwei zu bearbeitenden Werkstücken, c) Anordnen der Werkstücke auf einem von wenigstens zwei Werkstückträgern einer Werkstückträgereinheit, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert sind, und wobei die Werkstückträgereinheit um eine Werkstückträgereinheitachse drehbar gelagert ist, und d) Schleifen der Werkstückoberflächen der Werkstücke, wobei die Schleifwerkzeuge um die Schleifwerkzeugachsen rotieren, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse rotieren, und wobei die Werkstückoberflächen von wenigstens zwei auf anderen Werkstückträgern angeordneten Werkstücken gleichzeitig bearbeitet werden. Das Verfahren kann insbesondere zur Bearbeitung von Innenflächen von Werkstücken eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient dazu, die Oberfläche von Werkstücken zu bearbeiten, insbesondere zu schleifen. Ein erster Schritt sieht vor, eine
Schleifmaschine mit wenigstens zwei Schleifwerkzeugen bereitzustellen. Die
Schleifmaschine kann auch drei oder mehr Schleifwerkzeuge aufweisen. Bei den Schleifwerkzeugen kann es sich beispielsweise um Schleifscheiben, insbesondere um Innenschleifspindeln handeln. Die Schleifwerkzeuge sind um jeweils eine
Schleifwerkzeugachse drehbar gelagert, sie können daher eine Rotationsbewegung ausführen. Ein weiterer Schritt sieht vor, dass wenigstens zwei zu bearbeitende
Werkstücke bereitgestellt werden. Ein weiterer Schritt sieht vor, dass die Werkstücke auf einem von wenigstens zwei Werkstückträgern einer Werkstückträgereinheit angeordnet werden. Dabei sind die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert. Es können auch drei oder mehr
Werkstückträger vorgesehen sein, in diesem Fall sind vorzugsweise alle
Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert. Zudem ist die Werkstückträgereinheit um eine Werkstückträgereinheitachse drehbar gelagert. Ein weiterer Schritt sieht das Schleifen der Werkstückoberflächen der Werkstücke vor. Dabei rotieren die Schleifwerkzeuge um die Schleifwerkzeugachsen. Zudem rotieren die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse. Wenn drei oder mehr Werkstückträger vorgesehen sind, rotieren vorzugsweise alle Werkstückträger im jeweils eine Werkstückträgerachse. Die Werkstückoberflächen von wenigstens zwei auf anderen bzw. unterschiedlichen Werkstückträgern angeordneten Werkstücken werden gleichzeitig bearbeitet. Indem erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass wenigstens zwei - vorzugsweise aber alle - Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse rotieren, können die Werkstückoberflächen von mehreren Werkstücken auch dann gleichzeitig bearbeitet werden, wenn die Werkstücke nicht auf demselben Werkstückträger angeordnet sind. Dies unterscheidet das beanspruchte Verfahren beispielsweise von der EP 0 941 803 Bl. Das gleichzeitige Schleifen mehrere Werkstücke hat zunächst den Vorteil einer effizienten Verfahrensführung. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass diejenigen
Werkstücke, die gleichzeitig geschliffen werden, besonders präzise auf ein identisches Maß bzw. auf dasselbe Maß abgeschliffen werden können. Dies liegt darin begründet, dass beim Abrichten alle Spindeln mit demselben Abrichtwerkzeug bearbeitet werden und dass beim Schleifen der Verschleiß individuell korrigiert werden kann. Weitere Vorteile liegen darin, dass auch innenliegende Flächen bearbeitet werden können und dass bei„Mehrspindlern" (Schleifmaschinen mit mehreren rotierenden
Schleifwerkzeugen) auch zylindrische Flächen bearbeitet werden können. Zudem ist vorteilhaft, dass zu innenliegenden bzw. zurückgesetzten Planflächen referenziert werden kann und dass zu einer gespannten Fläche (insbesondere Außenmantelfläche oder Bohrung] enge Lagetoleranzen (insbesondere Rechtwinkligkeit) eingehalten werden kann.
Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die
Werkstückträgereinheit vollständig um die Werkstückträgereinheitachse rotiert. Unter einer vollständigen Rotation wird eine Drehung von mehr als 360° verstanden. Eine kontinuierliche Rotation, also eine Rotation mit gleichbleibender
Rotationsrichtung hat beispielsweise gegenüber einer oszillierenden Bewegung den Vorteil, dass die Werkstückträgereinheit nicht gebremst und beschleunigt werden muss. Vorzugsweise rotiert die Werkstückträgereinheit mit konstanter
Rotationsgeschwindigkeit.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Werkstückträgereinheit um die Werkstückträgereinheitachse oszilliert. Unter einer Oszillation wird eine Drehbewegung verstanden, bei der die Rotationsrichtung wechselt, also eine Hin- und Herbewegung. Eine oszillierende Bewegung hat den Vorteil, dass die Werkstücke, die auf den Werkstückträgern der Werkstückträgereinheit angeordnet sind, nur innerhalb eines begrenzten Bereichs bewegt werden. Dies erlaubt beispielsweise das Schleifen von Innenflächen der Werkstücke, wozu die Schleifwerkzeuge in die
Werkstücke eingeführt werden müssen.
