DE3050373C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abrichteinrichtung für eine numerisch gesteuerte Profil- oder Flachschleifmaschine, welche wenigstens eine horizontal an einem vertikal verstell­ baren Schleifspindelstock fliegend gelagerte Schleifspindel umfaßt, die wenigstens eine Schleifscheibe trägt, mit einer auf einer angetriebenen Abrichtspindel, welche in einem Lagerbock parallel zur Schleifspindel gelagert ist, befestig­ ten Abrichtrolle, die ein dem Schleifscheibenprofil komple­ mentäres Abrichtprofil aufweist.

Durch die DE 24 52 396 B2 ist eine Abrichteinrichtung dieser Art für eine numerisch gesteuerte Profilschleifmaschine bekannt. Diese Abrichteinrichtung ist auf dem Maschinentisch angeordnet und mit mehreren auf einer gemeinsamen Achse nebeneinander angeordneten Abrichtrollen bestückt, zu denen die einzige Schleifscheibe der Maschine entsprechend dem Steuerungsprogramm zum Abrichten zugestellt werden kann. Zweck dieser Anordnung der Abrichteinrichtung in Verbindung mit einer speziellen Führung des Schleif­ spindelstocks ist eine Vereinfachung der Steuerung, wobei ein Abrichten während des Schleifvorgangs aber nicht möglich ist. Mit dieser Vorrichtung ist es auch nicht möglich, mehrere Schleifscheiben unterschiedlichen Durchmessers eines auf einer Schleifspindel angeordneten Satzes von Schleifscheiben abzurichten.

Bei einer anderen in der DE-AS 22 05 903 beschriebenen Rundschleifmaschine geht es um das Abrichten eines dachförmigen Schleifscheibenprofils zum Bearbeiten des inneren Laufringes von Kegelrollenlagern. Entsprechend dem abzurichtenden Profil weist die Abrichteinrichtung dieser Maschine zwei Abrichtrollen zum Abrichten zweier Profil­ abschnitte desselben Schleifscheibenprofils auf, welche an einem radial zur Schleifscheibe verstellbaren, dem erfindungsgemäßen Joch entsprechenden Schlitten tangential zur Schleifscheibe verschiebbar sind. Bei dieser Maschine hat jedoch jede Abrichtrolle einen eigenen Lagerbock, wobei die Lagerböcke auf einem quer zur Schleifspindelachse verschiebbaren Kreuzschlitten sitzen und beide Schlitten nur von Hand verstellbar sind.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine numerisch gesteuerte Schleifmaschine der eingangs beschriebenen Art bei möglichst geringem Geräteaufwand so auszubilden, daß das Abrichten der Schleifscheibe, auch jeder beliebigen Schleifscheibe eines auf einer Schleifspindel angeordneten Satzes von Schleifscheiben unterschiedlicher Durchmesser, während des Schleifens ermöglicht ist, so daß die Präzision und die Wirtschaftlichkeit der Werkstückbearbeitung erhöht wird.

Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß am Schleifspindelstock ein sich parallel zur Schleifspindel­ achse erstreckendes Joch radial zur Schleifspindelachse verschiebbar geführt ist und daß der Lagerbock mit der die Abrichtrolle tragenden Abrichtspindel am Joch parallel zur Schleifspindelachse verschiebbar geführt ist. Die erfin­ dungsgemäß vorgeschlagene Ausbildung der Abrichteinrichtung gestattet gleichzeitiges Schleifen und Abrichten. Das er­ möglicht kleine Durchmesser der Abrichtrollen und damit eine hohe Präzision des Abrichtens. Da beim gleichzeitigen Abrichten und Schleifen mehr Materialabtrag an dem zu bearbeitenden Werkstück möglich ist, wird der Schleifvorgang außerdem rationeller.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Anordnung mehrerer unterschiedlich pro­ filierter Schleifscheiben auf der Schleifspindel die zugehörigen Abrichtrollen auf der Abrichtspindel nebeneinander angeordnet sind. Dies stellt eine maschinell besonders einfache Abrichteinrichtung dar, die dazu in der Handhabung sehr flexibel ist, so daß einzelne Abrichtrollen nach Bedarf ausgewechselt werden können, z. B. wenn eine Abrichtrolle sich als schadhaft erweist oder wenn im Schleifscheibensatz auf der Schleifspindel eine Schleifscheibe gegen eine andere mit anderem Profil ausgetauscht wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Abrichteinrichtung besteht darin, daß die Abrichtrollen als einstückiger Block ausgebildet sind. In diesem Fall ist eine Abrichtrolle mit allen Abrichtprofilen für alle ihr zuge­ ordneten Schleifscheiben versehen. Dieses Abrichtwerkzeug ist axial relativ kurz und sehr kompakt, was eine relativ steife Ausbildung der Abrichteinrichtung ermöglicht. Eine derart ausgebildete Abrichteinrichtung eignet sich beson­ ders für Produktionsschleifmaschinen, mit denen große Serien gleicher Werkstücke mit identischen Profilen hochgenau geschliffen werden.

Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abrichtein­ richtung für eine numerisch gesteuerte Profil- oder Flachschleifmaschine, welche wenigstens eine horizontal an einem vertikal verstellbaren Schleifspindel­ stock fliegend gelagerte Schleifspindel umfaßt, die mehrere Schleifscheiben trägt, mit mehreren über eine Abrichtspindel angetriebenen und in einem Lagerbock parallel zur Schleif­ spindel gelagerten Abrichtrollen, besteht die Lösung der angegebenen Aufgabe darin, daß jeder Abrichtrolle eine eigene Abrichtspindel und ein eigener Lagerbock zugeordnet sind und daß die Lagerböcke an je einem sich parallel zur Schleifspindel erstreckenden und radial zur Schleifspindel verschieb­ bar geführten Joch sitzen. Diese Ausführungsform der Erfindung erfordert zwar etwas mehr maschinellen Aufwand, führt aber zu einer sehr steifen Abrichteinrichtung, da die Abrichtrollen axial sehr kurz ausgebildet sein können, wie dies an sich allerdings bereits aus der DE-AS 22 05 903 bekannt ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auch das sogenannte Crushieren der Schleifscheibe möglich ist. Beim Crushieren wird die Abrichtrolle auf der Schleifscheibe unter Druck abgewälzt, wodurch die Schleifkörner zerdrückt und heraus­ gebrochen werden. Die Umfangsgeschwindigkeit von Schleif­ scheibe und Rolle sind dabei gleich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht einer Schleifmaschine mit einer Abrichteinrichtung nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 in einer schematischen Ausschnittsvergröße­ rung der Fig. 1 eine zweite Ausführungsform der Abrichteinrichtung nach der Erfindung, der Schleifspindel und des Werkstückträgers, wobei auf der Abrichtspindel mehrere Abrichtrollen nebeneinander angeordnet sind, und

Fig. 2a, 2b und 3 Darstellungen weiterer Ausführungsformen der Abrichteinrichtung.

Das Maschinenbett 1, welches vorzugsweise Tischhöhe hat, der in Fig. 1 dar­ gestellten Schleifmaschine trägt einen Ständer 2, an dem zwei Schleifspindelstöcke 3 und 4 an Führungsschienen 6 und 6′ in Längsrichtung des Ständers 2 aufeinander zu und voneinander weg beweglich geführt sind. Der Antrieb der Schleifspindelstöcke 3, 4 erfolgt über Spindeltriebe 7 und 8 durch Motoren 9 und 11.

