本發(fā)明涉及用于對工件的內(nèi)表面，尤其滾珠絲杠驅(qū)動裝置的滾道進(jìn)行精加工的設(shè)備，設(shè)備包括工件保持器和精加工工具保持器上保持的精加工工具，其中設(shè)置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，工件保持器和精加工工具以能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線相對彼此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的方式被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置驅(qū)動，其中設(shè)置有線性驅(qū)動裝置，精加工工具保持器上保持的精加工工具以及工件保持器以能夠沿著旋轉(zhuǎn)軸線相對彼此直線運(yùn)動的方式被線性驅(qū)動裝置驅(qū)動。

此外，本發(fā)明還涉及用于對內(nèi)表面，尤其是對滾珠絲杠驅(qū)動裝置的滾道進(jìn)行精加工的方法，其中工件保持器上保持的工件以及精加工工具保持器上保持的精加工工具以能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線相對彼此旋轉(zhuǎn)的方式被驅(qū)動，其中精加工工具保持器上保持的精加工工具以及工件保持器上保持的工件以能夠沿著旋轉(zhuǎn)軸線相對彼此直線運(yùn)動的方式被驅(qū)動。

背景技術(shù)：

de102010020814a1和de4035374a1公開了上述類型的設(shè)備和方法。在已知設(shè)備中，精加工工具被保持在u形工具保持器上，u形工具保持器以圍繞振蕩軸線振蕩的方式被驅(qū)動。已知設(shè)備的缺點在于，沿著工件的旋轉(zhuǎn)軸線測定的螺紋長度受限，其中，能夠沿著螺紋長度精加工處理內(nèi)表面，并且螺紋長度是通過u形工具保持器的長度預(yù)先設(shè)定的。此外，缺點還在于，作為沿著工件的旋轉(zhuǎn)軸線測定的精加工工具的進(jìn)刀深度(plungingdepth)的函數(shù)，工具保持器的最大可能振蕩角度受限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出前述類型的設(shè)備和方法，以克服上述缺點。

上述目的是通過本發(fā)明的如下的前述類型的設(shè)備實現(xiàn)的，其中，設(shè)置有振蕩驅(qū)動裝置，精加工工具保持器上保持的精加工工具以及工具保持器以能夠在平行于旋轉(zhuǎn)軸線的方向上相對彼此振蕩的方式被振蕩驅(qū)動裝置驅(qū)動，并且精加工工具以能夠圍繞偏轉(zhuǎn)軸線偏轉(zhuǎn)的方式被保持在精加工工具保持器上。

上述目的是通過本發(fā)明的如下的前述類型的方法實現(xiàn)的，其中，精加工工具保持器上保持的精加工工具以及工具保持器上保持的工件以能夠在平行于旋轉(zhuǎn)軸線的方向上相對彼此振蕩并疊加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和直線運(yùn)動的方式被驅(qū)動，并且精加工工具圍繞偏轉(zhuǎn)軸線相對于精加工工具保持器偏轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置有振蕩驅(qū)動裝置，振蕩驅(qū)動裝置用于使一方面的精加工工具保持器上保持的精加工工具以及另一方面的工件保持器或者工件保持器上保持的工件以相對彼此振蕩的方式運(yùn)動，也就是說在平行于工件保持器或者工件的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上運(yùn)動。這意味著，精加工工具和工件之間的直線運(yùn)動疊加在另外的直線振蕩運(yùn)動上。精加工工具又能被偏轉(zhuǎn)地支撐在精加工工具保持器上，使得精加工工具進(jìn)行相對于待被精加工的內(nèi)表面的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。

對于中央初始偏轉(zhuǎn)位置，優(yōu)選的最大偏轉(zhuǎn)角度在+/-1°(對應(yīng)于2°的總偏轉(zhuǎn)角度)和+/-15°(對應(yīng)于30°的總偏轉(zhuǎn)角度)之間。

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和根據(jù)本發(fā)明的方法實現(xiàn)了能夠以與工件中的進(jìn)刀深度無關(guān)的方式選擇精加工工具的振蕩角度。此外，能夠使用基本上僅以平行于工件保持器的旋轉(zhuǎn)軸線的方式延伸的精加工工具保持器，從而極大地簡化了對具有長的螺紋的工件的加工。