Gemäß einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die
Werkstücke an einer Außenfläche geschliffen werden. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Werkstücke an einer Innenfläche geschliffen werden. Das Schleifen der Außenflächen hat den Vorteil, dass mehrere Werkstücke von demselben Schleifwerkzeug geschliffen werden können. Dies ist beim Schleifen von Innenflächen nicht möglich, da hierzu die Schleifwerkzeuge („Innenspindeln") in das Werkstück eingeführt werden müssen - beispielsweise in das Innerer eines Zylinderrings. Auch beim Schleifen von Innenflächen können mehrere Werkstücke gleichzeitig geschliffen werden, wenn mehrere Schleifwerkzeuge vorhanden sind. Durch die Fähigkeit sowohl Außenflächen als auch Innenflächen schleifen zu können, kann beispielsweise ein definiertes Maß zwischen einer außenliegenden Planfläche und einen innenliegenden Fläche, beispielsweise einer innenliegenden Schulter, erzeugt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die
Werkstücke an gekrümmten Flächen geschliffen werden. Hierzu werden die
Schleifwerkzeuge bzw. Innenschleifspindeln an die zu schleifenden Flächen angestellt. Bei den gekrümmten Flächen kann es sich beispielsweise um die Mantelfläche eines Zylinders handeln. Die gekrümmten Flächen können von der Innenseite oder von der Außenseite geschliffen werden. Dementsprechend werden die Schleifwerkzeuge von innen an den Innendurchmesser der zu schleifenden Fläche angestellt oder von außen an den Außendurchmesser der zu schleifenden Fläche angestellt.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die
Schleifwerkzeugachse und die Werkstückträgereinheitachse parallel, insbesondere kollinear verlaufen. Durch einen parallelen Verlauf der Achsen wird erreicht, dass der Abstand zwischen dem Schleifwerkzeug und der Werkstückträgereinheit in jeder Drehstellung konstant ist. Zudem wird durch parallele Drehachsen ermöglicht, dass das rotierende Schleifwerkzeug nicht mit seiner Umfangsfläche („Umfangsschleifen"), sondern mit einer seiner Seitenflächen („Seitenschleifen") mit dem Werkstück in Kontakt kommt. Ein derartiges Schleifverfahren wird auch als„Seiten-Planschleifen" bezeichnet. Wenn die Schleifwerkzeugachse und die Werkstückträgereinheitachse nicht nur parallel, sondern sogar kollinear angeordnet sind, wird erreicht, dass das Schleifwerkzeug zentral oberhalb der Werkstückträgereinheit angeordnet ist und auf diese Weise einen möglichst großen Bereich der Werkstückträgereinheit abdecken kann. Dies erlaubt die gleichzeitige Bearbeitung möglichst vieler Werkstücke. Zudem ermöglicht die symmetrische Anordnung des Schleifwerkzeugs zentral oberhalb der Werkstückträgereinheit einen Schleifvorgang auch bei stillstehender
Werkstückträgereinheit, sofern die Werkstückträger und das Schleifwerkzeug rotieren. Eine parallele Anordnung der Achsen ist in den meisten Fällen ausreichend, eine kollineare Anordnung ist nur in Sonderfällen erforderlich. Bei„Mehrspindlern" kann vorgesehen sein, dass die Schleifwerkzeuge individuell in axialer Richtung zugestellt werden können, um individuelle Maßkorrekturen zu ermöglichen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass wenigstens eine Werkstückträgerachse parallel zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Es kann vorgesehen sein, dass alle Werkstückträgerachsen parallel zu der
Werkstückträgereinheitachse verlaufen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann in weiterer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass wenigstens eine Werkstückträgerachse geneigt und/oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Es kann vorgesehen sein, dass alle Werkstückträgerachsen geneigt und/oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse verlaufen. Durch einen parallelen Verlauf der Achsen kann eine besonders gute Ebenheit, erkennbar am Kreuzschliffbild, sowie eine gute Rechtwinkligkeit der geschliffenen Flächen zur Werkstückrotationsachse erreicht werden. Durch eine Neigung der Werkstückträger können hingegen Bauteile mit einer definierten plan/hohl-Form gefertigt werden. Die Werkstückträger können in radialer Richtung der Werkstückträgereinheit geneigt sein, und zwar radial nach innen oder radial nach außen. Alternativ oder zusätzlich können die Werkstückträger in Umfangsrichtung bzw. in Tangentialrichtung der Werkstückträgereinheit verschränkt sein, und zwar in Drehrichtung oder gegen die Drehrichtung der
Werkstückträgereinheit. Durch eine Verschränkung kann das Schliffbild beeinflusst werden. Wenn der Verschränkungswinkel auf 0° eingestellt ist, kann eine perfekte Ebenheit erreicht werden, was am Kreuzschliff erkennbar ist. Durch die Einstellung eines gezielten Verschränkungswinkels (ungleich 0°, also größer 0° oder kleiner 0°) kann hingegen ein gerichtetes Schliffbild erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass
unterschiedlich hohe Werkstücke gleichzeitig geschliffen werden. Unter
unterschiedlich hohen Werkstücken werden insbesondere Werkstücke verstanden, die sich von dem Werkstückträger ausgehend unterschiedlich weit in Richtung des Schleifwerkzeugs erstrecken. Diese Vorgehensweise kann beispielsweise dadurch ermöglicht werden, dass einige oder alle der Werkstücke beim Schleifen auf Auflagen angeordnet werden. Indem zwischen dem Werkstückträger und der Werkstück eine Auflage angeordnet wird, können Höhenunterschiede ausgeglichen werden. Hierzu können unterschiedlich dicke bzw. unterschiedlich hohe Auflagen verwendet werden. Auch können Höhenunterschiede durch spezifische Werkzeugträger ausgeglichen werden.
