DE19519824C2 - Spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere Schleifwerkzeug - Google Patents
Spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere SchleifwerkzeugInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein spangebendes Maschinen
werkzeug, insbesondere Schleifwerkzeug nach dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Rotierende Schleifwerkzeuge weisen herkömmlich einen Trä
ger- oder Aufnahmekörper auf, der auf die Spindel einer
Werkzeugmaschine aufspannbar ist. Der Schleifbelag oder
der schleifende Abschnitt einer Schleifscheibe ist unmit
telbar am Aufnahme- oder Trägerkörper oder einem besonde
ren Trägerabschnitt angebracht.
Aus der DE-PS 5 62 128 ist auch bekannt, einen scheibenförmi
gen Aufnahmekörper vorzusehen, der eine Reihe von achspa
rallelen in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten
Bohrungen aufweist zur Befestigung von einzelnen Werkzeug
einsätzen am Aufnahmekörper. Die Einsätze haben Kreisform
und können in unterschiedlichen Drehpositionen am Aufnahme
körper befestigbar sein. Aus dem DE-GM 18 95 996 ist auch be
kanntgeworden, auf einem ersten scheibenförmigen Aufnahme
körper scheibenförmige Schleifkörper anzubringen und auf
einem zweiten Aufnahmekörper ebenfalls scheibenförmige Schleifkörper,
wobei beide Schleifkörper relativ zueinander axialbeweg
lich sind und in ihrem Abstand zueinander veränderbar. Mit
Hilfe einer derartigen Schleifscheibe werden vor allen
Dingen tiefe schmale Nuten geschliffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spangebendes
Maschinenwerkzeug, insbesondere Schleifwerkzeug, zu schaf
fen, bei der ein Hochgeschwindigkeitsarbeiten auch bei
Maschinen mit geringer Drehzahl bzw. mit im Durchmesser
begrenzter Aufnahmemöglichkeit von Bearbeitungswerkzeugen er
zielt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst.
Bei der Erfindung sind die Werkzeugeinsätze drehbar im
Aufnahmekörper gelagert, und der Gegenlagerkörper ist als
Getriebegehäuse ausgeführt mit einem Getriebe zum drehen
den Antrieb der Werkzeugeinsätze, wenn der Aufnahmekörper relativ
zum Gegenlagerkörper gedreht wird. Vorzugsweise wird ein
Planetengetriebe verwendet.
Mit Hilfe der Erfindung läßt sich ein Hochgeschwindig
keitsarbeiten, z. B. Schleifen, auch bei Maschinen mit ge
ringer Drehzahl bzw. mit im Durchmesser begrenzter Auf
nahmemöglichkeit von Werkzeugen erzielen. Die Anlauf- und
Auslaufwege beim Profilschleifen durch kleinere Schleif
scheibendurchmesser lassen sich verringern. Beispielsweise
kann eine Präzisionsfräsmaschine zum Schleifen verwendet
werden, was den Aufwand für Investition, Platz und Pro
grammierung verringert.
Der gesamte Werkzeugkopf läßt sich vormontieren, einstel
len und abrichten außerhalb der Produktionsmaschine. Das
Abrichten und Nachprofilieren kann auch innerhalb der Pro
duktionsmaschine erfolgen.
Die Werkzeugeinsätze können verschieden gestaltet sein.
Eine Ausführungsform sieht vor, daß sie eine kreisförmige
Umfangslinie aufweisen. So kann jeder Werkzeugeinsatz zum Beispiel
eine zylindrische Schleiffläche aufweisen. Alternativ kön
nen die Werkzeugeinsätze auch als Fräseinsätze gebildet sein.
Die Lagerung der zuletzt erwähnten Werkzeugeinsätze erfolgt vor
zugsweise mit Hilfe von Trägerzapfen, die den eigentlichen
spanabhebenden Abschnitt, beispielsweise den Schleifbelag,
tragen und die in den Bohrungen des Aufnahmekörpers ein
sitzen und befestigt werden. Vorzugsweise sind die Zapfen
mit einer Gewindebohrung versehen, damit mit Hilfe einer
Differenzschraube oder dergleichen eine Festlegung im Auf
nahmekörper bzw. Gegenlagerkörper erhalten wird.
