工件加工系统的制作方法

本发明涉及一种工件加工系统，其包括具有精加工工具形式的加工工具的工具单元，还包括用于容纳工件的工件容纳部，该工件特别是滚动轴承的轴承环。

背景技术：

1、这种系统已被de 10 2010 036 445 a1公开，且用于机械加工大型滚动轴承的轴承环。该已知系统包括具有多排滚珠的实体机床，待加工的轴承环布置在该实体机床上。此外，还提供了驱动器，该驱动器能够以围绕工件的工件中心轴线的方式驱动工件。固定的研磨或珩磨装置被用来加工工件。

2、根据待加工工件的最大尺寸，已知系统的缺点在于它长期需要大量的空间。如果加工直径为数米的大型滚动轴承的轴承环，仅机床自身就相应地需要大的、稳定的和平坦的安装面积，例如超过50平方米。然而，与此同时，市场对这种大型滚动轴承的需求非常少，以至于滚动轴承制造商很难长期地以及以与所需的安装面积相对应的方式使用已知系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种工件加工系统，其能够经济地加工少量甚至非常大的工件。

2、根据本发明的上述类型的工件加工系统通过如下方式来实现该目的：工具单元具有引导装置，通过引导装置在工件的至少一个引导面上沿移动路径可移动地引导工具单元。

3、在根据本发明的工件加工系统中，通过引导装置直接在工件上引导工具单元，使得在工具的加工期间沿工件的走向在工件自身上引导工具单元以进行加工。通过这种方式，可以使工具单元沿工件的走向移动，这尤其涉及如下事实：工件在加工期间处于静止状态。由于静止的工件不需要专门的工件容纳部，因此可以灵活使用工件容纳部所需的安装区域，并且不必为工件的仅临时加工而永久保留所述安装区域。

4、工件加工系统是具有精加工工具的精加工系统。由此，可以沿工件的走向至少在表面部分的区域中进行精加工。优选的是，工件单元包括摆动驱动器，通过该摆动驱动器可以沿摆动轴线摆动地驱动精加工工具。优选地，摆动轴线相对于移动路径成一定角度或垂直。

5、有利的是，工件、移动路径和引导面是环形的，使得可以沿着封闭的环形走向加工工件。

6、有利地，工件容纳部被设计为用于固定地、不可移动地固定工件。在最简单的情况下，待加工工件可以放置在安装面或生产环境的地面上。也可能的是，提供支撑元件(例如支撑块)，它们沿工件的例如环形走向分布。因此，放置在这些支撑元件上的工件被支撑在这些支撑元件的区域中；在中间区域，工件被布置为自由悬空。在完成工件加工之后，可以拆除上述支撑元件，特别是以节省空间的方式存放或用于其他用途。

7、允许工具单元可沿着移动路径移动的至少一个引导面可以由工件的环形地延伸的支撑面形成，工具单元在其沿移动路径的移动期间在支撑面上滚动或滑动。在这种情况下，工具单元的重量至少部分地加载在工件的支撑面上，使得工具单元的重量被支撑面和工件吸收。

8、额外或替代地，至少一个引导面可以包括承托面，工具单元在其沿移动路径的移动期间沿所述支撑面被滚动或滑动地承托。这种承托面尤其是工件的表面，该表面在布置在工件容纳部上或中时具有垂直朝向，其中，承托面例如也可以具有环形走向。利用这种承托面，工具单元可以相对于环形工件的工件中心轴线在径向上占用了定义的距离，即沿着工件的整个走向。

9、可以想到的是，可以通过人力沿移动路径驱动工具单元。然而，优选的是，提供机动驱动器，以用于沿着移动路径驱动工具单元。

10、这种机动驱动器(motorischer antrieb)可以固定地布置。例如，机动驱动器可以是机器人，其固定底座布置在例如环形工件的自由内部空间中，特别地布置在环形工件的中心轴线的区域中。机器人的可移动驱动操作区域连接到工具单元，使得可以沿着移动路径驱动工具单元。在这种情况下，机器人提供工具单元的移动所需的驱动能量；同时，通过引导装置在工件的引导面上引导工具单元。换句话说，用作驱动器的机器人不必同时具有一定程度的稳定性和抗扭转性以至于工具单元可以相对于工件的特定部分沿着工件的走向高精度地定位；这项任务由工具单元的引导装置与工件的引导面相互配合来完成。

