DE2235690C2 - Schleifmaschine mit einer Umfangsschleifscheibe zum Schleifen, insbes. Nachschleifen, wendelförmiger Nuten an konischen Fräsern - Google Patents

Description

35

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs.

Eine derartige Schleifmaschine ist bekannt (US-PS 97 648). Die Herstellung im wesentlichen identischer konischer Fräser gestaltet sich dabei aber außerordentlich schwierig, was darauf beruht, daß sich mit dem allfälligen Verschleiß der Schleifscheibe auch die wendeiförmigen Nuten an den konischen Fräsern verändern. Werden Schleifscheiben mit unterschiedlichem Durchmesser verwendet, so verändern sich Länge und Form der wendeiförmigen Nuten beträchtlich. Die Praxis hat gezeigt, daß der Verschleiß der Schleifscheiben sogar dazu führen kann, daß sich die wendelförmigen Nuten auf ein- und demselben konischen Fräser ändern können. Diese Schwierigkeiten bei der Herstellung von konischen Fräsern führen dazu, daß diese nicht nur extrem teuer sind, sondern auch deren Standardisierung praktisch unmöglich ist und die Qualität der einzelnen Fräser schwankt. Aber auch das Nachschleifen der wendelförmigen Nuten derartiger Fräser wirft entsprechende Probleme auf, weil sich je nach Verschleiß der verwendeten Schleifscheiben oder beim Einsatz unterschiedlich größer Schleifscheiben entsprechende Profilabweichungen an den Nuten ergeben.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Schleifmaschine zu schaffen, mit welcher an konischen Fräsern, insbesondere Fingerfräsern, wendeiförmige Nuten geschliffen bzw. nachgeschliffen werden können, ohne daß dabei an den Nuten Profüabweichungen entstehen, wenn als Werkzeug Umfangsschleifscheiben mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen ersten auf dem Längsschlitten in Richtung der Längsachse des Spannfutters verschiebbaren Oberschlitten, der das Lagergehäuse des Spannfutters trägt, durch einen zweiten auf dem Längsschlitten in Richtung der Längsachse des Spannfutters verschiebbaren Oberschlitten, auf dem die Einrichtung zum Drehen des Spannfutters befestigt ist, und durch ein das Leitlineal umfassendes, am Längsschlitten festgelegtes Hebelgetriebe, das die Stellung des zweiten Oberschlittens in Abhängigkeit von der Höhenstellung des Schleifspindelstocks festlegt, sowie ferner dadurch, daß die Einrichtung aus einem in einem Führungsgehäuse sitzenden Zapfen und einer ein Gewinde mit inkonstanter Steigung, in das der Zapfen eingreift tragenden Welle besteht, die das Spannfutter antreibt

Das Erfindungswesentliche liegt damit dann, daß die Schleifmaschine gegenüber der in der US-PS 25 97 648 beschriebenen Schleifmaschine mit einer andersartigen und mit einer Korrekturmögiichkeit versehenen Einrichtung zum Drehen des Spannfutters in Abhängigkeit von dessen Längsbewegung ausgestattet ist die es ermöglicht Profilverzerrungen, die sich bei der Verwendung von Schleifscheiben mit unterschiedlichen Durchmessern ergaben, auszugleiter, bzw. zu vermeiden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Schleifmaschine,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht der in F i g. 1 dargestellten Maschine, jedoch unter einem anderen Blickwinkel,

F i g. 3 eine perspektivische Teilansicht der Maschine nach F i g. 1, gesehen von hinten,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der Trommel mit dem Gewinde mit inkonstanter Steigung der Maschine nach Fig. 1,

F i g. 5 die Draufsicht auf das Hebelgetriebe welches die Stellung des zweiten Oberschlittens in Abhängigkeit von der Höhenstellung des Schleifspindelstocks der Maschine nach F i g. 1 festlegt,

Fig.6 die Vorderansicht des in Fig.5 dargestellten Hebelgetriebes,

F i g. 7 eine Skizze zur Erläuterung der Verhältnisse beim Einsatz von Schleifscheiben mit unterschiedlichem Durchmesser,

F i g. 8 eine Skizze entsprechend F i g. 7 zur Darstellung des Einflusses des Kegelwinkels des zu bearbeitenden Fräsers in Verbindung mit einer Schleifscheibe mit größerem Durchmesser,

F i g. 9 dieselbe Skizze wie F i g. 8, jedoch in Verbindung mit einer Schleifscheibe mit kleinerem Durchmesser,

Fig. 10 die Draufsicht auf die Schleifmaschine nach Fig. 1,

Fig. 11 eine Ansicht der Kippeinrichtung für das Spannfutter deF Maschine nach F i g. 1 und

Fig. 12 eine Vorderansicht der Begrenzungsschalter für die Vorschubsteuerung der Maschine nach Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte und mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Schleifmaschine dient im wesentlichen zum Nachschleifen wendeiförmiger Nuten an konischen Fräsern, insbesondere Fingerfräsern. Die Schleifmaschine 10 besitzt ein Maschinenbett 12, auf dem ein Längsschlitten 14 geführt ist, sowie einen

höhenverstellbaren Schleifspindelstock 20. Auf dem Längsschlitten 14 befinden sich eine Reihe von Einrichtungen, nämlich eine Einrichtung 22 für die Werkstückaufnahme, die ein Spannfutter 140 besitzt, einen auf dem Längsschlitten 14 in Richtung der Längsachse des Spannfutters 140 verschiebbaren Oberschlitten 21, einen Antrieb 26, der auf dem Oberschlitten 21 angeordnet ist, sowie eine Einrichtung 28 zum Drehen des Spannfutters 140.