Bei der Erfindung läßt sich eine innere Kühlmittelzufuhr
erreichen. Zu diesem Zweck ist nach einer weiteren Ausge
staltung der Erfindung vorgesehen, daß der Aufnahmekörper
eine axiale Bohrung aufweist, die an dem den Werkzeugeinsätzen zu
gewandten Ende verschlossen ist und von der axialen Boh
rung Kanäle abgehen, die an den Raum radial innerhalb der
Einsätze münden. Auf diese Weise kann zu den einzelnen
Werkzeugeinsätzen ein Kühlfluid geleitet werden, beispielsweise
ein Kühlgas oder eine Kühlflüssigkeit.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform eines Werk
zeugs nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt die Vorderansicht des Werkzeugs nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt im Schnitt eine zweite Ausführungsform eines
Werkzeugs nach der Erfindung.
Wie aus Fig. 1 zu erkennen, weist ein als Schleifeinsatz ausgebildeter Werkzeugeinsatz 40d
ein Profil auf. Er ist drehbar vom Aufnahmekörper 10d auf
genommen. Zu diesem Zweck ist in dem Abschnitt größeren
Durchmessers einer Durchbohrung 16d ein Kugellager 100 an
geordnet, das den außenliegenden Abschnitt einer Trag
buchse 22d aufnimmt und daher eine Drehung des Werkzeugeinsatzes
40d ermöglicht. Die Tragbuchsen 22d halten einen zylin
drischen Schleifmantel 40. Wie in Fig. 2 zu erkennen, hält
der Aufnahmekörper 10d acht zylindrische Schleifeinsätze
40d.
Der Aufnahmekörper 10d ist mit einer durchgehenden axialen
Bohrung 44d versehen, die nach unten durch einen Schraub
stopfen 66d verschlossen ist. Die Bohrung 44d ist mit
einer Reihe von schräg angeordneten Kanälen 48d verbunden,
die zu einer Ringnut 50d geführt sind. Die Ringnut 50d
öffnet sich zur Stirnseite des Abschnitts 14d in den Raum
radial innerhalb der Einsätze 40d. Auf diese Weise kann
eine Kühlmittelzufuhr zu den Schleifeinsätzen 40d erfolgen.
Ein Gegenlagerkörper 74d ist als Getriebe ausgebildet mit
einem scheibenartigen Gehäuse 102, das aus einem oberen
Schalenteil 104 und einem unteren Schalenteil 106 besteht.
Die Gewindeschraube 66d in der Bohrung 44d sitzt in einer
axialen Verlängerung 114 des oberen Schalenteils 104 bzw.
in dessen Gewindebohrung. Kugellager 110 und 112 im oberen
und unteren Schalenteil 104, 106 dienen zur drehbaren La
gerung einer Welle 108, die am freien unteren Ende mit
einem Sechskantkopf 116 versehen ist, der einen Innen
sechskant 120 aufweist. Die Welle 108 lagert ein Sonnenrad
122, um das herum in gleichmäßigem Abstand Planetenräder
124 angeordnet und in Eingriff sind mit einem Zapfen 126,
der in Drehverbindung ist mit dem Bohrungsabschnitt 68d
der Tragbuchse 22d. Eine Drehung des Planetenrades 124
führt daher zu einer Drehung des Schleifeinsatzes 40d. In
Fig. 1 ist angedeutet, daß mit dem Innensechskant 120 ein
Sechskant 128 einer Antriebsspindel 130 zusammenwirken
kann. Werden Körper 10d und Welle 108 gegenläufig ange
trieben mit den Drehzahlen n und n', ergibt sich eine re
lativ hohe Eigendrehung der Schleifeinsätze 40d je nach
den gewählten Übersetzungen. Diese gezeigte Ausführungs
form läßt sich daher auch bei Maschinen verwenden, die
eine relativ geringe Drehzahl aufweisen.
