DE10009980C1 - Vorrichtung zur Finishbearbeitung von Wellen, insbesondere Kurbel- und Nockenwellen - Google Patents
Vorrichtung zur Finishbearbeitung von Wellen, insbesondere Kurbel- und NockenwellenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Finishbearbeitung von Wellen, insbesondere von Kurbel- und Nockenwellen, mit einem Träger (1), mindestens einem Andrückschuh (2) und einer Linearführung (3) des Andrückschuhs (2). Die Linearführung (3) des Andrückschuhs bildet mit einer Querführung (4) des die Linearführung tragenden Bauteils ein Kreuzführungssystem, welches der Umlaufbewegung des um seine Wellenachse rotierenden Werkstückes (5) folgt. Die Querführung (4) besteht aus einem an dem Träger (1) geführten Hauptschlitten (6), der radial zur Rotationsachse des Werkstückes (5) ausgerichtet ist und werkstückseitig einen gabelförmigen Kopf (7) aufweist. Die Führungsschiene (8) für die Linearführung (3) des Andrückschuhs (2) ist rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Querführung zwischen die Schenkel des gabelförmigen Kopfes (7) eingespannt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Finishbearbei
tung von Wellen, insbesondere von Kurbel- und Nockenwellen,
mit
einem Träger,
mindestens einem Andrückschuh und
einer Linearführung des Andrückschuhs,
wobei die Linearführung des Andrückschuhs mit einer Quer führung des die Linearführung tragenden Bauteils ein Kreuz führungssystem bildet, welches der Umlaufbewegung des um seine Rotationsachse rotierenden Werkstückes folgt.
einem Träger,
mindestens einem Andrückschuh und
einer Linearführung des Andrückschuhs,
wobei die Linearführung des Andrückschuhs mit einer Quer führung des die Linearführung tragenden Bauteils ein Kreuz führungssystem bildet, welches der Umlaufbewegung des um seine Rotationsachse rotierenden Werkstückes folgt.
Eine Vorrichtung des beschriebenen Aufbaus und der be
schriebenen Zweckbestimmung ist aus DE 196 07 776 A1
bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist zwei Andrückschuhe
auf, die jeweils an einem Arm in Linearführungen beweglich
angeordnet sind. Die Arme ihrerseits sind an einem
portalartigen Querträger geführt und durch eine elektro
mechanische oder hydraulische Spanneinrichtung, mit der die
Andruckkraft für die Finishbearbeitung erzeugt werden kann,
untereinander verbunden. Die mit vier Führungen ausge
bildete Vorrichtung ist konstruktiv aufwendig. Durch die
konstruktionsbedingte große Länge der Arme und deren
endseitige Führung an einem Querträger, besitzt die Vor
richtung nur eine verhältnismäßig geringe Steifigkeit, die
zudem in Abhängigkeit von der Position der Andrückschuhe
auf den Armen noch veränderlich ist. Durch die unzu
reichende Steifigkeit können Bearbeitungsfehler bei der
Finishbearbeitung auftreten. Ferner ergeben sich beim Be-
und Entladen eines Werkstückes Schwierigkeiten, da sich die
Andrückschuhe in Längsrichtung der Arme gegeneinander ver
schieben können. Es sind aufwendige, sehr präzise arbei
tende Positioniereinrichtungen erforderlich, damit die An
drückschuhe während eines Werkstückwechsels definierte
Positionen einnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte und
im Aufbau einfache Vorrichtung mit wenigen Bewegungskompo
nenten zur Finishbearbeitung von Wellen anzugeben, die sich
aufgrund ihrer Konstruktion durch eine hohe, unveränder
liche Steifigkeit auszeichnet.
Ausgehend von einer Vorrichtung des eingangs beschriebenen
Aufbaus wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass die Querführung aus einem an dem Träger geführten
Hauptschlitten besteht, der radial zur Rotationsachse des
Werkstückes ausgerichtet ist und werkstückseitig einen ga
belförmigen Kopf aufweist, und dass die Führungsschiene für
die Linearführung des Andrückschuhs rechtwinklig zur Bewe
gungsrichtung der Querführung zwischen die Schenkel des
gabelförmigen Kopfes eingesetzt ist.