Nach einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die
Rotationsgeschwindigkeit der Werkstückträger unabhängig von der
Rotationsgeschwindigkeit der Werkstückträgereinheit einstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Rotationsrichtung der Werkstückträger unabhängig von der Rotationsrichtung der Werkstückträgereinheit einstellbar ist. Vorzugsweise ist sowohl die Rotationsgeschwindigkeit und/oder die
Rotationsrichtung jedes Werkstückträgers unabhängig von der
Rotationsgeschwindigkeit und/oder der Rotationsrichtung der
Werkstückträgereinheit einstellbar. Auf diese Weise kann das Schleifverfahren optimal auf die Art der Werkstücke und auf das zu erzielende Schleifergebnis eingestellt werden. Bevorzugt rotieren die Werkstückträger beim Schleifvorgang mit einer anderen Winkelgeschwindigkeit als die Werkstückträgereinheit. Es kann vorgesehen sein, dass die Werkstückträger mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit oder mit einer niedrigeren Winkelgeschwindigkeit als die Werkstückträgereinheit rotieren; bevorzugt ist jedoch, dass die Werkstückträger mit einer höheren
Winkelgeschwindigkeit als die Werkstückträgereinheit rotieren.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das
Schleifwerkzeug zylindrisch geformt ist und in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung relativ bewegbar gelagert ist. Durch die zylindrische Form können ebene Flächen geschliffen werden (durch die Stirnfläche bzw. Seitenfläche des
Schleifwerkzeugs) und es können gekrümmte Flächen geschliffen werden (durch die Umfangsfläche bzw. Mantelfläche des Schleifwerkzeugs). Die axiale Beweglichkeit ermöglicht ein Aufsetzen des Schleifwerkzeugs auf das Werkstück und ein Abheben des Schleifwerkzeugs von dem Werkstück. Die Beweglichkeit in radialer Richtung hat 9
insbesondere beim Schleifen von Innenflächen Vorteile, da das Schleifwerkzeug zunächst in das Werkstückeingeführt werden kann und danach - durch radiale Verschiebung - an die zu schleifende Fläche angestellt werden kann. Wenn mehrere Schleifwerkzeuge vorhanden sind, kann vorgesehen sein, dass jedes Schleifwerkzeug zylindrisch geformt ist und in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung relativ - insbesondere relativ zu der Werkstückträgereinheit und/oder zu dem Werkstück - bewegbar gelagert ist. Gekrümmte Flächen können durch Schleifmaschinen mit mehreren Schleifwerkzeugen („Mehrspindler") geschliffen werden, da bei
Mehrspindlern die inneren und äußeren gekrümmten Mantelflächen des Werkstücks mit den relativ kleinen Werkzeugen gut erreichbar sind. Eine Zustellbewegung ist durch geringfügiges Schwenken der Werkstückträgereinheit erzeugbar.
Beschrieben ist zudem eine Werkstückträgereinheit mit mehreren Werkstückträgern, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert sind, und wobei die Werkstückträgereinheit um eine
Werkstückträgereinheitachse drehbar gelagert ist. Die Werkstückträgereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträgereinheit und die Werkstückträger unabhängig voneinander antreibbar sind, insbesondere gleichzeitig antreibbar sind. Mit der Werkstückträgereinheit (auch„Rundtisch" genannt) kann das zuvor beschriebene Schleifverfahren ausgeführt werden.
Unter unabhängigen Antrieben wird insbesondere verstanden, dass die
Rotationsgeschwindigkeit der Werkstückträger unabhängig von der
Rotationsgeschwindigkeit der Werkstückträgereinheit einstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Rotationsrichtung der Werkstückträger unabhängig von der Rotationsrichtung der Werkstückträgereinheit einstellbar ist. Vorzugsweise ist sowohl die Rotationsgeschwindigkeit und/oder die
Rotationsrichtung jedes Werkstückträgers unabhängig von der
Rotationsgeschwindigkeit und/oder der Rotationsrichtung der
Werkstückträgereinheit einstellbar. Auf diese Weise kann die Werkstückträgereinheit optimal auf die Art der Werkstücke und auf das zu erzielende Schleifergebnis eingestellt werden. Die Unabhängigkeit der Antriebe schließt jedoch nicht aus, dass die Rotationsbewegung der Werkstückträgereinheit und die Rotationsbewegung der Werkstückträger aufeinander abgestimmt sind, beispielsweise gemäß einer besonders einfachen Ausführung gekoppelt sind.