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的優(yōu)點在于，工件與精加工工具之間的位置誤差能夠通過精加工工具在工件的內(nèi)表面上的布置以及通過精加工工具的偏轉(zhuǎn)移動能力來補(bǔ)償。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)，工件的內(nèi)表面被理解為輪廓上的槽形凹口，槽形凹口的走向?qū)?yīng)于螺旋形狀。內(nèi)表面尤其是滾珠絲杠驅(qū)動裝置的徑向向內(nèi)定向的滾道或者是螺紋對的內(nèi)螺紋。

精加工工具(例如精加工石)以能夠偏轉(zhuǎn)的方式被直接保持在精加工工具保持器上。然而，在優(yōu)選的實施例中，設(shè)置有精加工工具容納部，以用于容納精加工工具，尤其是精加工石，其中，精加工工具以能夠圍繞偏轉(zhuǎn)軸線偏轉(zhuǎn)的方式被保持在精加工工具保持器上。

精加工工具容納部優(yōu)選地包括用于精加工工具的容納區(qū)域，精加工工具以能夠滑動的方式被容納在容納區(qū)域中。以此方式，能夠補(bǔ)充被磨損的精加工工具。

精加工工具或者由精加工工具和精加工工具容納部構(gòu)成的組件的偏轉(zhuǎn)軸線優(yōu)選地以垂直于工件保持器和工件保持器上保持的工件的旋轉(zhuǎn)軸線的方式延伸。在此，偏轉(zhuǎn)軸線和旋轉(zhuǎn)軸線可以相交。然而，這些軸線也可以歪斜地布置，也就是彼此間隔開地布置。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，設(shè)置有鎖定裝置，通過鎖定裝置來預(yù)先設(shè)定精加工工具的初始偏轉(zhuǎn)位置。以此方式，精加工工具能夠被保持在定義的位置中，這尤其在設(shè)定過程中是有利的，也就是例如，在精加工工具利用作用面對工件的待被加工的內(nèi)表面進(jìn)行作用時。鎖定裝置與精加工工具和/或與精加工工具容納部配合，并且例如包括被支撐在精加工工具保持器中的鎖定彈簧。

有利地，鎖定裝置能夠被(尤其是以不使用工具的方式)拆除，使得精加工工具或者由精加工工具和精加工工具保持器構(gòu)成的組件以不使用工具的方式從精加工工具保持器上分離，并且能夠被新的精加工工具或者新的組件替換。由此能夠特別快速和簡單地執(zhí)行工具更換。

在設(shè)備的另一優(yōu)選實施例中，設(shè)置有冷卻潤滑劑供應(yīng)裝置。利用這樣的裝置提供的冷卻潤滑劑在通常的方式下僅用于冷卻和/或潤滑精加工工具和工件之間的作用區(qū)域。然而，額外地或替換地，非常優(yōu)選的是，冷卻潤滑劑用作滑動介質(zhì)，也就是說用于可滑動地布置在精加工工具容納部中的精加工工具，尤其是精加工石。

此外，特別優(yōu)選的是，設(shè)備包括擠壓裝置，擠壓裝置對精加工工具加載擠壓力，以使精加工工具的作用面擠壓內(nèi)表面。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)，擠壓力由機(jī)械的、電氣的、液壓的或者氣動的驅(qū)動裝置產(chǎn)生，以對工件保持器加載擠壓力，使得擠壓力經(jīng)由工件保持器并也許通過插入精加工工具容納部被傳遞到精加工工具上，并進(jìn)而被傳遞到精加工工具的作用面上。

在本發(fā)明的范圍內(nèi)，擠壓裝置包括加壓液體以用于傳遞擠壓力。這樣的液體的優(yōu)點在于，也能夠在復(fù)雜的幾何形狀的情況下以簡單的方式傳遞擠壓力。

在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中，加壓液體是冷卻潤滑劑。以此方式，精加工工具能夠通過冷卻潤滑劑加載擠壓力，其中冷卻潤滑劑能夠同時具有另外的功能，尤其是對精加工工具與內(nèi)表面的作用區(qū)域進(jìn)行冷卻和/或潤滑，并且/或者用作以能夠滑動的方式布置在精加工工具容納部中的精加工工具的滑動介質(zhì)。

