精加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种精加工装置，特别是涉及一种高精度精加工的精加工装置。
【背景技术】
[0002]工件的精加工指的是也称作“超精加工”或“精细加工法”的工件表面加工方法。该方法是将研磨作用的精加工工具压紧待加工的工件表面。在此过程中，该待加工的工件表面进行旋转。通常将待加工的工件表面的旋转结合一振荡运动，其中该精加工工具与该待加工的工件表面在平行于或倾斜于旋转轴的方向上相对运动。
[0003]这种工件精加工也用来对具有弯曲轮廓的工件表面进行加工。这类工件例如为滚动轴承环、滚动轴承体或者具有待加工的球形通道的螺纹主轴。通常情况下，借助围绕枢转轴来回枢转的精磨石来对这类弯曲的工件表面进行加工。
[0004]DE 10 2011 078 735 Al揭示过一种精加工装置，其具有一特别抗扭的传动装置，以便产生枢转载体的枢转运动。这种传动装置有助于提高工件的精加工精度。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供另一种精加工装置，其能够以尽可能少的加工时间实现高精度精加工。
[0006]本发明的精加工装置，包括一精加工工具、一用于保持所述精加工工具的精加工工具座、一可围绕一枢转轴枢转的枢转载体，所述精加工工具座以可移动的方式在所述枢转载体上受到导引，及一用于产生一压紧力的力产生装置，在所述压紧力的作用下，所述精加工工具以一作用面压紧一待加工工件。
[0007]本发明用以达成上述目的的解决方案为，所述力产生装置布置在一用于对所述枢转载体进行枢转支承的支承装置上，以及设有一用于将所述力产生装置的压紧力传递至所述精加工工具座的力传递装置。
[0008]根据本发明，用于产生使得所述精加工工具压紧待加工工件的作用力的力产生装置，并不布置在所述枢转载体上，而是以位于所述枢转载体外部的方式布置在支承装置上。这就减轻了来回枢转的枢转载体的质量。这个方案的优点是，能够增大枢转载体的枢转频率，从而实现较高的材料去除率。
[0009]减轻枢转载体质量的另一优点是，减小反作用于该压紧力的离心力。亦即，减轻枢转载体质量有助于压紧力的均匀分布。
[0010]为将布置在该枢转载体外部的力产生装置所产生的作用力传递至精加工工具座，设有一力传递装置。相对所述力产生装置而言，所述力传递装置可以由相对较小且较轻的组件构成，其仅略增大枢转载体的质量。所述力传递装置优选仅能承受拉伸负荷，以便传递拉力而不是压力。
[0011]所述精加工工具尤指精磨石。所述精加工工具也可以由包括精加工带和压紧体的一个组件构成，其中该压紧体固定在精加工工具座上且以某个压紧力压紧精加工带的背面，该精加工带穿过精加工带材料又将这个压紧力传递至位于该精加工带的正面上的作用面。
[0012]特别优选地，所述力传递装置包括至少一个缆索组件，特别是构建为缆索组件。这种缆索组件可指金属绳和/或钢丝绳。一种机械强度极高且同时介质耐受性极强的缆索材料为荷兰DSM公司的注册商标“Dyneema”。
[0013]根据另一优选方案，在所述枢转载体和/或所述支承装置上设有用于将所述力传递装置的区段转向的转向装置(如转向滑轮)。这样就产生了用来布置所述精加工装置的各种部件(特别是所述枢转载体、所述精加工工具座、所述支承装置和所述力产生装置)的自由度。
[0014]根据本发明的一种特别优选的实施方式，所述力传递装置的至少一个区段与所述枢转载体的枢转轴同轴。这种实施方式的优点是，力传递装置仅在枢转载体的枢转轴的区域内会承受轻微的附加负荷，即扭转。
[0015]根据本发明的一种特别优选的实施方式，为对所述枢转载体进行枢转支承，设有一具有轴套的枢转轴承，所述轴套具有一供所述力传递组件的至少一个区段穿过的空腔。这样就能提供特别紧凑的布置方案，其中该力传递装置的缆索组件除拉伸负荷外仅需承受轻微的附加扭转负荷。
[0016]需要指出的是，所述力传递组件，特别是缆索组件，也可以由多个区段组成，这些区段也可以借助若干可以沿旋转方向互相自由转动的离合件相连。采用这种方式后，甚至能消除前述的缆索组件扭转负荷。
[0017]根据本发明的另一实施方式，设有一用于检测所述力传递装置的工作状态的传感器装置，以及，所述力传递装置的一借助所述传感器装置所检测到的工作状态对应于一构建为精磨石的精加工工具的磨损状态。举例而言，可以检测以下情况:就力产生装置而言需要将缆索组件拉紧至何种程度才能产生某个预设的压紧力。这个大小既与压紧力相关，又与精磨石的磨损状态相关。