Nach einer Ausgestaltung der Werkstückträgereinheit ist vorgesehen, dass wenigstens eine Werkstückträgerachse parallel zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Es kann vorgesehen sein, dass alle Werkstückträgerachsen parallel zu der
Werkstückträgereinheitachse verlaufen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Werkstückträgerachse geneigt und/oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Es kann vorgesehen sein, dass alle
Werkstückträgerachsen geneigt und/oder verschränkt zu der
Werkstückträgereinheitachse verlaufen. Durch einen parallelen Verlauf der Achsen kann eine besonders gute Ebenheit, erkennbar am Kreuzschliffbild, sowie eine gute Rechtwinkligkeit der geschliffenen Flächen zur Werkstückrotationsachse erreicht werden. Durch eine Neigung der Werkstückträger können hingegen Bauteile mit einer definierten plan/hohl-Form gefertigt werden. Die Werkstückträger können in radialer Richtung der Werkstückträgereinheit geneigt sein, und zwar radial nach innen oder radial nach außen. Alternativ oder zusätzlich können die Werkstückträger in
Umfangsrichtung bzw. in Tangential richtung der Werkstückträgereinheit verschränkt sein, und zwar in Drehrichtung oder gegen die Drehrichtung der
Werkstückträgereinheit. Durch eine Verschränkung kann das Schliffbild beeinflusst werden. Wenn der Verschränkungswinkel auf 0° eingestellt ist, kann eine perfekte Ebenheit erreicht werden, was am Kreuzschliff erkennbar ist. Durch die Einstellung eines gezielten Verschränkungswinkels (ungleich 0°, also größer 0° oder kleiner 0°) kann hingegen ein gerichtetes Schliffbild erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Werkstückträgereinheit kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Werkstückträger neigbar und/oder verschränkbar gelagert ist. Vorzugsweise sind alle Werkstückträger neigbar und/oder verschränkbar gelagert. Durch eine neigbare oder verschränkbare Lagerung kann die Lage der Werkstückträgerachse verändert werden. Auf diese Weise können die Werkstückträger unterschiedliche Stellungen einnehmen. Beispielsweise kann die Werkstückträgerachse so eingestellt werden, dass sie parallel zu der
Werkstückträgereinheitachse verläuft. Alternativ hierzu kann die
Werkstückträgerachse so eingestellt werden, dass sie schräg, also geneigt oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Die Lagerung der
Werkstückträger kann derart gestaltet sein, dass die Werkstückträger in radialer Richtung der Werkstückträgereinheit neigbar sind (radial nach innen oder radial nach außen). Alternativ oder zusätzlich kann die Lagerung der Werkstückträger derart gestaltet sein, dass die Werkstückträger in Umfangsrichtung der
Werkstückträgereinheit verschränkbar sind (in Drehrichtung oder gegen die
Drehrichtung der Werkstückträgereinheit). Die Lagerung der Werkstückträger kann beispielsweise als Kalottenlagerung, vorzugsweise als feststellbare Kalottenlagerung ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Neigung bzw. die
Verschränkung durch elastische Materialverformung bestimmter Bereiche des
Werkstückträgers erreicht werden. Der Werkstückträger weist beispielsweise eine rotierende Welle, ein Gehäuse und Lager (insb. Wälzlager) auf. Entscheidend für die Schrägstellung der Achse eines Werkstückträgers ist die Verkippung der Lagerung des Werkstückträgers. Dies geschieht, indem das (ein- oder mehrteilige Gehäuse mit den Lagersitzen als Ganzes verkippt wird oder aber in Bereichen elastisch verformt wird. Alternativ kann die Achse verstellt werden, wenn nur eines der beiden Lager geringfügig verstellt wird. Zur Reduktion der erforderlichen Verformungskraft ist es hilfreich, wenn das Gehäuse gezielt geschwächt ist. Eine weitere Ausbildung der Werkstückträgereinheit sieht vor, dass wenigstens einer der Werkstückträger in einer geneigten und/oder verschränkten Stellung fixiert werden kann. Hierzu wird weiter vorgeschlagen, dass wenigstens einer der
Werkstückträger zur Fixierung der geneigten und/oder verschränkten Stellung einen fixierbaren Stellring aufweist. Zur Einstellung der Neigung und Verschränkung kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Werkstückträger Stellschrauben zum Justieren seiner Neigung und/oder Verschränkung aufweist. Sowohl der Neigungswinkel als auch der Verschränkungswinkel sollen justierbar und in der justierten Position fixierbar sein. Die Neigung bzw. Verschränkung kann durch eine geeignete Lagerung (z.B. Kalottenlagerung) oder durch elastische Deformation des Gehäuses erreicht werden. Die Fixierung kann beispielsweise durch einen Stellring erfolgen, der vorzugsweise durch axiale Feststellschrauben fixiert wird. Eine besonders präzise Justierung kann durch Stellschrauben erreicht werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Werkstückträgereinheit ist vorgesehen, dass die Werkstückträger unterschiedliche Werkstückaufnahmen aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Werkstückträger unterschiedlich hohe
Werkstückaufnahmen aufweisen. Unter unterschiedlich hohen Werkstückaufnahmen werden insbesondere Werkstückaufnahmen verstanden, die sich von der
Werkstückträgereinheit ausgehend unterschiedlich weit in Richtung des
Schleifwerkzeugs erstrecken. Auf diese Weise können unterschiedliche hohe
Werkstücke gleichzeitig von demselben Schleifwerkzeug geschliffen werden. Die
Werkstückaufnahmen können integral - also als Teil der Werkstückträger - gestaltet sein oder als separates Bauteil gestaltet sein, beispielsweise als Auflage, die zwischen dem Werkstückträger und der Werkstück angeordnet wird. Es kann sich um spannende Werkstückaufnahmen, formschlüssige Werkstückaufnahmen und/oder reibschlüssige Werkstückaufnahmen handeln.
