| (19) |
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(11) |
EP 2 446 999 A1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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Veröffentlichungstag: |
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02.05.2012 Patentblatt 2012/18 |
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Anmeldetag: 26.10.2010 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL 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 RS SE SI SK SM TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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BA ME |
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Anmelder: Supfina Grieshaber GmbH & Co. KG |
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77709 Wolfach (DE) |
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Erfinder: |
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- Wirch, Harald
42929 Wermelskirchen (DE)
- Winkens, Markus, Dipl.-Ing. (FH)
77723 Gengenbach (DE)
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| (74) |
Vertreter: Dreiss |
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Patentanwälte
Gerokstrasse 1 70188 Stuttgart 70188 Stuttgart (DE) |
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Bemerkungen: |
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Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ. |
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| (54) |
Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks unter Verwendung einer Schleifscheibe |
(57) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks (36) unter
Verwendung einer Schleifscheibe (12) mit einer rotierend angetriebenen Wirkfläche,
wobei die Wirkfläche in einer Wirkflächenbewegungsrichtung auf das Werkstück (36)
zu und/oder entgegengesetzt hierzu bewegt wird, wobei das Werkstück (36) in einer
Werkstückbewegungsrichtung (68, 76) quer zu der Bewegungsrichtung der Wirkfläche aus
einem von der Wirkfläche begrenzten Wirkbereich heraus und/oder entgegensetzt hierzu
bewegt wird, wobei die Bewegungen der Wirkfläche und des Werkstücks (36) derart aufeinander
abgestimmt werden, dass eine Werkstückoberfläche erzeugt wird, welche relativ zu der
Wirkfläche der Schleifscheibe (12) geneigt ist.
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[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks unter Verwendung
einer Schleifscheibe mit einer rotierend angetriebenen Wirkfläche.
[0002] Zur Durchführung solcher Verfahren werden Schleifmaschinen eingesetzt, welche bei
einseitiger Bearbeitung eines Werkstücks eine Schleifscheibe und bei doppelseitiger
Bearbeitung eines Werkstücks zwei Schleifscheiben aufweisen. Diese Schleifmaschinen
werden im Rahmen der Bearbeitung eines komplex geformten Werkstücks üblicherweise
nur für einen bestimmten Bearbeitungsschritt, beispielsweise für das Planschleifen
einer Werkstückoberfläche, eingesetzt. Wenn an einem Werkstück relativ zueinander
versetzte oder relativ zueinander geneigte Oberflächen hergestellt werden sollen,
wird üblicherweise für jede der unterschiedlichen Werkstückoberflächen eine eigene
Schleifmaschine bereitgestellt. Dies ist im Hinblick auf die Gesamtfertigungszeit
eines Werkstücks und auf den für die Vielzahl der Werkzeugmaschinen benötigten Platzbedarf
nachteilig.
[0003] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Bearbeitung eines Werkstücks zu schaffen, mit dem die vorstehend genannten Nachteile
vermieden werden.
[0004] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, dass die Wirkfläche in einer Wirkflächenbewegungsrichtung auf das
Werkstück zu und/oder entgegengesetzt hierzu bewegt wird, dass das Werkstück in einer
Werkstückbewegungsrichtung quer zu der Bewegungsrichtung der Wirkfläche aus einem
von der Wirkfläche begrenzten Wirkbereich heraus und/oder entgegensetzt hierzu bewegt
wird, und dass die Bewegungen der Wirkfläche und des Werkstücks derart aufeinander
abgestimmt werden, dass eine Werkstückoberfläche erzeugt wird, welche relativ zu der
Wirkfläche der Schleifscheibe geneigt ist.
[0005] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine insbesondere ebene Wirkfläche entlang
einer Bewegungsachse in Richtung auf das Werkstück zu oder engegegengesetzt hierzu
bewegt, während gleichzeitig das zu bearbeitende Werkstück aus einem von der Wirkfläche
begrenzten Wirkbereich heraus oder entgegensetzt hierzu bewegt wird. Durch Abstimmung
der Bewegungen der Wirkfläche und des Werkstücks kann eine Werkstückoberfläche erzeugt
werden, welche relativ zu der insbesondere ebenen Wirkfläche der Schleifscheibe geneigt
ist.
[0006] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, eine Planschleifmaschine zur Erzeugung
von Schrägen oder Fasen zu verwenden. Somit erweitert sich der Anwendungsbereich einer
Planschleifmaschine von einer planschleifenden Bearbeitung eines Werkstücks um die
Möglichkeit der Erzeugung von geneigten Oberflächen. Vorzugsweise kann mit derselben
Planschleifmaschine sowohl eine erste Werkstückoberfläche plangeschliffen werden als
auch eine zweite Werkstückoberfläche so bearbeitet werden, dass diese relativ zu der
ersten Werkstückoberfläche geneigt ist.
