專利名稱：用于對工件精加工的精加工裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于對工件精加工的精加工裝置，其包括用于產生驅動力的力產生裝置、力傳輸臂和用于對精加工工具施加工作力的按壓裝置。
背景技術：
工件的精加工是一種也稱作“超精加工”或“特細加工方法”的用于對工件進行表面加工的方法。在該方法中，起磨蝕作用的精加工工具例如精加工石或精加工帶按壓到待加工的工件表面上。在此，待加工的工件表面旋轉。待加工的工件表面的旋轉優(yōu)選與振蕩運動疊加，在振蕩運動中，精加工工具和待加工的工件表面沿著與旋轉軸線平行或者傾斜的方向相對于彼此運動。待加工的工件和/或精加工工具的不同運動的復雜性使得即使在精心設置和操作精加工裝置的情況下仍會出現干擾，例如由于力產生裝置的阻塞或者由于工件突出部與精加工裝置的部件之間的沖撞造成的干擾。

發(fā)明內容
由此，本發(fā)明基于如下任務:能夠以盡可能簡單和快速的方式檢測在精加工工件期間在精加工裝置情況下出現的機 械干擾。根據本發(fā)明，該任務在開頭所述類型的精加工裝置中通過如下方式解決:設置有檢測裝置，用于檢測力傳輸臂的設置在驅動力與工作力之間的力流中的區(qū)段的變形，和/或用于檢測位于該區(qū)段中的變形力。在根據本發(fā)明的精加工裝置中，傳輸驅動力并且將其轉換為工作力的、就其本身而言剛性的部件與檢測裝置結合來使用，以便檢測變形和/或引起變形的力。檢測所提及的變量中的至少一個能夠實現的是，可以檢測精加工裝置的機械干擾，并且更確切而言尤其在精加工工具的工作區(qū)和待加工的工件表面附近設置的區(qū)域中檢測精加工裝置的機械干擾。檢測裝置例如能夠實現的是，可以檢測力產生裝置的干擾。這樣的干擾可能由于產生不夠高或者變化過于強烈的驅動力，由此，形成過高的工作力或者變化過于強烈的工作力。工作力與預定工作力的這種所不希望的偏差影響在工件表面的精加工時能夠實現的精度。因此，除了檢測精加工裝置的機械干擾之外，根據本發(fā)明的精加工裝置還能夠實現確定與預定加工質量的偏差。如果在本發(fā)明的范圍中提及力傳輸臂的位于驅動力與工作力之間的力流中的區(qū)段，則就此指的是如下材料區(qū)段:在這些材料區(qū)段中能夠由于驅動力的引入和工作力的引出而檢測變形和/或該變形引起的力。在此可以涉及具有外表面的材料區(qū)段和/或“位于內部”的材料區(qū)段，即不具有外表面的材料區(qū)段。根據本發(fā)明的精加工裝置原則上適于力傳輸臂的任意負載。然而，當力傳輸臂由于驅動力的引入和從工件通過精加工工具作用到按壓裝置上的反作用力而被彎曲時，得到對于機械干擾的特別可靠的檢測。在這種彎曲的情況下，尤其在力傳輸臂的外表面上出現可以特別好地檢測的變形。當力傳輸臂由于從沿著振蕩軸線振蕩地驅動的工件作用到按壓裝置上的摩擦力而扭曲時，根據本發(fā)明的精加工裝置也是特別良好地適合的。在會附加于或替選于前述彎曲負載出現的該負載的情況下，也可以以簡單方式檢測尤其在力傳輸臂的外表面上的變形。有利的是，檢測裝置檢測的變形是拉伸和/或波狀變形。這使得能夠使用比較簡單的、下面還要更詳細描述的傳感器。為了將驅動力轉換為工作力而優(yōu)選的是:力傳輸臂以能圍繞樞轉軸線樞轉的方式安置。還有利的是:驅動力和工作力關于樞轉軸線在力傳輸臂的彼此背離的區(qū)段上起作用。這使得能夠在具有兩個彼此對置的力傳輸臂的精加工裝置中設置力產生裝置，該力產生裝置產生彼此背離的驅動壓力，這些驅動壓力然后轉換成朝向彼此的工作力。特別優(yōu)選的是，檢測裝置設置在其中工作力起作用的區(qū)域與樞轉軸線之間。由此，對于力產生裝置可用的結構空間完全保持不變。此外，可以檢測出現比較大的變形和/或變形力的區(qū)域中的變形和/或變形力。檢測裝置例如可 以是表面拉伸傳感器。這種表面拉伸傳感器例如從瑞士溫特圖爾的科斯特勒儀器股份公司(Kistler Instrumente AG)已知，例如類型名稱為“9232A…”。這種傳感器比較魯棒并且能夠實現簡單地檢測在力傳輸臂的外表面上的拉伸或波狀變形。對此附加或替選地可能的是，檢測裝置包括橫向測量銷(QuermessdUbel )。在這種橫向測量銷的情況下檢測力傳輸臂的內部區(qū)域中的變形。例如，可以使用科斯特勒公司的“92410..”類型的石英橫向測量銷。根據本發(fā)明的一個實施形式，按壓裝置與精加工石形式的精加工工具連接。