Beschrieben ist zudem eine Schleifmaschine mit wenigstens einer
Werkstückträgereinheit der zuvor beschriebenen Art. Die Schleifmaschine weist neben der Werkstückträgereinheit wenigstens ein Schleifwerkzeug auf, wobei das Schleifwerkzeug um eine Schleifwerkzeugachse drehbar gelagert ist. Mit der
Schleifmaschine kann das zuvor beschriebene Schleifverfahren ausgeführt werden. Bei Schleifmaschinen mit mehreren Schleifwerkzeugen („Mehrspindler") ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Werkzeugspindeln zur Erzeugung definierter Werkstückmaße individuell zustellbar sind. Die Schleifmaschine kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung ergänzt werden durch wenigstens einen Greifer zur Beladung und/oder zur Entladung der Werkstückträger. Durch einen, zwei oder mehr Greifer können die Werkstückträger der
Werkstückträgereinheit mit Werkstücken beladen und entladen werden, wodurch eine automatisierte und effiziente Verfahrensführung möglich wird.
Zu dieser Ausgestaltung wird schließlich vorgeschlagen, dass der wenigstens eine Greifer als Wendegreifer ausgestaltet ist. Unter einem Wendegreifer wird ein Greifer verstanden, der um wenigstens 180°, vorzugsweise aber um 360° drehbar ist. So kann der Greifer Werkstücke wenden, beispielsweise um eine Bearbeitung der Werkstücke auf unterschiedlichen Seiten der Werkstücke zu ermöglichen.
Bei der Bewegung der Werkstücke durch die Greifer findet die wesentliche Bewegung (längster Weg) der Werkstücke vorzugsweise quer zur Längsrichtung der Werkstücke statt, also quer zur Richtung der Werkstückachse.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1A: eine erste Ausgestaltung einer Schleifmaschine in einer
perspektivischen Ansicht,
Fig. 1B: das Schleifwerkzeug und die Werkstückträgereinheit der
Schleifmaschine aus Fig. 1A in einer Vorderansicht,
Fig. IC: die Werkstückträgereinheit der Schleifmaschine aus Fig. 1A in einer
Draufsicht,
Fig. 2A: eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 2B: die Schleifwerkzeuge und die Werkstückträgereinheit der
Schleifmaschine aus Fig. 2A in einer Vorderansicht,
Fig. 2C: die Werkstückträgereinheit der Schleifmaschine aus Fig. 2A in einer
Draufsicht eine alternative Ausgestaltung einer Werkstückträgereinheit in einer Draufsicht, Fig. 3B: die Werkstückträgereinheit aus Fig. 3A in einer geschnittenen Ansicht entlang der in Fig. 3A eingezeichneten Schnittebene A-A,
Fig. 3C: die Werkstückträgereinheit aus Fig. 3A in einer geschnittenen Ansicht entlang der in Fig. 3A eingezeichneten Schnittebene B-B,
Fig. 4A: den Werkstückträger aus Fig. 3A in einer vergrößerten Ansicht, und Fig. 4B: eine alternative Ausgestaltung des Werkstückträgers aus Fig. 4A. Fig. 1A zeigt eine erste Ausgestaltung einer Schleifmaschine 1 in einer
perspektivischen Ansicht. Bei der dargestellten Schleifmaschine 1 handelt es sich um eine so genannte Planschleifmaschine, genauer: um eine Seiten-Planschleifmaschine. Die Schleifmaschine 1 umfasst ein Schleifwerkzeug 2, das um eine
Schleifwerkzeugachse X2 drehbar gelagert ist. Die Schleifwerkzeugachse X2 ist senkrecht bzw. vertikal ausgerichtet („Senkrechte Spindel"). Bei dem Schleifwerkzeug 2 handelt es sich um eine Schleifscheibe, die etwa zylindrisch geformt ist. Das Schleifwerkzeug 2 wird durch einen Antrieb 3 angetrieben und kann in wenigstens vertikaler Richtung - also in Richtung der Schleifwerkzeugachse X2 - verschoben werden. Die in Fig. 1 gezeigte Schleifmaschine 1 umfasst zudem eine Werkstückträgereinheit 4 mit acht umlaufend angeordneten Werkstückträgern 5. Auf jedem zweiten
Werkstückträger 5 - also auf insgesamt vier der acht Werkstückträger 5 - sind zu bearbeitende Werkstücke 6 angeordnet. Die Werkstückträgereinheit 4 ist um eine Werkstückträgereinheitachse X4 drehbar gelagert. Die Werkstückträgereinheitachse X4 ist senkrecht bzw. vertikal ausgerichtet. Zudem verläuft die
Werkstückträgereinheitachse X4 kollinear zur Schleifwerkzeugachse X2. Die
Werkstückträger 5 sind ebenfalls drehbar gelagert, und zwar um jeweils eine
Werkstückträgerachse X5. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausgestaltung der
Schleifmaschine 1 sind die Werkstückträgerachsen X5 etwa senkrecht bzw. vertikal ausgerichtet und parallel zur Werkstückträgereinheitachse X4 angeordnet. Alternativ hierzu könnten die Werkstückträgerachse X5 jedoch auch relativ zur
Werkstückträgereinheitachse X4 geneigt angeordnet sein. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit einer anderen Ausgestaltung der Schleifmaschine diskutiert.