[0007] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es also, auch komplexe Werkstückgeometrien
mit Hilfe nur einer Planschleifmaschine herstellen zu können. Hierdurch reduzieren
sich die Fertigungszeiten zur Herstellung eines komplex geformten Werkstücks. Gleichzeitig
können zusätzliche Werkzeugmaschinen eingespart werden.
[0008] Eine besonders einfache Handhabung des Werkstücks und der mindestens einen Schleifscheibe
ergibt sich, wenn das Werkstück in einer Richtung senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht
zu der Bewegungsrichtung der Wirkfläche bewegt wird. Diese Bewegungsrichtungen werden
bei herkömmlichen Planschleifmaschinen bereits vorgehalten, sodass diese für einen
Betrieb im erfindungsgemäßen Verfahren umgerüstet werden können.
[0009] Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest während einer
Werkstückzustellphase die Wirkfläche von dem Werkstück wegbewegt wird und dass während
dieser Bewegung zumindest ein Abschnitt des zu bearbeitenden Teils des Werkstücks
in den Wirkbereich der Wirkfläche hineinbewegt wird. Dies ermöglicht es, ein Werkstück
zunächst in einem vorderen Bereich des zu bearbeitenden Teils des Werkstücks zu bearbeiten,
wobei die Wirkfläche weiter in Richtung auf das Werkstück zugestellt ist, sodass im
vorderen Bereich mehr Material abgetragen wird als in einem dem vorderen Bereich folgenden
rückwärtigen Bereich, welcher während der Bewegung des Werkstücks in den Wirkbereich
hinein in diesen eingebracht wird. Während der Bearbeitung des rückwärtigen Bereichs
ist die Wirkfläche bereits weniger stark in Richtung auf das Werkstück zugestellt,
sodass weniger Material entfernt wird. Insgesamt kann auf diese Weise eine in Richtung
auf ein vorderes Ende des Werkstücks zugespitzte Schräge oder Fase erzeugt werden.
[0010] Es ist möglich, dass die Bearbeitung eines Werkstücks bereits nach einer Werkstückzustellphase
abgeschlossen ist, beispielsweise, wenn eine Fase hergestellt werden soll. Es ist
jedoch auch möglich, mehrere Werkstückzustellphasen nacheinander durchzuführen. Hierbei
wird während einer ersten Werkstückzustellphase ein kleinerer Abschnitt eines zu bearbeitenden
Teils des Werkstücks in den Wirkbereich hineinbewegt als während einer der ersten
Werkstückzustellphase folgenden Werkstückzustellphase.
[0011] Die aufeinander folgenden Werkstückzustellphasen ermöglichen einen schichtweisen
Abtrag von Material, wobei mit jeder weiteren abgetragenen Schicht eine vergrößerte
Werkstückoberfläche entsteht, welche relativ zu der Wirkfläche der Schleifscheibe
geneigt ist.
[0012] Nach Abschluss einer ersten Werkstückzustellphase kann das Werkstück ohne Kontakt
mit der mindestens einen Schleifscheibe aus dem Wirkbereich der Wirkfläche herausbewegt
werden, anschließend die Schleifscheibe wieder in Richtung auf das Werkstück zugestellt
werden, bevor im Rahmen einer weiteren Werkstückzustellphase das Werkstück wieder
in den Wirkbereich der Wirkfläche hineinbewegt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass während einer Wirkflächenzustellphase die Wirkfläche
in Richtung auf das Werkstück zu bewegt wird und dass während dieser Bewegung zumindest
ein Abschnitt des zu bearbeitenden Teils des Werkstücks aus dem Wirkbereich der Wirkfläche
herausbewegt wird. Dies ermöglicht es, einen rückwärtigen Bereich des zu bearbeitenden
Teils des Werkstücks mit einer geringeren Schleifscheibenzustellung zu bearbeiten,
als einen vorderen Bereich des zu bearbeitenden Teils des Werkstücks. Auch auf diese
Weise kann eine relativ zu der Wirkfläche geneigte Werkstückoberfläche erzeugt werden.
[0013] Zur Erhöhung des Materialabtrags ist es bevorzugt, wenn mehrere Wirkflächenzustellphasen
nacheinander durchgeführt werden, und wenn während einer ersten Wirkflächenzustellphase
ein kleinerer Abschnitt des zu bearbeitenden Teils des Werkstücks aus dem Wirkbereich
herausbewegt wird, als während einer der ersten Wirkflächenzustellphase folgenden
Wirkflächenzustellphase.
