[发明专利]珩磨机器

说明书

珩磨机器，包括：固定至机器的支撑结构；和至少一个珩磨单元，其安装在支撑结构上且具有主轴单元，主轴可旋转地安装在主轴单元中，主轴借助于旋转驱动器可绕主轴轴线旋转，且在工具侧端部处具有用于紧固可扩开的珩磨工具的装置。珩磨机器还包括用于产生主轴单元的冲程运动的冲程驱动器和用于扩开所述珩磨工具的扩开驱动器，其中，扩开驱动器联接至在主轴内部延伸的进给杆。主轴单元具有主轴单元壳体，其具有用于容纳旋转驱动器的第一壳体部分和用于容纳扩开驱动器的第二壳体部分。旋转驱动器容纳在可更换的第一套筒中，扩开驱动器容纳在第二套筒中，第二套筒可独立于所述第一套筒更换，第一套筒可引入第一壳体部分，第二套筒可引入第二壳体部分。

技术领域

本发明涉及一种用于珩磨工件中的孔的珩磨机器（honing maching）。

背景技术

珩磨是一种利用几何形状不确定的切削刃的切削加工方法，在所述切削加工方法的情况下，珩磨工具实施由两个分量构成的切削运动，并且在珩磨工具的一个或多个切削材料本体（例如珩磨条）和待加工的孔的内表面之间有恒定的面接触。珩磨工具的运动学特征在于旋转运动、沿孔的轴向方向延伸的冲程运动（stroke movement）的叠加。通常，还设置可选的扩开运动（expansion movement），其引起珩磨工具的有效直径发生变化。

珩磨工具在孔内的一次性冲程运动（包括进入孔内以及随后从孔内缩回）被称为“滚齿”（hobbing）。孔内的重复冲程运动（即进入孔内，然后在孔内循环往复运动，并随后在端部处从孔内缩回）被称为“振荡”（oscillating）。在振荡珩磨工艺中，通常需要扩开运动，因为珩磨工具的有效直径在振荡期间主动变化。另外，切割材料本体的磨损通常通过扩开运动来补偿。

珩磨工具的运动学产生了在孔的内表面上具有纵横交错的加工痕迹的表面结构。通过珩磨精加工的表面可以满足关于尺寸和形状公差的极高要求，并且在某些情况下具有特殊的表面粗糙度和结构，例如平台表面，其将由于高的材料接触率而具有较低的磨损与能够容易地接受用于润滑的油膜能力相结合。因此，通过珩磨加工了发动机或发动机部件中的许多高负荷滑动表面，例如发动机缸体中的缸筒或喷射泵壳体中的孔的内表面。

珩磨机器是适合于珩磨工件中的孔的机器工具。所述珩磨机器具有至少一个珩磨单元，该珩磨单元安装在固定至该机器的支撑结构上，例如支架、立柱或框架。珩磨单元包括主轴单元，在该主轴单元中可旋转地安装有主轴。主轴借助于旋转驱动器可绕其主轴轴线旋转，并且在工具侧端部处具有用于紧固珩磨工具的装置。为了产生平行于主轴轴线的主轴单元的冲程运动，设置了冲程驱动器。在通用的珩磨机器中，此外还设置有用于扩开珩磨工具的扩开驱动器。扩开驱动器联接到在主轴内部延伸的进给杆。

为了优化珩磨工艺的经济性和质量，越来越多地使用用于冲程和旋转的高动态直接驱动器，该驱动器允许以高冲程速度（目前例如达到约100 m/min）和旋转速度（目前例如达到约5000 rpm）进行珩磨加工。

直接驱动器因机器零件的高动态运动而闻名。直接驱动器的特点是可以允许由其驱动的机器轴的高的速度和加速度，同时几乎无摩擦地产生运动。 DE 10 2016 200 295A1描述了一种珩磨机器，其冲程驱动器是电动线性马达。扩开驱动器同样是电动直接驱动器。主轴单元具有主轴单元壳体，该主轴单元壳体具有用于容纳旋转驱动器的第一壳体部分和与第一壳体部分一体形成的用于容纳扩开驱动器的第二壳体部分。

扩开驱动器和旋转驱动器尤其在球轴承的区域中受到磨损，使得在珩磨单元运行几年之后，对于旋转驱动器、扩开驱动器或两个组件来说可能必须进行彻底检修。为了减少珩磨机器的停机时间，通常会购买第二个旋转驱动器或第二个扩开驱动器作为替换部件，并安装它们以更换磨损的驱动器。