An jedem Schleifspindelstock 3 und 4 ist eine Schleifspindel 12 bzw. 13 drehbar gelagert. Zusammen mit dem jeweiligen Schleifspindelstock 3, 4 sind die Schleifspindeln 12 und 13 radial zueinander bewegbar. Jede der beiden Schleifspindeln 12 und 13 trägt einen Schleifkopf 14 bzw. 16. Der Schleifkopf 14 besteht aus drei in Achsrichtung der Schleifspindel 12 hintereinander angeordneten Schleifschei­ ben 17, 17 a und 17 b, von denen jede vom freien Ende der Schleifspindel 12 her gesehen in Achsrichtung folgende Schleif­ scheibe einen größeren Durchmesser hat als die vorangehende. Die dem Schleifspindelende nächste Schleifscheibe 17 hat also den kleinsten Durchmesser und die dem Schleifspindelende fernste Schleifscheibe 17 b den größten Durchmesser. Die im zweiten Schleifspindelstock 4 gelagerte Schleifspindel 13 weist einen Schleifkopf 16 mit zwei in Achsrichtung hin­ tereinander angeordneten Schleifscheiben 18 und 18 a auf. Auch hier ist die dem Schleifspindelende näherliegende Schleifscheibe 18 im Durchmesser kleiner als die dem Schleifspindelende fernere Schleifscheibe 18 a. Die Schleif­ spindel 12 wird von einem Motor 19 und die Schleifspindel 13 von einem Motor 21 angetrieben. Die Antriebe beider Schleif­ spindeln 12, 13 sind voneinander unabhängig. Die vom freien Ende der Schleifspindeln 12, 13 her zu den Schleifspindelstöcken 3 und 4 und dem Ständer 2 hin vorgesehene Vergrößerung der Schleifscheibendurchmesser gewährleistet die freie Zugäng­ lichkeit zu jeder Schleifscheibe vom Schleifspindelende her.

Das Maschinenbett 1 weist an seiner oberen Tischfläche parallele Führungsschienen 22 und 22′ auf, an denen ein Querschlitten 23 in Richtung des Pfeils 24 längsbeweglich geführt ist. Zum Antrieb des Querschlittens 23 dient ein Spindeltrieb 26, der mit einem Motor 27 in Wirkverbindung steht.

Quer zur Bewegungsrichtung des Querschlittens 23 sind auf diesem Führungsschienen 28 und 28′ angeordnet, welche einen Schlitten 29 in Richtung des Pfeils 31 quer zur Bewegungs­ richtung des Querschlittens 23 beweglich führen. Der Antrieb des Schlittens 29 erfolgt über einen Spindeltrieb 32 durch einen Motor 33. Auf dem Schlitten 29 ist ein Werkstück­ träger 34 montiert. Er besteht aus einem um eine vertikale Achse drehbar auf dem Schlitten 29 gelagerten Drehkopf 36, der einen um eine horizontale Achse schwenkbaren Werkstück­ halter 37 trägt, an dem an einer entsprechenden Spannvor­ richtung das zu bearbeitende Werkstück 38 eingespannt ist. Zur Ausführung der Drehbewegung des Drehkopfes 36 ist ein Motor 39 und zur Ausführung der Schwenkbewegungen des Werkstückhalters 37 ein Motor 41 vorgesehen. Die geschil­ derte Ausführung und Lagerung des Werkstückträgers 34 erlaubt es, das zu bearbeitende Werkstück 38 in nahezu jede beliebige Position relativ zu den Schleifscheiben 17, 17 a, 17 b bzw. 18, 18 a zu bringen, so daß auch komplizierte zusammengesetzte Profile an dem Werkstück 38 geschliffen werden können.