[0014] Nach Herausführung des Werkstücks aus dem Wirkbereich ist es möglich, die mindestens
eine Schleifscheibe so weit von dem Werkstück zu entfernen, dass das Werkstück wieder
zunächst ohne Kontakt mit der Schleifscheibe in den Wirkbereich der Wirkfläche eingebracht
werden kann, um anschließend eine weitere Wirkflächenzustellphase zu durchlaufen.
[0015] Bevorzugt ist es jedoch, wenn die vorstehend beschriebenen Werkstückzustellphasen
und Wirkflächenzustellphasen einander abwechselnd durchgeführt werden. Auf diese Weise
können Leerhübe des Werkstücks und der mindestens einen Schleifscheibe vermieden werden,
sodass sich an eine Werkstückzustellphase eine Wirkflächenzustellphase und an eine
Wirkflächenzustellphase eine Werkstückzustellphase anschließt. Hierdurch werden Fertigungsnebenzeiten
weiter reduziert.
[0016] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, beliebig geneigte Winkel zwischen einer
bearbeitenden Werkstückoberfläche und der Wirkfläche der Schleifscheibe zu erzeugen.
Beispielsweise beträgt dieser Winkel mindestens ungefähr 5 Grad.
[0017] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Bearbeitung eines Werkstücks ausgehend von einem
Zustand durchgeführt wird, bei welchem die zu bearbeitende Werkstückoberfläche parallel
zu der Wirkfläche verläuft. Dies ermöglicht es, eine Planschleifmaschine zunächst
zur planschleifenden Bearbeitung einer Werkstückoberfläche zu verwenden und anschließend
- wie vorstehend beschrieben - eine geneigte Werkstückoberfläche zu erzeugen, und
zwar unter Verwendung derselben Planschleifmaschine.
[0018] Vorzugsweise wird die zu bearbeitende Werkstückoberfläche, welche parallel zu der
Wirkfläche verläuft, durch eine planparallele Bearbeitung des Werkstücks erzeugt,
bei welcher die Wirkfläche in Wirkflächenbewegungsrichtung gesehen nicht bewegt wird
und bei welcher das Werkstück zumindest mit seinem zu bearbeitenden Teil in dem Wirkbereich
verbleibt. Dabei kann das Werkstück entlang seiner gesamten Länge oder nur entlang
eines Teils einer Länge in den Wirkbereich eingeführt werden.
[0019] Vorzugsweise wird die Bewegung des Werkstücks mittels eines Werkstückhalters erzeugt,
welcher um eine Werkstückhalterachse dreh- oder schwenkbar ist, welche parallel oder
im Wesentlichen parallel zu der
[0020] Wirkflächenbewegungsrichtung verläuft. Ein solcher Werkstückhalter ist insbesondere
in Form einer Transportscheibe ausgebildet, welche mindestens eine Halterung zum Halten
eines zu bearbeitenden Werkstücks umfasst.
[0021] Alternativ hierzu kann das Werkstück entlang einer geraden Bewegungsbahn bewegt werden.
Hierdurch kann das Werkstück in den Wirkbereich eingeführt und in entgegengesetzter
Richtung aus dem Wirkbereich ausgeführt werden. Hierfür wird ein Werkstückhalter verwendet,
welcher entlang einer geraden Bewegungsbahn hin- und herbewegbar antreibbar ist.
[0022] Es ist auch möglich, das Werkstück entlang einer frei wählbaren Bewegungsbahn hin-
und herzuführen, welche quer zu der Wirkflächenbewegungsrichtung verläuft. Hierfür
können beispielsweise frei programmierbare Handlingsysteme oder Greifer verwendet
werden.
[0023] Eine besonders schnelle Bearbeitung eines Werkstücks wird ermöglicht, wenn dieses
auf einander abgewandten Seiten mittels zwei Schleifscheiben bearbeitet wird. Dies
ermöglicht die Verwendung einer Doppelseiten-Planschleifmaschine zur beidseitigen
Bearbeitung eines Werkstücks, und zwar sowohl für eine planparallele Bearbeitung von
Werkstückoberflächen als auch zur Erzeugung von geneigten Werkstückoberflächen.
[0024] Besonders hohe Effizienzsteigungen ergeben sich, wenn es sich bei dem Werkstück um
ein Pleuel handelt. Dieses kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren im Bereich des
Kolbenbolzenlagers schleifend bearbeitet werden, sodass dieser Bereich relativ zu
einer Hauptebene des Pleuels geneigt ist. Dabei kann eine Planschleifmaschine, insbesondere
eine Doppelseiten-Planschleifmaschine eingesetzt werden, mit welcher auch zu einer
Haupterstreckungsebene des Pleuels parallele Oberflächen erzeugt werden können, insbesondere
im Bereich der Stirnflächen der Kurbelwellenlagerung.