Das Schleifen der Werkstücke 6 erfolgt auf der in Fig. 1 gezeigten Schleifmaschine 1, indem das Schleifwerkzeug 2 um die Schleifwerkzeugachse X2 rotiert. Zudem rotiert die Werkstückträgereinheit 4 um die Werkstückträgereinheitachse X4 und die Werkstückträger 5 rotieren um ihre Werkstückträgerachsen X5. Nachdem das Schleifwerkzeug 2 auf die zu bearbeitenden Werkstücke 6 abgesenkt wurde, werden die Oberflächen mehrerer Werkstücke 6, insbesondere aller Werkstücke 6 - vorzugsweise gleichzeitig - von dem Schleifwerkzeug 2 erfasst und geschliffen. Das Schleifwerkzeug 2 und sein Antrieb 3 können in vertikaler Richtung verschoben werden, um das Schleifwerkzeug 2 auf die Werkstücke 6 aufsetzen und wieder abheben zu können (in Fig. 1A durch einen Doppelpfeil dargestellt].
In Fig. 1B sind das Schleifwerkzeug 2 und die Werkstückträgereinheit 4 der
Schleifmaschine 1 aus Fig. 1A in einer Vorderansicht gezeigt. Diejenigen Bereiche der Schleifmaschine 1, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1A beschrieben wurden, sind in Fig. 1B - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Das Schleifwerkzeug 2 weist eine ebene Schleiffläche 7 auf und die Werkstücke 6 weisen eine zu bearbeitende Oberfläche 8 auf. Die ebene Schleiffläche 7 des Schleifwerkzeugs 2 verläuft etwa rechtwinklig zur Schleifwerkzeugachse X2 und die zu bearbeitenden Oberflächen 8 der Werkstücke 6 verlaufen etwa rechtwinklig zu den Werkstückträgerachsen X5. Erkennbar verlaufen die Schleifwerkzeugachse X2 und die Werkstückträgereinheitachse X4 kollinear, während die
Werkstückträgerachsen X5 parallel versetzt zu diesen beiden Achsen X2, X4 verlaufen. Gezeigt ist in Fig. 1B eine Maschinenstellung vor Beginn des Schleifvorgangs; zu diesem Zeitpunkt existiert zwischen der Schleiffläche 7 des Schleifwerkzeugs 2 und den zu bearbeitenden Oberflächen 8 der Werkstücke 6 in vertikaler Richtung noch ein Abstand 9. Die vertikale Verschiebbarkeit des Schleifwerkzeugs 2 und seines Antriebs 3 sind in Fig. 1B durch einen geraden Doppelpfeil dargestellt; die
Rotationsbewegungen sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit hingegen nicht mit Pfeilen gekennzeichnet. Fig. IC zeigt die Werkstückträgereinheit 4 der Schleifmaschine 1 aus Fig. 1A in einer Draufsicht. Diejenigen Bereiche der Schleifmaschine 1, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1A oder Fig. 1B beschrieben wurden, sind in Fig. IC - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In der Draufsicht ist besonders gut erkennbar, dass das Schleifwerkzeug 2 alle vier zu bearbeitenden Werkstücke 6 erfasst. Aufgrund der Rotation der Werkstücke 6 um die
Werkstückträgerachsen X5 werden alle zu schleifenden Bereiche der Werkstücke 6 von dem Schleifwerkzeug 2 erfasst, obgleich der Durchmesser D2 des
Schleifwerkzeugs 2 geringer ist als der Durchmesser D4 der Werkstückträgereinheit 4 und obgleich die Werkstücke 6 mit ihrem Außendurchmesser D6 in radialer Richtung teilweise außerhalb des Schleifwerkzeugs 2 angeordnet sind. Dies wird dadurch erreicht, dass der Abstand der Werkstückträgerachsen X5 von der
Schleifwerkzeugachse X2 geringer ist als der halbe Durchmesser D2 (also der Radius) des Schleifwerkzeugs 2. Die Rotation des Schleifwerkzeugs 2 und die Rotation der Werkstücke 6 sind in Fig. IC durch gekrümmte Pfeile dargestellt; es ist erkennbar, dass das Schleifwerkzeug 2 und die Werkstücke 6 dieselbe Rotationsrichtung aufweisen, nämlich im Uhrzeigersinn. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Werkstückträgereinheit 4 um ihre Werkstückträgereinheitachse X4 rotiert.
Fig. 2A zeigt eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine V in einer perspektivischen Ansicht. Diejenigen Bereiche der Schleifmaschine Y, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1A bis Fig. IC beschrieben wurden, sind in Fig. 2A - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied zwischen der ersten Ausgestaltung der Schleifmaschine 1 (Fig. 1A bis Fig. IC) und der zweiten Ausgestaltung der Schleifmaschine Y (Fig. 2A bis Fig. 2C) liegt darin, dass die zweite Ausgestaltung der Schleifmaschine Y vier Schleifwerkzeuge 2' aufweist, die um jeweils eine Schleifwerkzeugachse X2' drehbar gelagert sind.