Bei der Werkstückbear
beitung ist die Führung des Hauptschlittens frei von Biege
momenten, so dass eine leichtgängige und präzise Führung
der Querführung gewährleistet ist. Vorzugsweise sind an der
Führungsschiene zwei Andrückschuhe beweglich geführt, deren
Arbeitsflächen das Werkstück umgreifen. Die Arbeitsflächen
können mit Honsteinen
bestückt oder für den Betrieb mit einem Finishband
ausgelegt sein. Zur Erzeugung des für die Finishbearbeitung
erforderlichen Druckes können die Andrückschuhe durch eine
elektromechanische, hydraulische oder pneumatische Spann
einrichtung miteinander verbunden sein. Der Stellweg der
Spanneinrichtung ist zweckmäßig so eingerichtet, dass die
Andrückschuhe zum Be- und Entladen eines Werkstückes weit
auseinander gefahren werden können.
Die Andrückschuhe sind als vorkragende Bauteile ausgebildet
und weisen an ihrem rückwärtigen Ende einen, an der Füh
rungsschiene geführten Schlitten sowie an ihrem vor
stehenden Ende eine das Werkstück bogenförmig umgreifende
Arbeitsfläche auf.
Es versteht sich, dass bei der Bearbeitung der Haupt- und
Hublager einer Kurbelwelle oder bei Bearbeitung einer
Nockenwelle eine Mehrzahl der beschriebenen Vorrichtungen
in Werkstücklängsrichtung nebeneinander angeordnet sind.
Nach der Finishbearbeitung eines Werkstückes werden die An
drückschuhe in Öffnungsstellungen bewegt und das Werkstück
entnommen. Das Einlegen eines neuen Werkstückes kann er
heblich vereinfacht werden, wenn die Hauptschlitten der
nebeneinander angeordneten Vorrichtungen ihre Positionen
exakt beibehalten. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der
Erfindung weist der Hauptschlitten daher ein rückwärtiges
über den Träger vorstehendes Ende auf, das arretierbar ist,
wenn das Werkstück nicht bearbeitet wird. Vorzugsweise ist
dem rückwärtigen Ende eine Positioniervorrichtung sowie
eine Klemmvorrichtung zugeordnet und weist das rückwärtige
Ende ein Profil auf, welches mit der Positioniervorrichtung
zusammenwirkt. Bei einer Betätigung der Positioniervorrich
tung nimmt der Hauptschlitten eine durch das Profil des
rückwärtigen Endes vorgegebene Stellung ein. Bei einer
Betätigung der Klemmvorrichtung ist das rückwärtige Ende
ferner in beliebigen Stellungen fixierbar.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es
zeigen schematisch
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Finishbearbeitung von Hub
lagern einer Kurbelwelle,
Fig. 2 eine am rückwärtigen Ende der Vorrichtung ange
ordnete Positionier- und Klemmeinrichtung.
Zum grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung gehören ein
Träger 1, mindestens ein Andrückschuh 2 und eine
Linearführung 3 des Andrückschuhs 2. Die Linearführung 3
des Andrückschuhs 2 bildet mit einer Querführung 4 des die
Linearführung tragenden Bauteils ein Kreuzführungssystem,
welches der Umlaufbewegung des um seine Rotationsachse
rotierenden Werkstückes 5 folgt. Mehrere der dargestellten
Vorrichtungen sind bei der Finishbearbeitung einer
Kurbelwelle in Werkstücklängsrichtung nebeneinander
angeordnet. Der Rotationsantrieb für das Werkstück und ein
üblicherweise ebenfalls vorgesehener Axial-
Oszillationsantrieb für axiale Relativbewegungen zwischen
Werkstück 5 und den Andrückschuhen 2 sind nicht
dargestellt.