Zum Abrichten der Schleifscheiben 17, 17 a, 17 b bzw. 18, 18 a ist gemäß der Erfindung eine Abrichteinrichtung vorgesehen, die aus zwei den Schleifspindeln 12, 13 zu­ geordneten Teilen besteht, von denen in Fig. 1 lediglich der der oberen Schleifspindel 12 zugeordnete Teil 42 sichtbar ist. Wie die Fig. 1 erkennen läßt, weist die Abrichtein­ richtung eine Abrichtrolle 43 auf, die in einem Lagerbock 44 um eine zur Achse der zugeordneten Schleifspindel 12 parallelen Abrichtspindel 46 drehbar gelagert ist. Angetrieben wird die Abrichtrolle 43 von einem Motor 47. Auf die Aus­ bildung des Abrichtwerkzeugs 43 wird im Zusammenhang mit der Beschreibung der Fig. 2 näher eingegangen.

Der Lagerbock 44 ist in einem Joch 48 parallel zur zuge­ hörigen Schleifspindel 12 verschiebbar geführt. Zum An­ trieb des Haltemittels 44 parallel zur Schleifspindel 12 dient ein Motor 49. Das Joch 48 seinerseits ist an Längs­ führungsschienen 51 und 51′ radial zur Achse der zugehörigen Schleifspindel 12 am Schleifspindelstock 3 bewegbar mon­ tiert. Über einen Spindelantrieb 52 ist das Joch von einem Motor 53 angetrieben. Diese Konstruktion der Abrichtein­ richtung erlaubt es, die Abrichtrolle 43 in die zum Ab­ richten jeder der Schleifscheiben 17, 17 a, 17 b bzw. 18, 18 a erforderliche Position zu bringen. Die Abrichtrolle 43 erhält dadurch die nötige Längs- und Querverschiebbarkeit.

Ein Motor 54 ist als Antrieb für den nicht sichtbaren unteren Teil der Abrichteinrichtung vorgesehen, der dem Teil 42 ent­ sprechend aufgebaut ist.

Die Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung Einzel­ heiten der Anordnung der Schleifspindeln, der zugeordneten Abrichtwerkzeuge und des Werkstückträgers. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1, vermehrt um 200, bezeichnet.

Wie die Fig. 2 erkennen läßt, sind bei dieser Ausführungsform parallel zueinander zwei Schleifspindeln 212 und 213 vorgesehen, die, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits beschrieben, in längsbeweglich angeordneten Schleifspindel­ stöcken 203 und 204 drehbar gelagert sind. Die obere Schleifspindel 212 weist einen Schleifkopf 214 auf, der aus drei Schleifscheiben 217, 217 a und 217 b besteht. Die dem Schleifspindelende nächste Schleifscheibe 217 weist den kleinsten Durchmesser auf und jede in Richtung der Schleif­ spindelachse folgende Schleifscheibe hat einen größeren Durchmesser als die vorangehende. Die Schleifscheibe 217 a ist somit größer als die Schleifscheibe 217, und die Schleifscheibe 217 b hat einen größeren Durchmesser als die Schleifscheibe 217 a. Die untere Schleifspindel 213 trägt einen Schleifkopf 216, der aus den beiden Schleifscheiben 218 und 218 a besteht. Auch in diesem Falle ist die Schleif­ scheibe 218 mit kleinerem Durchmesser zum Spindelende hin vor der Schleifscheibe 218 a mit größerem Durchmesser montiert.

Der Antrieb der Schleifspindeln erfolgt über die Motoren 219 und 211.

Zum Abrichten der Schleifscheiben 217, 217 a, 217 b bzw. 218, 218 a sind Abrichtwerkzeuge 243 und 256 vorgesehen. Das Abrichtwerkzeug 243, das der oberen Schleifspindel 212 zugeordnet ist, weist einen Abrichtrollenblock auf, der gemäß der Erfindung aus drei in Achsrichtung hintereinander angeordneten unterschiedlichen Abrichtrollen 257, 257 a und 257 b zum Abrichten der verschiedenen Schleifscheiben 217, 217 a und 217 b besteht. Das Abrichtwerkzeug 243 ist auf der Abrichtspindel 246 montiert, die vom Motor 247 angetrieben wird. Das Ab­ richtwerkzeug 256 für die Schleifscheiben 218, 218 a der unteren Schleif­ spindel 213 ist ganz entsprechend aufgebaut. Es besteht aus einem Abrichtrollenblock, der entsprechend der Anzahl der abzurichtenden Schleifscheiben 218, 218 a zwei unterschied­ liche Abrichtrollen 258 und 258 a umfaßt. Das Abrichtwerkzeug 256 wird von dem Motor 259 angetrieben.

