EP3083137B1

EP3083137B1 - Verfahren und schleifmaschine zum messen und erzeugen einer aussensollkontur eines werkstückes durch schleifen

Info

Publication number: EP3083137B1
Application number: EP14820837.4A
Authority: EP
Inventors: Erwin Junker
Original assignee: Erwin Junker Grinding Technology AS
Current assignee: Erwin Junker Grinding Technology AS
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2034-12-18
Also published as: BR112016011005B1; JP2017501895A; KR102265597B1; BR112016011005A2; EP3083137A2; CN105873725B; CN105873725A; KR20160100985A; US20160311077A1; WO2015091800A2; DE102013226733B4; RU2678349C1; DE102013226733A1; ES2655522T3; RU2016129362A; JP6333391B2; US11260501B2; WO2015091800A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen und Erzeugen einer Außen-Kontur zumindest eines Bereichs eines Werkstückes durch Schleifen sowie eine Schleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens.
In-Prozess-Messungen für das kontinuierliche Messen von Werkstücksbereichen direkt während der Bearbeitung, d.h. insbesondere auch während des Schleifens, bei einer entsprechenden adaptiven Steuerung des Schleifprozesses in Abhängigkeit von den aktuellen gemessenen Werkstücksabmessungen sind bekannt. Insbesondere bei der Schleifbearbeitung von Wellenteilen und dabei insbesondere von Lagerstellen an Kurbelwellen werden Messvorrichtungen beispielsweise der Firmen Marposs S.p.A. oder auch JENOPTIK Industrial Metrology Germany GmbH eingesetzt. Aus der WO 01/66306 A1 , die den nächstliegenden Stand der Technik zum Gegenstand der Ansprüche 1 und 13 darstellt, ist ein Verfahren zum Messen und Erzeugen einer Außen-Sollkontur (r(p)) zumindest eines Bereichs eines Werkstückes, insbesondere einer Kurbelwelle bekannt, wobei hinsichtlich Abmessungen und Form durch Längs-Schleifen oder Einstechschleifen mittels einer Schleifscheibe auf einem Schleifzentrum mit CNC-Steuerung für deren relative zur Längserstreckung eines zu schleifenden Werkstückbereiches rechtwinklig gerichtete X-Achse, bei welchem eine tatsächliche Kontur am Werkstück gemessen wird; die Messwerte an die CNC-Steuerung übertragen werden und die CNC-Steuerung derart gesteuert wird, dass gegebenenfalls vorhandene Abweichungen von der Sollkontur korrigiert werden und die Sollkontur des jeweiligen Werkstückbereiches auf Basis der für die jeweiligen Messebenen eines Werkstückbereichs erfassten Messwerte adaptiv geschliffen wird.
So ist aus DE 694 13 041 T2 ein Messaufnehmer der Firma Marposs S.p.A. zur Kontrolle von linearen Größen bekannt. Das zum Messen von Innendurchmessern von Bohrungen wie auch von Außendurchmessern bekannte Messgerät weist einen beweglichen Fühler in Form eines kugelförmigen Elementes auf, wobei ein zusätzliches Element vorgesehen ist, das Auslenkungen an das kugelförmige Element überträgt. Dabei wird das Werkstück bezüglich seines Durchmessers in einem Kontaktbereich an der Außen- oder an der Innenfläche vermessen, welche im Wesentlichen in einer Ebene rechtwinklig zur Längsrichtung des zu messenden Bauteils liegt. Bei dem bekannten Messgerät ist das kugelförmige Element in Kontakt mit einer Anschlagfläche, auf welcher es in Schrägrichtung bewegbar ist, wobei die Anschlagfläche im Querschnitt konkav ausgebildet ist, was als Sitz für das kugelförmige Element dient und dieses in der Schrägrichtung führt. Die Messebene des jeweiligen zu messenden Durchmessers wird als Bezugslage definiert.
Des Weiteren ist in DE 33 36 072 C2 eine Tasteinrichtung zum Messen linearer Dimensionen beschrieben, welche ebenfalls von der Firma Marposs S.p.A. angemeldet worden ist. Auch hier erfolgt die Messung mit den bekannten Tastköpfen für Außenabmessungen wie auch für Innenabmessungen in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des zu vermessenden fertigbearbeiteten Werkstückabschnittes. Eine Vermessung von Formabweichungen wie beispielsweise Rundheitsfehler ist nicht beschrieben.
In dem Prospekt MOVOLINE In-Prozess-Messtechnik der Firma Jenoptik ist In-Prozess-Messtechnik zur Vermessung der größeren Abmessungen bearbeiteter Werkstückbereiche einschließlich der kontinuierlichen Messung dieser Abmessungen zur adaptiven Steuerung des Schleifprozesses in Abhängigkeit von den gemessenen Werkstückparametern sowie auch der optionale Einsatz dieser Messvorrichtungen zur Kontrolle der Rundheit beschrieben, wobei letztere am Ende des Bearbeitsprozesses gemessen wird (siehe dort die Messsysteme DF500 bzw. DF700, Seite 15). Bei diesem bekannten Messsystem ist ebenfalls beschrieben, zur Bestimmung von Außendurchmessern mit zwei Messköpfen im Sinne einer In-Prozess-Messung zu arbeiten. Die Formabmessungen werden jedoch auch hier nach Beendigung des Schleifens oder eines Schleifprozessschrittes vorgenommen, nicht jedoch zur adaptiven Steuerung verwendet.
Für die insbesondere in der Schleifindustrie ständig steigenden Anforderungen an die Genauigkeit beispielsweise bei der Fertigung von Kurbelwellen einschließlich deren Lager ist es nicht mehr nur erforderlich, höchst genau auf die Erzielung der erforderlichen Sollabmessungen in möglichst kleinem Toleranzbereich zu achten, es ist vielmehr erforderlich, Formabweichungen beispielsweise der Rundheit des zu schleifenden Werkstückbereichs, insbesondere einer Lagerstelle einer zentrischen Lagerung einer Kurbelwelle, zu minimieren. Diese Forderung besteht vor allem bei der Herstellung von hochgenauen Wellenabschnitten.
Bei den zuvor beschriebenen bekannten technischen Ausführungen besteht das Problem, dass die Messungen insbesondere der Durchmesser der zu schleifenden Werkstückbereiche vorzugsweise stets in der Mitte der Schleifscheibe stattfinden, was etwa auch der Mitte der zu schleifenden Lagerstelle bzw. des Werkstückbereiches entspricht. Der Ort der Messung an einer bestimmten Stelle wird als Messspur bezeichnet, d.h. in dem beschriebenen Fall befindet sich die Messspur in axialer Richtung, über die Schleifscheibenbreite gesehen, in der Mitte der Schleifscheibe. Wenn beispielsweise Schmierbohrungen im Schleifbereich oder der Einsatz von Lünetten beim Schleifen vorgesehen ist, wird die Messspur auch außermittig angeordnet, d.h. es wird außermittig gemessen.
