PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10225988A1 04.03.2004
Titel Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Bremsscheiben
Anmelder Emag Maschinenfabrik GmbH, 73084 Salach, DE
Erfinder Heßbrüggen, Norbert, 73107 Eschenbach, DE
DE-Anmeldedatum 11.06.2002
DE-Aktenzeichen 10225988
Offenlegungstag 04.03.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.03.2004
IPC-Hauptklasse B23B 5/02
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung rotationssymmetrischer Flächen, insbesondere zur Endbearbeitung von Bremsscheiben für Kraftfahrzeuge, wobei diese von einer Transporteinrichtung entnommen, der Bearbeitung zugeführt und anschließend wieder auf die Transporteinrichtung abgelegt werden. Während der Endbearbeitung sind die Bremsscheiben auf die gleiche Art und Weise eingespannt, wie sie bei ihrer späteren Verwendung zwischen Radnabe und Felge eingespannt sind. Dabei können die Anforderungen an die Maßtoleranzen für Schlag, Parallelität und Rundlauf mit hoher Prozesssicherheit gewährleistet werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung rotationssymmetrischer Flächen, insbesondere zur Endbearbeitung von Bremsscheiben für Kraftfahrzeuge, wobei diese von einer Transporteinrichtung entnommen, der Bearbeitung zugeführt und anschließend wieder auf die Transporteinrichtung abgelegt werden. Bei Bremsscheiben werden besondere Anforderungen an die Oberflächengüte und an die Maßtoleranzen für Schlag und Parallelität gestellt. In der Praxis sind verschiedene Werkzeugmaschinen zur Endbearbeitung von Bremsscheiben gebräuchlich.

Stand der Technik

Aus der DE 38 15 690 A1 ist eine Drehmaschine bekannt, welche die Reibflächen der Bremsscheiben nach dem Prinzip des Drehfräsens bearbeitet. Ferner offenbart die DE 39 14 720 A1 eine Feinschleifmaschine zum Schleifen der Bremsscheiben. Bei beiden Maschinen kann das Werkstück jedoch beim Einspannen verformt werden. Obwohl diese Verformungen gering sind, wirken sie sich nach dem Öffnen der Spannvorrichtung negativ auf die Fertigungsqualität des Werkstücks aus.

In der WO 00/4361 A1 wird ebenfalls ein Verfahren zur Bearbeitung von Bremsscheiben beschrieben, wobei die Bearbeitung auf der vormontierten Radlagereinheit erfolgt. Dabei werden zunächst die Flanschfläche der Radnabe und anschließend die Bremsflächen der montierten Bremsscheiben bearbeitet. Bei der Montage werden die Bremsscheiben mit einer Andruckscheibe und Schrauben gegen die Radnaben vorgespannt. Um die Werkstücke in den Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine zu bringen ist ein Drehtisch vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei der Endbearbeitung in einer nach dem Pick-up-Prinzip arbeitenden Werkzeugmaschine die Fertigungsqualität von Bremsscheiben zu verbessern.

Beispiele

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es vorteilhaft ist, die Bremsscheibe zur Endbearbeitung auf die gleiche Art und Weise einzuspannen, wie sie bei ihrer späteren Verwendung zwischen Radnabe und Felge gespannt wird. Zu Beginn eines jeden Bearbeitungszyklusses greift die nach dem Pick-up-Prinzip arbeitende Motorspindel mittels einer Spannvorrichtung ein Werkstück vom Transportsystem, transportiert es zur Bearbeitungsstation und legt es nach erfolgter Bearbeitung wieder auf dem Transportsystem ab. Dazu wird eine Spannvorrichtung verwendet, welche die geometrischen Verhältnisse von Radnabe und Felge nachstellt und die Bremsscheibe durch die für die Radschrauben vorgesehenen Bohrungen hindurch gegen eine Planfläche spannt. Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, die Bremsscheibe mittels eines der Radnabe nachempfundenen Adapters gegen die Planfläche zu spannen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung werden sowohl die Zentrierbohrung als auch die Reibflächen der Bremsscheibe in einer Aufspannung bearbeitet. Auf diese Weise können die Anforderungen an die Maßtoleranzen für Schlag, Parallelität und Rundlauf mit hoher Prozesssicherheit gewährleistet werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

1 zeigt eine Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung

2 zeigt eine Spannvorrichtung mit einer Bremsscheibe im eingespannten Zustand

3 zeigt eine Spannzange in vergrößerter Darstellung

4 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführung der Spannvorrichtung In 1 ist eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit einer Spannvorrichtung schematisch dargestellt. Sie umfasst ein Maschinengestell 1, eine Bearbeitungsstation 2, einen Werkzeughalter 3 mit Werkzeugen 4, einen Kreuzschlitten 5 mit einer Motorspindel 6 und einem Transportsystem 7 für Werkstücke 8. Der Kreuzschlitten 5 ist auf Führungsbahnen 9 verschiebbar angeordnet und wird von einem Motor 10 über eine Gewindespindel 11 bewegt. Die Motorspindel 6 trägt an ihrem unteren Ende eine Spannvorrichtung 12, welche zum Greifen und Spannen von Werkstücken 8 dient. Die nach dem Pick-up-Prinzip arbeitende Motorspindel 6 greift mittels der Spannvorrichtung 12 ein Werkstück 8 vom Transportsystem 7, transportiert es zur Bearbeitungsstation 2 und legt es nach erfolgter Bearbeitung wieder auf dem Transportsystem 7 ab. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Bremsscheiben 8 mit Hilfe eines Adapters 13, welcher die Geometrie der Radnabe nachstellt, aufzunehmen und einzuspannen.