為了能夠為該液體加載確定的壓力，優(yōu)選的是，設(shè)備包括調(diào)節(jié)裝置，利用調(diào)節(jié)裝置能夠調(diào)節(jié)冷卻潤滑劑供應(yīng)裝置的冷卻潤滑劑的壓力。

下面對優(yōu)選的實施例的接下來的描述和圖示給出了本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點。

附圖說明

圖1是用于精加工工件的內(nèi)表面的設(shè)備的一個實施例的立體圖；

圖2是根據(jù)圖1的設(shè)備的立體縱向截面；

圖3是根據(jù)圖1的設(shè)備的精加工工具保持器、精加工工具容納部和精加工工具的立體圖；

圖4是精加工工具容納部和精加工工具的立體圖；

圖5是根據(jù)圖1的設(shè)備的冷卻潤滑劑供應(yīng)裝置的示意圖；

圖6是根據(jù)圖1的設(shè)備的精加工工具保持器、精加工工具容納部和精加工工具的縱向截面，其中，精加工工具占據(jù)初始偏轉(zhuǎn)位置；

圖7是對應(yīng)于圖5的縱向截面，其中，精加工工具占據(jù)相對于初始偏轉(zhuǎn)位置偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)位置；

圖8是用于精加工工件的內(nèi)表面的設(shè)備的另一實施例的立體圖；及

圖9是根據(jù)圖8的設(shè)備的立體縱向截面。

具體實施方式

圖1示出了用于精加工工件14的內(nèi)表面12的設(shè)備10的實施例。

內(nèi)表面12尤其是滾珠絲杠驅(qū)動裝置的滾道。內(nèi)表面12在輪廓上是部分圓形或者弧形。內(nèi)表面12以螺紋形式(螺旋形式)至少沿著工件14的以平行于工件軸線16的方式測量的長度的一部分延伸。

設(shè)備10包括工件保持器18，工件保持器18例如能夠被設(shè)計為夾盤20。工件保持器18與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置22連接，工件保持器18和工件14通過該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置以能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24旋轉(zhuǎn)的方式被驅(qū)動。

設(shè)備10還包括直線驅(qū)動裝置26，直線驅(qū)動裝置26用于在平行于旋轉(zhuǎn)軸線24的方向上驅(qū)動滑座28，例如在朝著工件保持器18的方向的方向30上或相反方向上。

滑座28用于固定振蕩驅(qū)動裝置32，振蕩驅(qū)動裝置32產(chǎn)生相對于滑座28的振蕩運(yùn)動34，該振蕩運(yùn)動同樣以平行于旋轉(zhuǎn)軸線24的方式延伸。振蕩驅(qū)動裝置32與精加工工具保持器36連接。精加工工具保持器36包括連接部38，以用于與振蕩驅(qū)動裝置32的殼體的連接。此外，精加工工具保持器36包括以平行于旋轉(zhuǎn)軸線24的方式延伸的臂40。臂40具有直線走向，并且足夠細(xì)長以能夠進(jìn)入工件14的由內(nèi)表面12限定的空間中。

精加工工具保持器36具有偏轉(zhuǎn)軸承42(參見圖3)，偏轉(zhuǎn)軸承42限定偏轉(zhuǎn)軸線44。偏轉(zhuǎn)軸線44以垂直于旋轉(zhuǎn)軸線24的方式延伸(參見圖2)。

設(shè)備10還包括具有精加工石形式的精加工工具46。精加工工具46具有作用面50，作用面50優(yōu)選地是彎曲的，并且對工件14的內(nèi)表面12進(jìn)行作用(參見圖2)。在此情況下，內(nèi)表面12的螺距以對應(yīng)于作用面50的方式傾斜地定向。

設(shè)置有精加工工具容納部52，以將精加工工具46支撐在精加工工具保持器36的臂40上。精加工工具容納部52具有軸承銷54，軸承銷54與臂40的偏轉(zhuǎn)軸承42配合。以此方式，精加工工具46以能夠圍繞偏轉(zhuǎn)軸線44偏轉(zhuǎn)的方式支撐在精加工工具保持器36上。精加工工具容納部52布置在臂40的中央凹口56中。

