周向面加工单元、机床和操作方法技术

本发明专利技术涉及一种周向面加工单元(10)，周向面加工单元用于通过至少一个精加工工具对相对于工件轴线(116)偏心的工件周向面(72)进行精加工，其中，至少一个精加工工具被保持在精加工工具保持器(60)上并且其中精加工工具保持器(60)能够通过轴承单元在对工件周向面(72)进行加工期间沿着工件周向面(72)的运动轨道运动，其中，周向面加工单元(10)具有振荡驱动装置(48)，精加工工具保持器(60)能够通过振荡驱动装置在平行于工件轴线的方向上被振荡地驱动。本发明专利技术还涉及一种机床以及一种用于操作周向面加工单元(10)和机床的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种周向面加工单元，所述周向面加工单元用于通过至少一个精加工工具对相对于工件轴线偏心的工件周向面进行精加工，其中，至少一个精加工工具保持在精加工工具保持器上，并且精加工工具保持器能通过轴承单元在对工件周向面进行加工的期间沿着工件周向面的运动轨道运动。
技术介绍
EP2617522B1公开了这种周向面加工单元。在精加工时，通过旋转驱动装置旋转地驱动工件，使得待加工的工件周向面也旋转。该旋转运动叠加在工件与精加工带之间的以平行于工件轴线的方式定向的相对运动上，该相对运动是通过工件利用振荡驱动装置在平行于工件轴线的方向上的来回运动实现的。由此，工件周向面具有由精加工处理表征的交叉磨削结构。待加工的工件周向面尤其是曲轴或者凸轮轴的轴承面。必须以高的尺寸精密性制造这些轴承面。尤其是，曲轴或者凸轮轴的轴承面应该被制造成使得它们与曲轴壳体或者凸轮轴壳体的轴承面或者与连杆的轴承面一同尽可能地以高的承载面分量确保无间隙和少摩擦的支承。已经发现，用于准备对批量工件中的工件进行精加工的装调工作量相对较高。在大批量的制造中，这是不可接受的；相反，在小批量的制造中，这会导致每个工件的高成本。此外，用于制备装配有周向面加工单元的机床的基本开支也相对较高，使得专业化较高的小型企业的投资回收变得困难。
技术实现思路
由此，本专利技术的目的在于提供一种周向面加工单元，该周向面加工单元特别良好地适用于对小工件批量的工件进行精加工。上述目的是通过前述类型的本专利技术中提到的周向面加工单元实现的，其中，根据本专利技术的周向面加工单元具有振荡驱动装置，以用于在平行于工件轴线的方向上振荡地驱动精加工工具保持器。根据本专利技术的周向面加工单元具有振荡驱动装置，以用于振荡地驱动精加工工件保持器。通过这种方式，与精加工工具保持器共同作用的精加工工具，尤其是精加工带或者精加工石被振荡地驱动。相对于常规的振荡驱动装置，在该驱动装置中，工件在平行于工件轴线的方向上来回运动，可以使用相对小的并且相对紧凑的震荡驱动装置。尤其不必在平行于工件轴线的方向上振荡地驱动包括头架、工件和尾架的整个单元。通过在周向面加工单元上自动地产生振荡运动，能够与具有非常简单的构造的机床一同应用。机床可以具有非常紧凑的构造，这是因为其仅需要具有旋转驱动装置的工件保持器。通过设置用于驱动精加工工件保持器的振荡驱动装置，待被加工的工件可以在平行于工件轴线的方向上静止。这方面的优点在于，沿着工件轴线看时，平行地彼此交错布置的工件周向面能够被彼此独立地加工。尤其是，当待被加工的工件周向面的一部分不应该被精加工时(例如曲轴的密封静环)时，能够同时对多个工件周向面进行加工。在一个特别优选的实施例中，振荡驱动装置在轴承单元和精加工工具保持器之间作用。这意味着，振荡驱动装置布置在轴承单元上，并且精加工工具保持器被振荡地驱动。以此方式，仅精加工工具保持器以及与精加工工具保持器共同作用的精加工工具处于振荡运动。因此，振荡的质量能够降低到最小可能的程度。在另一个优选的实施例中，振荡驱动装置包括偏心单元。这样的偏心单元允许将旋转运动简单地转换成振荡运动。旋转运动可以利用简单的驱动电机来产生，其中驱动电机通过旋转轴与偏心单元共同作用。