DE202004021661U1

DE202004021661U1 - Synchronschleifmaschine

Info

Publication number: DE202004021661U1
Application number: DE202004021661U
Authority: DE
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2014-10-28
Also published as: DE102004052342A1

Abstract

Schleifmaschine für wellenförmige Werkstücke (4) mit einem Werkstückspindelstock (2) und einem Reitstock (5) zum Einspannen des Werkstückes (4) und mit mindestens zwei Schleifeinheiten (14, 14') mit je einer eine Schleifscheibe (13, 13') tragenden Spindel (12, 12') zum Schleifen der Werkstücke (4), wobei zwischen den Schleifeinheiten (14, 14') ein Stützelement (20) angeordnet ist,
wobei der Werkstückspindelstock (2) und der Reitstock (5) und/oder die Schleifeinheiten (14, 14') zur Erzielung einer die gewünschte Werkstückgeometrie erzeugenden Schleifrelativbewegung zwischen den Schleifeinheiten (14, 14') und dem Werkstück (4) gesteuert beweglich angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Werkstück (4) zwischen den Schleifeinheiten (14, 14') angeordnet ist und dass die Schleifeinheiten (14, 14') zusammen mit dem Stützelement (20) jeweils in einer Richtung orthogonal zur Längsachse (15) des Werkstücks (4) zustellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine für wellenförmige, an beiden Enden eingespannte Werkstücke, mit einem Werkstückspindelstock und einem Reitstock, zwischen denen das Werkstück einspannbar ist, mit mindestens zwei Schleifeinheiten.
Eine derartige Schleifmaschine ist aus der DE 4 29 989 C1 bekannt. Bei dieser bekannten Schleifmaschine sind zwei Schleifeinheiten zum Grob- und Feinschleifen vorgesehen. Aus der GB 5 44 213 ist eine Außenrundschleifmaschine mit vertikaler Hauptspindel zur Fertigbearbeitung wellenförmiger Werkstücke bekannt. Die DE 28 56 339 A betrifft ein Verfahren zum kontinuierlich automatischen Zustellen von Setzstockbacken zur Halterung eines Werkstücks beim Schleifen. Bei der zugehörigen Schleifmaschine ist ein Setzstockbacken der Schleifscheibe diametral gegenüberliegend angeordnet. Bis zum Erreichen eines vorgegebenen Werkstückdurchmessers werden Setzstockbacken und Schleifschlitten synchron zugestellt. Ein weiteres Verfahren zum Schleifen von Walzen ist aus der DE 102 32 394 A1 bekannt. Dabei ist ein nachgiebiges Polster vorgesehen, welches in dem der Schleifscheibe gegenüberliegenden Umfangsbereich an die zu schleifende Walze angestellt ist. Die DE 37 34 734 C2 zeigt einen Nachlaufsetzstock für Schleifmaschinen. Durch die synchrone Zustellung des Setzstocks wird das Werkstück während des gesamten Bearbeitungsprozesses abgestützt, das heißt mit abnehmendem Außendurchmesser folgt die Stützvorrichtung der Abnahme synchron mit der Zustellung der Schleifscheibe. Auch bei der Rundschleifmaschine nach der DE 24 10 375 A sind mehrere Werkstückauflagen zum Stützen des Werkstückes vorgesehen, welche schrittweise in gleichen Schritten gegen die Maschinenachse zugestellt werden. Die US 1 742 736 A zeigt eine Walzenschleifmaschine für die Großstückbearbeitung. Zur Erzeugung präziser zylindrischer, balliger oder konkaver Oberflächen werden die Walzen an ihren Enden eingespannt. Ferner sind zwei dem Werkstück gegenüberliegende Schleifscheiben und ein pendelndes Stützelement vorgesehen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bearbeitungszeit für die Werkstücke zu verkürzen und eine entsprechende Vorrichtung aufzuzeigen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin das Werkstück zwischen zwei gegenüberliegenden Schleifeinheiten anzuordnen und gleichzeitig durch ein Stützelement abzustützen. Bei dieser Anordnung heben sich die Normalkomponenten der Zerspankräfte gegenseitig auf und die tangential auf das Werkstück einwirkenden Zerspankräfte werden vom Stützelement aufgenommen. Lediglich die in Richtung der Werkstücklängsachse wirkenden Kräfte werden durch Werkstückspindel- und Reitstock kompensiert. Durch die symmetrische Anordnung und das gleichförmige Zustellen der Schleifeinheiten und des Stützelements kann die Werkstückdurchbiegung vernachlässigt werden. Auf diese Weise sind hohe Zustellgeschwindigkeiten möglich und die Bearbeitungszeit für die Werkstücke kann deutlich verkürzt werden. Bei einer vorteilhaften Ausführung werden vor dem Schleifvorgang die Durchmesser der Schleifscheiben und des zu bearbeitenden Werkstücks bestimmt und der erforderliche Zustellweg zur Erzielung eines vorgegebenen Werkstückdurchmessers berechnet. Anschließend werden die Schleifscheiben und das Stützelement entsprechend zugestellt. Bei Bedarf können zur Erzielung eines gewünschten Schleifergebnisses zusätzliche Relativbewegungen zwischen Werkstück und Schleifeinheiten in Richtung der Werkstücklängsachse ausgeführt werden.
1 zeigt eine Schleifmaschine mit zwei Schleifeinheiten in einer schematischen Vorderansicht
2 zeigt ausschnittsweise die Schleifeinheiten mit dem Stützelement von oben gesehen
1 zeigt eine Schleifmaschine mit einem am Maschinengestell 1 ortsfest hängend angeordneten Werkstückspindelstock 2. Der Reitstock 5 kann zum Spannen unterschiedlich langer Werkstücke 4 entlang von Führungsbahnen 9 bewegt werden. Der Reitstock 5 kann aber auch hängend und die Werkstückspindel 2 stehend angeordnet sein. Das Werkstück 4 ist an seinem oberen Ende im Spannfutter 3 des Werkstückspindelstocks 2 eingespannt und wird am unteren Ende durch den Reitstock 5 abgestützt. Die beiden Schleifeinheiten 14, 14' sind auf gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks 4 angeordnet. Sie sind jeweils über Schlitten horizontal und vertikal verfahrbar. Die Schleifscheiben 13, 13', werden von den Werkzeugspindeln 12, 12' angetrieben. Die Kreuzschlitten bestehen aus jeweils über vertikale Führungsbahnen 7, 7' verschiebbar geführten und motorisch verfahrbaren Vertikalschlitten 6, 6' sowie motorisch verfahrbaren Horizontalschlitten 8, 8', die über horizontale Führungsbahnen 19, 19' beweglich sind. Das Stützelement 20 ist ebenfalls auf einem Vertikalschlitten 18 auf Führungen 9 beweglich geführt und kann zusammen mit den Schleifeinheiten 14, 14' am Werkstück 4 positioniert werden. Links von der Schleifmaschine befindet sich die als Magazin ausgebildete Werkstückzuführung 22 mit unbearbeiteten Werkstücken 4. Analog dazu befindet sich auf der rechten Maschinenseite die Werkstückablage 23 zur Aufnahme der fertig bearbeiteten Werkstücke.
2 zeigt einen Ausschnitt der Schleifmaschine von oben gesehen. Auf beiden Seiten des Werkstücks 4 sind die Schleifscheiben 13, 13' symmetrisch zur Werkstückmitte angeordnet. Der Drehsinn der Schleifscheiben 13, 13' ist so gerichtet, dass das Werkstück 4 durch die beim Zerspanen auftretenden Kräfte gegen den Stößel 21 am Stützelement 20 gepresst wird. Der Vertikalschlitten 18 nimmt das Stützelement 20 auf. Im Stützelement 20 kann der Stößel 21 in einer Richtung orthogonal zur Längsachse des Werkstücks 4 bewegt werden. Vor dem Schleifvorgang werden die Durchmesser der Schleifscheiben 13, 13' und des unbearbeiteten Werkstücks 4 bestimmt. Anhand dieser Daten wird der erforderliche Zustellweg zur Erzielung des gewünschten Werkstückdurchmessers berechnet. Anschließend werden die Schleifscheiben 13, 13' und das Stützelement 20 mit dem Stößel 21 derart zugestellt, dass sie während des Schleifvorgangs gleichzeitig auf das Werkstück 4 einwirken. Durch die Symmetrie der Schleifscheiben 13, 13' zur Längsachse 15 heben sich die Normalkomponenten der Zerspankräfte gegenseitig auf und durch die Positionierung des Stößels 21 auf einer Symmetrielinie des Werkstücks 4 werden die in tangentialer Richtung auf das Werkstück 4 einwirkenden Kräfte aufgehoben. Daraus resultiert eine vernachlässigbare Durchbiegung des Werkstücks und durch die deutlich höheren Zustellgeschwindigkeiten sind bei verbesserter Fertigungsqualität erheblich verkürzte Bearbeitungszeiten für die Werkstücke möglich.