Wenn bei den bekannten Systemen ein Vermessen der Rundheit bzw. der Rundheitsfehler nach dem Schleifen durchgeführt wird, so kann jedenfalls auf das aktuelle Werkstück kein Einfluss mehr genommen werden. Die bekannten beschriebenen Messsysteme liefern keine ausreichend genauen Messergebnisse, auf deren Basis man höchstgenaue Schleifergebnisse erzielen könnte, wenn ein zu schleifender Werkstückbereich von der Zylindrizität abweicht oder wenn bewusst dieser Bereich konisch oder ballig oder konkav zu schleifen ist, da die Erfassung der Messwerte nur in einer Messspur erfolgt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren und eine Schleifmaschine zu schaffen, mittels welcher im Wege einer In-Prozess-Messung sowohl die Abmessungen als auch die Form eines zu schleifenden Werkstückes während des Schleifens erfasst und die Sollform auf Basis dieser erfassten Messwerte adaptiv korrigiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Schleifmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 13 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß wird mit dem Verfahren eine Außen-Sollkontur zumindest eines Bereiches eines Werkstückes, insbesondere einer Kurbelwelle, hinsichtlich von Abmessungen und Form vermessen und ebenfalls hinsichtlich von Abmessungen und Form durch Längs- oder Einstechschleifen mittels einer Schleifscheibe auf einem Schleifzentrum mit CNC-Steuerung erzeugt. Dabei wird zunächst eine tatsächliche Kontur am Werkstück bzw. Werkstückbereich gemessen. Die Messwerte der Abmessungen und der Form, und zwar in zumindest zwei voneinander beabstandeten, sich quer zur Längserstreckung des jeweiligen Werkstückbereiches erstreckenden, im Schleifscheibeneingriffsbereich befindlichen Messebenen werden mittels einer Messeinrichtung erfasst. Die zumindest zwei Messebenen werden durch eine Relativbewegung zwischen dem Werkstückbereich und der Messeinrichtung in Z-Achsenrichtung relativ zu der Bewegung der Schleifscheibe in Richtung ihrer Z-Achse erzeugt. Das bedeutet, dass einerseits die Messeinrichtung in axialer Richtung der Längserstreckung des zu schleifenden Werkstückbereiches an diesem bewegbar ist, und zwar bei feststehender Schleifscheibe, dass es jedoch andererseits auch möglich ist, dass die Messeinrichtung feststeht und das Werkstück relativ zur Messeinrichtung bewegt wird. Die Schleifscheibe selbst kann dabei in Z-Achsrichtung längs des zu schleifenden Werkstückbereichs bewegt werden; es ist jedoch auch möglich, eine Schleifscheibe mit einer Breite einzusetzen, dass der gesamte zu schleifende Werkstückbereich im Sinne eines Einstechschleifens ohne Bewegung der Schleifscheibe in ihrer Z-Achsrichtung geschliffen werden kann. Die Messwerte der Abmessungen und der Form des geschliffenen Werkstückbereiches an den zumindest zwei Messebenen werden an die CNC-Steuerung übertragen. Die CNC-Steuerung wird auf Basis dieser Messwerte derart gesteuert, dass gegebenenfalls vorhandene Abweichungen von der Sollkontur, und zwar hinsichtlich Abmessung und Form, korrigiert werden und die Solkontur des jeweiligen Werkstückbereichs auf Basis der für die jeweiligen Messebenen eines Werkstückbereichs erfassten Messwerte adaptiv geschliffen wird. Unter adaptivem Schleifen soll hier verstanden werden, dass im Sinne einer In-Prozess-Messung sowohl die Abmessungen als auch die Form des zu schleifenden Werkstückbereichs permanent oder in Intervallen gemessen und in die Steuereinrichtung eingegeben werden, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie auf Basis dieser Messwerte sowohl hinsichtlich der Abmessungen als auch hinsichtlich der Form wie beispielsweise Rundheit des zu schleifenden Werkstückabschnittes adaptiv zustellbar ist. Damit wird gewährleistet, dass die Qualität des zu schleifenden Werkstückbereiches hinsichtlich Abmessungen und auch Form, insbesondere Rundheit, signifikant besser ist als die, welche mit den bekannten Schleif- und Messverfahren hergestellt werden können.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also die Messspur während des Schleifens in axialer Richtung über die Schleifscheibenbreite verstellt, so dass die gesamte Außenkontur während des Schleifens erfasst und die dieser entsprechenden Messwerte in die Steuereinrichtung für die Zustellung der Schleifscheibe eingegeben werden können, so dass also auch die Formabweichungen permanent korrigiert werden können, d.h. automatisch kompensiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vor allem auch beim Pendelhubschleifen anwendbar, welches zum Schleifen von insbesondere den Hublagern einer Kurbelwelle angewendet wird. Das Schleifen der Hublager ist nun erstmals im Rahmen einer In-Prozess-Messung hinsichtlich der Durchmesser wie auch der Form der Lager wie auch hinsichtlich von Formtoleranzen wie auch der Form beispielsweise Zylindrizität, Konizität oder Abweichungen davon oder eine ballige oder konkave Form des jeweiligen Lagerzapfens, und zwar gemessen über die Lagerbreite durchführbar. Zum Erzielen der höchst genauen Sollkontur wird auch beim Schleifen der Hublager ein auf Basis der ermittelten Messwerte in mehreren Messspuren realisiertes adaptives Schleifen angewendet.
Bei einer vorzugsweisen Ausgestaltung, bei welcher die Messeinrichtung sich in Z-Achsen-Richtung relativ zum schleifenden Werkstück bewegt, wird also die Messvorrichtung in Bezug auf die Breite der Schleifscheibe, d.h. in Bezug auf die geometrische Längsachse des zu schleifenden Werkstückes, automatisch verfahren. Die Anzahl der zu vermessenden Messspuren bzw. Messebenen am zu schleifenden Werkstück richtet sich nach der erforderlichen Genauigkeit und auch nach der Sollform der zu vermessenden Außenkontur.
Vorzugsweise wird die Abweichung der Form wie Rundheit, Zylindrizität, Konizität, Balligkeit und/oder Konkavität durch zwei am Werkstückbereich am weitesten beabstandete Messebenen vermessen, und weiter vorzugsweise werden die Messebenen über den gesamten Messbereich stufenlos eingestellt. Dies hat den Vorteil, dass für jede beliebige Messaufgabe und für jede beliebige Sollkontur die Anzahl der zu messenden Messebenen bzw. deren Abstand zueinander beliebig festgelegt werden kann. Zur zuverlässigen Ermittlung der Balligkeit oder Konkavität an Wellenabschnitten werden zumindest Messungen in drei Messebenen vorgesehen.