[0025] Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben,
mit welcher die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden werden.
[0026] Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung in Form einer Planschleifmaschine, insbesondere
in Form einer Doppelseiten-Planschleifmaschine, umfassend eine mittels eines Rotationsantriebs
rotierend antreibbare Schleifscheibe mit einer Wirkfläche, wobei die Schleifscheibe
mittels eines Schleifscheibenantriebs in einer Wirkflächenbewegungsrichtung auf ein
zu bearbeitendes Werkstück zu und/oder entgegengesetzt hierzu bewegbar ist, ferner
umfassend einen Werkstückhalter zum Halten eines zu bearbeitenden Werkstücks, wobei
der Werkstückhalter mittels eines Werkstückhalterantriebs in einer Werkstückbewegungsrichtung
quer zu der Bewegungsrichtung der Wirkfläche aus einem von der Wirkfläche begrenzten
Wirkbereich heraus und/oder entgegensetzt hierzu bewegbar ist, erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass eine zur Durchführung eines vorstehend beschriebenen Verfahrens eingerichtete
Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Schleifscheibenantriebs und des Werkstückhalterantriebs
vorgesehen ist.
[0027] Vorteile und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind bereits vorstehend
im Zusammenhang mit den Vorteilen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
erläutert worden.
[0028] Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Planschleifmaschine, insbesondere
einer Doppelseiten-Planschleifmaschine, zur Durchführung eines vorstehend beschriebenen
Verfahrens.
[0029] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung
und der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
[0030] In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1
- eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Doppelseiten-Planschleifmaschine;
- Figur 2
- eine Seitenansicht eines Teils der beiden Schleifscheiben der Doppelseiten-Planschleifmaschine
gemäß Figur 1 und eines Werkstücks, während einer ersten Werkstückzustellphase;
- Figur 3
- eine der Figur 2 entsprechende Seitenansicht während einer ersten Wirkflächenzustellphase;
- Figur 4
- eine der Figur 2 entsprechende Seitenansicht während einer weiteren Werkstückzustellphase;
und
- Figur 5
- eine der Figur 3 entsprechende Seitenansicht während einer weiteren Wirkflächenzustellphase.
[0031] Eine Ausführungsform einer Doppelseiten-Planschleifmaschine (im folgenden kurz: Planschleifmaschine)
ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Planschleifmaschine
10 weist eine erste Schleifscheibe 12 auf, welche in einem Wirkbereich 14 einen Werkstückhalter
16 in Form einer Transportscheibe 18 überlappt. Die erste Schleifscheibe 12 weist
eine dem Wirkbereich 14 zugewandte, ebene erste Wirkfläche 20 auf. Die Planschleifmaschine
10 umfasst eine zweite Schleifscheibe 22, welche eine den Wirkbereich 14 mit begrenzende
zweite Wirkfläche 24 aufweist. Die erste Wirkfläche 20 und die zweite Wirkfläche 24
sind insbesondere eben und vorzugsweise kreisförmig.
[0032] Die Wirkflächen 20 und 24 sind insbesondere parallel zueinander ausgerichtet, können
jedoch auch geringfügig zueinander geneigt sein, wenn die Schleifscheiben 12 und 22
relativ zueinander "getiltet" sind.
[0033] Jeder der Schleifscheiben 12 und 22 weist einen Rotationsantrieb 26 auf, welcher
jeweils zum Rotationsantrieb einer Schleifscheibe 12, 22 um eine jeweils zugeordnete
Rotationsachse 28 dient.
[0034] Der Werkstückhalter 16 weist einen Werkstückhalterantrieb 30 auf, welcher dazu dient,
den Werkstückhalter 16 um eine Werkstückhalterachse 32 zu verdrehen oder zu verschwenken.
Die Werkstückhalterachse 32 und die Schleifscheibenachsen 28 sind vorzugsweise relativ
zueinander zumindest im Wesentlichen parallel.
[0035] Anstelle einer Transportscheibe 18 kann auch eine geradlinige Führung verwendet werden,
auf welcher ein Werkstückhalter in Form eines Schlittens so geführt ist, dass ein
an dem Werkstückhalter gehaltenes Werkstück 36 geradlinig in den Wirkbereich 14 hinein
einführbar und aus dem Wirkbereich 14 heraus ausführbar ist.
