(19)
(11) EP 2 218 545 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
18.08.2010  Patentblatt  2010/33

(21) Anmeldenummer: 09001999.3

(22) Anmeldetag:  13.02.2009
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B24B 5/04(2006.01)
B24B 41/06(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA RS

(71) Anmelder: Supfina Grieshaber GmbH & Co. KG
77709 Wolfach (DE)

(72) Erfinder:
  • Roser, Jürgen
    77716 Haslach (DE)
  • Welle, Daniel
    77781 Biberach (DE)

(74) Vertreter: Thielking, Klaus 
Dreiss Patentanwälte Postfach 10 37 62
70032 Stuttgart
70032 Stuttgart (DE)

 
Bemerkungen:
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
 


(54) Vorrichtung und Verfahren zur Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstücksfläche


(57) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstückfläche eines Werkstücks (14), mit einer Antriebseinrichtung (12) zum Antrieb des Werkstücks (14) um eine Rotationsachse (16), mit bezogen auf die Rotationsachse (16) zwei in radialen Richtungen wirksamen Führungseinrichtungen (20, 22) und mindestens einem in einer radialer Richtung wirksamen Werkzeug (38), mit einer Andrückeinrichtung (42) zum Andrücken des Werkstücks (14) gegen die Antriebseinrichtung (12), wobei das Werkstück (14) in Richtung der Rotationsachse (16) gesehen zwischen der Antriebseinrichtung (12) und der Andrückeinrichtung (42) anordenbar ist, wobei die Andrückeinrichtung (42) in einer Andrückebene (74) wirksam ist, welche ausgehend von der Rotationsachse (16) in Richtung auf einen Raum (78) versetzt ist, in welchem die Führungseinrichtungen (20, 22) angeordnet sind.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstückfläche eines Werkstücks, mit einer Antriebseinrichtung zum Antrieb des Werkstücks um eine Rotationsachse, mit bezogen auf die Rotationsachse zwei in radialen Richtungen wirksamen Führungseinrichtungen und mindestens einem in einer radialer Richtung wirksamen Werkzeug, mit einer Andrückeinrichtung zum Andrücken des Werkstücks gegen die Antriebseinrichtung, wobei das Werkstück in Richtung der Rotationsachse gesehen zwischen der Antriebseinrichtung und der Andrückeinrichtung anordenbar ist.

[0002] Bei der Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstückfläche eines Werkstücks besteht bei einer radialen Einspannung das Problem, dass rotationssymmetrische Werkstückflächen durch Kontakt mit dem Spannwerkzeug beschädigt werden können. Um dies zu verhindern, werden Vorrichtungen der vorstehend genannten Art verwendet. Bei diesen Vorrichtungen werden die Werkstücke nicht radial sondern axial eingespannt. Hierbei ist ein Werkstück in Richtung der Rotationsachse gesehen zwischen einer Antriebseinrichtung zum Antrieb des Werkstücks um eine Rotationsachse und einer Andrückeinrichtung fixiert. Die Positionierung des Werkstücks in radialer Richtung erfolgt mit Hilfe von zwei Führungseinrichtungen.

[0003] Ein in radialer Richtung wirksames Werkzeug übt eine Kraft auf das zu bearbeitende Werkstück aus, so dass dieses, sofern nicht weitere Maßnahmen getroffen werden, bezogen auf die Rotationsachse seitlich, also in radialer Richtung, auswandern kann. Um dies zu verhindern, ist es beispielsweise möglich, eine dritte Führungseinrichtung vorzusehen, so dass das Werkstück in radialer Richtung zwischen drei Führungseinrichtungen gehalten ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, lediglich zwei Führungseinrichtungen vorzusehen, welche in radialer Richtung unterschiedlich zu der Rotationsachse beabstandet sind. Bei richtiger Abstimmung der unterschiedlichen radialen Abstände der Führungseinrichtungen zu der Rotationsachse sowie der Rotationsrichtung des Werkstücks ist es dann auch mit Hilfe von zwei Führungseinrichtungen möglich, ein seitliches Auswandern des Werkstücks zu verhindern. Hierbei ist es jedoch nachteilig, dass durch den Versatz zwischen der Rotationsachse der Antriebseinrichtung und der tatsächlichen Rotationsachse des Werkstücks sich dieses relativ zu der Antriebseinrichtung und/oder der Andrückeinrichtung in radialer Richtung bewegt, so das stirnseitige Flächen des Werkstücks auf entsprechenden Gegenflächen der Antriebseinrichtung und/oder der Andrückeinrichtung reiben. Hierdurch können stirnseitige Werkstückflächen des Werkstücks und/oder die Gegenflächen der Antriebseinrichtung und/oder der Andrückeinrichtung gegebenenfalls beschädigt werden. Gleichzeitig können sogenannte stick-slip-Effekte auftreten, die zur Folge haben können, dass das Werkstück nicht mit der erforderlichen Genauigkeit bearbeitet werden kann und insbesondere Rundlauftoleranzen nicht eingehalten werden können.

