DE19844242C2 - Universalschleifmaschine - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Universalschleifmaschine, insbeson
dere zum Schleifen von Werkzeugen, mit einer Schleifstation, in
der eine mit einer Werkzeugaufnahme versehene, mindestens axial
zustellbare Schleifspindel und eine Kühlmittelzuführung angeord
net sind, und mit einem Werkzeugmagazin, das mehrere, unter
schiedliche Schleifwerkzeuge enthält, die alle in die Werk
zeugaufnahme der Schleifspindel passen.
Universalschleifmaschinen, die für unterschiedliche Schleifbear
beitungen eingesetzt werden, benötigen verschieden geformte
Schleifwerkzeuge, um die gewünschten Bearbeitungsvorgänge durch
führen zu können. Diese haben alle einen in gleicher Weise aus
gebildeten Aufnahmedorn, der in das Spannfutter der Schleifspin
del paßt, und sind in einem Werkzeugmagazin angeordnet, aus dem
sie für einen Werkzeugwechsel entnommen und in das sie wieder
eingesetzt werden können.
Der Werkzeugwechsel, der in der Regel von Hand vorgenommen wird,
ist mühsam und zeitraubend. Außerdem besteht das Problem, für
die Kühlung des Werkzeuges beim Schleifen dem Werkzeug an der
richtigen Stelle Kühlmittel zuzuführen, da die Eingriffstelle
zwischen Werkzeug und Werkstück und die höchste Beanspruchung
des Werkzeuges bei unterschiedlich geformten Schleifwerkzeugen
verschieden ist. Nach dem Wechsel eines Werkzeuges muß deshalb
auch jedesmal die Kühlmittelzuführung neu ausgerichtet und nöti
genfalls auch die Kühlmitteldüse ausgewechselt werden, um eine
optimale Kühlung des Werkzeuges zu erreichen. Hierzu ist es bei
Werkzeugmaschinen auch bekannt, die Kühlmittelzuführung zusammen
mit dem Werkzeug am Werkzeugträger verstellbar und diesem gegen
über schwenkbar anzuordnen (DE 196 07 176 A1). Aber auch in die
sem Falle nimmt die genaue Einstellung der Kühlmittelzuführdüse
zur Bearbeitungsstelle des Werkzeuges viel Zeit in Anspruch und
erfordert eine komplizierte Steuereinrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Universalschleifmaschine der
eingangs näher erläuterten Art so auszubilden, daß ein Werkzeug
wechsel rasch und einfach möglich ist und mit dem Wechsel auch
die Kühlmittelzuführeinrichtung ihre richtige Stellung zum Werk
zeug eingenommen hat.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß das
Werkzeugmagazin vor der Schleifspindel quer hin- und herbewegbar
ist und Halter aufweist, von denen jeder sowohl ein
Schleifwerkzeug als auch eine jeweils hierzu gehörige Kühlmit
telzuführeinrichtung aufweist und in einer Lage hält, in der das
Schleifwerkzeug axial in die Werkzeugaufnahme und die Kühlmit
telzuführeinrichtung in eine Einführöffnung eingeführt werden
können, und dem Schleifwerkzeug im Betrieb Kühlmittel an der
richtigen Stelle zugeführt werden kann.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das Werkzeug und die
diesem angepaßte Kühlmittelzuführeinrichtung gleichzeitig und
gemeinsam mit der gleichen Bewegung gegen ein anderes Werkzeug
mit Kühlmittelzuführeinrichtung ausgewechselt werden können, da
jedem Werkzeug eine eigene Kühlmittelzuführeinrichtung zugeord
net ist, die an das jeweilige Werkzeug speziell angepaßt ist und
schon im Werkzeugmagazin in ihrer richtigen Lage zum Werkzeug
bereitgestellt wird. Durch Hin- und Herfahren des Werkzeugmaga
zins kann das jeweils gewünschte Werkzeug unmittelbar vor die
Werkzeugaufnahme der Schleifspindel gebracht werden, die durch
eine einfache Zustellbewegung in Axialrichtung den Aufnahmedorn
des Werkzeuges überfährt und dieses in ihrem Futter einspannt.
Das Hin- und Herfahren eines Werkzeugmagazins und die Aufnahme
des gewünschten Werkzeuges durch eine Zustellbewegung des Werk
zeugträgers ist bei Bearbeitungsmaschinen an sich bekannt (DE 44
32 612 A1).