Die Antriebsaggregate zum Verfahren des Längsschlittens 14 sind im Maschinenbett 12 untergebracht wobei der Längsschlitten 14 auch manuell über eine Handkurbel 96 (Fig. 1) bewegt werden kann. Der Schleifspindelstock 20 besitzt ein Gehäuse 40 mit einer horizontalen Werkzeugspindel 42, die aus dem Gehäuse 40 über den Längsschlitten 14 vorsteht und an der eine Umfangsschleifscheibe 44 aufgenommen ist Die Spindel 42 steht unter einem Winkel zur Vorschubrichtung des Längsschlittens 14 und des Oberschlittens 21. Das Gehäuse 40 und der darunter angeordnete Ständer 46 sind auf einer Platte 48 montiert, die relativ zu einem Ständerfuß 50 (Fig.3) mittels einer Gewindespindel und einer damit zusammenwirkenden Spinifölmutter höhenverstellbar ist Der Ständer 46 ist durch einen Faltenbalg 52 geschützt Die Spindel 42 wird durch einen innerhalb des Gehäuses 40 angeordneten Motor angetrieben. Die Höhenverstellung des Gehäuses 40 und damit die Höheneinstellung der Umfangsschleifscheibe 44 kann manuell über ein mit der Gewindespindel gekoppeltes Handrad 56 oder mechanisch drrch ein Klinkenrad 58 erfolgen, welches mittels einer durch einen Druckmittelzylinder 62 hin- und herbewegten Klinke 60 gedreht wird.

Auf der Platte 48 befindet sich eine starre, horizontal ausgerichtete Tragschiene 70, an deren dem Längsschlitten 14 zugewandten Ende eine horizontal ausgerichtete Anschlagschiene 72 befestigt ist. Diese erstreckt sich parallel zur Vorschubrichtung des Längsschlittens 14. Von der Anschlagschiene 72 hängt eine Anschlagleiste 74 herab, die sich vertikal bewegt, wenn die Platte 48 entsprechend vertikal verstellt wird. Die Anschlagleiste 74 trifft mit einer senkrecht verlaufenden konischen Fläche auf ein Anschlagglied 76 auf, welches Ji einer an der Rückseite des Längsschlittens 14 befestigten Konsole 78 aufgenommen ist.

Die Einrichtung 22 zur Werkstückaufnahme und der Antrieb 26 sind mittels des Oberschlittens 21 gleichzeitig in Richtung der Längsachse des Längsschlittens 14 bewegbar. Die Einrichtung 28 ist ferner auf einem zweiten Oberschlitten 154 relativ zum Längsschlitten 14 und relativ zum Oberschlitten 21 bewegbar. Die einzige in Längsrichtung feste Verbindung dieser Einrichtungen 22, 28 mit dem Längsschlitten 14 ist ein Schwenkiager zwischen dem Schlitten 154 und einem Lenkhebel 180.

Zur Befestigung des Oberschlittens 21 auf dem Längsschlitten 14 sind auf dem Längsschlitten 14 befestigte Konsolen 13 und 15 vorgesehen, zwischen denen sich ein Paar paralleler Führungsstangen 17 und 19 erstreckt. Im Oberschlitten 21 sind die Stangen 17 und 19 durch Gleithülsen geführt, so daß der Oberschlitten 21 in Längsrichtung auf den Führungsstangen 17 und 19 zur Spindel 42 hin- und von dieser wegbewegbar ist.

Am hinteren Ende des Oberschlittens 21 ist ein Paar senkrecht stehender Wangen 23 vorgesehen, an denen mittels Lagerzapfen 27 (F i g. 14) ein Lagergehäuse 138 für das Spannfutter 140 schwenkbar befestigt ist.