Weiter vorzugsweise ist die Messvorrichtung auf dem Schleifspindelstock relativ zu diesem in X-Richtung ortsfest und relativ zu diesem in Z-Richtung verfahrbar angeordnet und der Schleifspindelstock in Z-Achsrichtung verfahrbar, so dass auch hierbei die jeweils gewünschten Messebenen bzw. Messspuren individuell und stufenlos je nach Genauigkeit und zu schleifender Soll-Außenkontur eingestellt werden können.
Vorzugsweise erfolgt die Bewegung der Messvorrichtung mittels eines elektrischen Antriebs, welcher vorzugsweise frei programmierbar gesteuert wird. Mit einer frei programmierbaren Steuerung erhält die Messvorrichtung und damit die Flexibilität des erfindungsgemäßen Verfahrens einen hohen Freiheitsgrad und bildet die Grundlage für die Anwendung an unterschiedlichsten zu schleifenden Außen-Sollkonturen.
Vorzugsweise ist es jedoch auch möglich, dass die Messvorrichtung in Z-Richtung hydraulisch oder pneumatisch bewegt wird. Der Einsatz einer hydraulischen oder pneumatischen Antriebsvorrichtung für die Bewegung der Messvorrichtung oder des Einsatzes eines frei progammierbaren elektrischen Antriebes richtet sich nach dem jeweiligen Einsatzzweck und nach dem anzustrebenden Kostenrahmen für die Maschine, auf welcher das erfindungsgemäße Verfahren realisiert wird.
Vorzugsweise wird, wie es bei In-Prozess-Messungen der Fall ist, während des Schleifens gemessen. Vorzugsweise erfolgt dieses In-Prozess-Messen während des Schlichtschleifens. Es ist jedoch auch möglich, dass zum Zwecke des Messens der Schleifscheibenvorschub unterbrochen wird und nach erfolgtem Messen der Schleifprozess fortgeführt wird, wobei die Schleifscheibe so lange in ihrer Halteposition verbleibt, bis der Messvorgang abgeschlossen ist. Weiter ist es möglich, dass die Messwerte in den zumindest zwei Messebenen erst nach dem Fertigschleifen erfasst werden und die gemessene Kontur des Werkstückes insgesamt ausgewertet wird und die Ergebnisse beim Schleifen des nächsten Werkstückes dann gegebenenfalls mit einer in die Steuerung eingearbeiteten Korrektur für die Kontur mittels der CNC-Steuerung der Schleifscheibe berücksichtigt werden.
Häufig ist es insbesondere für Lagerzapfen erforderlich, dass die Außen-Sollkontur leicht von einer idealen zylindrischen Form abweicht. In der Regel ist diese Formabweichung belastungstechnisch und schmierungstechnisch durch den Verwendungszweck des Bauteiles bestimmt.
Bei einer derartigen von der Zylindrizität relativ geringen Abweichung wird diese Abweichung durch Schwenken der Schleifscheibe in einer horizontalen Ebene um eine CNC-gesteuerte Achse erzeugt. Die horizontale Ebene verläuft dabei horizontal zur Mittelachse des Werkstückes. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem solchen Fall in einer solchen Anzahl von Messebenen in axialer Längserstreckung des zu schleifenden Werkstückbereiches gemessen, dass die Außen-Sollform mit der geforderten hohen Genauigkeit ermittelt werden kann und dementsprechend die Schleifscheibe über ihre CNC-Steuerung zur Erzeugung dieser Außen-Sollform hinsichtlich ihrer Zustellung an den Werkstückbereich gesteuert wird. Die Sollform des Werkstückbereiches wird in der Regel durch ein in die CNC-Steuerung eingegebenes Schleifprogramm geschliffen, wobei im Ergebnis der Vermessung der Außen-Sollform des Werkstückbereiches ein adaptives Anpassen des Schleifprogrammes vorgenommen wird, was bedeutet, dass Korrekturen bzw. Korrekturfunktionen in das Schleifprogramm eingegeben werden, damit während des Schleifens ansonsten sich ergebende bzw. überlagernde Fehler weiter reduziert werden können.
Vorzugsweise ist es auch möglich, die Sollform des zu schleifenden Werkstückbereiches mittels einer zuvor entsprechend der zu erzielenden Sollform mit einer Abrichtscheibe abgerichteten Schleifscheibe zu erzeugen und durch erneutes Abrichten der Schleifscheibe der Werkstückbereich in korrigierter Weise geschliffen wird. Das bedeutet, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch bei einer Abrichtscheibe angewendet werden kann, so dass auch durch ein regelmäßiges hochpräzises Abrichten der Schleifscheibe die entsprechenden Genauigkeiten hinsichtlich Abmessungen und Form am zu schleifenden Werkstückbereich erzielt werden können in einer Weise, welche sich hinsichtlich der Genauigkeit gegenüber Bekanntem signifikant verbessern bzw. erhöht sind.
Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit die Zylindrizität, Konizität oder eine ballige oder konkave Form eines Lagers insbesondere einer Kurbelwelle über die Lagerbreite schon auf der Schleifmaschine während des Schleifens nicht nur exakt vermessen werden, sondern direkt auch durch gezielte adaptive Einflussnahme und Korrektur über das Schleifprogramm dann auch korrigiert werden. Bei den bekannten Verfahren war es nötig, dass die Kurbelwelle hierfür zunächst extern vermessen werden musste. Am fertiggeschliffenen Werkstück konnten diese Formabweichungen auch nicht mehr korrigiert werden, ohne dass die Lagerstelle dann beispielsweise zu klein geschliffen wurde, so dass die Kurbelwelle Ausschuss wurde.
Dieser Nachteil wirkt umso stärker, wenn die Kurbelwellen große Abmessungen aufweisen, was häufig bei Kurbelwellen für LKW-Motoren oder stationäre Dieselmotoraggregate der Fall ist. Insbesondere beim Schleifen großer Kurbelwellen sind die Anforderungen an die Taktzeit bei der Herstellung der Kurbelwellen nicht in dem Maße kritisch wie bei kleineren Bauteilen. Dadurch können vermehrte Messungen in eben erfindungsgemäß mehreren Messebenen durchgeführt werden, was zwar die Bearbeitungszeiten geringfügig erhöht, was aber zur erheblichen Erhöhung der Qualität des fertigen Bauteils beiträgt. Immerhin ist der Preis dieser insbesondere großen Kurbelwellen bereits nach der Vorfertigung relativ hoch und beträgt mehrere hundert oder mehrere tausend Euro. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt also umso stärker zum Tragen, je teurer und aufwändiger die Herstellung des Rohteils in den Bearbeitungsschritten vor dem Schleifen ist. In besonderem Maße trifft dies zu für die Anfertigung von Sonderkurbelwellen mit geringen Losgrößen.
