DE102016001826B3

DE102016001826B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Ausgleichsgehäusen

Info

Publication number: DE102016001826B3
Application number: DE102016001826.7A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Lamer
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2036-02-18

Abstract

Dier Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Werkzeugmaschine zum Innenbearbeiten von Ausgleichsgehäusen (1) mit Haupt- und Querbohrungen (2, 3) in einer Werkzeugmaschine mit einer um eine Rotationsachse (9) antreibbaren Werkstückspindel (4) und mit einer Motorspindel (5) mit einem Aufnahmedorn (6) mit folgenden Verfahrenschritten: a) Selbsttätige Aufnahme des Ausgleichsgehäuses (1) durch die Werkstückspindel (4) mittels eines Spannmittels (7), wobei der Achsenschnittpunkt (8) der Haupt- und Querbohrungen (2, 3) zentrisch zur Rotationsachse (9) der Werkstückspindel (4) angeordnet wird, b) Positionieren mindestens eines Werkzeugs (10) durch eine Gehäuseöffnung (16) im Innern des Ausgleichsgehäuses (1), c) Auffädeln des mindestens einen Werkzeugs (10) auf den Aufnahmedorn (6), d) Bearbeiten der zur Motorspindelachse (11) konzentrischen Plansenkung (14) oder Kugelsenkung (15), wobei das Ausgleichsgehäuse (1) im Verfahrensschritt a) im Spannmittel (7) in einer Ebene parallel zur Rotationsachse (9) der Motorspindel (4) schwimmend aufgenommen wird, wobei im Verfahrensschritt c) eine Achse der Haupt- oder Querbohrung (2, 3) konzentrisch zur Rotationsachse (9) der Motorspindel (4) angeordnet wird und wobei das Ausgleichsgehäuse (1) in dieser Position im Spannmittel (7) arretiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Werkzeugmaschine zum Innenbearbeiten von Ausgleichsgehäusen, insbesondere das Ansenken der Haupt- und Querbohrungen gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 und Anspruch 4. Aus der DE 103 07 977 B4 ist ein Verfahren bekannt, wobei zur Bearbeitung der Innenseiten des Ausgleichsgehäuses Drehwerkzeuge durch die seitlichen Gehäuseöffnungen im Gehäuseinnern positioniert und auf einen Fräserdorn aufgefädelt werden. Dieser ist an einem Ende mit einer drehantreibbaren Werkzeugspindel verbunden wird am anderen Ende mit einer Pinole abgestützt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vereinfachtes Verfahren zur Innenbearbeitung von Ausgleichsgehäusen anzugeben. Es ist auch Aufgabe ein Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufzuzeigen. Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren nach Patentanspruch 1 und einer Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 4. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung stützt sich der Aufnahmedorn für die Werkzeuge in den Lagern der Haupt- oder Querbohrungen ab. Dadurch kann auf eine Abstützung am freien Ende des Aufnahmedorns verzichtet werden. Eine Stützpinole oder auch eine Gegendruckspindel können entfallen. Zum Ausgleich von Positionsungenauigkeiten sind im Spannmittel Fügelemente vorgesehen.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Es zeigen:
1: Ein Spannmittel mit Ausgleichsgehäuse, Motorspindel und Senkwerkzeug
2: die Bearbeitung der Kugelsenkungen
1 zeigt ausschnittsweise eine Werkstückspindel 4 mit einem Spannmittel 7, worin ein Ausgleichsgehäuse 1 aufgenommen ist. Dieses weist eine Hauptbohrung 2 und eine Querbohrung 3 auf. Auf der linken Innenseite des Ausgleichsgehäuses ist ein Werkzeug 10 zur Bearbeitung der Plansenkungen 14 dargestellt. Verfahrensgemäß wurde das Werkzeug 10 von einer nicht dargestellten Zuführeinrichtung durch eine Gehäuseöffnung 16 im Innern des Ausgleichsgehäuses 1 positioniert und anschließend auf einen Aufnahmedorn 6 aufgefädelt. Dabei wird das Ausgleichsgehäuse 1 zunächst über Fügemodule 13 schwimmend im Spannmittel 7 aufgenommen und nach dem hochgenauen Positionieren arretiert. Vorteilhaft wird das Ausgleichsgehäuse 1 mit seinen Lagern 12 in der Hauptbohrung 2 auf entsprechend angepassten Zentrierflächen auf dem Aufnahmedorn 6 fixiert. Der Aufnahmedorn 6 wird von einer Motorspindel 5 gehalten, die ortsfest an einem nicht dargestellten Maschinengestell angeordnet ist. Zum Auffädeln bewegt sich die Werkstückspindel 4 mit Spanmittel 7, Ausgleichsgehäuse 1 und Werkzeug 10 entlang einer Hauptachse des Maschinenkoordinatensystems (X-Achse). Die zum Ausgleich von Positionsungenauigkeiten verwendeten Fügemodule 13 sind in der Lage in gewissem Rahmen Winkelfehler oder laterale Fehler auszugleichen und können nach erfolgtem Ausgleich arretiert werden. Sie sind beispielsweise in der DE 42 07 998 A1 beschrieben. Nach Fertigstellen der ersten Plansenkung 14 bewegt sich die Werkstückspindel 4 nach links, so dass auch die zweite Plansenkung 14 auf der gegenüberliegenden Gehäuseseite bearbeitet werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung können sowohl die Plansenkungen 14 als auch die Kugelsenkungen 15 in einer Aufspannung bearbeitet werden. Anders als in der Darstellung in 1 werden die Ausgleichsgehäuse 1 um eine horizontale Achse um 90° gedreht eingespannt, so dass die Gehäuseöffnungen 16 zum Spannmittel 7 bzw. nach unten gerichtet sind. Die Werkzeuge 10 werden dann von der Unterseite her im Gehäuseinnern platziert. Nach Fertigstellen der Plansenkungen 14 bewegt sich die Werkstückspindel 4 nach rechts. Dabei fädelt sie das Werkzeug 10 wieder aus und der Aufnahmedorn 6 wird aus dem Gehäuseinnern entfernt. Dann wird die Bearbeitungsrichtung durch Drehen der Werkstückspindel 4 um eine Rotationsachse 9 um 90° geändert und das Werkzeug 10 zur Bearbeitung der Kugelsenkungen 15 eingefädelt. Bei Haupt- und Querbohrungen 2, 3 mit unterschiedlichen Durchmessern werden in der Motorspindel 5 Aufnahmedorne 6 mit entsprechend angepassten Zentrierflächen eingesetzt.
2 zeigt die Bearbeitung der Kugelsenkungen 15. Der Bewegungsablauf erfolgt analog zu den Ausführungen für 1. Durch die Abstützung des Aufnahmedorns direkt in den Lagern 12 der Haupt- und Querbohrung 2, 3 ist eine hochpräzise Bearbeitung der Plan- und Kugelsenkungen 14, 15 möglich und die im Stand der Technik verbreiteten Gegendruckspindeln oder Stützpinolen können entfallen.
Bezugszeichenliste

