帶有力傳感器以及遙測的信號和能量傳輸?shù)溺衲ゴ驳闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于珩磨在工件中的旋轉(zhuǎn)對稱的孔的珩磨床。
【背景技術(shù)】
[0002]珩磨是一種帶有幾何上不確定的切削的切削加工方法(Zerspannungsverfahren )，在該切削加工方法中?行磨工具實(shí)施由兩個(gè)部件構(gòu)成的切削運(yùn)動(dòng)并且在?行磨工具的一個(gè)或多個(gè)切削材料體(Schneidstoffkorper)和待加工的孔內(nèi)部表面之間存在持續(xù)的面接觸。能夠擴(kuò)口的?行磨工具的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性(Kinematik)通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、沿著孔的軸向方向延伸的振蕩的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(Hubbegwegung)和擴(kuò)口運(yùn)動(dòng)(Aufweitbewegung)的疊加來表征，該擴(kuò)口運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致?行磨工具的有效直徑的改變。在孔內(nèi)部表面處得到帶有彼此相交的加工痕跡的表面結(jié)構(gòu)。通過珩磨最終加工的表面能夠在尺寸和形狀公差方面滿足極高的要求，使得許多在發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件中的高負(fù)荷的滑動(dòng)面(例如在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中的氣缸工作表面或在噴油泵的殼體中的孔內(nèi)部表面)通過珩磨進(jìn)行加工。
[0003]在珩磨中，借助于壓緊力將研磨的切削材料體壓緊到孔內(nèi)部表面處。除了有效的切削速度和切削材料體的種類之外，對于加工結(jié)果的機(jī)床側(cè)(maschinenseitig)的影響而言壓緊力是重要的加工參數(shù)。壓緊力能夠通過珩磨工具的擴(kuò)口來控制。
[0004]在一些珩磨方法中期望能夠盡可能精確地調(diào)整壓緊力，由此能夠在考慮壓緊力的情況下控制珩磨加工。已經(jīng)存在不同的提議，借助于安裝在合適的位置處的力傳感器產(chǎn)生與壓緊力成比例的傳感器信號并且使用該信號用于控制珩磨過程。
[0005]從DE 35 37 172 C2中已知一種帶有用于調(diào)節(jié)珩磨工具的液壓加載的調(diào)整件(Stellteil)的工作壓力的裝置的珩磨床。在此液壓操縱的調(diào)整件作用在安裝在珩磨工具的內(nèi)部的擴(kuò)口錐體(Aufweitkonus )上，該擴(kuò)口錐體沿著相對待加工的工件的徑向方向進(jìn)給(zustellen)i行磨條(Honleiste)。施加到擴(kuò)口錐體上的力借助于力傳感器進(jìn)行測量。按照預(yù)先給定的力的變化曲線的規(guī)定來調(diào)節(jié)液壓裝置的工作壓力。力傳感器布置在能夠液壓調(diào)節(jié)的調(diào)整件和擴(kuò)口錐體之間，其中在力傳感器和液壓的調(diào)整件之間還中間連接了彈簧。力測量應(yīng)該由此不依賴于在液壓系統(tǒng)中的內(nèi)部損耗來實(shí)現(xiàn)所定義的力的變化曲線的調(diào)整。將力傳感器的信號傳輸?shù)娇刂破鞯募?xì)節(jié)沒有公開。
[0006]EP O 575 657 Al說明了?行磨方法，其中此外規(guī)定，在?行磨過程期間對作用到能夠擴(kuò)大的珩磨條上的進(jìn)給力進(jìn)行持續(xù)測量并且將其作為信號輸送給控制器。在僅僅示意性地示出的珩磨床中設(shè)置了聯(lián)接到珩磨床的控制器的進(jìn)給裝置，其通過壓力計(jì)與珩磨工具連接。進(jìn)給裝置具有由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的(motorisch)、沿著軸線方向能夠運(yùn)動(dòng)的絲杠，其經(jīng)由壓力計(jì)直接傳輸?shù)角度腌衲スぞ咧械倪M(jìn)給桿。壓力計(jì)的測量值作為信號通過導(dǎo)線輸送給珩磨床的數(shù)字控制器。將信號傳輸?shù)娇刂破鞯募?xì)節(jié)未公開。
[0007]在DE 196 06 145 Al中說明了帶有至少一個(gè)能夠進(jìn)給的?行磨面(Honbelag)的用于珩磨工具的擴(kuò)口的裝置，其具有用于進(jìn)給工具的擴(kuò)口機(jī)構(gòu)和用于測量擴(kuò)口機(jī)構(gòu)的進(jìn)給力的測力單元。測力單元布置在擴(kuò)口機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)靜止(rotatorisch ruhend)的區(qū)段處。由此能夠放棄在旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件和轉(zhuǎn)動(dòng)靜止的區(qū)段之間的測力單元的信號的成本過高的傳輸。此外能夠避免在擴(kuò)口連桿(Aufweitgestjinge )的剛性方面的缺點(diǎn)。