工件保持器36優(yōu)選地被設(shè)計成空心的，使得冷卻潤滑劑能夠從入口58被供應(yīng)至精加工工具46。

入口58與徑向延伸的通道60配合，通道60連通到中央通道62。中央通道62在臂40內(nèi)延伸至邊界64處，邊界布置成相鄰于凹口56。

為了實現(xiàn)通道62和布置有精加工工具容納部52的凹口56之間的流體有效連接，通道62在相鄰于或者位于邊界64的區(qū)域中具有穿孔66，由此，來自通道62的液體能夠通向臂40的外側(cè)。在臂40的外側(cè)優(yōu)選地設(shè)置有過渡區(qū)域68，過渡區(qū)域68通向凹口56。

由于精加工工具容納部52與凹口56的邊緣間隔開，因此冷卻潤滑劑能夠從精加工工具容納部52旁邊流過并直到作用面50，使得待加工的工件表面(即，內(nèi)表面)能夠被供應(yīng)冷卻潤滑劑。

接下來參考圖6至7。精加工工具容納部52具有容納區(qū)域70，在容納區(qū)域70中以能夠滑動的方式布置精加工工具46。容納區(qū)域70至少在大約中間布置的開口區(qū)域72的高度上朝著精加工工具容納部52的外側(cè)開口，使得位于凹口56中的冷卻潤滑劑能夠穿過開口區(qū)域72并到達(dá)容納區(qū)域70。以此方式，冷卻潤滑劑能夠作為用于容納區(qū)域中容納的精加工工具46的滑動介質(zhì)進(jìn)行使用。

精加工工具容納部52還具有壓力腔73，壓力腔73通過連接管道74從凹口56被供應(yīng)冷卻潤滑劑。當(dāng)壓力腔73中存在的冷卻潤滑劑被加載壓力時，壓力作用到精加工工具46的頂表面76上。頂表面76位于精加工工具46的遠(yuǎn)離作用面50的端部上。

精加工工具容納部52在其遠(yuǎn)離壓力腔73的端部上具有溢流管路78。當(dāng)精加工工具46大體上縮短成使得頂表面76位于由溢流管路78界定的水平80下方時，這些溢流管路78通過壓力腔73被灌滿冷卻潤滑劑。

由于壓力腔73與溢流管路78的液體有效耦合連接，冷卻潤滑劑的壓力下降，這種壓力下降能夠通過傳感器以簡單的方式檢測。這實現(xiàn)了對必須由新的精加工工具46替換的用過的精加工工具46的狀態(tài)的簡單檢測。

為了能夠?qū)毫η?3供應(yīng)加壓的冷卻潤滑劑，設(shè)備10包括圖5示意性地示出的冷卻潤滑劑供應(yīng)裝置82。冷卻潤滑劑供應(yīng)裝置82包括儲備箱84、過濾裝置86、泵88、壓力調(diào)節(jié)閥90、止回閥92以及兩位三通閥94。閥94與管路96連通，管路96通向精加工工具保持器36的供應(yīng)管線58。接著，冷卻潤滑劑以上述的方式到達(dá)凹口56并且經(jīng)由連接管路74進(jìn)入壓力腔73。

冷卻潤滑劑供應(yīng)裝置82與壓力腔73共同形成用于產(chǎn)生擠壓力的擠壓裝置98，精加工工具46的作用面50利用該擠壓力向著工件14的內(nèi)表面12擠壓。

為了界定精加工工具容納部52圍繞偏轉(zhuǎn)軸線44的初始偏轉(zhuǎn)位置，設(shè)備10包括整體上由附圖標(biāo)記100標(biāo)示的鎖定裝置(參考圖6)。鎖定裝置100包括至少一個(優(yōu)選兩個)彈簧加載銷102、104，彈簧加載銷102、104支撐在臂40的一個端部上并且突出到凹口56中，并在那里與精加工工具容納部52的外表面106接觸。

從初始偏轉(zhuǎn)位置(參考圖6)開始，精加工工具容納部52能夠偏轉(zhuǎn)到偏轉(zhuǎn)位置(參見圖7)。這伴隨有彈簧銷102、104中的一者的松弛以及彈簧銷102、104中的另一者的壓縮。

為了快速地更換精加工工具46，能夠在抵抗彈簧銷102、104的作用的同時將精加工工具容納部52與用過的精加工工具46一同從偏轉(zhuǎn)軸承42中推出。接下來，能夠?qū)⒈槐３衷诹硗獾木庸すぞ呷菁{部52上的新的精加工工具46插入到偏轉(zhuǎn)軸承42中。在此，精加工工具容納部52以對應(yīng)于偏轉(zhuǎn)軸承42的形狀的方式傾斜(參見圖3和7)。鎖定裝置100將精加工工具容納部52固定被保持在凹口56中，并且將精加工工具容納部52轉(zhuǎn)變到初始偏轉(zhuǎn)位置(參見圖6)。