[0018]举例而言，可以将一缆索组件与一参考面连接在一起或者为其配设若干光学标识，并用优选非接触式的传感器，如感应式传感器，对其进行扫描。
[0019]下面对用于对所述枢转载体进行枢转支承的所述支承装置的优选实施方式进行讨论。
[0020]根据一种优选设计方案，所述支承装置包括一基本载体，所述枢转载体以可以枢转的方式支承在所述基本载体上。
[0021]根据另一优选方案，所述支承装置包括一用于布置所述基本载体的底座。
[0022]所述力产生装置可以布置在所述基本载体或者所述底座上。
[0023]所述力产生装置优选布置在所述基本载体上，特别是在所述基本载体以可移动的方式支承在所述底座上，即可相对所述底座进行运动，的情况下。
[0024]根据一种特别优选的方案，设有一振荡装置，其用于产生所述基本载体的一相对所述底座的直线型振荡运动。这样就能使得所述基本载体进行线性振荡运动，该振荡运动通过枢转载体以及精加工工具的作用面与待加工工件表面的接触，而被转化为一枢转运动。
[0025]其中优选地，所述枢转载体的枢转轴与所述工件轴的一就所述待加工工件而言的径向上的距离，保持不变。采用这种方案后，所述精加工工具的作用面的卡合形状不发生变化且与磨损状态无关。
[0026]下面通过对一优选实施例进行描述和绘示来对本发明的更多特征和优点进行说明。
【附图说明】
[0027]图1为精加工装置的透视图；
[0028]图2为图1所示精加工装置的组件的透视图，其精磨石处于枢转中心位置；
[0029]图3为对应于图2的视图，其中所述精磨石进入一枢转端位；
[0030]图4为图2所示组件的前视图；
[0031 ]图5为图2所示组件的剖视图；
[0032]图6为图2所示组件在图4中的V1-VI剖视平面内的剖视图，该剖视平面垂直于图5所示剖视平面，其中所述精磨石进入枢转中心位置；
[0033]图7为对应于图6的视图，其中所述精磨石进入第一枢转端位；
[0034]图8为对应于图6的视图，其中所述精磨石进入第二枢转端位;以及
[0035]图9为图2所示组件的透视图。
【具体实施方式】
[0036]在图1中，精加工装置的一种实施方式整体上用参考符号10表示。精加工装置10包括工件容置部12和工具区域14。
[0037]工件容置部12用于对工件16进行定位并使其围绕一工件轴18进行旋转驱动。工件16例如构建为螺纹主轴并以一优选不设螺纹的区段固设在一主轴箱22的爪式卡盘20上，所述工件可以借助一驱动电机24沿旋转方向受到驱动。
[0038]也可以将工件16夹紧在一个主轴箱25与一个尾座26(仅予局部绘示)的两个尖端之间并借助主轴箱25来沿旋转方向对其进行驱动。
[0039]工具区域14包括第一滑座28，其可以在平行于工件18的方向上沿一优选静止式底座30的导引件移动。为此而设有一已知的驱动装置，为清楚起见而未将其绘示出来。该第一滑座28用于支承一第二滑座32，其可相对该第一滑座28且垂直于工件轴18运动并且沿一导引件34受到导引。为将第二滑座32沿垂直方向(进给方向)朝工件轴18驱动，设有一进给驱动装置36。
[0040]第二滑座32用于容置一与该第二滑座32固定连接的振荡驱动装置38。现有技术中已揭示了这种驱动装置。例如借助一偏心轮将一驱动电机的旋转运动转化为一振荡运动。这个振荡运动处于振荡驱动装置38的一输出轴40上，从而借助振荡驱动装置38使得一与该输出轴40连接的大体呈U形的基本载体42发生线性的来回运动(振荡运动)。这个振荡运动在图1中用双箭头44表示。基本载体42的振荡运动方向的双箭头44的轴线平行于工件轴18。
[0041]下面结合图2至5对所述基本载体42以及与其连接的部件的结构进行阐述。
[0042]基本载体42具有一基底46，在该基底上固定有一与振荡驱动装置38的输出轴40进行共同作用的离合件48。
[0043]两个臂部50和52伸出基底46，其与基底46—起界定一结构空间54。
[0044]结构空间54用于布置一枢转载体56，其可围绕一枢转轴58(参阅图1)相对基本载体42进行枢转。枢转轴58以错移且垂直于工件轴18的方式延伸。
[0045]枢转载体56用于导引一精加工工具座60，在该精加工工具座上固设有一形式为精磨石62的精加工工具。因此，下文也将精加工工具座60称作精磨石座60。精磨石62具有朝向工件16的作用面64，其特点是有所弯曲且与工件16的互补型弯曲的工件表面66进行共同作用。
[0046]为产生将精磨石62的作用面64压紧该待加工的工件表面66的压紧力，设有一力产生装置68。根据一种优选实施方式，所述