Die Querführung 4 besteht aus einem an dem Träger 1
geführten Hauptschlitten 6, der werkstückseitig einen
gabelförmigen Kopf 7 aufweist. Die Führungsschiene 8 für
die Linearführung 3 der Andrückschuhe 2 ist zwischen die
Schenkel des gabelförmigen Kopfes 7 eingesetzt, wobei die
Führungsflächen durch eine bewegliche Abdeckung, z. B.
durch einen Faltenbalg, geschützt werden können. An der
Führungsschiene 8 sind zwei Andrückschuhe 2 beweglich
geführt, deren Arbeitsflächen das Werkstück 5 umgreifen.
Die Arbeitsflächen können mit Honsteinen bestückt oder für
den Betrieb eines Finishbandes ausgelegt sein. Die
Andrückschuhe 2 sind untereinander durch eine Spann
einrichtung 9 miteinander verbunden. Im Ausführungsbeispiel
ist eine hydraulische Spanneinrichtung 9 angedeutet. Die
Spanneinrichtung 9 kann aber ebenso gut als
elektromechanische oder pneumatische Einrichtung ausgeführt
werden.
Der Hauptschlitten 6 ist radial zur Wellenachse des Werk
stückes 5 ausgerichtet. Die bei einer Umlaufbewegung des
Werkstückes ausgeführten Stellbewegungen des Haupt
schlittens 6 sowie der Andrückschuhe 2 sind in Fig. 1 durch
strichpunktierte Linien angedeutet.
Die Andrückschuhe 2 sind als vorkragende Bauteile
ausgebildet und weisen an ihrem rückwärtigen Ende einen an
der Führungsschiene geführten Schlitten 10 sowie an ihrem
vorstehenden Ende eine das Werkstück bogenförmig
umgreifende Arbeitsfläche auf.
Der Hauptschlitten 6 weist ein rückwärtiges, über den
Träger vorstehendes Ende 11 auf, das mit einer in Fig. 2
dargestellten Einrichtung positionierbar und arretierbar
ist, wenn das Werkstück nicht bearbeitet wird. Die in
Fig. 2 dargestellte Einrichtung umfasst eine Positionier
vorrichtung 12 sowie eine Klemmvorrichtung 13.
Die Positioniervorrichtung 12 wirkt mit einem Profil 14 des
rückwärtigen Endes 11 zusammen. Durch Betätigung der
Positioniervorrichtung 12 ist der Hauptschlitten 6 in eine
durch das Profil 14 vorgegebene Stellung bewegbar. Wenn die
Vorrichtung zur Finishbearbeitung erstmals mit einem neuen
Werkstück 5 beschickt wird, werden alle Hauptschlitten 6
mit Hilfe ihrer zugeordneten Positioniervorrichtung 12 in
eine durch das Profil 14 vorgegebene Mittellage gebracht.
Bei weit auseinander gefahrenen Andrückschuhen 2 wird das
Werkstück 5 z. B. eine Kurbelwelle, in die Vorrichtung
eingelegt. Zunächst erfolgt die Einspannung der in der
Rotationsachse liegenden Hauptlagerflächen des Werkstückes.
Nacheinander werden dann die zu bearbeitenden
Hublagerflächen des Werkstückes in die Positionen "12 Uhr"
oder "6 Uhr" gebracht und die zugeordneten Andrückschuhe 2
an die zu bearbeitende Hublagerfläche angelegt. Sobald die
Andrückschuhe 2 an der zu bearbeitenden Hublagerfläche
anliegen, wird die Positioniervorrichtung 12 gelöst, so
dass der Hauptschlitten 6 frei beweglich ist. Die Vorgänge
werden wiederholt, bis alle Andrückschuhe 2 an den zu
bearbeitenden Hublagerflächen anliegen. Damit ist das
sogenannte "Teach in" abgeschlossen und kann mit einer
Serienproduktion begonnen werden.