[0036] Der Werkstückhalter 16 umfasst mindestens eine Werkstückaufnahme 34, welche insbesondere
in Form einer Aussparung ausgebildet ist, in welche ein zu bearbeitendes Werkstück
36 derart einlegbar ist, dass es mit voneinander abgewandten Werkstückseiten 38 und
40 (vergleiche Figur 2) jeweils über eine obere und untere Begrenzung des Werkstückhalters
16 hervorsteht. Außerhalb des Wirkbereichs 14 ist das Werkstück mittels einer Auflagefläche
41 nach unten hin abgestützt. Die Auflagefläche 41 erstreckt sich an die Berandung
der Schleifscheiben 12, 22 angrenzend bis hin zu einem Rand 43, der in Figur 1 von
der Transportscheibe 18 überdeckt und daher mit einer gestrichelten Linie dargestellt
ist.
[0037] Der Schleifscheibe 12 ist ein Schleifscheibenantrieb 44 zugeordnet, mittels welchem
die Schleifscheibe 12 in zu der Schleifscheibenachse 28 paralleler Richtung in Richtung
auf den Wirkbereich 14 (vergleiche Figur 3) und hierzu entgegengesetzt (vergleiche
Figur 2) bewegbar ist. Ein weiterer Schleifscheibenantrieb 46 dient zur Bewegung der
zweiten Schleifscheibe 22 in zu der Schleifscheibenachse 28 paralleler Richtung in
Richtung auf den Wirkbereich 14 (vergleiche Figur 3) und hierzu entgegengesetzt (vergleiche
Figur 2).
[0038] Die Schleifscheibenantriebe 44 und 46 sind über in den Figuren 2 und 3 angedeutete
Datenleitungen mit einer Steuerungseinrichtung 48 gekoppelt, welche in Figur 1 dargestellt
ist. Die Steuerungseinrichtung 48 ist zusätzlich mit dem Werkstückhalterantrieb 30
gekoppelt. Die Steuerungseinrichtung 48 dient dazu, die Bewegung der Schleifscheiben
12 und 22 in Richtung auf den Wirkbereich 14 und hierzu entgegengesetzt sowie die
Dreh- und/oder Schwenkbewegung des Werkstückhalters 16 um die Werkstückhalterachse
32 (oder gegebenenfalls eine Hin- und Herbewegung eines geradlinig angetriebenen Werkstückhalters)
zu koordinieren.
[0039] Das Werkstück 36 ist insbesondere in Form eines Pleuels 42 ausgebildet. Das Pleuel
42 erstreckt sich innerhalb einer Hauptebene 50, und zwar zwischen einem vorderen
Ende 52 und einem rückwärtigen Ende 54. Benachbart zu dem vorderen Ende 52 weist das
Pleuel 42 ein Kolbenbolzenlager 56 und benachbart zu dem rückwärtigen Ende 54 ein
Kurbelwellenlager 58 auf.
[0040] Benachbart zu dem Kolbenbolzenlager 56 weist das Pleuel 42 einander abgewandte erste
Stirnflächen 60 und benachbart zu dem Kurbelwellenlager 58 einander abgewandte zweite
Stirnflächen 62 auf.
[0041] Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 wird im folgenden beschrieben wie ausgehend
von dem Niveau der Stirnflächen 60 (vergleiche Figur 2) Material abgetragen werden
kann, sodass eine Werkstückoberfläche 64 entsteht, welche zu der Hauptebene 50 des
Pleuels 42 geneigt ist und mit dieser einen spitzen Winkel 66 einschließt (vergleiche
Figur 5).
[0042] Ausgehend von Figur 2 sind die Wirkflächen 20 und 24 derart zueinander beabstandet,
dass der Wirkraum 14 eine niedrigere Höhe aufweist als der Abstand der Stirnflächen
60 des Pleuels 42. Das Pleuel 42 befindet sich zunächst außerhalb des Wirkraums 14.
[0043] Hiervon ausgehend wird im Folgenden eine Werkstückzustellphase durchgeführt. Hierbei
wird das Werkstück 36 ausgehend von dem in Figur 2 dargestellten Zustand in einer
Werkstückbewegungsrichtung 68 in den Wirkraum 14 hineinbewegt. Hierbei wird der Werkstückhalter
16 um die Werkstückhalterachse 32 mittels des Werkstückhalterantriebs 30 verschwenkt,
sodass das vordere Ende 52 des Werkstücks 36 in den Wirkraum 14 hineinbewegt wird.
Hierbei gelangen Kantenbereiche 70 an dem vorderen Ende 52 des Werkstücks 36 in Kontakt
mit den Wirkflächen 20 und 24 der Schleifscheiben 12 und 22. Während das Werkstück
36 in der ersten Bewegungsrichtung 68 bewegt wird, werden die Schleifscheiben 12 und
22 von dem Werkstück 36 weg bewegt und zwar in voneinander abgewandten Wirkflächenbewegungsrichtungen
72. Hierdurch entstehen an dem vorderen Ende 52 des Werkstücks 36 Werkstückflächen
74 (vergleiche Figur 3) welche zu den Stirnflächen 60 des Werkstücks 36 geneigt sind.