Am Oberschlitten 21 is< ferner eine Trägerplatte 100 montiert an der ein hydraulischer Antriebsmotor 102 befestigt ist der einen Teil des Antriebs 26 bildet Der Motor 102 besitzt eine Antriebswelle, die sich durch die Trägerplatte 100 erstreckt und an deren Ende ein Antriebszahnrad 108 montiert ist Mit dem Zahnrad 108 kämmt ein zweites Zahnrad 110, das an dem Ende einer Welle 112 montiert ist Die an einem Ende in der Trägerplatte 100 gelagerte Welle 112 ist an ihrem anderen Ende in einem Schenkel 114' einer U-förmigen

κ, Konsole 114 gelagert, durch die sich die Welle 112 erstreckt Auch die Konsole 114 ist auf dem Oberschlitten 21 montiert Zwischen den beiden Schenkeln 114' und 114" der Konsole 114 sind Kupplungsglieder 116 und 118 vorgesehen, von denen das Kupplungsglied 116 an der Welle 112 befestigt ist und eine konische, sich axial erstreckende Nase besitzt die in eine entsprechend geformte konische Ausnehmung im Kupplungsglied 118 eingreift Dabei läßt sich durch Einstellen des axialen Abstands ein Spielausgleich bewerkstelligen. Das Einstellen der Kupplungsglieder 116,118 kann mit Hilfe einer Gewindespindel 120 erfolgen, ^e sich zwischen den beiden Schenkeln 114' und 114" errtreckt. Dabei ist eine Gewindemutter 121, die auf der Gewindespindel 120 sitzt, am Kupplungsglied 118 befestigt, so daß durch Drehen der Gewindespindel 120 der Abstand zwischen den Kupolungsgliedern 116 und 118 verändert werden kann. Die Betätigung der Gewindestange 120 erfolgt über einen Drehknopf 122 (F i g. 1).

Ferner sitzt auf der Welle 112 eine Riemenscheibe 130, über die ein Antriebsriemen ?32 läuft. Der Antriebsriemen 132 läuft ferner um eine zweite Riemenscheibe 134, die an einem Ende einer parallelen Welle 136 vorgesehen ist. Diese Welle 136 erstreckt sich _ durch das Lagergehäuse 138 und trägt an ihrem anderen Ende das Spannfutter 140 zur Aufnahme des zu schleifenden Werkstücks W.

An dem im Schenkel 114" drehbar gelagerten Kupplungsglied 118 ist ein Spannfutter 144 angeordnet. In diesem Spannfutter 144 ist eine langgestreckte Welle 146 abnehmbar aufgenommen, die an ihrem Ende eine zylindrische Trommel 148 (Fig.4) mit einem Gewinde

151 -jit inkonstanter Steigung auf ihrer Oberfläche trägt. Die Steigung des Gewindes 151 entspricht derjenigen der im Werkstück W zu schleifenden wendeiförmigen Nut. Die Trommel 148 sitzt in einem Führungsgehäuse 150 (Fig. 1), das über eine Konsole

152 am Oberschlitten 154 montiert ist. Das Führungsgehäuse 150 weist gemäß F i g. 12 Zapfen 153 auf, welche in das Gewinde 151 eingreifen (Fi g. 4). Der Oberschlitten 154, der das Führungsgehäuse 150 trägt, ist verschiebbar auf einem Paar paralleler Führungsstangen 156 gelagert, deren Enden in Blöcken 158 und 160 aufgenommen sind. Die Blöcke 158, 160 sind mit AbstaM zueinander am Längsschlitten 14 befestigt, so daß die Führungsstangen 156 in Richtung der Längserstreckung drs Längsschlittens 14 ausgerichtet sind.

Eine allgemein mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnete Einrichtung enthält den Lenkhebel 180, der über einen Stift 182 an der Seite des Oberschlittens 154 schwenkbar montiert ist.

Der kurze Schenkel 180' des Lenkhebels 180 erstreckt sich vertikal nach unten von der Schwenkstille zu einem Schwenkstift 184, der parallel zum Stift 182 verläuft und von einer Konsole 186 getragen ist, die am Längsschlitten 14 befestigt ist (F- ig. 1 und 6). Der lange Schenkel 180" des Lenkhebels 180 erstreckt sich in Längsrichtung entweder horizontal oder unter einem kleinen spitzen

Winkel zur Horizontalen im allgemeinen in Richtung des Längsschlittens 14. An seinem freien Ende trägt der Schenkel 180" einen Kulissenstein 190, der verschiebbar in einem Längsschlitz 192 eines Leitlineals 194 montiert ist. Das Leitlineal 194 ist an einem Ende unter Überlappung des Schenkels 180" auf einem Zapfen 206 schwenkbar gelagert. Sein anderes Ende ist durch Befestigungselemente 200 an einer Platte 198 befestigt, die ebenfalls um den Zapfen 206 schwenkbar ist. Die Platte 198 weist eine Reihe von um den Zapfen 206 als Mittelpunkt bogenförmig angeordnete öffnungen 202 auf. Das Einsetzen der Befestigungselemente 200 in verschiedene öffnungen setzt somit das Leitlineal 194 unter verschiedene Neigungswinkel, wie es durch voll ausgezogene und gestrichelte Linien in F i g. 6 angedeutetist.