在該情況下，按壓裝置的工作力傳輸到精加工石中，然后精加工石以工作面來精加工工具表面。對此替選地，按壓裝置具有用于朝著精加工帶形式的精加工工具按壓的按壓面。在該情況下，工作力施加到精加工帶上，精加工帶在其方面將工作力傳輸到待加工的工件表面上。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點是下面優(yōu)選實施例的描述和附圖的主題。在附圖中:圖1示出了用于對工件精加工的精加工裝置的一個實施形式的立體圖；圖2示出了根據圖1的精加工裝置的部分的側視圖；圖3示出了用于對工件精加工的精加工裝置的另一實施形式的與圖2對應的側視圖。
具體實施例方式精加工裝置的整體上以附圖標記10表示的實施形式用于對工件12精加工。精加工裝置10包括位置固定的支架14，其具有支架部分16，用于將下面詳細闡述的安置裝置18與支架14連接。安置裝置18用于將下面詳細闡述的按壓裝置20安置在支架14上。按壓裝置20將例如精加工帶形式的精加工工具22 (參見圖2)壓向工件12的待精加工的表面。精加工裝置10包括用于將工件12圍繞工件軸線26 (參見圖2)旋轉的旋轉驅動裝置24(參見圖1)。旋轉驅動裝置24包括主軸箱28和尾座30。工件12夾緊在主軸箱28與尾座30之間。旋轉驅動裝置24與工件12的組合能夠借助振蕩驅動器32沿著與工件軸線26平行的振蕩軸線34短程地來回運動。有利的是，振蕩驅動器32包括用于固定主軸箱28和尾座30的支承體36。支承體36借助就其本身而言已知并且因此未詳細闡述的驅動裝置、例如偏心驅動器形式的驅動裝置來驅動。工件12具有相對于工件軸線26偏心錯移的工件環(huán)周面38。尤其是，工件環(huán)周面38圍繞附加軸線40同心地延伸，其中附加軸線40與工件軸線26平行并且間隔地延伸。工件12尤其是曲柄軸。工件環(huán)周面38尤其是曲柄軸的銷軸承(Hublager)的安置面。在加工工件12時，工件12圍繞工件軸線26旋轉。在此，工件環(huán)周面38與軸線40和26的間隔對應地圓形地圍繞工件軸線26運動。上述旋轉運動借助振蕩驅動器32與圖1中以雙箭頭42表示的振蕩運動疊加，以便在精加工工具22的摩擦作用下為工件環(huán)周面38設置交叉磨削結構。因為工件環(huán)周面38如上面闡述的那樣圓形地圍繞工件軸線26運動，所以需要的是，精加工工具22并且由此按壓裝置20也能夠跟隨工件環(huán)周面38的該運動。因此，安置裝置18為了將按壓裝置20安置在支架14上而具有兩個自由度，其能夠實現按壓裝置20在與工件軸線26垂直的平面內的運動。安置裝置18包括樞轉部分44，其能夠借助樞轉軸承46圍繞樞轉軸線48樞轉地保持在支架部分16上。樞轉軸線48與工件軸線26平行地延伸。樞轉部分44用于設置至少一個線性引導部50，借助該線性引導部，軸承部分52以能夠沿著線性引導部50的引導軸線54相對于樞轉部分44推移的方式來安置。軸承部分52基本上在垂直于工件軸線26的平面內延伸。軸承部分52具有穿通部56，樞轉軸承46穿過該穿通部。軸承部分52具有朝向工件26的軸承部分端部58，用于設置至少一個力傳輸臂60,優(yōu)選用于設置兩個力傳輸臂60。力傳輸臂60能夠相對于軸承部分52圍繞相應的樞轉軸線62樞轉。樞轉軸線64尤其與樞轉部分44的樞轉軸線48平行。力傳輸臂60具有在按壓裝置20與樞轉軸線62之間延伸的第一區(qū)段64。力傳輸臂60還具有第二區(qū)段66，其在樞轉軸線62與力產生裝置68之間延伸。力產生裝置68例如以液壓單元70的形式構建，其對力傳輸臂60的第二區(qū)段66施加驅動力72。按壓裝置20包括至少一個與力傳輸臂60相關的按壓元件73，優(yōu)選兩個分別與力傳輸臂60相關的按壓元件73，所述按壓元件分別具有按壓面75。按壓面75尤其殼狀地構建，使得構建成精加工帶的精加工工具22能夠沿著工件環(huán)周面38的部分環(huán)周壓向該工件環(huán)周面。