[0044] Ausgehend von dem in Figur 2 dargestellten Zustand wird das Werkstück 36 in einer
zu der ersten Werkstückbewegungsrichtung 68 entgegengesetzten zweiten Werkstückbewegungsrichtung
76 aus dem Wirkraum 14 herausbewegt. Gleichzeitig werden die Schleifscheiben 12 und
22 mit ihren Wirkflächen 20 und 24 in Richtung auf den Wirkraum 14 und das Werkstück
36 zugestellt. Hierbei werden die Wirkflächen 20 und 24 in aufeinander zugewandten
Wirkflächenbewegungsrichtungen 78 bewegt, sodass die Werkstückoberflächen 74 weiter
abgetragen werden.
[0045] Hiervon ausgehend werden die vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3
beschriebenen Werkstückzustellphasen und Wirkflächenzustellphasen wiederholt bis in
Figur 5 dargestellte Wirkstückoberflächen 64 hergestellt sind.
[0046] Der Wechsel zwischen den Werkstückbewegungsrichtungen 68 und 76 erfolgt durch Drehrichtungsumkehr
des Werkstückhalterantriebs 30. Die Umkehr der Wirkflächenbewegungsrichtungen 72 und
78 erfolgt durch Umsteuerung der Schleifscheibenantriebe 44 und 46.
[0047] Während der vorstehend beschriebenen Herstellung der relativ zu der Hauptebene 50
geneigten Werkstückoberflächen 64 wird das Werkstück 36 nicht entlang seiner gesamten
Länge in den Wirkbereich 14 eingebracht. Zur Bearbeitung der Stirnflächen 60 und 62
wird das Pleuel 42 vor Erzeugung der geneigten Werkstückoberflächen 64 entlang seiner
gesamten Länge zwischen dem vorderen Ende 52 und rückwärtigen Ende 54 in den Wirkbereich
14 eingebracht, sodass eine konventionelle planschleifende Bearbeitung der Stirnflächen
60 und 62 erfolgt. Hierbei wird lediglich das Werkstück 36 innerhalb des Wirkraums
14 entlang einer Werkstückbewegungsrichtung 68 oder 76 bewegt; die Schleifscheiben
12 und 22 sind hierbei in Schleifscheibenbewegungsrichtung 72 bzw. 78 gesehen unbeweglich,
sodass der Abstand zwischen den Wirkflächen 20 und 24 konstant bleibt.
[0048] Falls, wie in der Zeichnung dargestellt, die Stirnflächen 60 des Kolbenbolzenlagers
56 einen niedrigeren Abstand zu der Hauptebene 50 aufweisen als die Stirnflächen 62
des Kurbelwellenlagers 58, kann in einem Zwischenschritt der vordere Bereich des Pleuels
42 in den Wirkraum 14 eingebracht werden, wobei die Schleifscheiben 12 und 22 in Schleifscheibenbewegungsrichtung
72 bzw. 78 gesehen nicht bewegt werden und der Abstand der Wirkflächen 20 und 24 konstant
bleibt. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Stirnflächen 60 relativ zu den Stirnflächen
62 abgestuft sind, die Stirnflächen 60 also einen zu der Hauptebene kleineren Abstand
aufweisen als die Stirnflächen 62.
1. Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks (36) unter Verwendung einer Schleifscheibe
(12, 22) mit einer rotierend angetriebenen Wirkfläche (20, 24), dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkfläche (20, 24) in einer Wirkflächenbewegungsrichtung (78, 72) auf das Werkstück
(36) zu und/oder entgegengesetzt hierzu bewegt wird, dass das Werkstück (36) in einer
Werkstückbewegungsrichtung (68, 76) quer zu der Bewegungsrichtung der Wirkfläche (20,
24) aus einem von der Wirkfläche (20, 24) begrenzten Wirkbereich (14) heraus und/oder
entgegengesetzt hierzu bewegt wird, und dass die Bewegungen der Wirkfläche (20, 24)
und des Werkstücks (36) derart aufeinander abgestimmt werden, dass eine Werkstückoberfläche
(64) erzeugt wird, welche relativ zu der Wirkfläche (20, 24) der Schleifscheibe (12,
22) geneigt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (36) in einer Richtung senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu
der Bewegungsrichtung der Wirkfläche (20, 24) bewegt wird.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während einer Werkstückzustellphase die Wirkfläche (20, 24) von dem Werkstück
(36) wegbewegt wird und dass während dieser Bewegung zumindest ein Abschnitt des zu
bearbeitenden Teils des Werkstücks (36) in den Wirkbereich (14) der Wirkfläche (20,
24) hineinbewegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Werkstückzustellphasen nacheinander durchgeführt werden und dass während
einer ersten Werkstückzustellphase ein kleinerer Abschnitt eines zu bearbeitenden
Teils des Werkstücks (36) in den Wirkbereich (14) hineinbewegt wird als während einer
der ersten Werkstückzustellphase folgenden Werkstückzustellphase.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Wirkflächenzustellphase die Wirkfläche (20, 24) in Richtung auf das
Werkstück (36) zu bewegt wird und dass während dieser Bewegung zumindest ein Abschnitt
des zu bearbeitenden Teils des Werkstücks (36) aus dem Wirkbereich (14) der Wirkfläche
(20, 24) herausbewegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wirkflächenzustellphasen nacheinander durchgeführt werden und dass während
einer ersten Wirkflächenzustellphase ein kleinerer Abschnitt des zu bearbeitenden
Teils des Werkstücks (36) aus dem Wirkbereich (14) herausbewegt wird als während einer
der ersten Wirkflächenzustellphase folgenden Wirkflächenzustellphase.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4 in Kombination mit einem der Ansprüche
5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Werkstückzustellphasen und Wirkflächenzustellphasen einander abwechselnd durchgeführt
werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel zwischen der bearbeiteten Werkstückoberfläche (64) und der Wirkfläche
(20, 24) mindestens ungefähr 5° beträgt.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung des Werkstücks (36) ausgehend von einem Zustand des Werkstücks (36)
durchgeführt wird, bei welchem die zu bearbeitende Werkstückoberfläche parallel zu
der Wirkfläche (20, 24) verläuft.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zu bearbeitende Werkstückoberfläche, welche parallel zu der Wirkfläche verläuft,
durch eine planparallele Bearbeitung des Werkstücks (36) erzeugt wird, bei welcher
die Wirkfläche (20, 24) in Wirkflächenbewegungsrichtung gesehen nicht bewegt wird
und bei welcher das Werkstück (36) zumindest mit seinem zu bearbeitenden Teil in dem
Wirkbereich (14) verbleibt.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Werkstücks (36) mit einem Werkstückhalter (16) erzeugt wird, welcher
um eine Werkstückhalterachse (32) dreh- oder schwenkbar ist, welche parallel oder
im Wesentlichen parallel zu der Wirkflächenbewegungsrichtung (72, 78) verläuft.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück entlang einer geraden Bewegungsbahn bewegt wird.
13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (36) auf einander abgewandten Seiten mittels zwei Schleifscheiben (12,
22) bearbeitet wird.
14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Werkstück (36) um ein Pleuel (42) handelt.
15. Planschleifmaschine (10), insbesondere Doppelseiten-Planschleifmaschine, umfassend
eine mittels eines Rotationsantriebs (26) rotierend antreibbare Schleifscheibe (12,
22) mit einer Wirkfläche (20, 24), wobei die Schleifscheibe (12, 22) mittels eines
Schleifscheibenantriebs (44, 46) in einer Wirkflächenbewegungsrichtung (78, 72) auf
ein zu bearbeitendes Werkstück (36) zu und/oder entgegengesetzt hierzu bewegbar ist,
ferner umfassend einen Werkstückhalter (16) zum Halten eines zu bearbeitenden Werkstücks
(36), wobei der Werkstückhalter (16) mittels eines Werkstückhalterantriebs (30) in
einer Werkstückbewegungsrichtung (68, 78) quer zu der Bewegungsrichtung der Wirkfläche
(20, 24) aus einem von der Wirkfläche (20, 24) begrenzten Wirkbereich (14) heraus
und/oder entgegensetzt hierzu bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche eingerichtete
Steuerungseinrichtung (48) zur Steuerung des Schleifscheibenantriebs (44, 46) und
des Werkstückhalterantriebs (30) vorgesehen ist.