An dem dem Zapfen 206 abgewandten Ende der Platte 198 ist ein Ende eines schwenkbaren Lenkers 210 angelenkt. Am anderen Ende des Lenkers 2!0 ist ein Ende eines anderen Lenkers 212 schwenkbar befestigt. dessen anderes Ende fest mit einer langen Welle 214 verbunden ist. Die Welle 214 erstreckt sich quer über den Längsschlitten 14 zu dessen rückwärtigem Ende. Die Welle 214 ist in Lagern 211 (Fig. 5) drehbar gelagert, die am Oberschlitten 21 befestigt sind. Am hinteren Ende der Welle 214 ist ein langgestreckter Hebel 216 (Fig. 3) befestigt. Am anderen Ende des Hebels 216 ist einstellbar eine Laufrolle 218 angebracht. Eine Torsionsfeder 215 (Fig. 5) drückt den Hebel 216 nach oben, so daß die Laufrolle 218 gegen die Unterseite jo der Anschlagschiene 72 (sieh·; F i g. 3) anliegt, die immer parallel zum Längsschlitten 14 ausgerichtet ist. Somit verursacht ein Heben und Senken der Schiene 72 ein Auf- und Abschwenken des Hebels 216 und damit eine Drehung der Welle 214 in der einen oder anderen n Richtung. Das Absenken des Hebels 216 verursacht ein Anheben des Leitlineals 194 über die Welle 214 und die Lenker 210 und 212 um den Zapfen 206. Dadurch wird der Neigungswinkel des Leitlineals 194 vergrößert, das dem Kulissenstein 190 folgt. In gleicher Weise verringert ein Anheben der Schiene 72 mit einem Anheben des Spindelstocks 2t) den Neigungswinkel des Leitlineals 194 in einer besonderen Einstellung der Platte 198. Das Anheben de«. Kulissensteins 190 beim Auflaufen auf das geneigte Leitlineal 194 hebt das freie Ende des Schenkel 180" des Lenkhebels 180. Das Anheben des freien Endes des langen Schenkels 180" schwenkt den Lenkhebel 180 um den Schwenkstift 184. Da der Schwenkstift 184 am Längsschlitten 14 befestigt ist. verschiebt eine Drehung des Lenkhebels 180 im Uhrzeigersinn (in F i g. 1 gesehen) das Führungsgehäuse 150 nach rechts weg von der Einrichtung 22 und dem Antrieb 26. da letztere in Richtung des Werkzeuges W und in Richtung des Führungiigehäuses 150 vorrücken.

Am rückwärtigen Ende der Welle 136, die die Riemenscheibe 134 (Fig. 10) und das Spannfutter 140 trägt, ist eine voreinstellbare Dreheinstellvorrichtung 137 für die Welle 136 und das Spannfutter 140 vorgesehen. Die Einstellvorrichtung 137 kann von üblicher Bauart sein und dient dazu, das Spannfutter 140 über vorbestimmte Winkel zur wahlweisen Einstellung aufeinanderfolgender Teile des Werkstückes W in funktioneller Relation zur Schleifscheibe 44 zu drehen. Bei der wiedergegebenen Ausführungsform ragen abnehmbare Stifte 37 (Fig. 10) vor und kommen mit einem Anschlag 39 an einem Block 41 auf dem Längsschlitten 14 in Eingriff. Beim vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel dienen drei Stifte 37 für eine fortschreitende Drehung um jeweils 120".

Wie bereits erwähnt ist das Lagergehäuse 138 um eine horizontale Achse an dem von dec Schleifscheibe 44 abgewendeten Ende schwenkbar. Dazu sind Vorsprünge 25 des Lagergehäuses 138 an den Lagerzapfen 27 der Wangen 23 befestigt, so daß das Lagergehäuse 138 sich mit seinem Spannfutter 140 und dem darin aufgenommenen Werkstück W um einen geringen spitzen Winkel aus der Horizontalen nach oben schwenken lassen kann. Dieses Schwenken erfolgt durch Anheben eines langgestreckten Hebels 252 (Fig. I. 2, 10 und II). dessen einer Endteil an der Seitenwand des Lagergehäuses 138 befestigt ist. Ein besonderer Neigungswinkel wird durch Einstellen eines Anschlages 253 unter einem festen Vorsprung 255 an dem freien Ende(Fig. 11)des Hebels 252aufrechterhalten. Der Anschlag 253 ist entfernbar durch eine langgestreckte Verlängerung 21' des Oberschlittens 21 getragen. Somii können das Lagergehause 138, das Spannfutter 140 und das Werkstück IV in unterschiedliche Winkelstellungen verschwenkt werden, wie dies durch voll ausgezogene und gestrichelte Linien in Fig. 11 dargestellt ist.