Soweit bei der Ausführungsform in Fig. 3 Teile verwendet
werden, die denen der Ausführungsform nach den Fig. 1
und 2 gleichen, werden gleiche Bezugszeichen verwendet,
denen ein Index e hinzugefügt ist. Man erkennt, daß die
Schleifeinsätze 40e ein Profil aufweisen, das sie zum
Wälzschleifen von Zahnrädern geeignet macht. Der Aufbau
des Getriebes bzw. des Gegenlagerkörpers 102e gleicht dem
nach Fig. 1. Der axiale Bund 114e ist natürlich länger
auszuführen als der Bund 114 nach Fig. 1. Man erkennt
außerdem eine Verteilerbuchse 78e, die auf den Bund 114e
aufgeschoben ist und am oberen Ende in die Nut 50e dich
tend eingreift und am unteren Ende mit einem O-Ring 130
mit einem Einsatz des Schalenteils 104e dichtend zusammen
wirkt. Die Buchse 78e weist Axialbohrungen 92e auf, die
mit radialen Bohrungen 94e verbunden sind, die radial nach
außen gerichtet sind in Richtung der Schleifeinsätze 40e
bzw. den Zwischenräumen zwischen diesen. Daher kann Kühl
mittel verteilt an den richtigen Ort gebracht werden.
Es bleibt noch nachzutragen, daß mit Hilfe von Lagerzapfen
die Planetenräder 124e in Kugellagern 132 bzw.132e
gelagert sind, die im unteren Schalenteil 106 bzw. 106e
angeordnet sind.
Claims (10)
1. Spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere Schleif
werkzeug, mit einem auf die Spindel einer Werkzeugma
schine aufspannbaren scheibenförmigen Aufnahmekörper,
der eine Reihe von achsparallelen in Umfangsrichtung
gleichmäßig beabstandete Bohrungen aufweist zur Anbrin
gung von Werkzeugeinsätzen auf einer Seite des Aufnahmekörpers,
dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (10d,
10e) mit einem Gegenlagerkörper (74d, 102, 102e) ver
bunden ist, der Gegenlagerabschnitte (84, 86, 126,
126e) für die Werkzeugeinsätze (40d, 40e) aufweist und die Werkzeugein
sätze (40d, 40e) drehbar im Aufnahmekörper (10d, 10e)
gelagert sind und der Gegenlagerkörper (74d, 102, 102e) als
Getriebegehäuse ausgeführt ist mit einem Getriebe zum
drehenden Antrieb der Werkzeugeinsätze (40d, 40e), wenn der
Aufnahmekörper (10d, 10e) relativ zum Gegenlagerkörper
(74d, 102d, 102e) gedreht wird.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Aufnahmekörper (10d, 10e) auf der dem Gegenlagerkörper (74d,
102, 102e) gegenüberliegenden Seite einen Aufspannkonus
(12, 12e) aufweist.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Werkzeugeinsätze (40d, 40e) einen kreisförmigen
Umfang aufweisen.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß Werkzeugeinsätze (40d, 40e) mit einem ring
förmigen Schleifkörper oder -belag versehen sind.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Werkzeugeinsätze (40d, 40e) mittels einer Träger
buchse (22d, 22e) in den Bohrungen (16d, 16e) des Auf
nahmekörpers (10d, 10e) gelagert sind.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß als Fräser dienende Werkzeugeinsätze (40d, 40e) vorgese
hen sind.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Festlegung der Werkzeugeinsätze (40d,
40e) am Aufnahmekörper (10d, 10e) mittels Schrauben
(18, 18c) erfolgt.
8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (10d, 10e) eine
axiale Bohrung (44, 44c, 44d) aufweist, die an dem den
Werkzeugeinsätzen (40d, 40e) zugewandten Ende verschlossen ist und von
der axialen Bohrung (44, 44c, 44d) Kanäle (48d, 48e) abgehen, die in
den Raum radial innerhalb der Werkzeugeinsätze (40d, 40e) mün
den.
9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Aufnahmekörper (10d, 10e) auf der die Werkzeugeinsätze
(40d, 40e) aufweisenden Seite eine Ringnut (50d, 50e)
aufweist, in welche die Kanäle (48d, 48e) münden.
10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Werkzeugeinsätze (40d, 40e) Trägerbuchsen (22d,
22e) aufweisen, deren vorstehender Abschnitt von den
Bohrungen (16d, 16e) des Aufnahmekörpers (10d, 10e)
aufnehmbar und mittels Schrauben (18d, 18e) befestig
bar sind.
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