In Fig. 2B sind die Schleifwerkzeuge 2' und die Werkstückträgereinheit 4 der
Schleifmaschine 1' aus Fig. 2A in einer Vorderansicht dargestellt. Diejenigen Bereiche der Schleifmaschine Y, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A beschrieben wurden, sind in Fig. 2B - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden
Bezugszeichen versehen. Die Schleifwerkzeuge 2' weisen jeweils eine Schleiffläche 7' auf, die etwa rechtwinklig zur jeweiligen Schleifwerkzeugachse X2' verläuft. Die zu bearbeitenden Werkstücke 6 sind auf jeweils einem Werkstückträger 5 angeordnet, wobei es sich bei den zu bearbeitenden Oberflächen 8 der Werkstücke 6 diesmal um innenliegende Oberflächen 8 handelt. Die Werkstückträger 5 weisen
Werkstückträgerachsen X5 auf, die parallel versetzt zur Werkstückträgereinheitachse X4 verlaufen. Die Schleifwerkzeugachse X2 und die Werkstückträgereinheitachse X4 verlaufen kollinear. Die vertikale Verschiebbarkeit der Schleifwerkzeuge 2' und ihres Antriebs 3 sind in Fig. 2B durch einen geraden Doppelpfeil dargestellt. Die
Schleifwerkzeuge 2' sind zudem in radialer Richtung verschiebbar (parallele
Verschiebung der Schleifwerkzeugachsen X2'), was aus Gründen der besseren
Übersichtlichkeit jedoch nicht durch Pfeile gekennzeichnet ist. Fig. 2C zeigt die Werkstückträgereinheit 4 der Schleifmaschine Y aus Fig. 2A in einer Draufsicht. Diejenigen Bereiche der Schleifmaschine Y, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A oder Fig. 2B beschrieben wurden, sind in Fig. 2C - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In der Draufsicht ist besonders gut erkennbar, dass jedem der vier Werkstücke 6 ein eigenes
Schleifwerkzeug 2' zugeordnet ist. Da der Außendurchmesser D2' der
Schleifwerkzeuge 2' kleiner ist als der Innendurchmesser D6i der Werkstücke 6, können die Schleifwerkzeuge 2' in die Werkstücke 6 eingeführt werden und auf diese Weise innen liegende Flächen der Werkstücke 6 schleifen. Die Rotation der
Schleifwerkzeuge 2' und die Rotation der Werkstücke 6 sind in Fig. 2C durch gekrümmte Pfeile dargestellt. Da die Schleifwerkzeuge 2' in die Werkstücke 6 eingeführt sind, kann die Werkstückträgereinheit 4 keine vollständig umlaufende Rotationsbewegung um die Werkstückträgereinheitachse X4 machen; stattdessen macht die Werkstückträgereinheit 4 eine oszillierende Rotationsbewegung
(dargestellt durch einen gekrümmten Doppelpfeil). In Fig. 3A ist eine alternative Ausgestaltung einer Werkstückträgereinheit 4 in einer Draufsicht gezeigt. Diejenigen Bereiche der Werkstückträgereinheit 4, die bereits zuvor beschrieben wurden, sind in Fig. 3A - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die dritte Ausgestaltung der
Werkstückträgereinheit 4 unterscheidet sich insbesondere dadurch von der zuvor beschriebenen Ausgestaltung, dass Werkstückträger 5' mit einer neigbaren bzw. verschränkbaren Lagerung vorgesehen sind. Hierauf wird im Zusammenhang mit Fig. 3B und Fig. 3C detaillierter eingegangen.
Fig. 3B zeigt die Werkstückträgereinheit aus Fig. 3A in einer geschnittenen Ansicht entlang der in Fig. 3A eingezeichneten Schnittebene A-A und in Fig. 3C ist die
Werkstückträgereinheit aus Fig. 3A in einer geschnittenen Ansicht entlang der in Fig. 3A eingezeichneten Schnittebene B-B dargestellt. Diejenigen Bereiche der
Werkstückträgereinheit 4, die bereits zuvor beschrieben wurden, sind in Fig. 3B und in Fig. 3C - wie auch in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In Fig. 3B ist erkennbar, dass der Werkstückträger 5' eine Kipplagerung 10 aufweist, auf die nachfolgend noch detaillierter eingegangen wird. Die Kipplagerung 10 erlaubt sowohl eine Schwenkbewegung bzw. Kippbewegung des Werkstückträgers 5' in radialer Richtung der Werkstückträgereinheit 4 - also entlang der Schnittebene A-A in Fig. 3A (gekrümmter Doppelpfeil in Fig. 3B;„Neigung") als auch in
Umfangsrichtung bzw. in tangentialer Richtung der Werkstückträgereinheit 4 - also entlang der Schnittebene B-B in Fig. 3A (gekrümmter Doppelpfeil in Fig. 3C;
„Verschränkung"). Durch Kombination der beiden dargestellten - rechtwinklig zueinander verlaufenden - Schwenkrichtungen kann der Werkstückträger 5' in jede Richtung geneigt bzw. verschränkt werden. Dies hat zur Folge, dass die
Werkstückträgerachse X5 nicht mehr zwingend parallel zur
Werkstückträgereinheitachse X4 verlaufen muss sondern - je nach Stellung des Werkstückträgers 5' - geneigt oder verschränkt sein kann.
In Fig. 4A ist der Werkstückträger 5' aus Fig. 3A in einer vergrößerten Ansicht gezeigt. Fig. 4B zeigt eine alternative Ausgestaltung des Werkstückträgers 5" aus Fig. 4A.