Des weiteren ist eine Einrichtung zum Abrichten der Schleifscheibe 44 vorgesehen. Diese Einrichtung enthält ein Abrichtwerkzeug 240. das auf einem Anschlag 242 mentiert ist. Der Anschlag 242 ist schwenkbar auf einem vertikalen Zapfen 244 oberhalb eines Trägers 246 montiert. Der Träger 246 ist am Längsschlitten 14 befestigt. Die Abrichteinrichtung ist vorzugsweise so eingestellt, daß das Werkzeug 240 quer über die Umfangsoberfläche der Schleiischeibe 44 nach jedem Durchgang der Schleifscheibe 44 relativ zum Werkstück W verschoben wird. Der Anschlag 242 wird in Richtung der Schleifscheibe 44 durch geeignete um den Zapfen 244 gelegte, nicht gezeichnete Torsionsvorspanneinrichtungen gedruckt. Diese Bewegung unter Vorspannung wird durch eine seitlich vorspringende Nase 250 gesteuert, die entgegengesetzt angeordnete Schrägflächen zum Eingriff mit einer Nase 242' auf dem Anschlag 242 aufweist. Dadurch wird das Abrichtwerkzeug 240 nach rückwärts und vorne über die Umfangsoberfläche der Schleifscheibe 44 verschoben. Die Nase 250 ist auf dem horizontal verlaufenden Hebel 252 in der Nähe der Hinterkante des Längsschlittens 14 montiert. Die Schleifscheibe 44 kann gegen das Abrichtwerkzeug 240 zugestellt werden, indem man die vertikale Einstelleinrichtung benutzt, die vorher im Zusammenhang mit dem Gehäuse 40 und den Bauteilen 56,58 und 60 beschrieben worden ist. Wie bereits erläutert, wird die SchleifsrSeibe 44 vorzugsweise nach jedem Durchgang während des Arbeitsvorganges etwas abgesenkt, so daß eine neue Oberfläche auf der Schleifscheibe für den nächsten Durchgang zur Verfügung steht.

Die Schleifmaschine 10 führt einen Vorschubhub aus. bei dem das Werkstück W sich in Richtung der Schleifscheibe 44 bewegt und besitzt am Ende dieses Vorschubhubes eine umgekehrt verlaufende Rücklaufbewegung. Zum Steuern dieser Bewegungen werden Grenzschalter verwendet. Die Grenzschalter werden je nach Stellung des Oberschlittens 21. der das Werkstück W trägt aktiviert. Jedoch muß die Vor- und Rücklaufbewegung auch hinsichtlich der Stellung des Führungsgehäuses 150 relativ zur Schleifscheibe 44 gesteuert werden. Daher sind Grenzschalter 3Oi und 303 (F i g. i 2) auf dem Oberschlitten 21 an einem Träger 305 montiert, während die zugehörigen Schaltnocken 307 und 309 über eine Stange 311 und eine Nabe 313 am

Oberschlitten 154 befestigt sind. Beim Vorschub des Oberschlittens 21 wird, wenn der Grenzschalter 303 auf den Schaltnocken 309 trifft, der Rücklauf eingeleitet. Beim Rücklaufhub wird, wenn der Grenzschalter 301 auf den Schaltnocken 307 trifft, der Oberschlitten 21 gestoppt und erwünschtenfalls auf erneutem Vorschub umgestellt, wobei es selbstverständlich ist, daß die DreheiÄJtellvorrichtung 137 vor dem erneuten Eingriff des Werkstückes W mit der Schleifscheibe 44 gedreht wird.

Der Einfluß von Schlcifschcibcndurchrucsscr und Kegelwinkel des zu bearbeitenden Werkstücks W, ein Fingerfräser, wird nachfolgend anhand der F i g. 7 bis t¹ beschrieben. In F i g. 7 ist dazu bei 400a ein Rohling in einer Lage wiedergegeben, in der er zuerst mit einer größeren Schleifscheibe 44a in Berührung kommt. Bei 4006 befindet sich das Werkstück Win einer Lage in der es ein beträchtliches Stück tangential zur Schleifscheibe 44a vorgeschoben wurden ist. Bei 40Gc und 4GCu befindet sich der Rohling in entsprechenden Stellungen wie bei 400a und 4006, jedoch in Eingriff mit einer kleineren Schleifscheibe 44c.

Der mit 302a angegebene Radius ist diejenige radiale Linie der größeren Schleifscheibe 44a, die zum Punkt 304a des ersten Eingriffes des Rohlings mit dem Außenumfang der größeren Schleifscheibe 44a gezogen ist. Der mit 3026 bezeichne te Radius ist diejenige radiale Linie, die vom Berührungspunkt 3046 zwischen dtm Umfang der größeren Schleifscheibe 44a und dem Rohling in der Stellung 4006 gezogen ist. Der mit 302c bezeichnete Radius ist vom Eingriffspunkt 304c des Rohlings bei 400c mit der kleineren Schleifscheibe 44c und der mit 302c/bezeichnete Radius zur Kontaktstelle 304c/ des Umfangs der kleineren Schleifscheibe 44c mit dem Rohling bei 400c/ gezogen. Man erkennt, daß der Winkel zwischen dem senkrechten Radius 302 beider Schleifscheiben 44s, 44c und irgendeinem der Rsdien 302a, 3026,302c und 302c/ verschieden ist. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung deutlicher erkennbar wird, hat die konische Anschlagleiste 74 (F i g. 3) die Aufgabe die Anfangsradien, d. h. die Linien 302a und 302c zusammenfallen zu lassen ohne Rücksicht auf den Durchmesser der Schleifscheibe, indem die Lage des Längsschlittens 14 gesteuert wird, bevor er an der Stelle zum Halten kommt, wo dann der Vorschub des Rohlings in die Schleifscheibe infolge der Schlittenbewegung auf dem Längsschlitten 14 beginnt Dadurch, daß man diese Radien 302a und 302c zusammenfallen läßt ohne Rücksicht auf den Werkzeugdurchmesser, kann der Vorschub auf einen genormten Wert reguliert werden.