Diese Ausführungsform wird be­ vorzugt, weil sie besonders geringen Geräteaufwand und Platz­ bedarf mit sich bringt. Das führt auch wegen des geringeren Montageaufwands zu einer Kostenreduzierung. Der kleine Durchmesser der Abrichtrollen 257, 257 a, 257 b bzw. 258, 258 a hat eine hohe Präzision des Abrichtens und damit natürlich auch eine hohe Präzision der Werkstückbearbeitung zur Folge. Auch die Möglichkeit, die jeweils gerade im Einsatz befindliche Schleifscheibe gleich­ zeitig abzurichten, erhöht die Präzision der Werkstück­ bearbeitung und die Wirtschaftlichkeit des Schleifens.

In den Fig. 2a und 2b sind weitere Ausführungsformen der Schleifspindeln 212, 213 und der zugehörigen Abrichtwerkzeuge 243, 256 hervorgehoben. So zeigt Fig. 2a in einer teilweisen Schnitt­ darstellung die Schleifscheiben 217, 217 a und 217 b des oberen Schleifkopfes 214, wobei deutlich wird, daß jede der Schleifscheiben 217, 217 a, 217 b ein anderes Profil trägt. Das zugehörige Abrichtwerkzeug 243 besteht anders als in Fig. 2 aus einzelnen nebeneinander auf der gemeinsamen Abrichtspindel 246 angeordneten Abrichtrollen 261, 261 a und 261 b, die jeweils das der zu­ gehörigen Schleifscheibe entsprechende Abrichtprofil tragen. Die Fig. 2b zeigt ebenfalls, in einer teilweisen Schnitt­ darstellung, den unteren Schleifkopf 216 mit zwei Schleif­ scheiben 218 und 218 a, die ebenfalls unterschiedliche Profile haben. Den Schleifscheiben 218, 218 a dieses Schleifkopfes 216 ist ein Ab­ richtwerkzeug 256 mit zwei einzelnen Abrichtrollen 262 und 262 a zugeordnet, welche die zum Abrichten der Schleifscheiben 218 und 218 a erforderlichen Profile aufweisen und auf der Abrichtspindel 260 angeordnet sind.

Fig. 3 zeigt eine weitere mögliche Variante der Abrichteinrichtung für die beiden Schleifköpfe. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet, vermehrt um 300. Eine obere Schleifspindel 312 und eine untere Schleifspindel 313 sind in nicht dargestellten Schleif­ spindelstöcken parallel zueinander verschiebbar gelagert. Die Schleifspindel 312 weist einen Schleifkopf auf, der aus drei Schleifscheiben 317, 317 a und 317 b besteht, deren Durch­ messer vom Schleifspindelende her in der erfindungsgemäß vorgesehenen Weise zunimmt. Angetrieben wird die obere Schleifspindel 312 vom Motor 319. Die untere Schleifspindel 313 weist einen Schleifkopf mit den Schleifscheiben 318 und 318 a auf. Angetrieben wird die untere Schleifspindel 313 vom Motor 321. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Abrichteinrichtung ist das Abrichtwerkzeug so gestaltet, daß jeder Schleifscheibe 317, 317 a, 317 b bzw. 318, 318 a eine eigene Abrichtrolle zugeordnet ist und daß die Abricht­ rollen winkelversetzt am Umfang der Schleifspindeln angeordnet sind. Den Schleifscheiben 317, 317 a und 317 b der oberen Schleifspindel 312 sind die Abrichtrollen 361, 361 a und 361 b zugeordnet. Den Schleifscheiben 318 und 318 a der unteren Schleifspindel 313 sind die Abrichtrollen 362 und 362 a zugeordnet. Jede Abrichtrolle ist an einem Lagerbock 344 um eine zur zugehörigen Schleifspindel parallele Achse drehbar gelagert und jeder Lagerbock 344 mit den Abrichtrollen 361, 361 a, 361 b bzw. 362, 362 a an einem Joch 348 , welches - je nachdem - in Richtung der Doppelpfeile 373, 374, 376, 377 und 378 radial zur Achse der zuge­ hörigen Schleifspindel verschiebbar ist, montiert. Mit Bewegungen in Richtung dieser Pfeile können die Abricht­ rollen 361, 361 a, 361 b bzw. 362, 362 a in Kontakt mit den abzurichtenden Schleifscheiben 317, 317 a, 317 b bzw. 318, 318 a gebracht werden.