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist neben der Werkzeug
aufnahme der Schleifspindel zweckmäßig eine Anschlußstelle für
die Kühlmittelzuführeinrichtung des jeweils einzusetzenden Werk
zeuges vorgesehen, die eine sich parallel zur Werkzeugaufnahme
erstreckende Einführöffnung für einen Anschlußnippel der Kühl
mittelzuführeinrichtung hat. Diese Ausgestaltung hat den Vor
teil, daß bei der Zustellbewegung der Schleifspindel zum aufzu
nehmenden Werkzeug auch der Anschlußnippel der Kühlmittelzufüh
reinrichtung in die Einführöffnung gleitet und zugleich mit dem
Festspannen des Werkzeuges auch ein dichter Anschluß und eine
feste Halterung der Kühlmittelzuführeinrichtung erreicht werden
kann, wodurch die richtige Lage der Kühlmitteldüse zum Werkzeug
gesichert wird.
Die Kühlmittelzuführeinrichtungen und die Werkzeuge sind in al
len Haltern gleich und derart angeordnet, daß Werkzeugachse und
Anschlußnippelachse zueinander parallel sind und den gleichen
Abstand voneinander haben wie die Werkzeugaufnahme und die Ein
führöffnung in der Schleifspindel. Hierdurch ist es möglich, die
unterschiedlichsten Werkzeuge schnell und sicher mit Hilfe der
ohnehin in der Schleifmaschine vorhandenen Antriebe zusammen mit
ihren jeweiligen Kühlmittelzuführeinrichtungen zu wechseln, die
selbst unterschiedlich gestaltet und an das jeweilige Werkzeug
angepaßt sein können.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ergibt sich, wenn al
le Halter zur gleichen Seite hin offene Aufnahmeöffnungen für
das Werkzeug und für die Kühlmittelzuführeinrichtung haben. Es
ist dann möglich, das in der Schleifspindel eingespannte Werk
zeug und die neben der Schleifspindel eingespannte Kühlmittelzu
führeinrichtung durch eine Bewegung der Schleifspindel quer zu
ihrer Drehachse aus dem Halter im Magazin herauszuziehen und in
Arbeitsstellung zu bringen, während die Halter im Magazin
verbleiben, das dann in seine Ausgangslange zurückgefahren
werden kann.
Um die Werkzeuge einerseits sicher im Magazin zu halten und an
dererseits zusammen mit ihren angepaßten Kühlmittelzuführein
richtungen mühelos aus dem Magazin entnehmen zu können, sind die
Werkzeuge und Kühlmittelzuführeinrichtungen zweckmäßig mit
Federklemmen in den Aufnahmeöffnungen der Halter gehalten, so
daß sie nach dem Einführen in die Werkzeugaufnahme und in die
Kühlmittel-Anschlußstelle bei der Bewegung der Schleifspindel
quer zur Spindelachse leicht aus ihren Haltern herausgleiten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevor
zugte Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläu
tert sind. Es zeigt:
Fig. 1 eine Universalschleifmaschine nach der Erfindung
in einer Vorderansicht;
Fig. 2 die Maschine nach Fig. 1 in einer Seitenansicht;
Fig. 3 eine Einzelheit der Fig. 1 in vergrößertem Maß
stab, welche das vor die Schleifspindel gefahrene
Werkzeugmagazin in Wartestellung im Querschnitt
zeigt;
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, bei der
die Schleifspindel mit ihrer Werkzeugaufnahme über
das einzusetzende Werkzeug gefahren ist;
Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Teildarstellung, bei
der die Schleifspindel mit eingesetztem Werkzeug
und eingesteckter Kühlmittelzuführeinrichtung nach
oben aus dem Halter herausgefahren ist;
Fig. 6 eine den Fig. 3 und 4 entsprechende Darstellung,
bei der das Werkzeugmagazin entfernt ist und sich
das in der Schleifspindel eingespannte Werkzeug
und dessen Kühlmittelzuführeinrichtung in der Ar
beitsstellung befinden;
Fig. 7 eine Teilansicht des Werkzeugmagazins mit zwei
Werkzeughaltern, von denen der rechte mit einem
Werkzeug und zugehöriger Kühlmittelzuführeinrich
tung bestückt ist, während bei dem linken Werk
zeughalter Werkzeug und Kühlmittelzuführeinrich
tung entnommen sind;
Fig. 8 den Gegenstand der Fig. 7 in einer Stirnansicht in
Richtung des Pfeiles VIII gesehen.