Gemäß den vorzugsweisen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens können die hohen Qualitäten und engen Abmessungs- und Formtoleranzen zu schleifender Bauteile erhalten werden durch

Abrichten der Schleifscheibe hinsichtlich einer zu erzeugenden speziellen Zylinderform, Konizität, Balligkeit oder Konkavität;
dem Vorsehen einer CNC-gesteuerten B-Achse durch Schwenken der Schleifscheibe in horizontaler Ebene zur Mittelachse der Kurbelwellenlängsachse, insbesondere für die Erzielung einer Zylinderform bzw. Konizität;
durch Vorsehen einer so genannten CNC-gesteuerten "Mini-B-Achse" durch Schwenken der Schleifscheibe in horizontaler Ebene zur Mittelachse der Kurbelwellenlängsachse in geringen Schwenkwinkeln für eine geringe von der Zylinderform abweichende Konizität oder Balligkeit oder Konkavität (siehe dazu insbesondere die Anmeldung mit der Anmeldenummer WO 2012/126 840 A1 desselben Anmelders); und
dem speziellen, auf das erfindungsgemäße Verfahren des Messens in mehreren Messspuren bzw. Messebenen angepassten Schleifprogramm.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine erfindungsgemäße Schleifmaschine vorgesehen, auf welcher das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchgeführt wird. Diese erfindungsgemäße Schleifmaschine weist eine Messvorrichtung auf, mittels welcher Abmessungen und Form wie Durchmesser und bzw. Rundheit von Werkstückbereichen eines um ein Zentrum umlaufenden Werkstückes, insbesondere einer Kurbelwelle, mit einer Mittellängsachse vermessen und erzeugt werden. Diese Schleifmaschine weist eine in einem Schleifspindelstock gelagerte Schleifscheibe auf, welche beim Schleifen unter gleichzeitiger Vorschubbewegung in Richtung ihrer X-Achse schleift. Unter X-Achse wird in üblicher Weise die Bewegung der Schleifscheibe vorzugsweise rechtwinklig, relativ zur Längserstreckung des zu schleifenden Werkstückbereiches verstanden. Die zur erfindungsgemäßen Schleifmaschine gehörende Messvorrichtung ist auf dem Schleifspindelstock angeordnet und derart ausgebildet, dass ein Messfühler an den Werkstückbereich zur Anlage einschwenkbar ist, wobei die Messvorrichtung bzw. der die eigentliche Messung ausführende Messfühler bzw. das Tastelement quer zur Längsachse des Werkstückbereiches angeordnete Messebenen bildet, welche in Richtung der Werkstücklängsmittelachse entsprechend der Bewegung der Messvorrichtung bzw. des Messfühlers in diese Richtung zum Zwecke des Messens an beliebigen Positionen angeordnet werden können. Natürlich ist es auch möglich, dass die Messvorrichtung fest angeordnet ist, wohingegen ein das Werkstück aufspannender Werkstückspindelstock in Z-Richtung bewegbar ist. Mittels einer derartigen erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist es somit möglich, die geschliffenen Werkstückbereiche während des Schleifens zu vermessen, und zwar hinsichtlich ihrer Abmessungen wie auch ihrer Form, und gleichzeitig bei gegebenenfalls vorhandenen Abweichungen von der Sollkontur adaptiv, d.h. korrigierend auf die Zustellung der Schleifscheibe, d.h. ihre X-Achsen-Zustellung einzuwirken. Dadurch wird die Genauigkeit des geschliffenen Werkstückes signifikant erhöht.
Vorzugsweise weist die Messvorrichtung bzw. ist ihr Messfühler in Form von zwei in der Art eines Prismas angeordneten Messflächen ausgebildet. Diese Messflächen berühren beim Messen jeweils den Werkstückbereich an dem Anlagebereich in einem definierten Abstand voneinander. Die Messflächen sind dabei an den Schenkeln des Prismas angeordnet, an jedem Schenkel des Prismas ist eine Messfläche vorgesehen. Das eigentliche Tastelement zum Messen ist im Mittelteil des Prismas zwischen den Messflächen angeordnet. Die Messvorrichtung wird mittels eines hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Antriebs an den Anlagebereich verschoben. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine CNC-gesteuerte Messvorrichtung, welche auf dem Schleifspindelstock angeordnet ist, so dass eine definierte Anlageposition und damit hochgenaue Messung realisierbar ist.
Die zum Schleifen des Werkstückbereiches eingesetzte Schleifscheibe weist vorzugsweise eine Breite auf, welche etwa der Länge des Werkstückbereiches entspricht. Bei einer solchen Konstellation bzw. einer solchen breiten Schleifscheibe schleift die Schleifscheibe bei ihrer Zustellung den zu schleifenden Werkstückbereich quasi im Wege des Einstechschleifens, ohne dass zum Schleifen des jeweiligen Wellenabschnittes eine Vorschubbewegung der Schleifscheibe in Richtung ihrer Z-Achse erforderlich wäre.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Schleifscheibe mit einer Breite ausgebildet, welche geringer ist als die axiale Länge des zu schleifenden Werkstückbereiches, wobei die Schleifscheibe in einem solchen Fall längs ihrer Rotationsachse über die axiale Längsrichtung des zu schleifenden Werkstückbereiches ein Längsschleifen ausführt und somit beim Schleifen längs ihrer Z-Achse bewegt wird.
Weiter vorzugsweise weist die Schleifmaschine eine derart ausgebildete Messvorrichtung auf, dass mittels der Messebenen des jeweiligen Werkstückbereiches, insbesondere Hublagerzapfens, an welchem gemessen wird, eine konische, ballige oder konkave Form des Werkstückbereiches ermittelbar und auf Basis der Messwerte erzeugbar ist.
Weitere Vorteile, Anwendungsmöglichkeiten und konkrete Ausführungsformen werden nun anhand der beigefügten Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1:: eine prinzipielle Seitenansicht einer Anordnung zum Schleifen eines Hublagers beim Pendelhubschleifen mit einer Messvorrichtung zum Messen des Durchmessers eines Hublagerzapfens gemäß dem Stand der Technik;
Figur 2:: eine Teilansicht einer Anordnung gemäß Figur 1 an der Messstelle des Hublagerzapfens in vergrößerter Darstellung beim Schleifen und Messen an einem Lagerzapfen gemäß dem Stand der Technik;
Figur 3:: eine Teil-Vorderansicht auf den Schleifspindelstock beim Schleifen eines Hublagers einer Kurbelwelle mit einer Messvorrichtung gemäß der Erfindung;
Figur 4:: eine Teilschnittansicht mit einer Führungsschiene zur Verstellung der Messvorrichtung in Richtung einer ZM-Achse gemäß der Erfindung;
Figur 5:: eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung entlang einer Schnittebene A gemäß Figur 4;
Figur 6:: eine Teilansicht einer Schleifscheibe im Eingriff an einer Lagerstelle einer Kurbelwelle mit prinzipieller Angabe zweier in Längsrichtung der Lagerstelle beabstandeter Messebenen gemäß der Erfindung;
Figur 7:: eine Teilansicht eines Lagerzapfens einer Kurbelwelle während des Schleifens mit einer Schleifscheibe mit einer geringeren Breite als die Länge des Zapfenbereiches und angegebenen unterschiedlichen, axial voneinander beabstandeten Messebenen;
Figur 8:: ein Hublagerzapfen einer Kurbelwelle mit angedeuteter konischer Sollkontur; und
Figur 9:: ein Hublagerzapfen mit einer balligen, konvexen sowie mit einer angedeuteten konkaven Außen-Sollkontur.