Nach erfolgter Finishbearbeitung eines ersten Werkstückes
wird die bearbeitete Kurbelwelle in einer vorher bestimmten
Winkellage positioniert. Bevor das bearbeitete Werkstück 5
entnommen wird, werden die Hauptschlitten 6 durch die zuge
ordneten Klemmvorrichtungen 13 in den durch die Winkellage
des Werkstückes bestimmten Positionen fixiert. Nunmehr kann
das bearbeitete Werkstück 5 entnommen und im Rahmen der
Serienproduktion ein neues Werkstück zur Bearbeitung
eingelegt werden.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Finishbearbeitung von Wellen,
insbesondere von Kurbel- und Nockenwellen, mit
einem Träger (1),
mindestens einem Andrückschuh (2) und
einer Linearführung (3) des Andrückschuhs (2),
wobei die Linearführung (3) des Andrückschuhs (2) mit einer Querführung (4) des die Linearführung (3) tragenden Bau teils ein Kreuzführungssystem bildet, welches der Umlaufbe wegung des um seine Rotationsachse rotierenden Werkstückes (5) folgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Querführung (4) aus einem an dem Träger (1) geführten Hauptschlitten (6) besteht, der radial zur Rotationsachse des Werkstückes (5) ausgerichtet ist und werkstückseitig einen gabelförmigen Kopf (7) aufweist, und dass die Füh rungsschiene (8) für die Linearführung (3) des Andrück schuhs (2) rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Querfüh rung (4) zwischen die Schenkel des gabelförmigen Kopfes (7) eingesetzt ist.
einem Träger (1),
mindestens einem Andrückschuh (2) und
einer Linearführung (3) des Andrückschuhs (2),
wobei die Linearführung (3) des Andrückschuhs (2) mit einer Querführung (4) des die Linearführung (3) tragenden Bau teils ein Kreuzführungssystem bildet, welches der Umlaufbe wegung des um seine Rotationsachse rotierenden Werkstückes (5) folgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Querführung (4) aus einem an dem Träger (1) geführten Hauptschlitten (6) besteht, der radial zur Rotationsachse des Werkstückes (5) ausgerichtet ist und werkstückseitig einen gabelförmigen Kopf (7) aufweist, und dass die Füh rungsschiene (8) für die Linearführung (3) des Andrück schuhs (2) rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Querfüh rung (4) zwischen die Schenkel des gabelförmigen Kopfes (7) eingesetzt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass an der Führungsschiene (8) zwei Andrückschuhe (2)
beweglich geführt sind, deren Arbeitsflächen das Werkstück
(5) umgreifen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Andrückschuhe (2) durch eine elektromechanische,
hydraulische oder pneumatische Spanneinrichtung (9) mitein
ander verbunden sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Andrückschuhe (2) als vorkragende
Bauteile ausgebildet sind und an ihrem rückwärtigen Ende
einen an der Führungsschiene (8) geführten Schlitten (10)
sowie an ihrem vorstehenden Ende eine das Werkstück (5)
bogenförmig umgreifende Arbeitsfläche aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der Hauptschlitten (6) ein rück
wärtiges über den Träger (1) vorstehendes Ende (11)
aufweist, das arretierbar ist, wenn das Werkstück (5) nicht
bearbeitet wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass dem rückwärtigen Ende (11) eine Positioniervorrichtung
(12) und eine Klemmvorrichtung (13) zugeordnet ist, wobei
das rückwärtige Ende (11) ein Profil (14) aufweist, welches
mit der Positioniervorrichtung (12) zusammenwirkt und bei
einer Betätigung der Positioniervorrichtung (12) eine durch
das Profil (14) vorgegebene Stellung einnimmt und wobei das
rückwärtige Ende (11) bei Betätigung der Klemmvorrichtung
(13) in beliebigen Stellungen fixierbar ist.
Priority Applications (2)
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DE10009980A DE10009980C1 (de) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | Vorrichtung zur Finishbearbeitung von Wellen, insbesondere Kurbel- und Nockenwellen |
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