In den Zeichnungen ist mit 10 eine Universalschleifmaschine be
zeichnet, die für verschiedene Schleifarbeiten, insbesondere zum
Werkzeugschleifen eingesetzt werden kann. Die Schleifmaschine 10
hat ein Maschinenbett 11, auf dem eine Schleifstation 12 und ein
Werkstückträger 13 angeordnet sind, der im vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel eine drehend angetriebene Werkstückspindel 14 auf
weist und mit einem Werkstückspindelschlitten 15 auf einer Werk
stückschlittenführung 16 vor der Schleifstation 12 in Querrich
tung 17 hin- und herverfahrbar ist. Für diese Querbewegung wird
der Werkstückträger 13 von einer Spindel 18 bewegt, die von
einem Spindelantrieb 19 gedreht wird und durch einen Faltenbalg
20 vor Verunreinigung geschützt wird.
Die Schleifstation 12 besteht aus einer Säule 21, die von einem
Linearantrieb 22 mit einem Säulenschlitten 23 auf einer Säulen
schlittenführung 24 gegen den Werkstückträger 13 in Richtung der
Pfeile 25 vor- und zurückbewegt werden kann. Die Säule 21 hat
eine Vertikalschlittenführung 26, an der ein Werkzeugträger 27
in Vertikalrichtung verfahrbar ist, der eine an ihm schwenkbar
gelagerte Schleifspindel 28 trägt. Die Schleifspindel 28 ist
durch eine kombinierte Bewegung von Säulenschlitten 23 und Werk
zeugträger 27 in Richtung der Spindelachse verstellbar, wie dies
durch den Doppelpfeil in Fig. 2 angedeutet ist. Die Schleifspin
del 28 hat eine Werkzeugaufnahme 29, die ein Spannfutter, oder
eine andere, vorzugsweise hydraulisch betätigbare Klemmvorrich
tung aufweist, mit der der Haltedorn 30 eines Schleifwerkzeuges
31 eingespannt werden kann.
Um mit der Universalschleifmaschine 10 nach der Erfindung verschie
dene Schleifarbeiten ausführen zu können, sind verschieden ge
staltete Werkzeuge 31 erforderlich, die gegeneinander ausgewechselt
werden können und in einem Werkzeugmagazin 32 untergebracht sind
(Fig. 3).
Das Werkzeugmagazin 32 besteht aus einem Werkzeugschlitten 33,
der auf einer Werkzeugschlittenführung 34 ebenso wie der Werk
stückträger 13 vor der Schleifstation 12 und der Schleifspindel
28 in Querrichtung 17 verfahrbar ist. Die Werkzeugschlittenfüh
rung 34 befindet sich zwischen der Schleifspindel 28 und der
Werkstückschlittenführung 16 und verläuft parallel zu dieser.
Man erkennt aus den Fig. 3 bis 7, daß die Werkzeugschlittenfüh
rung 34 gegenüber der Horizontalen unter dem gleichen Winkel α
nach hinten geneigt ist, den auch die Schleifspindelachse 35 mit
der Horizontalen einschließt.
Auf dem Boden des Werkzeugschlittens 33 sind mehrere Halter 36
in Längsrichtung nebeneinander angeordnet, die alle gleich aus
gebildet sind und je ein Schleifwerkzeug 31 und eine auf dieses
angepaßte Kühlmittelzuführeinrichtung 37 aufnehmen können. Die
verschiedenen Schleifwerkzeuge 31 haben unterschiedlich ausge
bildete Schleifköpfe 38, sind aber alle mit gleichen Haltedornen
30 ausgerüstet, so daß sie alle in die Werkzeugaufnahme 29 der
Schleifspindel 28 passen. Sie haben eine V-förmige, umlaufende
Nute 40, in die ein entsprechend gestalteter Wulst 39 eingreift,
der sich am Innenrand einer an ihrer Oberseite 41 offenen Auf
nahmeöffnung 42 befindet, in der das jeweilige Werkzeug durch
eine Federklemme 43, beispielsweise eine gebogene Blattfeder ge
halten wird. Oberhalb des Schleifwerkzeuges 31 ist in die Auf
nahmeöffnung 42 eine an das Schleifwerkzeug 31 angepaßte Kühl
mittelzuführeinrichtung 37 mit einer Halteplatte 44 eingesteckt,
die ebenfalls durch eine Federklemme 45 in der Aufnahmeöffnung
42 gehalten wird. Die Federklemme 45 hat an ihrem freien Ende
45a einen Noppen 46 mit kegelstumpfförmiger Spitze 47, die in
eine entsprechend ausgebildete Vertiefung 48 der Halteplatte 44
eingreift, aus dieser aber leicht ausrasten kann, wenn die Kühl
mittelzuführeinrichtung 37 mit ihrer Halteplatte 44 aus der Auf
nahmeöffnung 42 nach oben herausgezogen wird (Fig. 7).