[0004] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einen möglichst einfachen Aufbau aufweist und mittels welcher ein Werkstück schonend und hochgenau bearbeitet werden kann.

[0005] Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Andrückeinrichtung in einer Andrückebene wirksam ist, welche ausgehend von der Rotationsachse in Richtung auf einen Raum versetzt ist, in welchem die Führungseinrichtungen angeordnet sind.

[0006] Die Andrückebene ist also bezogen auf die Rotationsachse außermittig positioniert und zwar versetzt in Richtung auf die beiden Führungseinrichtungen. Dieser Versatz der Andrückebene reicht überraschender Weise aus, um eine Querkraft zu erzeugen, welche das Werkstück in Richtung auf die Führungseinrichtungen drückt. Hierdurch ist es möglich, auf eine dritte Führungseinrichtung zu verzichten. Gleichzeitig ist es nicht erforderlich, unterschiedliche Abstände der ersten zwei Führungseinrichtungen zur Rotationsachse des Werkstücks und eine Rotationsrichtung des Werkstücks aufeinander abzustimmen.

[0007] Vorzugsweise erstreckt sich die Andrückebene parallel zu der Rotationsachse. Hierdurch können die Andrückkräfte als Normalkräfte auf ein zu bearbeitendes Werkstück ausgeübt werden, welches von der Andrückeinrichtung in Richtung auf die Antriebseinrichtung gedrückt wird.

[0008] Ferner ist es bevorzugt, wenn sich die Andrückebene zwischen der Rotationsachse und den Führungseinrichtungen erstreckt. Hierdurch kann ein seitliches Auswandern des Werkstücks besonders zuverlässig verhindert werden.

[0009] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Führungseinrichtungen Führungsflächen zur Anlage an mindestens eine radiale Anlagefläche des Werkstücks aufweisen und wenn die Führungsflächen relativ zu der Rotationsachse in radialer Richtung identisch beabstandet sind. Somit ist gewährleistet, dass die tatsächliche Rotationsachse des Werkstücks und die Rotationsachse der Antriebseinrichtung zueinander kollinear sind. Hierdurch wird eine gleitende Relativbewegung zwischen dem Werkstück einerseits und der Antriebseinrichtung und der Andrückeinrichtung andererseits verhindert, so dass das Werkstück in Kontaktbereichen zu der Antriebseinrichtung und der Andrückeinrichtung besonders verschleißarm gelagert ist. Darüber hinaus kann die Vorrichtung vor der Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere einer Serie von Werkstücken, besonders einfach eingerichtet werden, da die Einstellung eines Abstands der Führungsflächen zu der Rotationsachse mit Hilfe nur eines Werkstücks und/oder nur eines Referenzteils erfolgen kann.

[0010] Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Führungsflächen drehbar gelagert sind, so dass die Führungsflächen bei Anlage an der Anlagenfläche des Werkstücks auf dieser abwälzen. Dies ermöglicht einen besonders schonenden Kontakt der Führungseinrichtungen mit der Anlagefläche des Werkstücks.

[0011] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Führungsflächen bezogen auf eine Symmetrieebene, welche durch die Rotationsachse und eine zu der Andrückebene senkrechte Richtung aufgespannt ist, spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Hierdurch ist das Werkstück von der Rotationsrichtung unabhängig und zuverlässig in radialer Richtung gehalten.

[0012] Günstig ist es, wenn die Andrückeinrichtung mindestens eine Andrückfläche zur Anlage an eine stirnseitige Anlagefläche des Werkstücks aufweist, so dass hohe Druckkräfte in Richtung auf die Antriebseinrichtung ausgeübt werden können.

[0013] Bevorzugt ist es weiterhin, wenn die mindestens eine Andrückfläche drehbar gelagert ist, so dass die Andrückfläche bei Anlage an der stirnseitigen Anlagefläche des Werkstücks auf dieser abwälzt. Hierdurch wird ein besonders schonender Kontakt zwischen der Andrückeinrichtung und dem Werkstück ermöglicht.

[0014] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Andrückeinrichtung mindestens zwei Andrückflächen zur Anlage an eine stirnseitige Anlagefläche des Werkstücks aufweist. Insbesondere ist die stirnseitige Anlagefläche des Werkstücks kreisförmig oder kreisringförmig, so dass die Andrückflächen auf relativ zueinander beabstandeten Kreisflächenabschnitten oder Kreisringflächenabschnitten anliegen oder an diese anlegbar sind.

[0015] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Andrückflächen bezogen auf eine Symmetrieebene, welche durch die Rotationsachse und eine zu der Andrückebene senkrechte Richtung aufgespannt ist, spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Hierdurch kann das Werkstück unabhängig von dessen Rotationsrichtung zuverlässig fixiert werden.

[0016] Bevorzugt ist es ferner, wenn die mindestens eine Andrückfläche in einer zu der Rotationsachse parallelen Richtung in Richtung auf die Antriebseinrichtung und hierzu entgegengesetzt bewegbar ist. Dies ermöglicht es, die Andrückfläche zunächst weiter von der Antriebseinrichtung zu beabstanden, um ein Werkstück in einen Werkstückraum zwischen der Antriebseinrichtung und der Andrückeinrichtung einbringen zu können. Nach Einbringung des Werkstücks kann dann die Andrückfläche in Richtung auf das Werkstück bewegt werden, bis die Andrückfläche in Kontakt mit dem Werkstück gelangt und dieses gegen die Antriebseinrichtung gedrückt wird. Nach Bearbeitung des Werkstücks kann die Andrückfläche wieder von dem Werkstück abgehoben werden, um eine bequeme Entnahme des Werkstücks zu ermöglichen.

[0017] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Andrückfläche an einem Träger gelagert ist, welcher um eine winklig zu der Rotationsachse stehende Trägerachse verschwenkbar ist. Das Verschwenken der Andrückfläche um eine Trägerachse ermöglicht es, die Andrückfläche entlang eines Kreisbogens zu bewegen, so dass lediglich eine Komponente der Bewegung der Andrückfläche in einer zu der Rotationsachse parallelen Richtung in Richtung auf die Andrückebene verläuft. Dies ermöglicht eine besonders schonende und präzise Anlage der Andrückfläche an eine stirnseitige Anlagefläche des Werkstücks.

[0018] Bevorzugt ist es ferner, wenn der Träger an einem Linearantrieb gelagert ist, welcher in einer zu der Rotationsachse parallelen Richtung in Richtung auf die Antriebseinrichtung und hierzu entgegengesetzt bewegbar ist. Dies ermöglicht es, die in Richtung auf die Antriebseinrichtung auszuübenden Druckkräfte mit Hilfe des Linearantriebs zu erzeugen.

[0019] Vorzugsweise handelt es sich bei der Vorrichtung zur Fein-oder Feinstbearbeitung um eine Finishvorrichtung mit einem Finishwerkzeug, insbesondere einem Finishstein.