11、而且，机动驱动器可以是工具单元的一部分，即它可以与工具单元一起沿移动路径移动，并与工件的固定驱动面相互配合。这种驱动器可以通过摩擦锁合(reibschluss)实现，例如通过驱动辊和驱动面的摩擦锁定实现。这种驱动器也可以通过形状锁合来实现，例如通过机动驱动器与工件的相应成形的配合面的齿状啮合。

12、有利的是，待由加工工具加工的工件的表面是滚动元件滚道。特别地，该滚道是圆柱形、锥形或桶形滚动元件的滚道，其中，通过精加工石或精加工带形式的精加工工具精加工该滚道。在这种精加工处理中，精加工工具与待精加工工件的表面的一部分平坦地接合，其中，精加工工具沿着摆动轴线来回摆动。在根据本发明的工件精加工系统中通过工具单元沿着移动路径的移动来提供传统的精加工操作中通过工件的旋转提供的旋转运动部件。相对于沿着布置在水平面中的移动路径的特定位置，摆动轴线在垂直面中延伸。

13、至少一个引导面和待由加工工具加工的工件表面可以由工件的同一表面部分形成。例如，该表面可以是滚动元件的滚道，工具单元沿着该滚道被引导，并且该滚道同时被加工工具加工。这种设计特别适用于待修工件的现场维修，特别是滚动轴承的外圈或内圈的现场维修。

14、替代地，至少一个引导面和待由加工工具加工的工件表面可以由工件的不同表面部分形成。

15、本发明的其它特征和优点是以下说明和优选实施例的图形表示的内容。

技术特征：

1.一种工件加工系统(10)，所述工件加工系统包括具有加工工具(40)的工具单元(12)，所述加工工具为精加工工具的形式，所述工件加工系统还包括用于容纳工件(14)的工件容纳部(22)，所述工件特别是滚动轴承的轴承环，其特征在于，所述工具单元(12)具有引导装置(62)，通过所述引导装置在所述工件(14)的至少一个引导面(68、70)上沿移动路径(38)可移动地引导所述工具单元(12)。

2.根据权利要求1所述的工件加工系统(10)，其特征在于，所述工件、所述移动路径和所述引导面是环形的。

3.根据前述任一项权利要求所述的工件加工系统(10)，其特征在于，所述工件容纳部(22)被设计为用于固定地、不可移动地固定所述工件(14)。

4.根据前述任一项权利要求所述的工件加工系统(10)，其特征在于，所述至少一个引导面(68、70)包括支撑面(34)，所述工具单元(12)在其沿所述移动路径(38)的移动期间在所述支撑面上滚动或滑动。

5.根据前述任一项权利要求所述的工件加工系统(10)，其特征在于，所述至少一个引导面(68、70)包括承托面，所述工具单元(12)在其沿所述移动路径(38)的移动期间沿所述承托面被滚动地或滑动地承托。

6.根据前述任一项权利要求所述的工件加工系统(10)，其特征在于具有机动驱动器(72、74)，所述机动驱动器用于沿所述移动路径(38)驱动所述工具单元(12)。

7.根据权利要求6所述的工件加工系统(10)，其特征在于，所述机动驱动器(72、74)固定地布置。

8.根据权利要求6所述的工件加工系统(10)，其特征在于，所述机动驱动器(72、74)是所述工具单元(12)的一部分，并且与所述工件(14)的固定驱动面相互配合。

9.根据前述任一项权利要求所述的工件加工系统(10)，其特征在于，所述工件(14)的待由所述加工工具(40)加工的表面(32)是滚动元件滚道。

10.根据前述任一项权利要求所述的工件加工系统(10)，其特征在于，所述至少一个引导面(68、70)和所述工件(14)的待由所述加工工具加工的表面(32)是由所述工件(14)的相同表面部分或由所述工件(14)的不同表面部分形成的。

技术总结
本发明涉及一种工件加工系统(10)，其包括具有精加工工具形式的加工工具(40)的工具单元(12)，还包括用于容纳工件(14)的工件容纳部(22)，工具特别是滚动轴承的轴承环，其中，工具单元具有引导装置，通过该引导装置在工件的至少一个引导面上沿移动路径(38)可移动地引导工具单元。

技术研发人员：卡尔-海因茨·里奇伯,马库斯·米勒,彼得·格拉布施,托马斯·哈特,丹尼尔·松塔格
受保护的技术使用者：德国索菲纳有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14