1: Ausgleichsgehäuse
2: Hauptbohrung
3: Querbohrung
4: Werkstückspindel
5: Motorspindel
6: Aufnahmedorn
7: Spannmittel
8: Achsenschnittpunkt
9: Rotationsachse
10: Werkzeug
11: Motorspindelachse
12: Lager
13: Fügemodul
14: Plansenkung
15: Kugelsenkung
16: Gehäuseöffnung

Claims

Verfahren zum Innenbearbeiten von Ausgleichsgehäusen (1) mit Haupt- und Querbohrungen (2, 3) in einer Werkzeugmaschine mit einer um eine Rotationsachse (9) antreibbaren Werkstückspindel (4) und mit einer Motorspindel (5) mit einem Aufnahmedorn (6) mit folgenden Verfahrenschritten: a) Selbsttätige Aufnahme des Ausgleichsgehäuses (1) durch die Werkstückspindel (4) mittels eines Spannmittels (7), wobei der Achsenschnittpunkt (8) der Haupt- und Querbohrungen (2, 3) zentrisch zur Rotationsachse (9) der Werkstückspindel (4) angeordnet wird, b) Positionieren mindestens eines Werkzeugs (10) durch eine Gehäuseöffnung (16) im Innern des Ausgleichsgehäuses (1), c) Auffädeln des mindestens einen Werkzeugs (10) auf den Aufnahmedorn (6), d) Bearbeiten der zur Motorspindelachse (11) konzentrischen Plansenkung (14) oder Kugelsenkung (15), dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgehäuse (1) im Verfahrensschritt a) im Spannmittel (7) in einer Ebene parallel zur Rotationsachse (9) der Motorspindel (4) schwimmend aufgenommen wird, dass im Verfahrensschritt c) eine Achse der Haupt- oder Querbohrung (2, 3) konzentrisch zur Motorspindelachse (11) angeordnet wird und dass das Ausgleichsgehäuse (1) in dieser Position im Spannmittel (7) arretiert wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt- oder Querbohrungen (2, 3) jeweils mit ihren Lagern (12) auf dem Aufnahmedorn (6) konzentrisch zur Motorspindelachse (11) angeordnet werden.
Verfahren nach Patentanspruch 2, wobei sowohl die Plansenkung (14) als auch die Kugelsenkung (15) in einer Aufspannung bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfahrensschritt d) folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: e) Entfernen des Werkzeugs (10) und des Aufnahmedorns (6) aus dem Ausgleichsgehäuse (1), f) Ändern der Bearbeitungsrichtung durch Drehen der Werkstückspindel (4) um die Rotationsachse (9), g) Auffädeln eines Werkzeugs (10) auf den Aufnahmedorn (6), h) Wiederholen des Verfahrensschritts d)
Werkzeugmaschine zum Innenbearbeiten von Ausgleichsgehäusen (1) mit Haupt- und Querbohrungen (2, 3) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, mit einer Werkstückspindel (4) zum Greifen, Spannen, Transportieren, Positionieren und Ablegen von Ausgleichsgehäusen (1), mit einem Spannmittel (7) und einer Motorspindel (5) mit einem Aufnahmedorn (6) zum Auffädeln von Werkzeugen (10), wobei die Werkstückspindel (4) um eine Rotationsachse (9) rotatorisch antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (7) wenigstens ein Fügemodul (13) aufweist und dass das Ausgleichsgehäuse (1) in einer Ebene parallel zur Rotationsachse (9) schwimmend aufnehmbar ist.
Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das schwimmend aufgenommene Ausgleichsgehäuse (1) nach dem Ausgleich von Positionsungenauigkeiten im Spannmittel (7) arretierbar ist.
Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmedorn (6) an die Durchmesser der Lager (12) in den Haupt- oder Querbohrungen (2, 3) angepasste Zentrierflächen aufweist.