[0008]EP 2 000 258 A2說明了一種珩磨方法，其中測量反作用力，該反作用力在將珩磨油石壓緊到待加工的孔的孔內(nèi)部表面處時(shí)得到。相應(yīng)的珩磨床具有集成在珩磨工具中的傳感器用于探測該反作用力。在實(shí)施例中用于測量反作用力的傳感器布置在珩磨條和承載珩磨條的珩磨條承載件之間。將傳感器信號傳輸?shù)娇刂破鞯募?xì)節(jié)未公開。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是，提供一種珩磨床，利用其能夠執(zhí)行珩磨方法，這些珩磨方法需要測量切削材料體的壓緊力或者與該壓緊力成比例的力。在此應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)精確的測量，而不應(yīng)不必要復(fù)雜化珩磨床或珩磨工具的結(jié)構(gòu)。必要時(shí)應(yīng)該能夠這樣設(shè)計(jì)測力系統(tǒng)，從而存在的珩磨床能夠借助于僅僅少許簡單的操作而加裝有測力系統(tǒng)。
[0010]為了解決該目的，本發(fā)明提供一種帶有權(quán)利要求1的特征的珩磨床。有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中說明。全部的權(quán)利要求的原文通過引用成為說明書的內(nèi)容。
[0011]根據(jù)要求保護(hù)的發(fā)明，該目的在根據(jù)前序部分所述的珩磨床中通過以下方式解決，力傳感器布置在機(jī)床側(cè)的擴(kuò)口桿的工具側(cè)的端部區(qū)段的區(qū)域中并且通過遙測的傳輸路徑(Obertragungsstrecke)與?行磨床的控制裝置連接。因此力傳感器安裝在?行磨床的元件處并且由此即使在工具更換的情況下保留在珩磨床處。因此不需要應(yīng)用帶有集成的力傳感器的珩磨工具，由此適當(dāng)保持工具成本。另一方面在擴(kuò)口桿的工具側(cè)的端部區(qū)段中的布置導(dǎo)致，力傳感器處于非常鄰近?行磨工具裝置(Honwerkzeuganordnung)的切削區(qū)域的力線中，也就是說鄰近于其中待確定的壓緊力或者說所屬的反作用力起作用的區(qū)域。在力傳感器和切削材料體在孔內(nèi)壁處的嵌入?yún)^(qū)域之間通常不存在帶有機(jī)械間隙的過渡并且也不存在由于其結(jié)構(gòu)必要地有彈性的柔性構(gòu)造元件，使得在力傳感器的位置處出現(xiàn)的和被測量的力為了所有實(shí)際目的能夠看作為與壓緊力成比例。
[0012]傳感器信號或由此導(dǎo)出的信號通過遙測的傳輸路徑傳輸?shù)娇刂蒲b置處。在該申請的意義中，當(dāng)在傳輸路徑的至少一個(gè)位置處通過一定的間距無接觸地實(shí)現(xiàn)信號傳輸時(shí)，存在遙測的傳輸路徑，使得傳輸路徑的部分不通過導(dǎo)電的線纜連接或電接觸(BerUhungskontakt)形成。已經(jīng)得到證明的是，據(jù)此能實(shí)現(xiàn)特別低干擾的信號傳輸，這有利地作用于珩磨床的控制器的精確度。通過在珩磨床中力測量的范圍內(nèi)使用傳感器遙測也可以將帶有較低結(jié)構(gòu)費(fèi)用的相應(yīng)的測力系統(tǒng)集成到珩磨床中，其中在許多情況中也得到如下可行方案，即將精確工作的測力系統(tǒng)以加裝的方式在沒有巨額費(fèi)用的情況下集成到已經(jīng)完成的珩磨床中。
[0013]在優(yōu)選的實(shí)施形式中傳輸路徑具有至少一個(gè)無接觸地工作的遙測的傳輸單元，該傳輸單元在第一構(gòu)件處具有第一傳輸元件并且在與第一構(gòu)件分開的第二構(gòu)件處具有第二傳輸元件，其中第一和第二傳輸元件通過在構(gòu)件之間形成的空氣間隙處于傳輸接觸(Obertragungskontakt)中。在兩個(gè)沒有處于互相接觸中的傳輸元件之間，能夠越過空氣間隙實(shí)現(xiàn)在近場區(qū)域中的信號傳輸。傳輸元件能夠例如設(shè)計(jì)為感應(yīng)的傳輸件(Obertrager)或電容的傳輸件。傳輸元件之間的間距能夠例如處于50 mm以下或者10 mm以下的范圍中，尤其在0.5 mm和5 mm之間的范圍中。此外，極限由安裝的放大器和天線的規(guī)格確定。此外在近場區(qū)域中的遙測傳輸顯示出如下優(yōu)點(diǎn)，相應(yīng)的傳輸元件在裝配第一和第二構(gòu)件的情況下能夠自動(dòng)地準(zhǔn)確地互相定位，從而可以進(jìn)行低損耗的無接觸的傳輸。同時(shí)，第一構(gòu)件和第二構(gòu)件能夠隨時(shí)彼此分離，而不需要針對拆卸遙測的傳輸單元的單獨(dú)措施。
[0014]例如第一傳輸元件能夠安裝在第一構(gòu)件處，第一構(gòu)件屬于珩磨床，而第二傳輸元件能夠布置在屬于珩磨工具裝置的構(gòu)件處，其中該構(gòu)件能夠是例如珩磨工具裝置的工具保持件。也能夠?qū)崿F(xiàn)在兩個(gè)都屬于珩磨床的構(gòu)件之間的遙測傳輸。
[0015]在傳輸路徑中能夠設(shè)置第一傳輸單元，該第一傳輸單元在擴(kuò)口桿處具有第一傳輸元件并且在?行磨主軸(Honspindel)或抗扭轉(zhuǎn)地與?行磨主軸進(jìn)行連接的或能夠連接的構(gòu)件處具有第二傳輸元件，其中第一和第二傳輸元件在每個(gè)在運(yùn)行中出現(xiàn)的在珩磨主軸和擴(kuò)口桿之間的軸向的相對位置中處于(無接觸的)傳輸接觸中。由此確保了在機(jī)床側(cè)的擴(kuò)口桿的整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)到珩磨主軸