Die im Rahmen der Ausführungsbeispiele beschriebene Schleifmaschine nach der Erfindung weist als Antrieb für die Schwenkbewegungen des Werkstückträgers, für die Linear­ bewegungen des Werkstückträgers und für die Linearbewe­ gungen der Schleifspindelstöcke und der Abrichteinrichtung jeweils getrennte Motoren auf. Diese Ausstattung der Schleifmaschine mit getrennten Motoren für jede der Bewe­ gungen erlaubt es, die Schleifmaschine mit einer numerischen Steuerung zu betreiben.

Claims (4)

1. Abrichteinrichtung für eine numerisch gesteuerte Profil- oder Flachschleifmaschine, welche wenigstens eine horizontal an einem vertikal verstellbaren Schleifspindelstock fliegend gelagerte Schleifspindel umfaßt, die wenigstens eine Schleifscheibe trägt, mit einer auf einer angetriebenen Abrichtspindel, welche in einem Lagerbock parallel zur Schleifspindel gelagert ist, befestigten Abrichtrolle, die ein dem Schleifscheibenprofil komplementäres Abrichtprofil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß am Schleifspindel­ stock (3; 203; 4; 204) ein sich parallel zur Schleifspindel­ achse erstreckendes Joch (48) radial zur Schleifspindel­ achse verschiebbar geführt ist und daß der Lagerbock (44) mit der die Abrichtrolle (43) tragenden Abricht­ spindel (46) am Joch (48) parallel zur Schleifspindel­ achse verschiebbar geführt ist.

2. Abrichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Anordnung mehrerer unterschiedlich profilierter Schleifscheiben (17, 17 a, 17 b; 217, 217 a, 217 b; 18, 18 a; 218, 218 a) auf der Schleifspindel (12, 212; 13, 213) die zugehörigen Abrichtrollen (257, 257 a, 257 b; 258, 258 a bzw. 261, 261 a, 261 b; 262, 262 a) auf der Abrichtspindel (246; 260) nebeneinander angeordnet sind.

3. Abrichteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abrichtrollen (257, 257 a, 257 b; 258, 258 a) als einstückiger Block ausgebildet sind.

4. Abrichteinrichtung für eine numerisch gesteuerte Profil- oder Flachschleifmaschine, welche wenigstens eine horizontal an einem vertikal verstellbaren Schleifspindelstock fliegend gelagerte Schleifspindel umfaßt, die mehrere Schleifscheiben trägt, mit mehreren über eine Abrichtspindel angetriebenen und in einem Lagerbock parallel zur Schleifspindel gela­ gerten Abrichtrollen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abrichtrolle (361, 361 a, 361 b; 362, 362 a) eine eigene Abrichtspindel und ein eigener Lagerbock (344) zugeordnet ist und daß die Lagerböcke (344) an je einem sich parallel zur Schleifspindel erstreckenden und radial zur Schleifspindel verschiebbar geführten Joch (348) sitzen.