16. Verwendung einer Planschleifmaschine (10), insbesondere einer Doppelseiten-Planschleifmaschine,
zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks (36) unter Verwendung einer Schleifscheibe
(12, 22) mit einer rotierend angetriebenen, ebenen Wirkfläche (20, 24), dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkfläche (20, 24) in einer Wirkflächenbewegungsrichtung (78, 72) auf das Werkstück
(36) zu und/oder entgegengesetzt hierzu bewegt wird, dass das Werkstück (36) in einer
Werkstückbewegungsrichtung (68, 76) quer zu der Bewegungsrichtung der Wirkfläche (20,
24) aus einem von der Wirkfläche (20, 24) begrenzten Wirkbereich (14) heraus und/oder
entgegengesetzt hierzu bewegt wird, und dass die Bewegungen der Wirkfläche (20, 24)
und des Werkstücks (36) derart aufeinander abgestimmt werden, dass eine Werkstückoberfläche
(64) erzeugt wird, welche relativ zu der Wirkfläche (20, 24) der Schleifscheibe (12,
22) geneigt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (36) in einer Richtung senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu
der Bewegungsrichtung der Wirkfläche (20, 24) bewegt wird.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während einer Werkstückzustellphase die Wirkfläche (20, 24) von dem Werkstück
(36) wegbewegt wird und dass während dieser Bewegung zumindest ein Abschnitt des zu
bearbeitenden Teils des Werkstücks (36) in den Wirkbereich (14) der Wirkfläche (20,
24) hineinbewegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Werkstückzustellphasen nacheinander durchgeführt werden und dass während
einer ersten Werkstückzustellphase ein kleinerer Abschnitt eines zu bearbeitenden
Teils des Werkstücks (36) in den Wirkbereich (14) hineinbewegt wird als während einer
der ersten Werkstückzustellphase folgenden Werkstückzustellphase.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Wirkflächenzustellphase die Wirkfläche (20, 24) in Richtung auf das
Werkstück (36) zu bewegt wird und dass während dieser Bewegung zumindest ein Abschnitt
des zu bearbeitenden Teils des Werkstücks (36) aus dem Wirkbereich (14) der Wirkfläche
(20, 24) herausbewegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wirkflächenzustellphasen nacheinander durchgeführt werden und dass während
einer ersten Wirkflächenzustellphase ein kleinerer Abschnitt des zu bearbeitenden
Teils des Werkstücks (36) aus dem Wirkbereich (14) herausbewegt wird als während einer
der ersten Wirkflächenzustellphase folgenden Wirkflächenzustellphase.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4 in Kombination mit einem der Ansprüche
5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Werkstückzustellphasen und Wirkflächenzustellphasen einander abwechselnd durchgeführt
werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel zwischen der bearbeiteten Werkstückoberfläche (64) und der Wirkfläche
(20, 24) mindestens ungefähr 5° beträgt.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung des Werkstücks (36) ausgehend von einem Zustand des Werkstücks (36)
durchgeführt wird, bei welchem die zu bearbeitende Werkstückoberfläche parallel zu
der Wirkfläche (20, 24) verläuft.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zu bearbeitende Werkstückoberfläche, welche parallel zu der Wirkfläche verläuft,
durch eine planparallele Bearbeitung des Werkstücks (36) erzeugt wird, bei welcher
die Wirkfläche (20, 24) in Wirkflächenbewegungsrichtung gesehen nicht bewegt wird
und bei welcher das Werkstück (36) zumindest mit seinem zu bearbeitenden Teil in dem
Wirkbereich (14) verbleibt.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Werkstücks (36) mit einem Werkstückhalter (16) erzeugt wird, welcher
um eine Werkstückhalterachse (32) dreh- oder schwenkbar ist, welche parallel oder
im Wesentlichen parallel zu der Wirkflächenbewegungsrichtung (72, 78) verläuft.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück entlang einer geraden Bewegungsbahn bewegt wird.
13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (36) auf einander abgewandten Seiten mittels zwei Schleifscheiben (12,
22) bearbeitet wird.
14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Werkstück (36) um ein Pleuel (42) handelt.
15. Planschleifmaschine (10), insbesondere Doppelseiten-Planschleifmaschine, umfassend
eine mittels eines Rotationsantriebs (26) rotierend antreibbare Schleifscheibe (12,
22) mit einer ebenen Wirkfläche (20, 24), wobei die Schleifscheibe (12, 22) mittels
eines Schleifscheibenantriebs (44, 46) in einer Wirkflächenbewegungsrichtung (78,
72) auf ein zu bearbeitendes Werkstück (36) zu und/oder entgegengesetzt hierzu bewegbar
ist, ferner umfassend einen Werkstückhalter (16) zum Halten eines zu bearbeitenden
Werkstücks (36), wobei der Werkstückhalter (16) mittels eines Werkstückhalterantriebs
(30) in einer Werkstückbewegungsrichtung (68, 78) quer zu der Bewegungsrichtung der
Wirkfläche (20, 24) aus einem von der Wirkfläche (20, 24) begrenzten Wirkbereich (14)
heraus und/oder entgegensetzt hierzu bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche eingerichtete
Steuerungseinrichtung (48) zur Steuerung des Schleifscheibenantriebs (44, 46) und
des Werkstückhalterantriebs (30) vorgesehen ist.
16. Verwendung einer Planschleifmaschine (10), insbesondere einer Doppelseiten-Planschleifmaschine,
zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.