在另一个优选的实施例中，加工单元包括承载单元，在承载单元上以能够运动的方式支承轴承单元的第一轴承部分，其中第一轴承部分具有与第一轴承部分共同偏移的偏转轴承，其中，在偏转轴承上支承有轴承单元的能够相对于第一轴承部分偏转的第二轴承部分，其中，振荡驱动装置和精加工工具保持器布置在第二轴承部分上。在该布置中，承载单元形成周向面加工单元的底座。从底座出发，首先提供用于轴承单元的第一轴承部分相对于承载单元的直线引导。在第一轴承部分上设置有与第一轴承部分共同偏移的偏转轴承，从而使第二轴承部分的偏转在运动学上跟随第一轴承部分的前述的直线运动。这方面的优点在于，在对相对于工件轴线偏心的工件周向面进行加工的期间，也就是在对例如曲轴的连杆轴承的加工期间，在精加工工具保持器与一方面的精加工工具之间以及与另一方面的偏转轴线之间的间距保持恒定。通过这种方式，工件和精加工工具之间的取决于振荡的摩擦力且由精加工工具与偏转轴线之间的间距定义的杠杆臂的乘积(也就是作用在偏转轴承上的弯曲力矩)也保持恒定。对于轴承单元的前述的配置来说，优选的是，在承载单元上设置有直线驱动装置，以用于使第一轴承部分能够沿着直线轨道移动。这实现了精加工工具保持器和精加工工具相对于工件的定位，而无需为此提供相应的机床侧的定位装置。在对相对于工件轴线偏心的工件周向面进行加工时，直线驱动装置不一同偏转，而是保持在恒定的空间位置上。特别优选的是，直线驱动装置作为用于调节挤压力的挤压装置，至少一个精加工工具以该挤压力朝着待被精加工的工件周向面挤压。对于这样的直线驱动装置的特别优选的示例是气动缸。也作为挤压装置起作用的直线驱动装置也可以同时作为定位装置使用并且提供挤压力。在对相对于工件轴线偏心的工件周向面进行加工时，气动缸也可以提供长度补偿运动。作为之前描述的配置的替代方案(其中，轴承单元的第一轴承部分以能够偏移的方式被支承在承载单元上，其中，第一轴承部分具有与第一轴承部分共同偏移的偏转轴承，其中在该偏转轴承上支承有轴承单元的能够相对于第一轴承部分偏转的第二轴承部分)，第一轴承部分能够围绕偏转轴线被偏转地支承在承载单元上，并且第二轴承部分能够被偏移地支承在第一轴承部分上。在这种情况下，直线驱动装置在第一轴承部分和第二轴承部分之间作用；直线驱动装置与第一轴承部分一同围绕偏转轴线偏转。该布置的优点在于，由直线驱动装置产生的挤压力总是能够以垂直于待被精加工的工件面的方式被引入。当精加工工具被设计成精加工带时，并且当在轴承单元上，尤其是在轴承单元的第二轴承部分上布置有用于储备新的精加工带的储备装置和/或用于收集用过的精加工带的收集装置时，根据本专利技术的周向面加工单元还能够被特别灵活地应用。通过这种方式，周向面加工单元也在供给精加工带的方面是自给自足的，并且不必与外部的精加工带管理系统的组件相协调。对于精加工工具被设计成精加工带的情况来说，特别优选的是，周向面加工装置具有精加工带驱动装置，且精加工带驱动装置被设计成牵拉驱动装置并且通过抽出用过的精加工带部分而为精加工工具保持器输送新的精加工带部分。通过这种方式能够提供具有特别简单的构造的精加工带驱动装置，其中精加工带能够以特别简单的方式保持“被牵拉”。尤其是有利的是，精加工保持器和精加工工具被设计成使得它们能够加工具有不同的直径的工件周向面。通过这种方式，根据本专利技术的周向面加工单元的应用领域再一次被扩展。在此，可以特别地采用申请人的EP2803445A1、DE102014200445A1或者DE102014213194A1公开的装置。尤其是，与前述的直径灵活的精加工工具保持器相关地，特别优选的是，还存在可选的精加工带存储装置，当精加工带不与工件接触时，精加工带存储装置存储精加工带的附加部分，并且当精加工带与工件接触时，精加工带存储装置释放精加工带的附加部分。因而，存储装置保持精加工带的附加部分，且当在与工件接触之前优选刚好被直线拉紧的精加工带要与精加工工具保持器的轮廓匹配时，该附加部分被释放。