In Figur 1 ist in prinzipieller Darstellung eine Anordnung gezeigt, welche das Pendelhubschleifen eines Hublagerzapfens 2 mittels einer eine Pendelhubbewegung ausführenden Schleifscheibe 5 zeigt. Ein Schleifspindelstock 4 trägt an seinem bezüglich der Schleifscheibe 5 oberen Bereich eine Messvorrichtung 1, welche aus einer in Anlageposition an dem zu messenden Hublagerzapfen 2 der Kurbelwelle 3 angelegten Messarm entsprechend den durchgezogenen Linien in eine zurückgezogene Position, in welcher nicht gemessen wird, in gestrichelten Linien bewegbar ist. Die Schleifscheibe 5 mit ihrer Rotationsachse 13 ist über eine CNC-gesteuerte X-Achse gesteuert an den zu schleifenden Hublagerzapfen zustellbar. Die Rotationsachse 13 der Schleifscheibe wird auch als C-Achse bezeichnet und ist ebenfalls CNC-gesteuert. Die zur Realisierung der Bewegung in X-Achsrichtung erforderlichen Elemente sowie der Werkstückspindelstock mit seiner C-Achse, welcher hier nicht gesondert gezeichnet ist, sind in an sich bekannter Weise auf einem ebenfalls nicht gezeigten Maschinenbett aufgebaut. Das Schleifen erfolgt im interpolierenden Schleifverfahren über jeweilige Verstellungen der CNC-gesteuerten X- und C-Achsen.
Das in Figur 1 dargestellte einschwenkbare Messsystem 1 ist mit seinem Antrieb auf dem Schleifspindelstock 4 angeordnet und weist einen gegliederten Arm auf, an dessen vorderem Ende ein Messkopf 7 angeordnet ist. Mit dem gegliederten Arm der Messvorrichtung 1 ist der Messkopf 7 an die Außenkontur des dargestellten Hublagerzapfens 2 zur Messung seiner Abmessungen anstellbar. Während des Schleifens am Schleifscheibeneingriffsbereich 8 rotiert auch die Kurbelwelle 3 um ihr Zentrum 6, und die ein Pendelhubschleifen ausführende Schleifscheibe 5 folgt der exzentrischen Bewegung des Hublagerzapfens 2 und bleibt mit diesem in ständigem Schleifeingriff während des gesamten Schleifvorganges. Die gezeigte Messvorrichtung 1 liegt am Anlagebereich 9 mit dem Messfühler 7 an und kann so den aktuellen Durchmesser des Hublagerzapfens 2 mittels des Tastelements 15 messen. Wenn nicht gemessen werden soll, was beispielsweise der Fall ist, wenn eine neue Kurbelwelle in die Schleifmaschine geladen oder diese entladen wird, ist die Messvorrichtung mit ihrem gegliederten Arm und dem Messfühler in einer zurückgezogenen Position, welche in der Figur durch gestrichelte Linien dargestellt ist.
Die Messvorrichtung 1 ist auf dem Schleifspindelstock hinsichtlich von dessen X-Achse ortsfest angeordnet, so dass bei einer Bewegung der Schleifscheibe 5 mit dem Schleifspindelstock 4 längs der X-Richtung die Messeinrichtung 1 diese Bewegung ebenfalls mitausführt.
In Figur 2 ist eine vergrößerte Teilansicht des Eingriffs der Schleifscheibe 5 am Schleifscheibeneingriffsbereich 8 an dem zu schleifenden Hublagerzapfen 2 dargestellt, dessen Längsachse mit 14 bezeichnet ist. Mittels der Schleifscheibe 5 wird die Außen-Sollkontur 10 des Hublagerzapfens 2 erzeugt. Während des Schleifens ist die Messvorrichtung 1 mit ihrem Messkopf 7 und ihren daran angeordneten Messflächen 11 am Anlagebereich 9 des Hublagerzapfens 2 angelegt. Die Messflächen 11 bilden ein Prisma aus, welches sich an unterschiedliche zu schleifende Durchmesser anlegt. Zwischen den Messflächen 11 ist die eigentliche Messvorrichtung angeordnet, welche eine Linearmessvorrichtung darstellt und entsprechend dem zu messenden Durchmesser oder der zu messenden Kontur des zu schleifenden Hublagerzapfens 2 in Richtung des gezeigten Doppelpfeiles bewegbar ist. Die Zustellung der Schleifscheibe 5 an den Hublagerzapfen 2 ist durch die angedeutete X-Achse gezeigt. Die prismenförmige Messgabel liegt auf dem Werkstück in einer prismenförmigen Auflage durch eine vorbestimmte Auflagekraft mit den beiden, durch Auflagestifte definierten Messflächen 11 an dem zu messenden Bauteil, d.h. an dessen Oberfläche an. Die Auflagestifte bestehen aus Hartmetall oder diamantbeschichtetem Werkstoff. Die eigentliche Messvorrichtung, welche zwischen den beiden Auflagestiften etwa in der Mitte des V-förmigen Prismas angeordnet ist, ist ein Messtaster, mittels welchem die Messung der Lagerstelle vorgenommen wird.