In den F i g. 8 und 9 sind die Verhältnisse zwischen den Schleifscheiben 44a, 44c und den Werkstücken einzeln aufgezeichnet, wobei die größere Schleifscheibe 44a in Fig.8 und die kleinere 44c in Fig.9 wiedergegeben ist Außerdem weist in Fig.9 das Werkstück Weinen vergrößerten Kegelwinkel auf.

Insbesondere aus Fig.8 erkennt man, daß die den kürzesten Abstand zwischen dem Punkt 304a und dem senkrechten Radius 302 bildende Linie bei 306a angedeutet ist, während die Linie für den kürzesten Abstand zwischen dem Punkt 3046 und dem senkrechten Radius 302 mit 3066 bezeichnet ist In F i g. 9 ist zur Wiedergabe des Verhältnisses des Werkstückes bei 400c und 400c/ relativ zur Schleifscheibe 44c mit dem geringeren Durchmesser die den kürzesten Abstand zwischen dem Punkt 304c und dem senkrechten Radius 302 wiedergebende linie bei 306c angedeutet, während die den kürzesten Abstand zwischen dem Punkt 304c/ und dem Radius 302 wiedergebende Linie mit 306c/ bezeichnet ist. Zur weiteren Erläuterung sei nun angenommen, daß der gleiche Fingerfräser mit gleichen wendeiförmigen Nuten unter Verwendung beider Schleifscheiben 44a, 44c herzustellen ist. Da dabei der radiale Abstand vom gemeinsamen Mittelpunkt 301 für die beiden Schleifscheiben 44a und 44c zum Rand der Schleifscheiben 44a, 44c wesentlich verschieden ist, verursacht eine gleichmäßige lineare Bewegung des Werkstückes W tangential zu den beiden Schleifscheiben 44a, 44c, daß der Gesamtabstand längs des konischen Werkstückes W, der durch den Umfang der Schleifscheiben 44a, 44c durchlaufen wird, für die Schleifscheibe 44a größer ist als für die Schleifscheibe 44c. Die Differenz Y dieser Abstände läßt sich berechnen. Sie ergibt sich als Differenz zwischen der Differenz der Abstände 306a und 3066, die in F i g. 8 mit X bezeichnet ist, und der Differenz der Abstände 306c/ und 306c·, die in Fig. 9 mii X' uc^cieimci isi. Nunniciii besteht das Problem darin, daß, wenn die beiden unterschiedlich großen Schleifscheiben 44a, 44c zur Herstellung gleicher konischer Fingerfräser mit Nuten der gleichen Länge verwendet werden sollen, das Werkstück W bei der kleineren Schleifscheibe 44c um eine um das Maß Y weitere Strecke vorgeschoben werden muß, was am Beispiel einer Schleifscheibe von 15 cm und 10 cm Durchmesser näher erläutert werden solL

Wie bereits erwähnt werden die radialen Linien 302a und 302c, die von den anfänglichen Eingriffspunkten für die beiden Werkzeuge gezogen sind, geometrisch zur Deckung gebracht. Damit die radialen Linien 302a und 302czusammenfallen, wird der Längsschlitten 14 um ein genau bestimmtes Stück unter Absenken der Schleifscheibe 44a bzw. 44c auf die Eingriffsebene mit dem Werkstück W vorgerückt. Dies erfolgt mit der konischen Ap.schlagleiste 74. Das heißt, die konische Anschlagleiste"74 wird automatisch mit dem Absenken der Schleifscheibe 44 abgesenkt und da die Anschlagleiste 74 konisch unter einem Winkel gleich der Differenz der Winkel der Radien 302a und 302c ist, fallen die Winkel der Berührungspunkte relativ zur Vertikalen zusammen. Bringt man die Radien 302a und 302c zur Deckung, dann kann der Abstand Ytrigonometrisch für je 25 mm Differenz des Werkzeugradius berechnet werden. Der Wert Y für jede Differenz in Schritten von 25 mm im Radius der Scheiben (d. h. 15 cm-Scheibe zur lOcm-Scheibe) wurde mit 0,5 mm ermittelt. Infolgedessen muß die Anpassung so erfolgen, daß der Rohling weiter in die Schleifscheibe 44 um einen Betrag von 0,5 mm pro 25 mm Differenz im Radius der Umfangsschleifscheibe 44 vorgeschoben wird. Darüber hinaus muß nicht nur dieser Unterschied im Vorschub eingegeben werden, so daß die Nuten gleiche Länge aufweisen, sondern dieser Unterschied muß auch fortschreitend während des weiteren Vorschubes des Rohlings zur Schleifscheibe 44 auftreten, so daß die wendeiförmigen Bahnen der beiden durch die zwei unterschiedlichen Schleifscheiben 44a, 44c hergestellten Werkstücke W identisch sind. Die Schleifmaschine 10 vollzieht dies in einer später noch weiter zu erläuternden Weise. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß es nicht nur eine Differenz im Vorschubweg des Werkstückes W bezüglich der Schleifscheibe 44 gibt wenn man verschieden große Schleifscheiben verwendet, sondern daß auch ein vergleichsweise kleinerer Unterschied im Ausmaß des Vorschubweges vorhanden ist, wenn man eine entsprechend große Schleifscheibe, beispielsweise