Diejenigen Bereiche der Werkstückträger 5', 5", die bereits zuvor beschrieben wurden, sind in Fig. 4A und in Fig. 4B mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Der Werkstückträger 5', 5" ist in beiden Ausgestaltungen relativ zu der
Werkstückträgereinheit 4 drehbar gelagert, wozu der Werkstückträger 5' aus Fig. 4A ebenso wie der Werkstückträger 5" aus Fig. 4B Wälzlager 12 aufweist, mit denen eine rotierende Welle 13 drehbar in einem Gehäuse 14 gelagert ist. Zudem ist der
Werkstückträger 5', 5" ist in beiden Ausgestaltungen schwenkbar gelagert. Dies wird bei dem Werkstückträger 5' aus Fig. 4A über eine Kipplagerung 10 erreicht, die als Kalottenlagerung ausgestaltet ist. Der Werkstückträger 5' weist einen fixierbaren Stellring 15 auf, der um das Gehäuse 14 herum verläuft. Die Lage des Stellrings 15 - und somit auch die Neigungslage bzw. Verschränkungslage des Werkstückträgers 5'- kann über Stellschrauben 16 präzise justiert werden. Bei dem in Fig. 4A gezeigten Beispiel ist eine radiale Stellschraube 16A und eine axiale Stellschraube 16B vorhanden. Im Anschluss an die Justierung kann die Position des Werkstückträgers 5' über Feststellschrauben 17 in jeder beliebigen Neigungslage bzw. Verschränkungslage festgestellt werden. Bei dem Werkstückträger 5" aus Fig. 4B funktioniert die
Kipplagerung 10' hingegen durch eine elastische Verformung bestimmter Bereiche des Werkstückträgers 5". Die für die elastische Verformung bestimmten Bereiche können beispielsweise besonders dünn ausgebildet sein. Die in Fig. 4B gezeigte Kipplagerung 10' ist nur für kleinere Kippwinkel geeignet, für größere Kippwinkel wird die in Fig. 4A dargestellte Kipplagerung 10 bevorzugt.
Bezugszeichenliste:
1, 1': Schleifmaschine
2, 2': Schleifwerkzeug
3: Antrieb (des Schleifwerkzeugs 2,2')
4: Werkstückträgereinheit
5, 5', 5": Werkstückträger
6: Werkstück
7, 7': Schleiffläche (des Schleifwerkzeugs 2, 2')
8: Oberfläche (des Werkstücks 6)
9: Abstand (zwischen Schleifwerkzeug 2, 2' und Werkstück 6)
10, 10': Kipplagerung
12: Wälzlager (des Werkstückträgers)
13: Welle (des Werkstückträgers)
14: Gehäuse (des Werkstückträgers)
15: Stellring
16, 16A, 16B: Stellschraube
17: Feststellschraube
D2, D2': Außendurchmesser (des Schleifwerkzeugs 2,2')
D4: Außendurchmesser (der Werkstückträgereinheit 4)
D6: Außendurchmesser (der Werkstücke 6)
D6i: Innendurchmesser (der Werkstücke 6)
X2, X2': Schleifwerkzeugachse
X4: Werkstückträgereinheitachse
X5: Werkstückträgerachse

Claims

Patentansprüche
Schleifverfahren zur Bearbeitung der Oberfläche von Werkstücken (6) mit mehreren Innenschleifspindeln, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellen einer Schleifmaschine (1, 1') mit wenigstens zwei
Schleifwerkzeugen (2, 2'),
- wobei die Schleifwerkzeuge (2, 2') um jeweils eine Schleifwerkzeugachse (X2, X2') drehbar gelagert sind,
b) Bereitstellen von wenigstens zwei zu bearbeitenden Werkstücken (6), c) Anordnen der Werkstücke (6) auf einem von wenigstens zwei
Werkstückträgern (5, 5', 5") einer Werkstückträgereinheit (4],
- wobei die wenigstens zwei Werkstückträger (5, 5', 5") um jeweils eine Werkstückträgerachse (X5) drehbar gelagert sind, und
- wobei die Werkstückträgereinheit (4) um eine
Werkstückträgereinheitachse (X4) drehbar gelagert ist,
und
d) Schleifen der Werkstückoberflächen (8) der Werkstücke (6),
- wobei die Schleifwerkzeuge (2, 2') um die Schleifwerkzeugachsen (X2, X2') rotieren,
- wobei die wenigstens zwei Werkstückträger (5, 5', 5") um jeweils eine Werkstückträgerachse (X5) rotieren, und
- wobei die Werkstückoberflächen (8) von wenigstens zwei auf anderen Werkstückträgern (5, 5', 5") angeordneten Werkstücken (6) gleichzeitig bearbeitet werden.
2. Schleifverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträgereinheit (4) vollständig um die Werkstückträgereinheitachse (X4) rotiert.
3. Schleifverfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkstückträgereinheit (4) um die Werkstückträgereinheitachse (X4) oszilliert.
4. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkstücke [6] an einer Außenfläche geschliffen werden.
5. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkstücke (6) an einer Innenfläche geschliffen werden.
6. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkstücke (6) an gekrümmten Flächen geschliffen werden.
7. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schleifwerkzeugachse (X2, X2') und die Werkstückträgereinheitachse (X4) parallel, insbesondere kollinear verlaufen.
8. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Werkstückträgerachse (X5) parallel zu der
Werkstückträgereinheitachse (X4) verläuft.
9. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Werkstückträgerachsen (X5) geneigt und/oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse (X4) verläuft.
10. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
unterschiedlich hohe Werkstücke (6) gleichzeitig geschliffen werden.
11. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rotationsgeschwindigkeit der Werkstückträger (5, 5', 5") unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit der Werkstückträgereinheit (4) einstellbar ist.
12. Schleifverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schleifwerkzeug (2) zylindrisch geformt ist und in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung relativ bewegbar gelagert ist.
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