[0020] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstückfläche eines Werkstücks, mit einer Antriebseinrichtung zum Antrieb des Werkstücks um eine Rotationsachse, mit bezogen auf die Rotationsachse zwei in radialen Richtungen wirksamen Führungseinrichtungen und mindestens einem in einer radialer Richtung wirksamen Werkzeug, mit einer Andrückeinrichtung zum Andrücken des Werkstücks gegen die Antriebseinrichtung, wobei das Werkstück in Richtung der Rotationsachse gesehen zwischen der Antriebseinrichtung und die Andrückeinrichtung angeordnet wird, wobei die Andrückeinrichtung in einer Andrückebene positioniert wird, welche ausgehend von der Rotationsachse in Richtung auf einen Raum versetzt ist, in welchem die Führungseinrichtungen angeordnet sind.

[0021] Vorteile und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden bereits vorstehend mit Bezug auf die Vorteile und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.

[0022] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele.

[0023] In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Fein- oder Feinstbearbeitung eines Werkstücks;
Figur 2
eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1;
Figur 3
eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß Figur 1 längs einer in Figur 2 mit III bezeichneten Schnittlinie;
Figur 4
eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Figur 1;
Figur 5
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Fein- oder Feinstbearbeitung eines Werkstücks;
Figur 6
eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Figur 5;
Figur 7
eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß Figur 5; und
Figur 8
eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Figur 5.


[0024] Eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Fein- oder Feinstbearbeitung ist in der Figur 1 dargestellt und dort insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Bei der Vorrichtung 10 handelt es sich insbesondere um eine Vorrichtung zur Finishbearbeitung eines Werkstücks.

[0025] Die Vorrichtung 10 umfasst eine bodenseitig angeordnete Antriebseinrichtung 12, welche zum Antrieb eines Werkstücks 14 um eine Rotationsachse 16 dient. Die Antriebseinrichtung 12 umfasst einen Werkstückträger 18, auf welchen das Werkstück 14 mit einer bodenseitigen Stirnfläche auflegbar ist.

[0026] Das Werkstück 14 ist durch Reibschluss mit einer Kontaktfläche des Werkstückträgers 18 um die Rotationsachse 16 antreibbar. Um ein Ausweichen des Werkstücks 14 nach radial außen zu verhindern, umfasst die Vorrichtung 10 eine erste Führungseinrichtung 20 sowie eine zweite Führungseinrichtung 22.

[0027] Die Führungseinrichtungen 20 und 22 weisen jeweils eine Führungsrolle 24 bzw. 26 auf, welche um ortsfeste Führungsrollenachsen 28 bzw. 30 drehbar sind. Die Führungsrollenachsen 28 und 30 verlaufen insbesondere parallel zu der Rotationsachse 16.

[0028] Die Führungsrollen 24 und 26 weisen jeweils zylindrische Führungsflächen 32, 34 auf, welche zur Anlage an eine radiale Anlagefläche 36 des Werkstücks 14 dienen.

[0029] Die Vorrichtung 10 umfasst ferner ein Werkzeug 38, welches insbesondere als Finishwerkzeug ausgebildet ist, und mit welchem eine rotationssymmetrische, nach radial außen weisende Werkstückfläche 40 des Werkstücks 14 bearbeitbar ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Werkstück 14 um eine Innenschale eines Wälzlagers und bei der Werkstückfläche 40 um eine Lagerfläche für einen Wälzkörper.

[0030] Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine insgesamt mit 42 bezeichnete Andrückeinrichtung, welche dazu dient, das Werkstück 14 von oben her in Richtung auf die Antriebseinrichtung 12, insbesondere gegen den Werkzeugträger 18 zu drücken.

[0031] Die Andrückeinrichtung 42 umfasst einen Linearantrieb 44, welcher vorzugsweise als elektrischer Antrieb mit einem Servomotor ausgebildet ist. Der Linearantrieb 44 umfasst eine Spindel 46 zum Antrieb eines Schlittens 48, welcher entlang der Spindelachse ("NC-Achse") in unterschiedlichen Positionen angehalten werden kann. Der Schlitten 48 ist an einem Schlittenträger 50 gehalten und dort verschieblich gelagert.

[0032] Durch Bewegung der Spindel 46 des Linearantriebs 44 bewegt sich der Schlitten 48 in einer zu der Rotationsachse 16 parallelen Richtung.