按壓裝置20和力產生裝置68關于樞轉軸線64設置在按壓元件60的彼此背離的側上。以該方式，彼此背離的驅動力72可以轉換為朝向彼此的工作力74。由于由按壓裝置20施加到工件12上的工作力74，分別彼此相反地取向的反作用力從工件12作用到按壓裝置20上。該反作用力基本上平行于驅動力72取向，并且關于樞轉軸線62作用到力傳輸臂60的彼此背離的區(qū)段64和66上。由此，力傳輸臂60被彎曲。由于工件12沿著振蕩軸線42的振蕩，摩擦力在工件環(huán)周面38與精加工工具22之間起作用，該摩擦力傳輸到按壓裝置20上并且由此也傳輸到力傳輸臂60上。由此，力傳輸臂60在與振蕩軸線42平行的方向上承受橫向力。由此，力傳輸臂60的彎曲應力與扭曲應力疊加。為了檢測力傳輸臂60的至少之一的變形而設置有檢測裝置76，其與至少一個力傳輸臂60連接。檢測裝置76例如是表面拉伸傳感器78(參見圖2)或者橫向測量銷80(參見圖3)。檢測裝置76優(yōu)選設置在力傳輸臂60的如下區(qū)域中:在該區(qū)域中，由于作用到力傳輸臂60上的力，存在最大可能的變形。由于由工件12作用到按壓裝置20上的反作用力和驅動力72所引起的力傳輸臂60的彎曲應力，力傳輸臂60的最大波狀變形在力傳輸臂60的(沿著力傳輸臂的縱向延伸來看的)中間區(qū)域中出現，并且更確切而言在力傳輸臂60的與工件12背離的外側82上出現(參見圖2)。力傳輸臂60的最大拉伸同樣在力傳輸臂60的中間區(qū)域中出現,然而在力傳輸臂60的朝向工件12的內側84上(參見圖3)。因此優(yōu)選的是，表面拉伸傳感器78定位在力傳輸臂60的外側82和/或內側84上，或者與力傳輸臂60的外側82和/或內側84相鄰地定位。在使用橫向測量銷80時也優(yōu)選的是，橫向測量銷雖然設置在力傳輸臂的材料內，然而在那里與力傳輸臂60的外側82和/或內側84相鄰地設置。
權利要求
1.用于對工件(12)精加工的精加工裝置(10)，包括用于產生驅動力(72)的力產生裝置(68)、力傳輸臂(60)和用于對精加工工具(22)施加工作力(74)的按壓裝置(20)，其特征在于，設置有檢測裝置(76)，用于對所述力傳輸臂(60)的設置在驅動力(72)與工作力(74)之間的力流中的區(qū)段(64，66)的變形進行檢測，和/或用于對位于所述區(qū)段(64，66)中的變形力進行檢測。
2.根據權利要求1所述的精加工裝置(10)，其特征在于，所述力傳輸臂(60)由于引入所述驅動力(72)和由所述工件(12)通過所述精加工工具(22)作用到所述按壓裝置(20)上的反作用力而被彎曲。
3.根據權利要求1或2所述的精加工裝置(10)，其特征在于，所述力傳輸臂(60)由于由沿著或圍繞振蕩軸線(34)以振蕩方式驅動的工件作用到所述按壓裝置(20)上的摩擦力而被扭曲。
4.根據上述權利要求之一所述的精加工裝置(10)，其特征在于，所述變形相當于拉伸和/或波狀變形。
5.根據上述權利要求之一所述的精加工裝置(10)，其特征在于，所述力傳輸臂(60)能夠圍繞樞轉軸線(62)樞轉地安置。
6.根據權利要求5所述的精加工裝置(10)，其特征在于，所述驅動力(72)和所述工作力(74)關于所述樞轉軸線(62)在所述力傳輸臂(60)的彼此背離的區(qū)段(64，66)上起作用。
7.根據權利要求5或6所述的精加工裝置(10)，其特征在于，所述檢測裝置(76)設置在所述工作力(74)起作用的區(qū)域與所述樞轉軸線(62)之間。
8.根據上述 權利要求之一所述的精加工裝置(10)，其特征在于，所述檢測裝置(76)包括表面拉伸傳感器(78)。
9.根據上述權利要求之一所述的精加工裝置(10)，其特征在于，所述檢測裝置(76)包括橫向測量銷(80)。
10.根據上述權利要求之一所述的精加工裝置(10)，其特征在于，所述按壓裝置(20)與精加工石形式的精加工工具(22)連接。
11.根據上述權利要求之一所述的精加工裝置(10)，其特征在于，所述按壓裝置(20)具有用于朝著精加工帶形式的精加工工具(22)按壓的按壓面(75)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對工件(12)精加工的精加工裝置(10)，其包括用于產生驅動力的力產生裝置、力傳輸臂和用于對精加工工具施加工作力的按壓裝置(20)，其中設置有檢測裝置(76)，用于對力傳輸臂(60)的設置在驅動力和工作力之間的力流中的區(qū)段的變形進行檢測，和/或用于對該區(qū)段(64,66)中的變形力進行檢測。
文檔編號B24B49/00GK103213067SQ20131001263
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權日2012年1月23日
發(fā)明者奧利弗·希爾德布蘭特 申請人:德國索菲納有限公司