eine Scheibe mit 15 cm benutzt, um den Verschleiß der Scheibe und das Nachschleifen der Scheibe zu kompensieren, was eine geringfügige Verringerung des Durchmessers zur Folge hat. Ist die Schleifmaschine 10 einmal zum Ausgleich einer größeren Differenz auf der Basis von 25 mm eingestellt, dann erreicht die erfindungsfsmäße Vorrichtung auch den kleineren entsprechenden Ausgleich in einer später noch näher zu erläuternden Weise.

Der Ausgleich erfolgt mittels der Einrichtungen 28 und 30, die den Vorschub des Werkstückes W(Fig. 1) mit der Einrichtung 22 und dem Oberschlitten 21 steuern. Grunsätzlich wird der Vorschub des Werkstükkes W mit seinem Wagen durch Zwangsdrehung der Trommel 148 im Führungsgehäuse 150 erzeugt. Wenn die 15cm-Scheibe eine Standardscheibe ist, dann wird die Maschine so eingestellt, daß das Führungsgehäuse 150 stationär bleibt, wenn das Werkstück W in eine 15 cm-Schleifscheibe vorrückt und um ein bestimmtes Stück vom vorrückenden Oberschlitten 21 weg und relativ zur Schleifscheibe 44 bewegt wird, wenn das Werkstück W einer Schleifscheibe 44 zugestellt wird, die einen Durchmesser unter 15 cm aufweist. Die Schleifscheibe 44c mit einem kleineren Durchmesser als 15 cm ist einbezogen entweder, weil sie als kleinere Scheibe, beispielsweise als 10cm-Scheibe gewählt ist oder weil der ursprüngliche Durchmesser von 15 cm durch Verschleiß und/oder Nachschleifen entsprechend verringert wurde.

Die Schleifmaschine 10 arbeitet dabei wie folgt: Zuerst wird, wie F i g. 6 erkennen läßt, bei Verwendung einer 15cm-Scheibe das Leitlineal 194 horizontal, d.h. parallel zum Längsschlitten 14 wie der Schenkel 180" des Lenkhebels 180 eingestellt, so daß bei einem Vorschub des Leitlineals 194 mit dem Oberschlitten 21 der Kulissenstein 190 horizontal längs des Leitlineals i94 tauft und den Schenkel 180" horizontal häit. Dadurch schwenkt der Lenkhebel 180 nicht um seinen Stift 184, der die einzige feste Verbindung der arbeitenden Einrichtungen mit dem Längsschlitten 14 darstellt. Wird somit der Lenkhebel 180 nicht um den Stift 184 verschwenkt, dann tritt keine Bewegung entsprechend der durch den bogenförmigen Pfeil in der Nähe des Stiftes 184 in F i g. 6 angedeuteten Art auf und damit bleiben der Oberschlitten 154, die Konsole 152 und das Führungsgehäuse 150 stationär. Ein Kippen des Leitlineals 194, wie es durch den bogenförmigen Pfeil in der Nähe der Platte 198 in F i g. 6 angedeutet ist, hat zur Folge, daß der Kulissenstein 190 einer nach oben geneigten Bahn folgt Wird somit beispielsweise eine Schleifscheibe 44 mit einem Durchmesser von 10 cm eingesetzt und der Schleifspindelstock 20 gesenkt, so daß die Schleifscheibe 44 in die Höhe des gleichen Werkstückes kommt, dann rückt zuerst der Längsschlitten 14 ein kleines Stück in Richtung der Schleifscheibe 44 infolge des Winkels der konischen Anschlagleiste 74 vor, um den Punkt einzustellen, an welchem die Bearbeitung beginnt Außerdem kippt durch das Absenken des Schleifspindelstocks 20 das Leitlineal 194 nach oben, was durch das die Elemente 70,72,218,216, 214, 212, 210 und 198 einschließende Hebelgetriebe in der vorher beschriebenen Weise gesteuert wird. Anschließend verursacht die Zuführung des Werkstükkes VVzur Schleifscheibe 44 durch den Längsschlitten 14 und die Bewegung des Kulissensteins 190 ein Anheben des freien Endes des Schenkels 180" beim Vorschub des Längsschlittens 14 in Richtung des Kulissensteins 190 und zur Schleifscheibe 44, was ein Schwenken um den festen Stift 184 zur Folge hat. Dies wiederum verursacht ein Verschieben der Einrichtung 28 allmählich weg vom vorrückenden Oberschlitten 21 um ein viel kleineres Stück. Der genaue Winkel der Anhebung des Leitlineals 194 ist vorher eingestellt, so daß das Absenken der Schleifscheibenspindel 42 um 25 mm dafür sorgt, daß der Winkel derart eingestellt wird, daß das Führungsgeis häuse 150 sich vom vorrückenden Oberschlitten 21 um das genaue Maß von 0,5 mm zurückzieht. Dieses Zurückziehen des Führungsgehäuses 150 erfolgt allmählich über den gesamten Vorschubhub, so daß der gröbere Laufweg aiimahiich aufgebracht wird, wodurch die wendeiförmige Nut so eingearbeitet wird, daß sie mit der durch eine größere Schleifscheibe eingearbeiteten Nut übereinstimmt, was auch hinsichtlich der durch eine größere Schleifscheibe erstellten Länge gilt. Das Ende des Vorschubhubes tritt in jedem Fall auf, wenn der Grenzschalter 303 den Schaltnocken 309 trifft. Man erkennt, daß durch die Befestigung des Schaltnockens 309 am Oberschlitten 154 der Schaltnocken 309 auch bei Verwendung der kleineren Schleifscheibe 44c zurückläuft, um den Vorschubweg um das genau bestimmte Ausmaß zu verlängern. Beim Rückhub stoppt der Eingriff des Grenzschalters 301 mit dem Schaltnocken 307 den Oberschlitten 154. Wird die kleinere Schleifscheibe 44c benutzt, dann kehrt auch die Stange 311 mit den Schaltnocken 307 und 309 über die längere Hublänge zurück.