[0033] An dem Schlitten 48 ist ein insgesamt mit 52 bezeichneter Träger schwenkbar gelagert. Der Träger 52 umfasst insbesondere zwei Trägerarme 54 und 56. Der Träger 52 mit seinen Trägerarmen 54, 56 ist um eine Trägerachse 58 verschwenkbar, welche winklig, insbesondere senkrecht zu der Rotationsachse 16 verläuft und relativ zu dieser versetzt ist ("windschiefe Anordnung der Trägerachse 58 und der Rotationsachse 16").

[0034] Die Andrückeinrichtung 42 umfasst mindestens ein, vorzugsweise zwei Andrückelemente 60, 62, welche insbesondere in Form von Andrückrollen ausgebildet sind.

[0035] Die Andrückelemente 60, 62 sind vorzugsweise um eine Andrückelementachse 63 drehbar, welche insbesondere senkrecht zu der Rotationsachse 16 orientiert und zu dieser versetzt ist.

[0036] Die Andrückelemente 60 und 62 weisen jeweils mindestens eine Andrückfläche 64, 66 auf, welche insbesondere zylindrisch sind. Die erste Andrückfläche 64 und die zweite Andrückfläche 66 sind derart zueinander beabstandet, dass sie auf unterschiedlichen Abschnitten einer stirnseitigen Anlagefläche 68 des Werkstücks 14 angelegt werden können.

[0037] Wenn die Andrückelemente 60 und 62, so wie in der Zeichnung dargestellt, entlang der Andrückelementachse 63 verteilte, zusätzliche Andrückflächen 70, 72 aufweisen, kann unter Beibehaltung des Abstandes zwischen den Trägerarmen 54 und 56 die Andrückeinrichtung 42 auch für Werkstücke 14 genutzt werden, welche stirnseitige Anlageflächen 68 mit unterschiedlichen Größe, insbesondere mit unterschiedlichen Außendurchmessern, aufweisen.

[0038] Die Andrückflächen 64 und 66 und/oder die Andrückflächen 70 und 72 wirken in einer Andrückebene 74, welche parallel zu der Rotationsachse 16 verläuft. Innerhalb der Andrückebene 74 wirken Normalkräfte, welche das Werkstück 14 in Richtung auf den Werkstückträger 18 drücken. Hierbei steht jedes der Andrückelemente 60, 62 entlang einer Kontaktlinie mit unterschiedlichen Abschnitten der stirnseitigen Anlageflächen 68 des Werkstücks 14 in Kontakt. Diese Kontaktlinien verlaufen vorzugsweise ebenfalls innerhalb der Andrückebene 74.

[0039] Bezogen auf die Rotationsachse 16 ist die Andrückebene 74 um einen Versatz 76 in Richtung auf einen Raum 78 versetzt, in welchem die Führungseinrichtungen 20 und 22 angeordnet sind. Der Versatz 76 beträgt beispielsweise wenige Millimeter, vorzugsweise mindestens ungefähr 1 Millimeter. Bevorzugt ist es, wenn die Führungseinrichtungen 20, 22 und die Andrückelemente 60, 62 zu einer Symmetrieebene 80 spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Die Symmetrieebene 80 ist aufgespannt durch eine zu der Andrückebene 74 senkrechten Richtung und durch die Rotationsachse 16.

[0040] Die Vorrichtung 10 funktioniert wie folgt:

[0041] In einem Ausgangszustand ist die Andrückeinrichtung 42 so weit von der Antriebseinrichtung 12 beabstandet, dass ein Werkstück 14 auf den Werkstückträger 18 aufgelegt werden kann. Das Werkstück 14 wird dann mit einer bodenseitigen Werkstückfläche derart auf den Werkstückträger 18 aufgelegt, dass die radiale Anlagefläche 36 des Werkstücks 14 in Anlage mit den Führungsflächen 32, 34 der Führungseinrichtungen 20, 22 gelangt. Anschließend wird der Schlitten 48 mit Hilfe des Linearantriebs 44 in zu der Rotationsachse 16 parallelen Richtung in Richtung auf das Werkstück 14 zu bewegt, so dass die Andrückelemente 60 und 62 mit ihren Andrückflächen 64, 66 gegen die stirnseitige Anlagefläche 68 des Werkstücks 14 gedrückt werden.