Wendet man sich nun den Fig. 3 bis 6 zu, so erkennt man, daß ne
ben der Werkzeugaufnahme 29 der Schleifspindel 28 in einer
Schleifspindelhalterung 49 eine Anschlußstelle 50 für die Kühl
mittelzuführeinrichtung 37 des jeweils einzusetzenden Schleif
werkzeuges 31 vorgesehen ist. Die Kühlmittelzuführeinrichtung 37
hat für diesen Anschluß einen Anschlußnippel 51, der beim Ein
führen in die Anschlußstelle 50 flüssigkeitsdicht mit dieser
verbunden wird. Hierbei ist die Ausbildung derart, daß die An
schlußnippelachse 52 und die Werkzeugachse 53 schon im Halter 36
und natürlich auch nach dem Einführen von Werkzeug 31 und Kühl
mittelzuführeinrichtung 37 in die Schleifspindel 28 zueinander paral
lel sind und den gleichen Abstand a voneinander haben, wie die
Schleifspindelachse 35 und die Achse 54 der Einführöffnung 55
für den Anschlußnippel 51.
Man erkennt aus den Fig. 3 bis 6, daß das Kühlmittel durch eine
Kühlmittelleitung in der Schleifspindelhalterung 49 zugeführt
wird und durch den Anschlußnippel 51 in die Kühlmittelzuführein
richtung 37 gelangt, die ein oder mehrere gebogene Kühlmittel
röhrchen 56 mit Spritzdüse 57 aufweisen, welche auf die zu küh
lenden Stellen des Schleifkopfes 38 gerichtet sind. Kühlmittel
röhrchen 56 und Spritzdüse(n) 57 haben diese für die Bearbei
tung richtige Lage schon dann, wenn sie in ihrem Halter 36
sitzen. Sie behalten diese Lage auch dann bei, wenn der Halte
dorn 30 und der Anschlußnippel 51 in die Werkzeugaufnahme 29
bzw. in die Anschlußstelle 50 eingeführt und dort arretiert
worden sind und ihr Halter 36 abgezogen wurde.
Man erkennt aus Fig. 4, daß der Werkzeugschlitten des Werkzeug
magazins 32 mit dem Werkstückspindelschlitten 15 durch einen
axial verschiebbaren Zapfen 58 gekoppelt werden kann. Hierdurch
ist es möglich, den Antrieb des Werkstückspindelschlittens 15
für den Antrieb des Werkzeugschlittens 33 mit zu benutzen und
durch eine Axialbewegung des Werkstückspindelschlittens 15 den
Werkzeugschlitten 33 längs der Werkzeugschlittenschlittenführung 34 zu bewegen
und das jeweils gewünschte Schleifwerkzeug 31 vor die Werkzeug
aufnahme 29 der Schleifspindel 28 zu bringen. Sobald dann der
Haltedorn 30 der Werkzeugaufnahme 29 der Schleifspindel 28 ge
genüberliegt und gleichzeitig auch der Anschlußnippel 51 der
Kühlmittelzuführeinrichtung 37 der Anschlußstelle 50 gegenüber
liegt, wird die in ihrer Grundstellung befindliche Schleifspin
del 28 mit ihren Schlitten 23 und 26 axial gegen das Schleif
werkzeug 31 gefahren, bis die Werkzeugaufnahme 29 den Haltedorn
30 und die Anschlußstelle 50 den Anschlußnippel 51 übergreift.
Schleifwerkzeug 31 und Kühlmittelzuführeinrichtung 37 werden
dann durch Schließen des Spannfutters bzw. der Dichtung für den
Anschlußnippel 61 festgespannt und abgedichtet. Dieser Zustand ist
in Fig. 4 und 5 dargestellt.
Danach fährt die Schleifspindel durch eine senkrechte Bewegung
des Werkzeugträgers 27 und eine horizontale Bewegung der Säule
21 senkrecht zur Schleifspindelachse 35 nach oben, wodurch die
Kühlmittelzuführeinrichtung 37 mit ihrer Halteplatte 44 und das
Schleifwerkzeug 31 aus ihrem Halter 36 nach oben herausgezogen
werden, während ihre Federklemmen 43 und 45 seitlich zurückwei
chen (Fig. 5).
Das Werkzeugmagazin 32 kann nun in Querrichtung mit Hilfe des
Werkstückträgers 13 seitlich ausgefahren werden, der dann wieder
vom Werkzeugmagazin 32 entkoppelt wird und in seine Arbeitsstellung
gegenüber dem Schleifwerkzeug 31 vorfahren kann. Die Schleifspindel
28 mit dem eingespannten Schleifwerkzeug 31 und der hieran ange
paßten Kühlmittelzuführeinrichtung 37 kann dann an das Werkstück
zugestellt werden und die Schleifbearbeitung beginnen (Fig. 6).