In Figur 3 ist eine Teil-Vorderansicht auf den Schleifspindelstock 4 beim Schleifen eines Hublagerzapfens 2 einer Kurbelwelle 3 dargestellt. Die Kurbelwelle 3 ist angedeutet durch zwei angeschnittene Hauptlager, zwei Kurbelwangen und ein zwischen den beiden Kurbelwangen angeordnetes Hublager 2. Die Rotationsbewegung der Kurbelwelle 3 wird durch die CNC-gesteuerte C-Achse realisiert. Die Schleifscheibe 5 mit einer Breite B befindet sich im Eingriff mit dem Hublagerzapfen 2 und ist während dessen Schleifens dargestellt. Auf der zum Eingriffsbereich 8 der Schleifscheibe 5 umfangmäßig versetzten Seite des Hublagerzapfens 2 ist die Messvorrichtung 1 dargestellt, welche an den Hublagerzapfen 2 mit ihren Messflächen 11 zum Zwecke des Messens angestellt ist. Die Messvorrichtung 1 ist auf dem Schleifspindelstock 4 mittels eines Zustellschlittens montiert und führt die gleichen Zustellbewegungen der X-Achse der Schleifscheibe 5 aus, welche auf einer Schleifspindel montiert ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Messvorrichtung 1 in Z-Richtung mittels einer CNC-gesteuerten separaten ZM-Achse in mehrere Messebenen an dem zu vermessenden Hublagerzapfen 2 verfahrbar (angedeutet durch den Doppelpfeil über der Messvorrichtung 1). Unten rechts in der Figur findet sich die Andeutung der Z-Achse für die Schleifscheibe 5 bzw. den Schleifspindelstock 4. Die Bewegung der Messvorrichtung 1 in Z-Achsrichtung wird durch die dargestellte eigenständige CNC-gesteuerte ZM-Achse realisiert.
In üblicher Weise wird die Schleifscheibe 5 über ihre X-Achse, welche ebenfalls CNC-gesteuert ist, an den zu schleifenden Hublagerzapfen 2 zugestellt. Die Z-Achse des Schleifspindelstocks 4 kann entweder unter der X-Achse angeordnet sein, in welchem Fall vorzugsweise eine Kreuzschlitten-Bauweise (nicht dargestellt) vorgesehen ist, oder unter dem Schleiftisch, in welchem Fall der Schleiftisch mit den zugehörigen Schleiftischaufbauten wie Werkstückspindelstock und Reitstock (jeweils nicht dargestellt) verfahren wird. Diese beiden Ausführungsformen sind bei der Konstruktion von Schleifmaschinen durchaus üblich.
Erfindungsgemäß ist von Bedeutung, dass zwischen dem Werkstück, d.h. der Kurbelwelle 3, und der Schleifscheibe 5 eine Relativbewegung in Richtung der Z-Achse bzw. ZM-Achse vorgesehen ist. Dadurch werden mit der Messvorrichtung 1 Messungen in unterschiedlichen Messebenen vorgenommen, so dass das zu vermessende Bauteil in mehreren Ebenen längs seiner Achse genau vermessen werden kann und auch die komplette Außen-Sollkontur 10 vermessen werden kann, was bei Messeinrichtungen und Systemen gemäß dem Stand der Technik bisher nicht der Fall ist.
Aus Figur 3 ist somit ersichtlich, dass die Messvorrichtung 1 achsparallel zur Rotationsachse 13 der Schleifscheibe 5 während des Schleifens, d.h. während des Schleifzyklus automatisch in beliebig viele voneinander beabstandete Messebenen verschoben werden kann, welche senkrecht zur Längsachse 14 des Hublagerzapfens 2 verlaufen. Die Richtung für diese Bewegung ist durch die Bezeichnung "ZM" angegeben.
Da die CNC-gesteuerte ZM-Achse unabhängig von der CNC-gesteuerten Z-Achse ist, kann die Messvorrichtung 1 in Richtung der ZM-Achse die Messebene an dem gerade geschliffenen Hublagerzapfen 2 parallel zur Achsrichtung der Schleifscheibe 5 auf dem Hublagerzapfen 2 automatisch während des Schleifens verstellen. Es ist somit mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 möglich, dass während des Schleifens die Messungen an der jeweiligen gerade geschliffenen Lagerstelle, d.h. während des fortlaufenden Schleifprozesses, d.h. in einem In-Prozess-Messverfahren, hinsichtlich Zylinderform, Konizität, Balligkeit oder Konkavität ausgeführt und die Zustellungen der Schleifscheibe 5 durch das Schleifprogramm während des Schleifens auch noch korrigiert werden. Es werden somit mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hochgenaue Lagerstellen hergestellt, weil die Ergebnisse der In-Prozess-Messung hinsichtlich Abmessung und Form der zu messenden Lagerstelle in die Steuereinrichtung eingegeben und auf Basis dieser Messwerte eine korrigierte Außen-Sollkontur 10 erzeugt werden. Dadurch ergibt sich eine signifikant höhere Qualität der geschliffenen Werkstückbereiche, d.h. Lagerstellen der Kurbelwelle.
In Figur 4 ist in einer Teil-Schnittansicht eine Schienenführung der Messvorrichtung 1 entlang ihrer ZM-Achse dargestellt. Die ZM-Achse ist senkrecht zur Zeichnungsebene angeordnet. Mit dem Doppelpfeil und "X" ist angedeutet, dass die X-Achse über die Bewegung des Schleifspindelstockes 4 erfolgt, weil die Messvorrichtung 1 auf diesem Schleifspindelstock 4 fest angeordnet ist, mithin die Bewegungen des Schleifspindelstockes 4 entlang der X-Achse mitausführt. In Figur 4 ist gezeigt, dass die Grundplatte der Messvorrichtung 1 auf einer Führung mittels Führungsschienen 12 auf dem Schleifspindelstock 4 montiert ist. Im vorliegenden Fall ist eine Führung dargestellt, welche aus zwei Führungsschienen 12 besteht und jeweils mit spielfrei vorgespannten Kugel- oder Rollenumlaufschuhen aufgebaut ist. In der Mitte zwischen den Führungsschienen 12 ist ein Achsantrieb mittels einer Kugelrollspindel in vereinfachter Darstellung gezeigt.
Figur 5 stellt eine Schnittdarstellung durch die Messvorrichtung 1 entlang der in Figur 4 eingezeichneten Schnittebene A-A dar. Die Schnittebene befindet sich unterhalb einer nicht bezeichneten Verstellplatte, die das erste Schwenklager des Schwenkarmes der Messvorrichtung 1 aufnimmt.
In Figur 5 sind die zwei Führungsschienen 12 mit den zugehörigen Kugel- oder Rollenumlaufschuhen in Draufsicht dargestellt. Die Kugel-oder Rollenumlaufschuhe sind mit der Verstellplatte durch eine Schraubverbindung fest verbunden. In der Mitte zwischen den Führungsschienen 12 ist der Verstellantrieb dargestellt, welcher in diesem Fall ein Antrieb über eine nicht näher dargestellte Kugelrollspindel ist, welche separat gelagert ist und über eine Kupplung mit einem CNC-gesteuerten Servomotor angetrieben wird. Eine derartige Ausgestaltung der Verschiebung bzw. Bewegung der Messvorrichtung 1 in ihrer ZM-Achsrichtung ist stabil und steif genug, um im Zusammenhang mit der CNC-Steuerung eine hochgenaue Positionierung der Messvorrichtung 1 in beliebigen, je nach Oberflächenform des geschliffenen Lagerzapfens angeordneten Messebenen in einer definierten Anzahl während des Schleifprozesses automatisch gewährleisten zu können.
In Figur 6 ist ein Hublagerzapfen 2 einer mit zwei Wangen angedeuteten Kurbelwelle 3 gezeigt, welche mittels einer Schleifscheibe 5 mit einer Breite B geschliffen wird. Die Breite B der Schleifscheibe 5 ist dabei so groß, dass die Länge L des zu schleifenden Hublagerzapfens 2 im Wege des Einstechschleifens geschliffen werden kann. Des Weiteren sind die parallel zueinander angeordneten Längsachsen 14 des Hublagerzapfens 2 und die Rotationsachse 13 der Schleifscheibe 5 eingezeichnet. Im Schleifscheibeneingriffsbereich 8 ist schematisch die Anordnung von drei Messebenen der nicht dargestellten Messvorrichtung eingezeichnet, wobei die mittlere Messebene zwischen den beiden durch den Doppelpfeil ZM gekennzeichneten äußeren Messebenen, welche den Messbereich begrenzen, angeordnet ist. Durch die Verstellbarkeit der Messvorrichtung 1 entlang der CNC-gesteuerten ZM-Achse kann also ein Verschieben der Messebene in dem gesamten Bereich, welcher je nach Auslegung und Dimensionierung durch die Ausgestaltung der ZM-Achse festgelegt werden kann, stufenlos erfolgen. Das dargestellte Hublager weist beidseitig des eigentlichen Hublagerzapfens 2 Freistiche auf. Ein Einstechschleifen zur Erzeugung der Außen-Sollkontur 10 des Hublagerzapfens 2 kann jedoch auch im Wege des Einstechschleifens in einem solchen Falle erfolgen, wenn anstelle der Freistiche Übergangsradien zu beiden Planseiten vorgesehen sind.
Auch Figur 7 zeigt ein teilweise dargestelltes Hublager mit einem Hublagerzapfen 2 zwischen zwei teilweise dargestellten Wangen einer Kurbelwelle 3. Der Hublagerzapfen 2 mit einer Hublagerzapfenlänge L wird mittels einer Schleifscheibe 5 am Schleifscheibeneingriffsbereich 8 geschliffen. Die Breite B der Schleifscheibe 5 ist geringer als die Hublagerzapfenlänge L, so dass die Schleifscheibe 5 entlang ihrer Rotationsachse 13, welche parallel zur Längsachse 14 des Hublagerzapfens 2 verläuft, im Wege des Längsschleifens die Außen-Sollkontur 10 des Hublagerzapfens 2 erzeugt. Beispielhaft sind sechs verschiedene, in axialer Richtung der Längsachse 14 des Hublagerzapfens 2 erlaufende Messebenen dargestellt, von denen beispielhaft zwei mittels des ZM-bezeichneten Doppelpfeils gekennzeichnet sind. Die Schleifscheibe 5 wird dabei im Wege des Längsschleifens von ihrer linken Position, die in Figur 7 dargestellt ist, bis in ihre maximal rechte Position verfahren, in welcher die Schleifscheibe 5 in gestrichelten Linien dargestellt ist. Prinzipiell ist es auch möglich, mit einer wie gezeichneten Breite B der Schleifscheibe 5 die Außen-Sollkontur 10 des Hublagerzapfens 2 durch zwei Einstichschleifvorgänge zu erzeugen, anstelle des beschriebenen Längsschleifens. Wird mit zumindest zwei Einstichschleifvorgängen geschliffen, muss die Lagerstelle durch zwei oder mehr nacheinander und nebeneinander erfolgende Einstichvoränge geschliffen werden. Die unterschiedlichen Messebenen können über die gesamte Breite des Hublagers angeordnet und stufenlos angefahren werden. Die Anzahl der Messebenen, in denen ein Messvorgang während des Schleifens vorgenommen wird, richtet sich dabei nach der Genauigkeit der zu erzielenden Außen-Sollform 10 wie auch nach deren Form.
In Figur 8 ist ein Hublager mit einem Hublagerzapfen 2 zwischen zwei teilweise dargestellten Wangen einer Kurbelwelle 3 gezeigt, welcher eine Hubzapfenlänge L aufweist. Die gestrichelt eingezeichneten Linien sollen verdeutlichen, was unter Konizität eines Lagerzapfens im Rahmen dieser Anmeldung zu verstehen ist. Zum einen wird durch eine speziell profilierte oder schräg angestellte Schleifscheibe die Konizität an dem Hublagerzapfen 2 geschliffen, wobei je nach Breite der Schleifscheibe oder Länge des Hublagerzapfens im Wege des Einstechschleifens oder Längsschleifens oder Doppeleinstechschleifens die Außen-Kontur des Lagerzapfens erzeugt werden kann. Durch eine entsprechende Anzahl von Messebenen und Ausführungen von laufenden Messungen während des Schleifens, d.h. einem Ausführen einer so genannten In-Prozess-Messung, kann eine hochgenaue konische Form eines Lagerzapfens geschliffen werden, ohne dass am Ende des Schleifens, wie das unter Umständen im Stand der Technik der Fall ist, beim Vermessen nach dem Schleifen festgestellt werden müsste, dass die konische Außen-Kontur gegenüber der zu erzielenden Sollkontur zu klein ist und damit die gesamte Kurbelwelle Ausschuss wäre.
Aus Gründen der Belastung wie auch beispielsweise aus schmierungstechnischen Gründen kann die Form eines Hublagerzapfens 2 auch ballig oder konkav sein. Dies ist in Figur 9 dargestellt, wobei die durchgezogenen Linien die ballige Form des Hublagerzapfens 2 repräsentieren und die gestrichelte Form eine konkave Form darstellt. Der Hublagerzapfen 2 weist in seinen Übergängen zu den Wangen der Kurbelwelle 3 Freistiche auf. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Messverfahrens in Verbindung mit dem Schleifverfahren, mittels welchem die im Prozess gewonnenen Messwerte laufend in die Steuerung für die Zustellung der Schleifscheibe eingegeben werden, kann somit eine nahezu beliebige Außen-Sollkontur 10 eines Lagerzapfens, d.h. auch eines Hublagerzapfens 2 geschliffen werden, wobei eine sehr hohe Genauigkeit des jeweiligen geschliffenen Lagerzapfens erreicht werden kann.

