[发明专利]带有力传感器以及遥测的信号和能量传输的珩磨床

说明书

用于珩磨在工件中旋转对称的孔的珩磨床(100)，具有：在主轴壳体(130)中能够运动地被支承的珩磨主轴(120)，该珩磨主轴借助于旋转驱动器(140)能够围绕主轴轴线(122)旋转，借助于升降驱动器(150)能够平行于主轴轴线振荡地被驱动并且在工具侧的端部处具有用于固定珩磨工具装置(200)的机构，该珩磨工具装置具有工具体(220)，该工具体承载至少一个珩磨元件，该至少一个珩磨元件通过在工具体的内部在轴向上能够移动的工具侧的扩口元件(330)的轴向移动能够径向于工具轴线(214)进给并且能够以压紧力压紧到待加工的孔的内侧处。此外，设置带有在所述珩磨主轴(120)的内部引导的机床侧的扩口杆(310)的扩口系统，该扩口杆借助于扩口驱动器(320)能够相对于珩磨主轴在轴向上移动并且具有用于耦合到工具侧的扩口元件(330)的工具侧的端部区段(314)。珩磨床具有用于控制珩磨主轴和扩口系统的工作运动的控制装置(400)并且具有带有用于产生与压紧力成比例的传感器信号的力传感器(500)和用于将传感器信号或由此导出的信号传输到控制装置的传输路径的测力系统。力传感器(500)布置在机床侧的扩口杆(310)的工具侧的端部区段(314)的区域中并且通过遥测的传输路径与控制装置进行连接。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于珩磨在工件中的旋转对称的孔的珩磨床。

背景技术

珩磨是一种带有几何上不确定的切削的切削加工方法（Zerspannungsverfahren），在该切削加工方法中珩磨工具实施由两个部件构成的切削运动并且在珩磨工具的一个或多个切削材料体（Schneidstoffkörper）和待加工的孔内部表面之间存在持续的面接触。能够扩口的珩磨工具的运动学特性（Kinematik）通过旋转运动、沿着孔的轴向方向延伸的振荡的往复运动(Hubbegwegung)和扩口运动(Aufweitbewegung)的叠加来表征，该扩口运动导致珩磨工具的有效直径的改变。在孔内部表面处得到带有彼此相交的加工痕迹的表面结构。通过珩磨最终加工的表面能够在尺寸和形状公差方面满足极高的要求，使得许多在发动机或发动机构件中的高负荷的滑动面(例如在发动机缸体中的气缸工作表面或在喷油泵的壳体中的孔内部表面)通过珩磨进行加工。

在珩磨中，借助于压紧力将研磨的切削材料体压紧到孔内部表面处。除了有效的切削速度和切削材料体的种类之外，对于加工结果的机床侧(maschinenseitig)的影响而言压紧力是重要的加工参数。压紧力能够通过珩磨工具的扩口来控制。

在一些珩磨方法中期望能够尽可能精确地调整压紧力，由此能够在考虑压紧力的情况下控制珩磨加工。已经存在不同的提议，借助于安装在合适的位置处的力传感器产生与压紧力成比例的传感器信号并且使用该信号用于控制珩磨过程。

从DE 35 37 172 C2中已知一种带有用于调节珩磨工具的液压加载的调整件（Stellteil）的工作压力的装置的珩磨床。在此液压操纵的调整件作用在安装在珩磨工具的内部的扩口锥体（Aufweitkonus）上，该扩口锥体沿着相对待加工的工件的径向方向进给（zustellen）珩磨条（Honleiste）。施加到扩口锥体上的力借助于力传感器进行测量。按照预先给定的力的变化曲线的规定来调节液压装置的工作压力。力传感器布置在能够液压调节的调整件和扩口锥体之间，其中在力传感器和液压的调整件之间还中间连接了弹簧。力测量应该由此不依赖于在液压系统中的内部损耗来实现所定义的力的变化曲线的调整。将力传感器的信号传输到控制器的细节没有公开。

EP 0 575 657 A1说明了珩磨方法，其中此外规定，在珩磨过程期间对作用到能够扩大的珩磨条上的进给力进行持续测量并且将其作为信号输送给控制器。在仅仅示意性地示出的珩磨床中设置了联接到珩磨床的控制器的进给装置，其通过压力计与珩磨工具连接。进给装置具有由电机驱动的（motorisch）、沿着轴线方向能够运动的丝杠，其经由压力计直接传输到嵌入珩磨工具中的进给杆。压力计的测量值作为信号通过导线输送给珩磨床的数字控制器。将信号传输到控制器的细节未公开。