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen
Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen
und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu ver
lassen. Beispielsweise könnten die Halter im Werkzeugmagazin
auch etwas anders angeordnet und so ausgebildet sein, daß die
Schleifwerkzeuge und ihre Kühlmittelzuführeinrichtungen nicht
nach oben, sondern seitlich herausgezogen werden. Ferner ist es
möglich, die Kühlmittelzuführeinrichtungen mit mehreren Kühlmit
telröhrchen- und -düsen auszustatten und auch mehrere Kühlmit
telanschlüsse neben der Schleifspindel vorzusehen. Ferner könn
te das Werkzeugmagazin mit eigenen Antrieben ausgerüstet sein.
Claims (7)
1. Universalschleifmaschine, insbesondere zum Schleifen von
Werkzeugen, mit einer Schleifstation, in der eine mit einer
Werkzeugaufnahme versehene, mindestens axial zustellbare
Schleifspindel und eine Kühlmittelzuführung angeordnet sind
und mit einem Werkzeugmagazin, das mehrere unterschiedliche
Schleifwerkzeuge enthält, die alle in die Werkzeugaufnahme
der Schleifspindel passen, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Werkzeugmagazin (32) vor der
Schleifspindel (28) quer hin- und herbewegbar ist und
Halter (36) aufweist, von denen jeder sowohl ein
Schleifwerkzeug (31) als auch eine jeweils hierzu gehörige
Kühlmittelzuführeinrichtung (37) aufweist und in einer Lage
hält, in der das Schleifwerkzeug (31) axial in die Werk
zeugaufnahme (29) und die Kühlmittelzuführeinrichtung (37)
in eine Einführöffnung (55) eingeführt werden können und dem
Schleifwerkzeug (31) im Betrieb Kühlmittel an der richtigen
Stelle zugeführt werden kann.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeugmagazin (32) mit einem Werkstückträger
(13) koppelbar und zusammen mit diesem vor der Schleifspin
del (28) hin- und herbewegbar ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Werkzeugmagazin (32) auf einem Werk
zeugmagazinschlitten (33) in einer eigenen, zwischen
Schleifstation (12) und Werkstückträger (13) angeordneten
Werkzeugschlittenführung (34) verfahrbar ist.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß neben der Werkzeugaufnahme (29)
der Schleifspindel (28) eine Anschlußstelle (50) für die
Kühlmittelzuführeinrichtung (37) des jeweils einzusetzenden
Werkzeuges (31) angeordnet ist, die eine sich parallel zur
Werkzeugaufnahme (29) erstreckende Einführöffnung (55) für
einen Anschlußnippel (51) der Kühlmittelzuführeinrichtung
(37) hat.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kühlmittelzuführeinrichtungen
(37) und die Werkzeuge (31) in allen Haltern (36) gleich und
derart angeordnet sind, daß Werkzeugachse (53) und Anschluß
nippelachse (52) zueinander parallel sind und den gleichen
Abstand (a) voneinander haben, wie die Werkzeugaufnahme (29)
und die Einführöffnung (50) in der Schleifspindel.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß alle Halter (36) zur gleichen
Seite (41) hin offene Aufnahmeöffnungen (42) für das Werk
zeug (31) und für die Kühlmittelzuführeinrichtung (37) ha
ben.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Werkzeuge (31) und Kühlmittel
zuführeinrichtungen (37) mit Federklemmen (43, 45) in den
Aufnahmeöffnungen (42) der Halter (36) gehalten sind und
nach dem Einführen in die Werkzeugaufnahme (29) und in die
Einführöffnung (50) neben der Schleifspindel (28) durch de
ren Bewegung quer zur Spindelachse (35) aus ihren Haltern
(36) herausgezogen werden können.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19844242A DE19844242C2 (de) | 1998-09-26 | 1998-09-26 | Universalschleifmaschine |
US09/406,270 US6126526A (en) | 1998-09-26 | 1999-09-24 | Universal grinding machine |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19844242A DE19844242C2 (de) | 1998-09-26 | 1998-09-26 | Universalschleifmaschine |
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DE19844242A1 DE19844242A1 (de) | 2000-04-06 |
DE19844242C2 true DE19844242C2 (de) | 2000-09-21 |
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ID=7882374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19844242A Expired - Lifetime DE19844242C2 (de) | 1998-09-26 | 1998-09-26 | Universalschleifmaschine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6126526A (de) |
DE (1) | DE19844242C2 (de) |
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