DE102015007023B3

DE102015007023B3 - Schleifmaschine

Info

Publication number: DE102015007023B3
Application number: DE102015007023.1A
Authority: DE
Inventors: Armin Eberhardt
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2015-05-30
Filing date: 2015-05-30
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2035-05-31
Also published as: US10058969B2; US20160346894A1; CN106181754A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine mit einem Maschinengestell (1), mit zwei Werkstückspindeln (3, 3') zum selbsttätigen Aufnehmen, Transportieren, Antreiben und Ablegen von Werkstücken (6) nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1; eine Schleifmaschine nach Patentanspruch 1 mit vier Schleifspindelstöcken (8, 9, 10, 17) nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7; sowie eine Schleifmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 8 zur Bearbeitung konkaver Werkstückoberflächen mit Schleifscheiben (12, 14) mit unterschiedlichen Durchmessern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9, wobei die Werkstücke (6) mit den mindestens zwei unterschiedlichen Schleifscheiben (12, 14) zumindest teilweise gleichzeitig oder zeitlich versetzt in Schleifeingriff bringbar sind, wobei die Werkstückspindeln (3, 3') relativ zum Maschinengestell (1) auf Horizontalschlitten (4, 4') in Richtung der X-Achse und in Richtung der Z-Achse verfahrbar sind und wobei wenigstens ein Schleifspindelstock (8) in mindestens einer Richtung verfahrbar am Maschinengestell (1) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 6 und 8, bei welcher die Werkstücke mit mindestens zwei Schleifscheiben bearbeitet werden. Aus der DE 10 2010 026 663 A1 ist eine Schleifmaschine zum Schleifen von Nockenscheiben bekannt. Bei dieser Schleifmaschine ist eine Werkstückspindel ortsfest am Maschinengestell angeordnet und die beiden Schleifspindelstöcke sind sowohl parallel als auch senkrecht zur Werkstückspindelachse am Maschinengestell verfahrbar. Sie sind auf gegenüberliegenden Seiten der Werkstückspindelachse angeordnet. Der Radius der kleineren Schleifscheibe ist kleiner als der Krümmungsradius der konkaven Flanke der Nockenscheibe. Die DE 10 2004 042 090 A1 offenbart eine Werkzeugmaschine mit einem einen Monoblock aufweisenden Maschinengestell mit zwei Werkstückspindeln zur gleichzeitigen Bearbeitung von Werkstücken. Die in mindestens zwei Achsrichtungen verfahrbaren Werkstückspindeln und eine Bearbeitungseinheit sind an den Außenseiten des Monoblocks angebracht. Die DE 10 2005 017 523 A1 zeigt Vertikaldrehmaschine mit zwei Werkstückspindeln, die eine einfache Werkstückweitergabe von einer Spindel zur anderen ermöglichen. Zur Drehen der Werkstücke kann ein Wender vorgesehen sein. Dadurch ist es möglich beide Werkstückspindeln mit den Spannfuttern an der Unterseite anzuordnen, wodurch diese weniger verschmutzen. Auch die DE 203 14 702 U1 betrifft eine Drehmaschine mit zwei voneinander unabhängigen Werkstückspindeln. Diese sind jeweils zwischen einem äußeren Hauptarbeitsbereich und einer mittleren Stellung zwischen den Arbeitsbereichen verfahrbar. Im Zwischenraum zwischen den Arbeitsbereichen sind Werkstückfördereinrichtungen und Spindelstellungen zur Aufnahme von Rohteilen und zum Ablegen von Fertigteilen vorgesehen. Schließlich ist aus der DE 10 2007 026 562 A1 ein Schleifzentrum zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Haupt- bzw. Hublager von Kurbelwellen bekannt. Zwei Hublagerschleifspindeln sind auf einem gemeinsamen Hublagerschlitten montiert. In der Endphase des Schleifens erfolgt eine Korrektur von Maßabweichungen zwischen den beiden bearbeiteten Hublagern über eine gesonderte Ansteuerung im Sinne einer Maß- oder Rundheitskorrektur.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schleifmaschine der eingangs genannten Art mit verkürzten Zykluszeiten vorzuschlagen.
Gelöst wird die Aufgabe dieser Erfindung mit unabhängigen Ansprüchen 1, 6 und 8. Abhängige Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist eine Schleifmaschine mit zwei Werkstückspindeln vorgesehen, die selbsttätig nach dem Pick-up-Verfahren beladen werden. Die Schleifmaschine ist wahlweise als Pendelmaschine einsetzbar, wobei in der einen Werkstückspindel ein Werkstück bearbeitet wird, während die andere Werkstückspindel ein unbearbeitetes Werkstück aufnimmt oder als Synchronmaschine wobei zwei Werkstücke zumindest teilweise gleichzeitig bearbeitet werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind zum beidseitigen Einspannen der Werkstücke Reitstöcke vorgesehen.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt eine Schleifmaschine mit zwei Werkstückspindeln und drei Schleifspindelstöcken
2 zeigt das Abrichten ausschnittsweise vergrößert
3 zeigt eine Schleifmaschine mit zwei Werkstückspindeln und vier Schleifspindelstöcken
4 zeigt die Schleifmaschine nach 1 mit Reitstöcken
5 zeigt eine Schleifmaschine mit zwei gemeinsam auf einem Schlitten verfahrbaren Schleifspindeln
In 1 wird die Erfindung an Hand einer Schleifmaschine mit drei Schleifspindelstöcken 8, 9, 10 näher erläutert. Am Maschinengestell 1 sind zwei Horizontalschlitten 4, 4' an einer senkrechten Vorderwand 7 auf horizontalen Führungen 2 in Richtung der X-Achse gesteuert beweglich geführt. Auf den Horizontalschlitten 4, 4' sind die beiden Werkstückspindeln 3, 3' vertikal in Richtung der Z-Achse verfahrbar. An ihrer Unterseite weisen die Werkstückspindeln Spannfutter 5, 5' zum selbsttätigen Aufnehmen, Antreiben und Ablegen von Werkstücken 6 auf. Im unteren Teil der Vorderwand 7 sind ein erster und ein zweiter Schleifspindelstock 8, 9 und ein optionaler Schleifspindelstock 10 angeordnet.
Seitlich neben diesen befinden sich die Transportvorrichtungen 11 für die Werkstücke 6. Der Durchmesser der Schleifscheibe 12 am ersten Spindelstock 8 ist wesentlich größer als der Durchmesser des zugehörigen Antriebsmotors 13. Dadurch kann der zweite Schleifspindelstock 9, der mit einer kleinen Schleifscheibe 14 zur Bearbeitung konkaver Flächen bestückt ist, so angeordnet werden, dass Werkstücke 6 bei Bedarf mit beiden Schleifscheiben 12, 14 gleichzeitig bearbeitbar sind. An wenigstens einem der Horizontalschlitten 4, 4 ist eine Abrichtvorrichtung 15 zum Abrichten der Schleifscheiben 12, 14 vorgesehen. Zum Abrichten ist der erste Schleifspindelstock 8 in Richtung der Z-Achse verfahrbar. Die Bewegung in Z-Richtung verhindert, dass die Werkstückspindel 3 beim Abrichten mit dem Schleifspindelstock 9 kollidiert. Die Schleifmaschine ist besonders flexibel einsetzbar. Ausgestattet mit zwei Schleifspindelstöcken 8, 9 kann sie beispielsweise als Pendelmaschine arbeiten. Während in einer der Werkstückspindeln 3, 3' ein Werkstück 6 mit den Schleifscheiben 12, 14 bearbeitet wird, kann die andere Werkstückspindel auf der Transportvorrichtung 11 ein bearbeitetes Werkstück 6 ablegen und ein unbearbeitetes aufnehmen. Alternativ ist die Schleifmaschine auch als Simultanschleifmaschine einsetzbar. Dabei sind beispielsweise an der Schleifscheibe 12 zwei Werkstücke 6 gleichzeitig in Schleifeingriff. Im Anschluss an die Bearbeitung werden beide Werkstückspindeln 3, 3' gleichzeitig be- und entladen. Bei Einsatz eines optionalen dritten Schleifspindelstocks 10 mit einer Schleifscheibe 14' mit kleinem Durchmesser können konkave Werkstückoberflächen ebenfalls simultan bearbeitet werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sind die Schleifspindelstöcke 9, 10 auf Führungsschienen 16 in Richtung der X-Achse verfahrbar. Dadurch können an den Werkstücken 6 gleichzeitig zwei Schleifscheiben 12, 14 und/oder 14' in Schleifeingriff sein und die Zykluszeit für die Bearbeitung der Werkstücke zusätzlich verkürzt werden.
2 zeigt den Vorgang des Abrichtens ausschnittsweise in vergrößerter Darstellung. Der Schleifspindelstock 8 wurde in Richtung der Z-Achse angehoben. Diese Bewegung verhindert, dass das Spannfutter 5 der Werkstückspindel 3 beim Abrichten mit dem Schleifspindelstock 9 kollidiert.
3 betrifft eine Simultanschleifmaschine mit vier Schleifspindelstöcken 8, 9, 10, 17. Hierzu wurde die Schleifmaschine nach 1 um einen vierten Schleifspindelstock 17 ergänzt. Dieser ermöglicht eine reine Simultanbearbeitung, wobei die beiden Werkstückspindeln 3, 3' völlig unabhängig voneinander betrieben werden können.
Die Schleifmaschine nach 4 entspricht weitgehend der Schleifmaschine nach 1. Sie ist jedoch mit Reitstöcken 18, 18' ausgestattet um längliche Werkstücke 6 am unteren Ende abzustützen. Da die Reitstöcke 18, 18' ortsfest am Maschinengestell 1 angeordnet sind, können alle Schleifspindelstöcke 8, 9, 10 entlang von Führungsschienen 16 in Richtung der X-Achse und über Vertikalführungen 19 in Richtung der Z-Achse bewegt werden. Für diese Bewegungen sind also insgesamt sechs gesteuerte Achsen erforderlich. Analog zu dieser Schleifmaschine kann auch die Schleifmaschine nach 3 mit Reitstöcken ausgestattet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung wird an Hand der 5 beschrieben. Diese ist ebenso wie die Schleifmaschine nach 4 mit ortsfesten Reitstöcken 18, 18' ausgestattet. Sie kommt jedoch mit vier Linearachsen für die drei Schleifspindelstöcke aus, weil die beiden Schleifspindelstöcke 9, 10 gemeinsam auf einem Schlitten 20 in Richtung der X- und Z-Achse verfahrbar sind. Die Bearbeitung der Werkstücke erfolgt vorzugsweise nach dem Pendelprinzip, wobei das Be- und Entladen taktzeitneutral in den Nebenzeiten durchgeführt wird. Die Werkstücke 6 werden von der Werkstückspindel 3' aufgenommen und in einem ersten Arbeitsschritt mit den Schleifspindelstöcken 8 und 10 simultan bearbeitet. Sodann bewegt sich die Werkstückspindel 3' zum Schleifspindelstock 9. Dort erfolgt in einem zweiten Arbeitsschritt eine abschließende Bearbeitung. In der Nebenzeit hat die Werkstückspindel 3 ein unbearbeitetes Werkstück 6 aufgenommen, welches nun ebenfalls in zwei Arbeitsschritten bearbeitet wird.
Bezugszeichenliste

1: Maschinengestell
2: Horizontale Führungen
3 3': Werkstückspindel
4 4': Horizontalschlitten
5 5': Spannfutter
6: Werkstück
7: Vorderwand
8: Schleifspindelstock
9: Schleifspindelstock
10: Optionaler Schleifspindelstock
11: Transportvorrichtung
12: Schleifscheibe
13: Antriebsmotor
14 14': Kleine Schleifscheibe
15: Abrichtvorrichtung
16: Führungsschienen
17: Vierter Schleifspindelstock
18 18': Reitstock
19: Vertikalführungen
20: Schlitten

Claims

Schleifmaschine mit einem Maschinengestell (1), mit zwei Werkstückspindeln (3, 3') zum selbsttätigen Aufnehmen, Transportieren, Antreiben und Ablegen von Werkstücken (6), mit mindestens zwei Schleifspindelstöcken (8, 9) mit Schleifscheiben (12, 14), wobei die Werkstückspindeln (3, 3') relativ zum Maschinengestell (1) auf Horizontalschlitten (4, 4') in Richtung der X-Achse und in Richtung der Z-Achse verfahrbar sind, wobei wenigstens ein Schleifspindelstock (8) in mindestens einer Richtung verfahrbar am Maschinengestell (1) angeordnet ist und wobei die Werkstücke (6) mit den mindestens zwei Schleifscheiben (12, 14) zumindest teilweise gleichzeitig oder zeitlich versetzt in Schleifeingriff bring bar sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der einen Schleifscheibe (12) zwei Werkstücke (6) gleichzeitig in Schleifeingriff bringbar sind.
Schleifmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schleifspindelstock (8) in einer Richtung parallel zur Z-Achse verfahrbar ist.
Schleifmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Schleifspindelstöcke (8, 9, 10) vorgesehen sind.
Schleifmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Schleifspindelstöcke (8, 9) in einer Richtung parallel zur X-Achse verfahrbar am Maschinengestell (1) angeordnet sind.
Schleifmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Werkstückspindeln (3, 3') ein Reitstock (18) zugeordnet ist und dass wenigstens ein Schleifspindelstock (9) in Richtungen parallel zur X- und Z-Achse am Maschinengestell (1) verfahrbar angeordnet ist.
Schleifmaschine nach Patentanspruch 1 mit vier Schleifspindelstöcken (8, 9, 10, 17), dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schleifspindelstöcke (8, 17) in einer Richtung parallel zur Z-Achse und zwei Schleifspindelstöcke (9, 10) in einer Richtung parallel zur X-Achse verfahrbar am Maschinengestell angeordnet sind.
Schleifmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einem Horizontalschlitten (4, 4') eine Abrichtvorrichtung (15) zum Abrichten der Schleifscheiben (12, 14) vorgesehen ist.
Schleifmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 7 zur Bearbeitung konkaver Werkstückoberflächen mit Schleifscheiben (12, 14) mit unterschiedlichen Durchmessern, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der kleineren Schleifscheibe kleiner ist als der Krümmungsradius der konkaven Werkstückoberfläche.