Bezugszeichenliste

1: Messvorrichtung
2: Hublagerzapfen
3: Kurbelwelle
4: Schleifspindelstock
5: Schleifscheibe
6: Zentrum der Kurbelwelle
7: Messfühler
8: Schleifscheiben-Eingriffsbereich
9: Anlagebereich
10: Außen-Sollkontur
11: Messflächen
12: Führungsschiene
13: Rotationsachse Schleifscheibe
14: Längsachse Hublagerzapfen
15: Tastelement
B: Schleifscheibenbreite
L: Hublagerzapfenlänge

Claims

Verfahren zum Messen und Erzeugen einer Außen-Sollkontur (10) zumindest eines Bereichs eines Werkstückes, insbesondere einer Kurbelwelle (3), hinsichtlich Abmessungen und Form durch Längs-Schleifen oder Einstechschleifen mittels einer eine Rotationsachse aufweisenden Schleifscheibe (5) auf einem Schleifzentrum mit CNC-Steuerung für deren relativ zur Längserstreckung eines zu schleifenden Werkstückbereiches rechtwinklig gerichtete X-Achse, bei welchem
a) eine tatsächliche Kontur am Werkstück gemessen wird;

b) Messwerte der Abmessungen und der Form in zumindest zwei voneinander beabstandeten, sich quer zur Längserstreckung des jeweiligen Werkstückbereichs erstreckenden, im Schleifscheibeneingriffsbereich befindlichen Messebenen mittels einer Messeinrichtung (1) während des Schleifens erfasst werden;

c) die Messebenen durch eine Relativbewegung zwischen dem Werkstückbereich und der Messeinrichtung (1) in längs der Rotationsachse in Längsrichtung des zu schleifenden Werkstückbereichs ausgebildeter Z-Achsen-Richtung relativ zu der Bewegung der Schleifscheibe (5) in Richtung der Z-Achse während des Schleifens erzeugt werden;

d) die Messwerte an die CNC-Steuerung übertragen werden und

e) die CNC-Steuerung derart gesteuert wird, dass gegebenenfalls vorhandene Abweichungen von der Sollkontur korrigiert werden und die Sollkontur des jeweiligen Werkstückbereiches (2) auf Basis der für die jeweiligen Messebenen eines Werkstückbereichs erfassten Messwerte adaptiv geschliffen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Werkstückbereiche (2) hinsichtlich Rundheit, Zylindrizität, Konizität, Balligkeit und/oder Konkavität längs des Abstandes zumindest zweier am Werkstückbereich (2) beabstandeten Messebenen vermessen wird, wobei die Messebenen stufenlos eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Werkstück bezüglich seiner Längsachse (6) ortsfest aufgespannt und die Messvorrichtung (1) in der Richtung der Längsachse (6) in die jeweilige Messebene bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Messvorrichtung (1) auf dem Schleifspindelstock (4) angeordnet und relativ zu diesem in Richtung der Z-Achse zum Messen in verschiedenen Messebenen bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Bewegung der Messvorrichtung (1) mittels eines elektrischen Antriebs erfolgt, welcher frei programmierbar gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die Messvorrichtung (1) in der Z-Richtung hydraulisch oder pneumatisch bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem während des Schleifens, insbesondere des Schlichtschleifens, gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem bei unterbrochenem Schleifscheibenvorschub gemessen wird und während des Messens die Schleifscheibe (5) in einer Halteposition verbleibt, bis die Messung erfolgt ist.
Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die Messwerte nach dem Fertigschleifen erfasst werden, die gemessene Kontur des Werkstückes ausgewertet wird und beim Schleifen des nächsten Werkstückes eine gegebenenfalls erforderliche Korrektur der Kontur mittels der CNC-Steuerung der Schleifscheibe (5) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem die Sollform des zu schleifenden Werkstückbereiches durch Schwenken der Schleifscheibe (5) in horizontaler Ebene um eine CNC-gesteuerte Achse erzeugt wird, wobei die Ebene horizontal zur Mittelachse des Werkstückes liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher die Sollform des Werkstückbereiches durch ein in die CNC-Steuerung eingegebenes Schleifprogramm geschliffen wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei welchem die Sollform des zu schleifenden Werkstückbereiches mittels der zuvor entsprechend der Sollform mit einer Abrichtscheibe abgerichteten Schleifscheibe (5) erzeugt wird und durch erneutes Abrichten der Schleifscheibe der Werkstückbereich in korrigierter Weise geschliffen wird.
Schleifmaschine, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einer Messvorrichtung (1) zum Messen von Abmessungen und Form wie Rundheit von Werkstückbereichen (2) eines Bereichs eines um ein Zentrum umlaufenden Werkstückes, insbesondere einer Kurbelwelle (3), mit einer Mittellängsachse, aufweisend
a) eine in einem Schleifspindelstock (4) gelagerte Schleifscheibe (5), welche beim Schleifen unter gleichzeitiger Vorschubbewegung in Richtung einer relativ zur Längserstreckung eines zu schleifenden Werkstückbereiches rechtwinklig gerichteten X-Achse schleift,

b) wobei die Messvorrichtung (1) auf dem Schleifspindelstock (4) angeordnet und derart ausgebildet ist, dass ein Messfühler (7) an einen im Schleifscheibeneingriffsbereich (8) liegenden Anlagebereich (9) am Werkstückbereich (2) einschwenkbar zur Anlage daran in frei programmierbaren, quer zur Längsachse (10) des Werkstückbereiches (2) angeordneten während des Schleifens gebildeten Messebenen in Richtung der Werkstückmittellängsachse bewegbar ist,
wobei die Messebenen durch eine Relativbewegung zwischen dem Werkstückbereich und der Messeinrichtung (1) in längs der Rotationsachse in Längsrichtung des zu schleifenden Werkstückbereichs ausgebildeter Z-Achsen-Richtung relativ zu der Bewegung der Schleifscheibe (5) in Richtung der Z-Achse während des Schleifens erzeugt werden.
Schleifmaschine nach Anspruch 13, bei welcher der Messfühler (7) zwei in der Art eines Prismas angeordnete Messflächen (11) aufweist, welche beim Messen jeweils den Werkstückbereich (2) an dem Anlagebereich (9) berühren.
Schleifmaschine nach Anspruch 13 oder 14, bei welcher die Messvorrichtung hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch verschiebbar ist.
Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei welcher die Messvorrichtung (1) auf dem Schleifspindelstock (4) CNC-gesteuert verschiebbar ist.
Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei welcher die Schleifscheibe (5) eine der Länge des Werkstückbereiches (2) entsprechende Breite aufweist.
Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei welcher die Schleifscheibe (5) eine Breite (B) aufweist, welche geringer ist als die axiale Länge (L) des Werkstückbereiches (2), und längs ihrer Drehachse (13) über die axiale Längsrichtung der Werkstücklängsachse Längsschleifen ausführt.
Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 18, bei welcher die Messvorrichtung (1) an derart vielen Messebenen des jeweiligen Werkstückbereiches, insbesondere Hublagerzapfens, dessen Abmessungen misst, dass eine konische, ballige oder konkave Form ermittelbar und auf Basis der Messwerte erzeugbar ist.