Wenn dariiberhinaus die Schleifscheibe 44 abgezogen ist, Wonach die Schleifscheibe 44 und der Spindelstock 20 ein kleines Stück abgesenkt werden müssen, um einen Eingriff der Schleifscheibe 44 mit dem Rohling zu erreichen, dann stellt die Einrichtung 30 den Vorschubhub um ein entsprechendes Stück eir.. Infolgedessen wird unabhängig davon, warum das Absenken der Spindel 42 und der Schleifscheibe 44 zum Werkstück W hin erfolgt, die Neigung des Leitlineals 194 automatisch so reguliert, daß ein Rückzug des Führungsgehäuses 150 während des Vorschubhubes um das entsprechende Ausmaß erfolgt. Der Rückzug des hülsenförmigen Führungsgehäuses 150 hat natürlich das Vorrücken des Oberschlittens 154 um diese zusätzliche Größe zur Folge, bis der Grenzschalter 303 aktiviert wird, der den Schlittenvorschub umkehrt.

Das zu bearbeitende Werkstück W ist mit seiner Achse normalerweise nicht auf die Horizontale eingestellt Vielmehr wird das Lagergehäuse 138 unter einem spitzen Winkel zum Hebel 252 und zum Anschlag 253 eingestellt Dies erfolgt, weil die Nut vorzugsweise am größeren Ende des Rohlings tiefer ist als am kleineren Ende desselben. Daher wird der Winkel der Achse des Rohlings zur Horizontalen so eingestellt daß er kleiner als der Kegelwinkel des Werkstückes W ist gewöhnlich ca. die Hälfte des Kegelwinkels.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schleifmaschine mit einer Umfangsschleifscheibe zum Schleifen, insbes. Nachschleifen, wendelfönmiger Nuten an konischen Fräsern, insbes. Fingerfräsern, mit einem Maschinenbett, einem auf diesem geführten Längsschlitten, einem vom Längsschlitten getragenen und um seine Längsachse in einem Lagergehäuse drehbar gelagerten Spannfutter für den zu schleifenden Fräser, einer Einrichtung zum Drehen des Spannfutters in Abhängigkeit von dessen Längsvorschub, einem schwenkbaren Leitlineal und mit einem höhenverstellbaren Schleifspindelstock, gekennzeichnet durch einen ersten auf dem Längsschlitten (14) in Richtung der ₎₅ Längsachse des Spannfutters (140) verschiebbaren Oberschlitten (21), der das Lagergehäuse (138) des Spannfutters (140) trägt, durch einen zweiten auf dem Län£*schlitten (14) in Richtung der Längsachse des SpancJutters (140) verschiebbaren Oberschlitten (154), auf dem die Einrichtung (28) zum Drehen des Spannfutters (140) befestigt ist, und durch ein das Leitlineal (194) umfassendes, am Längsschlitten (14) festgelegtes Hebelgetriebe (72, 218, 216, 214, 212, 210, 194, 190, 180, 182, 184), das die Stellung des zweiten Oberschlittens (154^ in Abhängigkeit von der Höhenstellung des Schleifspindelstocks (20) festlegt, sowie ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (28) aus einem in einem Führungsgehäuse (150) sitzenden Zapfen (153) und einer ein Gewinde (IaI) mit inkonstanter Steigung, in das der Zapfen (153) eingreift, tagenden Welle (146) besteht, die das Spannfutter (140) antreibt.