特别有利的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种周向面加工单元(10)，其用于通过至少一个精加工工具(64)对相对于工件轴线(116)偏心的工件周向面(72)进行精加工，其中，所述至少一个精加工工具(64)被保持在精加工工具保持器(60)上，并且其中，在对所述工件周向面(72)进行加工期间，所述精加工工具保持器(60)能够通过轴承单元(74)沿着所述工件周向面(72)的运动轨道(118)运动，其特征在于，所述周向面加工单元(10)具有振荡驱动装置(48)，所述振荡驱动装置在平行于所述工件轴线(116)的方向上振荡地驱动所述精加工工具保持器(60)。

【技术特征摘要】
2015.08.27 DE 102015216357.11.一种周向面加工单元(10)，其用于通过至少一个精加工工具(64)对相对于工件轴线(116)偏心的工件周向面(72)进行精加工，其中，所述至少一个精加工工具(64)被保持在精加工工具保持器(60)上，并且其中，在对所述工件周向面(72)进行加工期间，所述精加工工具保持器(60)能够通过轴承单元(74)沿着所述工件周向面(72)的运动轨道(118)运动，其特征在于，所述周向面加工单元(10)具有振荡驱动装置(48)，所述振荡驱动装置在平行于所述工件轴线(116)的方向上振荡地驱动所述精加工工具保持器(60)。2.根据权利要求1所述的周向面加工单元(10)，其特征在于，所述振荡驱动器(48)在所述轴承单元(74)与所述精加工工具保持器(60)之间作用。3.根据前述权利要求中任一项所述的周向面加工单元(10)，其特征在于，所述振荡驱动装置(48)包括偏心单元(56)。4.根据前述权利要求中任一项所述的周向面加工单元(10)，其特征在于，所述周向面加工单元(10)包括承载单元(12)，在所述承载单元上以能够偏移的方式支承所述轴承单元(74)的第一轴承部分(20)，其中，所述第一轴承部分(20)具有能够与所述第一轴承部分(20)共同地偏移的偏转轴承(36)，在所述偏转轴承(36)上支承所述轴承单元(74)的能够相对于所述第一轴承部分(20)偏转的第二轴承部分(40)，其中，所述振荡驱动装置(48)和所述精加工工具保持器(60)布置在所述第二轴承部分(40)上。5.根据权利要求4所述的周向面加工单元(10)，其特征在于，在所述承载单元(12)上布置有直线驱动装置(24)，通过所述直线驱动装置能够使所述第一轴承部分(20)沿着直线轨道(22)偏移。6.根据权利要求5所述的周向面加工单元(10)，其特征在于，所述直线驱动装置(24)用作用于调节挤压力的挤压装置，所述至少一个精加工工具(64)通过所述挤压装置朝着待被精加工的所述工件周向面(72)挤压。7.根据前述权利要求中任一项所述的周向面加工单元(10)，其特征在于，所述精加工工具(64)被设计为精加工带(66)，并且在所述轴承单元(74)上布置有用于储备新的精加工带的储备装置(82)和/或用于收集用过的精加工带的收集装置(86)。8.根据前述权利要求中任一项所述的周向面加工单元(10)，其特征在于，所述精加工工具(64)被设计为精加工带(66)，并且所述周向面加工单元(10)具有精加工带驱动装置(90)，所述精加工带驱动装置被设计为牵拉驱动装置，并通过抽出用过的精加工带部分来向精加工工具保持器(60)输送新的精加工带部分。9.根据前述权利要求中任一项所述的周向面加工单元(10)，其特征在于，所述精加工保持器(60)和所述精加工工具(64)被设计成使得它们能够加工具有不同直径的所述工件周向面(72，120)。10.根据前述权利要求中任一项所述的周向面加工单元(10)，其特征在于，所述精加工工具(64)被设计为精加工带...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克斯·斯特凡，西蒙·沃尔贝，奥利维尔·希尔德布兰德特，
申请(专利权)人：德国索菲纳有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE