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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum selbsttätigen
Kompensieren des beim Abrichten entstehenden Schleifscheibenschwundes an Schleifmaschinen,
insbesondere Gewindeschleifmaschinen, mit einer Hauptbeistellspindel für den Schleifscheibensupport,
einer Beistellspindel für den Abrichtschlitten und einer Kompensationsspindel, die
am Maschinengestell drehbar und längsverschiebbar gelagert ist und in Wirkverbindung
mit der Spindelmutter der Hauptbeistellspindel steht und die Beistellspindel für
das Abrichtwerkzeug treibt.
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Bei einer bekannten Schleifmaschine dieser Art werden für die Beistell-
und Kompensationsbewegung der Schleifscheibe drei Schlitten benötigt, nämlich ein
Schleifscheibensupport für die Hauptbeistellspindel, ein Kompensationsschlitten
für die Kompensationsspindel und ein Abrichtschlitten für eine Beistellspindel.
Durch die drei Schlitten ist die Stabilität der mit einer Schleifscheibenkompensationseinrichtung
versehenen Schleifmaschine verhältnismäßig gering, und die erzielbare Abrichtgenauigkeit
ist für hohe Ansprüche unzureichend.
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Andere Abrichtvorrichtungen mit Kompensation des Schleifscheibenschwundes
benutzen eine einstückige Beistellspindel mit gegenläufigen Gewinden. Diese Vorrichtungen
benötigen für die Kompensation ebenfalls einen dritten Schlitten, so daß die vorerwähnten
Nachteile auch hier vorliegen. Außerdem haben sie keine Hauptbeistellspindel und
dafür eine rotierende Beistellkurve, wodurch sich diese Abrichtvorrichtungen auch
gattungsmäßig von der Erfindung unterscheiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stabilität der mit einer
Kompensationseinrichtung für den Schleifscheibenschwund versehenen Schleifmaschine,
insbesondere Gewindeschleifmaschine, mit einfachen Mitteln zu verbessern und damit
die Abrichtgenauigkeit und die Schleifgenauigkeit der Maschine zu erhöhen.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Muttern der Hauptbeistellspindel
und der Kompensationsspindel als starr in sich verbundene Doppelmutter ausgeführt
sind, die zum Kompensieren gegenüber der Kompensationsspindel durch die Hauptbeistellspindel
starr gehalten ist und die Kompensationsverschiebung unmittelbar auf den Schleifscheibensupport
überträgt. Dadurch ist der Schleifscheibensupport allein maßgebend für die Hauptbeistellung
und für die Kompensation, wobei die Doppelmutter durch die Hauptbeistellspindel
starr gehalten ist und somit ohne Bewegungsfreiheit den Abrichtbetrag an der Schleifscheibe
durch die unmittelbare Übertragung der Kompensationsverschiebung auf den Schleifscheibensupport
genau kompensiert. Durch die Doppelmutter wird ein Schlitten eingespart und dadurch
die Stabilität der Maschine verbessert und die Abrichtgenauigkeit sowie die Schleifgenauigkeit
erhöht.
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Es sind zwar Beistell- und Kompensationseinrichtungen für die Schleifscheibe
mit nur einem einzigen Schlitten außer dem Schlitten für das Abrichtwerkzeug bekannt,
die aber trotzdem zu ungenau sind.
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Ein eigener früherer Vorschlag basiert darauf, daß an dem Abrichtschlitten
Rollbänder angreifen, die über einen im Schleifscheibensupport gelagerten Rollzylinder
führen und mit ihrem anderen Ende mit einem mit dem Schleifscheibensupport kuppelbaren
Schieber verbunden sind. Eine solche Einrichtung ist wegen der nicht vermeidbaren
Dehnungen der dünnen Stahlbänder für die Einhaltung hoher Abrichtgenauigkeiten ungeeignet.
Die in Betracht gezogene Alternativlösung, an Stelle des Zylinders ein Zahnrad und
anstatt der Rollbänder Zahnstangen zu verwenden, ist wegen der fast unvermeidbaren
Verzahnungs- und Teilungsfehler sowie des sich von Zahn zu Zahn ändernden Eingriffes
von Zahnstange und Ritzel unbrauchbar.
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Eine andere bekannte Kompensationseinrichtung an einer Schleifmaschine
arbeitet mit Kupplungen zwischen der Hauptbeistellspindel und der Abrichtspindel.
Infolge des bei Reibungskupplungen möglichen Schlupfens können Ungenauigkeiten auftreten,
die die Genauigkeit des Abrichtergebnisses beeinträchtigen. Außerdem werden der
Aufbau und die Bedienung der Maschine durch den Einbau der Kupplungen kompliziert.
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Außerdem ist eine Einrichtung zum Kompensieren des Schleifscheibenschwundes
bekannt, bei der die Beistell- und Kompensationsbewegungen durch Hebelübertragung
eines doppelarmigen Hebels erfolgen, der in die Spindelmutter eingreift und in ihr
gelagert ist und mittels Langlöchern und Zapfen mit dem Hauptbeistellschlitten und
dem Abrichtschlitten gelenkig verbunden ist. Die hierbei möglichen Ungenauigkeiten
und Abnutzungen können als Summenfehler in Erscheinung treten. Hebelübertragungen
haben sich an Kompensationseinrichtungen nicht bewährt.
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Diesem Stand der Technik gegenüber ist das durch die im Betrieb starre
Doppelmutter zweifach benutzbare Spindelmuttergetriebe für die Hauptbeistellbewegung
und die Kompensationsbewegung stabiler und genauer und außerdem sehr einfach.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Doppelmutter einstückig
ausgebildet, und die beiden Spindeln, nämlich die Hauptbeistellspindel und die Kompensationsspindel,
sind achsparallel in ihr angeordnet. Die beiden Spindeln können gleichläufige Gewinde
gleicher Steigung tragen und durch ein Zahnradpaar gleicher Zähnezahl miteinander
gekuppelt sein. Selbstverständlich können auch Steigungsunterschiede an den Spindelgewinden
durch entsprechende Zähnezahl an den Zahnrädern ausgeglichen und so die Gleichwertigkeit
des Abricht-und Kompensationsgetriebes wieder hergestellt werden.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Doppelmutter
aus zwei Einzelmuttern besteht und beide durch eine Brücke starr miteinander verbunden
sind, wobei die beiden Spindeln koaxial zueinander angeordnet sind.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch das Beistell-und Kompensationsgetriebe
einer Gewindeschleifmaschine mit Abrichtvorrichtung, F i g. 2 eine Seitenansicht
zu F i g. 1 in teilweisem Schnitt und F i g. 3 eine abgeänderte Einzelheit zu F
i g. 1.
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Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Maschine ist als Gewindeschleifmaschine
dargestellt, wobei die Schleifscheibe vom Werkstück abgehoben ist und ihre zurückgefahrene
Stellung für das Abrichten einnimmt. Auf dem Maschinenbett 1 ist der Werkstückschlitten
2
längsverschiebbar geführt, dessen Antrieb mittels der Leitgewindespindel 3 erfolgt.
Das Werkstück ist mit 4 bezeichnet. Quer zur Verschieberichtung des Werkstückschlittens
ist der Schleifscheibensupport 5 auf dem Maschinenbett geführt. Er enthält die Lagerung
für die Schleifspindel 6, auf der die Schleifscheibe 7 befestigt ist. Zur Feinbeistellung
dient das Handrad 8, das auf der im Maschinenbett axial unverschieblich gelagerten
Welle 9 sitzt, auf welcher das Zahnrad 10 befestigt ist. Dieses steht
im Eingriff mit dem breiteren Zahnrad 11 der Hauptbeistellspindel 12. Die Hauptbeistellspindel
12 steht mit der Spindelmutter 13 spielfrei im Eingriff, die als Doppelmutter ausgebildet
und gemäß dem Ausführungsbeispiel im Schleifscheibensupport 5 axial verschieblich
geführt ist. Die Führungen der Spindelmutter können jedoch auch am Maschinenbett
vorhanden sein. Die Verbindung der Doppelmutter 13 mit dem Schleifscheibensupport
5 erfolgt über die in diesem axial unverschieblich gelagerte Kompensationsspindel
14, die zu beiden Seiten des Lagers 15 Bunde 16 trägt und ihre Mutternaufnahme in
der einstückig ausgebildeten Doppelspindelmutter hat. In dem Ausführungsbeispiel
sind die Muttern der Doppelmutter übereinanderliegend angeordnet. Sie können selbstverständlich
auch nebeneinander angeordnet sein. Die Kompensationsspindel 14 führt die Bewegungdes
Schleifscheibensupports 5 mit aus und ist zu diesem Zweck an ihrem in F i g. 1 linksseitigen
freien Ende axial verschieblich in der Aufnahme 17 der drehbar gelagerten
Abrichthandhabe 18 geführt. Die Drehverbindung zwischen der Handhabe 18 und der
Kompensationsspindel 14 erfolgt beispielsweise über eine in einer Längsnut derselben
eingreifenden Gleitfeder bzw. über ein Mitnahmeprofil dieser Spindel. Die Aufnahme
17 ist gleichzeitig zweite Lagerstelle, welche außer der Drehung auch eine
Längsverschiebung der Kompensationsspindel ermöglicht.
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In der Nähe der rechten Lagerstelle 15 sitzt auf der Kompensationsspindel
14 das Zahnrad 20, das mit dem Zahnrad 21 der Beistellspindel 22 kämmt. Ihre rechte
Lagerstelle im Schleifscheibensupport 5 ist mit 23 bezeichnet, zu beiden Seiten
derer die Bunde 24 angeordnet sind, durch welche die Beistellspindel axial unverschieblich
im Schleifscheibensupport gelagert ist. Die Spindelmutter 25 schraubt spielfrei
auf dem Spindelgewinde. Der Spielausgleich bei beiden Spindeln erfolgt durch das
Gewicht 26, das an dem Schleifscheibensupport angreift. Die Spindelmutter 25 steht
in fester Verbindung mit dem Abrichtschlitten 27, der quer zur Schleifspindel 6
an dem Schleifscheibensupport 5 geführt ist. Das Abrichtwerkzeug 28, das ein Diamantabzieher
oder ein Einrollwerkzeug sein kann, befindet sich an dem Halter 29 und ist mittels
einer Einstellschraube 30 vorab einjustierbar. Der Abrichtschlitten 27 hat Führungen
31 und einen Anschlag 32 für einen zweiten Schlitten 33, der einen Zylinder 34 enthält,
der über den feststehenden Kolben 35 beweglich ist, je nachdem, ob Öldruck in die
linke oder rechte Zylinderseite gegeben wird. In der gezeichneten Stellung steht
die linke Zylinderseite unter Druck, so daß der Schlitten 33 gegen den linksseitig
angeordneten Anschlag 32 gefahren ist. In dieser Stellung befindet sich das Abrichtwerkzeug
28 in Abrichtstellung. Erhält die rechte Zylinderseite Druck, so fährt das Abrichtwerkzeug
aus der Abrichtstellung zurück. Der Kolben 35 ist durch die Kolbenstange 36 mit
dem Abrichtschlitten 27 fest verbunden. Die Beistellspindel 22 trägt auf der Rückseite
des Schleifscheibensupports gegebenenfallls noch ein Handrad 18 a.
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Für eine etwaige maschinelle Zustellung ist ein Klinkenschaltrad 37
auf der Kompensationsspindel 14 vorhanden, dessen Schaltklinke mit 38 bezeichnet
ist, die ihre Schaltbewegung durch einen Kolben 39 erhält, der in einem Zylinder
40 angeordnet ist, der abwechselnd auf der einen oder der anderen Kolbenseite
Öldruck erhält. Diese Einrichtung dient zum automatischen Abrichten, wobei der jeweilige
Abrichtbetrag entsprechend dem Hub der Schaltklinke 38 veränderlich sein kann.
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Die Hauptbeistellspinde112 trägt an ihrem linksseitigen Ende den Kolben
41, der in einem Zylinder 42 angeordnet ist und die Hauptbeistellspinde112 axial
verschiebt. Die gezeichnete rechte Hubendstellung wird durch den Bund 43 des Zahnrades
11 begrenzt, der gegen die linke Stirnfläche der Gehäusewand 44 des Maschinenbetts
anliegt, wenn die linke Kolbenfläche des Kolbens 41 unter Druck steht. In
dieser hinteren Endstellung ist die Schleifscheibe 7 von dem Werkstück 4 zum Abrichten
abgehoben. Die vordere Endstellung wird durch die Anschläge 45 begrenzt, von denen
einer am Zylinder und der andere am Kolben sitzt. In der vorgefahrenen Stellung
steht die Schleifscheibe 7 in Schleifstellung, und ihre jeweilige Beistellung erfolgt
am Handrad B.
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Für das Genauigkeitsprofilschleifen wird zweckmäßig nach jedem Längsdurchgang
abgerichtet. Hierzu dienen in bekannter Weise Tischanschläge 46 in Verbindung mit
einer Umsteuerungsvorrichtung 47.
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Soll die Schleifscheibe 7 abgerichtet werden, so wird der Werkstückschlitten
2 stillgesetzt und der Schleifscheibensupport 5 mit der gesamten an ihm hängenden
Einrichtung vom Werkstück 4 durch das Schnellbeistellgetriebe 41, 42 durch Druckgabe
auf die linke Kolbenfläche zurückgezogen. Wird jetzt zum Abrichten der Schleifscheibe
am Handrad 18 bzw. 18 a gedreht, so schraubt die Kompensationsspindel 14 in der
durch die Hauptbeistellspindel12 starr gehaltenen Doppelmutter 13, die deshalb feststeht,
weil die Hauptbeistellspindel 12 nicht betätigt wird. Damit führt der Schleifscheibensupport
5 eine nach links, also gegen das Werkstück 4 gerichtete Bewegung aus, die genauso
groß ist wie der Abrichtbetrag, der an dem Handrad 18 eingestellt wird. Die Abrichtbewegung
des Abrichtschlittens 27 liegt in gleicher Richtung wie die vorher erwähnte Bewegung
des Schleifscheibensupports 5. Diese Bewegung erfolgt über das Zahnräderpaar 20,
21 durch entsprechende Drehung der Beistellspindel 22 für den Abrichtschlitten 27.
Die Bewegungen der beiden Schlitten 5 und 27 sind genau gleich groß, wodurch der
um den Abrichtbetrag auftretende Schleifscheibenschwund durch die auf den Schleifscheibensupport
unmittelbar übertragene Kompensationsverschiebung ausgeglichen wird.
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Die Gesamtbeistellung beim Abrichten umfaßt den Betrag der Abnutzung
der Schleifscheibe nach jedem Schleifgang sowie den Abrichtbetrag, den das Abrichtwerkzeug
28 vom Radius der Schleifscheibe abnimmt. Wird darauf die Schleifscheibe 7 mittels
des hydraulischen Schnellbeistellgetriebes 41, 42
wieder gegen das
Werkstück 4 beigestellt, so liegen ihre Schleifkanten wieder in dem genau gleichen
Abstand von der Werkstückachse, den sie vor dem Abrichten hatten.
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Die in F i g. 3 dargestellte konstruktive Abwandlung zu dem vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von diesem nur dadurch, daß die Hauptbeistellspindel
12 und die Kompensationsspindel 14 koaxial hintereinander angeordnet sind und die
Doppelmutter 13 aus zwei Einzelmuttern 13a und 13b besteht, die beide miteinander
durch die Brücke 13c starr verbunden sind. Die beiden Einzelmuttern 13
a und 13 b sind ihrerseits wiederum relativ zum Maschinenbett axial
verschieblich geführt, wobei die Führungen derselben gemäß dem Ausführungsbeispiel
am Schleifscheibensupport vorgesehen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der
jeweilige Abrichtbetrag an der Handhabe 18 a gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
eingestellt.