2 zeigt die erfindungsgemäße Spannvorrichtung im Querschnitt. Der Adapter 13 weist eine Fläche 14 auf, welche der Flanschfläche der Radnabe nachgebildet ist. Der Adapter 13 ist mit Stehbolzen 15 versehen. Die Bremsscheiben werden über den Adapter 13 gestülpt, so dass dieser sich innerhalb des Bremsscheibentopfes befindet und die Stehbolzen 15 durch die Bohrungen 16 für die Radschrauben hindurchragen. Zu Beginn eines Bearbeitungszyklusses werden die Stehbolzen 15 von den Spannzangen 18 erfasst und die Bremsscheibe 8 wird zwischen Adapter 13 und Spannfläche 17 eingespannt. Auf diese Weise werden die geometrischen Verhältnisse von Radnabe und Felge exakt nachgestellt und die Bremsscheibe ist während der Endbearbeitung auf die gleiche Art und Weise eingespannt, wie sie bei ihrer späteren Verwendung zwischen Radnabe und Felge gehalten wird. Dabei können die Anforderungen an die Maßtoleranzen für Schlag, Parallelität und Rundlauf mit hoher Prozesssicherheit gewährleistet werden.

Gemäß 3 besteht die Spannzange 18 aus einer äußeren Hülse 19 und einem Innenteil 20. Das Innenteil 20 weist an seinem unteren Ende einen Spannkegel 23 auf und ist mit mindestens einem Schlitz 21 versehen. Durch eine Relativbewegung von Hülse 19 und Innenteil 20 wird der Spannkegel 23 vom Konus 22 in radialer Richtung gegen den Stehbolzen 15 gepresst. Gleichzeitig wird dabei die Bremsscheibe 8 zwischen Spannfläche 17 und Adapterfläche 14 eingespannt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung nach 4 ist der Adapter 13 mit einer Öffnung 25 versehen. Durch diese Öffnung 25 hindurch lassen sich die Bohrungsflächen 27 der Zentrierbohrung 26 bearbeiten. Auf diese Weise können die Bohrungsflächen 26 und die Reibflächen 28 in einer Aufspannung bearbeitet durch die Werkzeuge 29 und 4 bearbeitet werden. Dies wirkt sich besonders positiv auf die Fertigungstoleranzen für den Rundlauf aus.

1 Maschinengestell 2 Bearbeitungsstation 3 Werkzeughalter 4 Werkzeuge 5 Kreuzschlitten 6 Motorspindel 7 Transportsystem 8 Werkstück 9 Führungsbahn 10 Motor 11 Gewindespindel 12 Spannvorrichtung 13 Adapter 14 Adapterfläche 15 Stehbolzen 16 Bohrung 17 Spannfläche 18 Spannzange 19 Hülse 20 Innenteil 21 Schlitz 22 Konus 23 Spannkegel 25 Öffnung 26 Zentrierbohrung 27 Bohrungsfläche 28 Reibfläche 29 Werkzeug

Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Endbearbeitung von Bremsscheiben 8 für Kraftfahrzeuge, wobei die Bremsscheiben 8 von einer Transporteinrichtung 7 entnommen, der Bearbeitung zugeführt und anschließend wieder auf die Transporteinrichtung 7 abgelegt werden, gekennzeichnet dadurch, dass das über die Spannvorrichtung 12 eine Spannkraft auf die Bremsscheibe 8 einwirkt, die dem Einwirken von Radnabe und Felge im Einbauzustand im Kraftfahrzeug entspricht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass die Spannkräfte durch die für die Radschrauben vorgesehenen Bohrungen 16 hindurch übertragen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2 gekennzeichnet dadurch, dass die Bremsscheibe 8 zwischen einer Spannfläche 17 der Spannvorrichtung 12 und einer Adapterfläche 14 des Adapters 13 eingespannt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch, dass die Bohrungsflächen 27 der Zentrierbohrung 26 und die Reibflächen 28 der Bremsscheibe 8 in einer Aufspannung bearbeitet werden.
  5. Werkzeugmaschine zur Endbearbeitung von Bremsscheiben 8 für Kraftfahrzeuge, wobei die Bremsscheiben 8 mit einer Spannvorrichtung 12 von einer Transporteinrichtung 7 entnommen, der Bearbeitung zugeführt und anschließend wieder auf die Transporteinrichtung 7 abgelegt werden, gekennzeichnet dadurch, dass die Spannvorrichtung 12 die geometrischen Verhältnisse von Radnabe und Felge nachbildet.
  6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 gekennzeichnet dadurch, dass die Spannfläche der Felge durch die Planfläche 17 der Spannvorrichtung 12 nachgebildet wird.
  7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 gekennzeichnet dadurch, dass der Adapter 13 die Spannfläche der Radnabe mit der Adapterfläche 14 nachbildet.
  8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 gekennzeichnet dadurch, dass am Adapter 13 Stehbolzen 15 angeordnet sind.
  9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8 gekennzeichnet dadurch, dass die Stehbolzen 15 durch die für die Radschrauben vorgesehenen Bohrungen 16 in der Bremsscheibe 8 hindurchragen.
  10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8 gekennzeichnet dadurch, dass die Spannvorrichtung 12 Spannzangen 18 aufweist.
  11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 gekennzeichnet dadurch, dass der Adapter 13 eine Öffnung 25 aufweist, welche das Bearbeiten der Bohrungsflächen 27 ermöglicht.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com