[0042] Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es möglich, den Linearantrieb 44 so anzusteuern, dass die Andrückflächen 64 und 66 der Andrückelemente 60 und 62 zunächst noch von der stirnseitigen Anlagefläche 68 des Werkstücks 14 beabstandet sind und in einem nächsten Schritt die Trägerarme 54 und 56 um einen Winkel 82 um die Trägerachse 58 verschwenkt werden. Diese Schwenkbewegung kann mit Hilfe eines Spannmoduls 84 unterstützt werden. Durch Bewegung der Trägerarme 54, 56 um die Trägerachse 58 bewegen sich die Andrückelemente 60, 62 entlang eines Kreisbogens 86, so dass die Andrückflächen 64 und 66 besonders schonend und präzise an die stirnseitige Anlagefläche 68 des Werkstücks 14 angelegt werden können.

[0043] Alternativ zu der beschriebenen Schwenkbewegung ist es möglich, einen zusätzlichen Linearantrieb vorzusehen, welcher die Andrückelemente 60 und 62 in einer zu dem Versatz 76 parallelen oder hierzu geneigten Richtung bewegt, vorzugsweise entlang einer NC-Achse.

[0044] Durch den Versatz 76 zwischen der Andrückebene 74 und der Rotationsachse 16 in Richtung auf die Führungseinrichtungen 20 und 22 entsteht bei Rotationsantrieb des Werkstücks 14 eine Kraft, welche das Werkstück 14 gegen die Führungseinrichtungen 20 und 22 drückt. Hierdurch ist ein seitliches Ausweichen des Werkstücks 14 ausgeschlossen, so dass die zu bearbeitende rotationssymmetrische Werkstückfläche 40 des Werkstücks 14 mit Hilfe des Werkzeugs 38 besonders genau bearbeitet werden kann.

[0045] Zusätzlich wird bei Bearbeitung der Werkstückfläche 40 mit Hilfe des Werkzeugs 38 eine Bearbeitungskraft erzeugt, welche das Werkstück 14 in Richtung auf die Führungseinrichtungen 20, 22 drückt.

[0046] Eine in den Figuren 5 bis 8 dargestellte zweite Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstückfläche 40 weist einen zu der vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 beschriebenen ersten Ausführungsform einer Vorrichtung 10 ähnlichen Aufbau auf. Daher wird im folgenden lediglich auf die Unterschiede zu der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform der Vorrichtung 10 eingegangen.

[0047] Die zweite Ausführungsform der Vorrichtung 10 weist ein Werkzeug 38 auf, welches innerhalb des ringförmigen Werkstücks 14 positioniert ist, so dass eine nach radial innen weisende Werkstückfläche 40 des Werkstücks 14 bearbeitbar ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Werkstück 14 um eine Außenschale eines Wälzlagers und bei der Werkstückfläche 40 um eine Lagerfläche für einen Wälzkörper.

[0048] Im übrigen wird hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung 10 auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform der Vorrichtung 10 Bezug genommen.


Ansprüche

1. Vorrichtung (10) zur Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstückfläche (40) eines Werkstücks (14), mit einer Antriebseinrichtung (12)zum Antrieb des Werkstücks (14) um eine Rotationsachse (16), mit bezogen auf die Rotationsachse (16) zwei in radialen Richtungen wirksamen Führungseinrichtungen (20, 22) und mindestens einem in einer radialer Richtung wirksamen Werkzeug (38), mit einer Andrückeinrichtung (42) zum Andrücken des Werkstücks (14) gegen die Antriebseinrichtung (12), wobei das Werkstück (14) in Richtung der Rotationsachse (16) gesehen zwischen der Antriebseinrichtung (12) und der Andrückeinrichtung (42) anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (42) in einer Andrückebene (74) wirksam ist, welche ausgehend von der Rotationsachse (16) in Richtung auf einen Raum (78) versetzt ist, in welchem die Führungseinrichtungen (20, 22) angeordnet sind.
 
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Andrückebene (74) parallel zu der Rotationsachse (16) erstreckt.
 
3. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückebene (74) sich zwischen der Rotationsachse (16) und den Führungseinrichtungen (20, 22) erstreckt.
 
4. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtungen (20, 22) Führungsflächen (32, 34) zur Anlage an mindestens eine radiale Anlagefläche (36) des Werkstücks (14) aufweisen und dass die Führungsflächen (32, 34) relativ zu der Rotationsachse (16) in radialer Richtung identisch beabstandet sind.
 
5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (32, 34) drehbar gelagert sind, so dass die Führungsflächen (32, 34) bei Anlage an der Anlagefläche (36) des Werkstücks (14) oder des Werkstückträgers (18) auf diese abwälzen.
 
6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (32, 34) bezogen auf eine Symmetrieebene (80), welche durch die Rotationsachse (16) und eine zu der Andrückebene (74) senkrechte Richtung aufgespannt ist, spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
 
7. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (42) mindestens eine Andrückfläche (64, 66) zur Anlage an eine stirnseitige Anlagefläche (68) des Werkstücks (14) aufweist.
 
8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Andrückfläche (64, 66) drehbar gelagert ist, so dass die Andrückfläche (64, 66) bei Anlage an der stirnseitigen Anlagefläche (68) des Werkstücks (14) auf dieser abwälzt.
 
9. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (42) mindestens zwei Andrückflächen (64, 66) zur Anlage an eine stirnseitige Anlagefläche (68) des Werkstücks (14) aufweist.
 
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückflächen (64, 66) bezogen auf eine Symmetrieebene (80), welche durch die Rotationsachse (16) und eine zu der Andrückebene (74) senkrechte Richtung aufgespannt ist, spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
 
11. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Andrückfläche (64, 66) in einer zu der Rotationsachse (16) parallelen Richtung in Richtung auf die Antriebseinrichtung (12) und hierzu entgegengesetzt bewegbar ist.
 
12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Andrückfläche (64, 66) an einem Träger (52) gelagert ist, welcher um eine winklig zu der Rotationsachse (16) stehende Trägerachse (58) verschwenkbar ist.
 
13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (52) an einem Linearantrieb (44) gelagert ist, welcher in einer zu der Rotationsachse (16) parallelen Richtung in Richtung auf die Antriebseinrichtung (12) und hierzu entgegengesetzt bewegbar ist.
 
14. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Finishvorrichtung ist und dass das Werkzeug (38) ein Finishwerkzeug ist, insbesondere ein Finishstein.
 
15. Verfahren (10) zur Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstückfläche (40) eines Werkstücks (14), mit einer Antriebseinrichtung (12) zum Antrieb des Werkstücks (14) um eine Rotationsachse (16), mit bezogen auf die Rotationsachse zwei in radialen Richtungen wirksamen Führungseinrichtungen (20, 22) und mindestens einem in einer radialer Richtung wirksamen Werkzeug (38), mit einer Andrückeinrichtung (42) zum Andrücken des Werkstücks (14) gegen die Antriebseinrichtung (12), wobei das Werkstück (14) in Richtung der Rotationsachse (16) gesehen zwischen der Antriebseinrichtung (12) und der Andrückeinrichtung (42) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (42) in einer Andrückebene (74) positioniert wird, welche ausgehend von der Rotationsachse (16) in Richtung auf einen Raum (78) versetzt ist, in welchem die Führungseinrichtungen (20, 22) angeordnet sind.
 


Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.


1. Vorrichtung (10) zur Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstückfläche (40) eines Werkstücks (14), mit einer Antriebseinrichtung (12)zum Antrieb des Werkstücks (14) um eine Rotationsachse (16), mit bezogen auf die Rotationsachse (16) zwei in radialen Richtungen wirksamen Führungseinrichtungen (20, 22) und mindestens einem in einer radialer Richtung wirksamen Werkzeug (38), mit einer Andrückeinrichtung (42) zum Andrücken des Werkstücks (14) gegen die Antriebseinrichtung (12), wobei das Werkstück (14) in Richtung der Rotationsachse (16) gesehen zwischen der Antriebseinrichtung (12) und der Andrückeinrichtung (42) anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (42) in einer Andrückebene (74) wirksam ist, welche ausgehend von der Rotationsachse (16) in Richtung auf einen Raum (78) versetzt ist, in welchem die Führungseinrichtungen (20, 22) angeordnet sind, so dass die Andrückebene (74) bezogen auf die Rotationsachse (16) außermittig positioniert ist und zwar versetzt in Richtung auf die beiden Führungseinrichtungen (20, 22).
 