為了對內(nèi)表面12進(jìn)行精加工，工件14通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置22以圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24在旋轉(zhuǎn)方向108(參見圖1和圖2)上旋轉(zhuǎn)的方式被驅(qū)動。以對應(yīng)于內(nèi)表面的坡度的方式，該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動疊加滑座28的通過線性驅(qū)動裝置26的平行于旋轉(zhuǎn)軸線24的直線運(yùn)動。精加工工具保持器36通過振蕩驅(qū)動裝置32以在這兩個運(yùn)動上疊加的方式被振蕩地驅(qū)動。在此，精加工工具保持器36與精加工工具容納部52、精加工工具46一同在平行于旋轉(zhuǎn)軸線24的方向上運(yùn)動。振蕩頻率典型地大約處于0.5和35hz之間。振蕩運(yùn)動的典型振幅例如大約處于0.2和5mm之間。

通過工件保持器36的振蕩運(yùn)動，精加工工具46的偏轉(zhuǎn)軸線44相對于內(nèi)表面12的待被加工的部段在平行于旋轉(zhuǎn)軸線24的方向上運(yùn)動。該直線運(yùn)動由于彎曲的作用面50在內(nèi)表面12的輪廓中的作用而與如下偏轉(zhuǎn)運(yùn)動疊加，在該偏轉(zhuǎn)運(yùn)動中，精加工工具和精加工工具容納部52圍繞偏轉(zhuǎn)軸線44來回偏轉(zhuǎn)。

通過以上述的方式被輸送給壓力腔73的冷卻潤滑劑的壓力來確定精加工工具的作用面50向著內(nèi)表面12進(jìn)行擠壓的擠壓力。

通過振蕩運(yùn)動的振幅來確定精加工工具容納部52和精加工工具46一同在對內(nèi)表面12進(jìn)行加工的過程中來回偏轉(zhuǎn)的角度，通過振蕩驅(qū)動裝置來確定該振蕩運(yùn)動。偏轉(zhuǎn)角度可以自由選擇并且能夠通過設(shè)定振蕩振幅進(jìn)行調(diào)整。該調(diào)整可能性與臂40伸入到工件14中的深度無關(guān)。

接下來面描述用于對工件14的內(nèi)表面12進(jìn)行精加工的設(shè)備10的另一實施例。在此參照上面對根據(jù)圖1至7的設(shè)備10的描述。接下來，僅討論根據(jù)圖8和9的設(shè)備10和根據(jù)圖1至7的設(shè)備10之間的區(qū)別。

在根據(jù)圖8和9的設(shè)備10中，設(shè)置有擠壓裝置98，擠壓裝置98在振蕩驅(qū)動裝置32和精加工工具保持器36之間作用。擠壓裝置98包括軸承單元110，軸承單元110與精加工工具保持器36的固定部38連接并且能夠沿著軸承軸線111相對于振蕩驅(qū)動裝置32的殼體偏移(參見圖9)。

此外，擠壓裝置98還包括圖9中示意性地示出的擠壓驅(qū)動裝置112，以用于產(chǎn)生擠壓力114(也被示出在圖8中)。擠壓驅(qū)動裝置112例如能夠通過氣動缸形成。

擠壓力114以垂直于內(nèi)表面12的待被加工的部段的方式延伸，也就是相對于工件的工件軸線16的方式徑向地延伸。

通過固定部38和臂40以及通過精加工工具容納部52，擠壓力114被傳遞到精加工工具46并進(jìn)而被傳遞到作用面50。因此，在這種情況下，不需要將精加工工具46滑動地容納在精加工工具容納部52中。相應(yīng)地，精加工工具容納部52能夠被設(shè)計成簡單的夾持體(參見圖9)。

為了改善對加工位置的冷卻潤滑劑的供應(yīng)，優(yōu)選地，在通道62的端部處(與根據(jù)圖1至7的構(gòu)造不同)布置有相鄰于精加工工具46的作用面50的穿孔66。