1: Maschinengestell
2: Werkstückspindelstock
3: Spannfutter
4: Werkstück
5: Reitstock
6, 6': Vertikalschlitten
7, 7': Führungsbahnen
8, 8': Horizontalschlitten
9: Führungsbahnen
10, 10': Führungsbahnen
11, 11': Schwenklager
12, 12': Spindel
13, 13': Schleifscheibe
14, 14': Schleifeinheit
15: Längsachse
18: Vertikalschlitten
19, 19': Führungsbahnen
20: Stützelement
21: Stößel
22: Werkstückzuführung
23: Werkstückablage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 429989 C1 [0002]
- GB 544213 [0002]
- DE 2856339 A [0002]
- DE 10232394 A1 [0002]
- DE 3734734 C2 [0002]
- DE 2410375 A [0002]
- US 1742736 A [0002]

Claims

Schleifmaschine für wellenförmige Werkstücke (4) mit einem Werkstückspindelstock (2) und einem Reitstock (5) zum Einspannen des Werkstückes (4) und mit mindestens zwei Schleifeinheiten (14, 14') mit je einer eine Schleifscheibe (13, 13') tragenden Spindel (12, 12') zum Schleifen der Werkstücke (4), wobei zwischen den Schleifeinheiten (14, 14') ein Stützelement (20) angeordnet ist, wobei der Werkstückspindelstock (2) und der Reitstock (5) und/oder die Schleifeinheiten (14, 14') zur Erzielung einer die gewünschte Werkstückgeometrie erzeugenden Schleifrelativbewegung zwischen den Schleifeinheiten (14, 14') und dem Werkstück (4) gesteuert beweglich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (4) zwischen den Schleifeinheiten (14, 14') angeordnet ist und dass die Schleifeinheiten (14, 14') zusammen mit dem Stützelement (20) jeweils in einer Richtung orthogonal zur Längsachse (15) des Werkstücks (4) zustellbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reitstock (5) am Maschinengestell (1) beweglich geführt und der Werkstückspindelstock (2) ortsfest angeordnet ist oder umgekehrt, und dass die Schleifeinheiten (14, 14') und das Stützelement (20) jeweils in zwei zueinander orthogonalen Richtungen beweglich am Maschinengestell (1) geführt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückspindelstock (2) und der Reitstock (5) derart angeordnet sind, dass die Spindelachse vertikal verläuft.