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Andrückebene (74) parallel zu der Rotationsachse (16) erstreckt.
 
3. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückebene (74) sich zwischen der Rotationsachse (16) und den Führungseinrichtungen (20, 22) erstreckt.
 
4. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtungen (20, 22) Führungsflächen (32, 34) zur Anlage an mindestens eine radiale Anlagefläche (36) des Werkstücks (14) aufweisen und dass die Führungsflächen (32, 34) relativ zu der Rotationsachse (16) in radialer Richtung identisch beabstandet sind.
 
5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (32, 34) drehbar gelagert sind, so dass die Führungsflächen (32, 34) bei Anlage an der Anlagefläche (36) des Werkstücks (14) oder des Werkstückträgers (18) auf diese abwälzen.
 
6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (32, 34) bezogen auf eine Symmetrieebene (80), welche durch die Rotationsachse (16) und eine zu der Andrückebene (74) senkrechte Richtung aufgespannt ist, spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
 
7. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (42) mindestens eine Andrückfläche (64, 66) zur Anlage an eine stirnseitige Anlagefläche (68) des Werkstücks (14) aufweist.
 
8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Andrückfläche (64, 66) drehbar gelagert ist, so dass die Andrückfläche (64, 66) bei Anlage an der stirnseitigen Anlagefläche (68) des Werkstücks (14) auf dieser abwälzt.
 
9. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (42) mindestens zwei Andrückflächen (64, 66) zur Anlage an eine stirnseitige Anlagefläche (68) des Werkstücks (14) aufweist.
 
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückflächen (64, 66) bezogen auf eine Symmetrieebene (80), welche durch die Rotationsachse (16) und eine zu der Andrückebene (74) senkrechte Richtung aufgespannt ist, spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
 
11. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Andrückfläche (64, 66) in einer zu der Rotationsachse (16) parallelen Richtung in Richtung auf die Antriebseinrichtung (12) und hierzu entgegengesetzt bewegbar ist.
 
12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Andrückfläche (64, 66) an einem Träger (52) gelagert ist, welcher um eine winklig zu der Rotationsachse (16) stehende Trägerachse (58) verschwenkbar ist.
 
13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (52) an einem Linearantrieb (44) gelagert ist, welcher in einer zu der Rotationsachse (16) parallelen Richtung in Richtung auf die Antriebseinrichtung (12) und hierzu entgegengesetzt bewegbar ist.
 
14. Vorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Finishvorrichtung ist und dass das Werkzeug (38) ein Finishwerkzeug ist, insbesondere ein Finishstein.
 
15. Verfahren (10) zur Fein- oder Feinstbearbeitung einer rotationssymmetrischen Werkstückfläche (40) eines Werkstücks (14), mit einer Antriebseinrichtung (12) zum Antrieb des Werkstücks (14) um eine Rotationsachse (16), mit bezogen auf die Rotationsachse zwei in radialen Richtungen wirksamen Führungseinrichtungen (20, 22) und mindestens einem in einer radialer Richtung wirksamen Werkzeug (38), mit einer Andrückeinrichtung (42) zum Andrücken des Werkstücks (14) gegen die Antriebseinrichtung (12), wobei das Werkstück (14) in Richtung der Rotationsachse (16) gesehen zwischen der Antriebseinrichtung (12) und der Andrückeinrichtung (42) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (42) in einer Andrückebene (74) positioniert wird, welche ausgehend von der Rotationsachse (16) in Richtung auf einen Raum (78) versetzt ist, in welchem die Führungseinrichtungen (20, 22) angeordnet sind, so dass die Andrückebene (74) bezogen auf die Rotationsachse (16) außermittig positioniert ist und zwar versetzt in Richtung auf die beiden Führungseinrichtungen (20, 22).
 




Zeichnung

























Recherchenbericht