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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Portalschleifmaschine mit einem oder mehreren
Ständern>- einer oben am Ständer befestigten Traverse, an der ein Zustellschlitten
bewegbar gelagert ist, welcher einen Werkzeug-Antriebskopf zum Antrieb eines Bearbeitungswerkzeugs
trägt, sowie mit einer Werkstück-Einrichtbank mit zwei beabstandeten Werkstück-Halterungen
zwischen denen das zu bearbeitende Werkstück frei gehalten und um seine Längsachse
rotatorisch angetrieben ist, wobei der Zustellschlitten quer- zur Werkstück-Längsachse
bewegbar ist.
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Beim Runaschleifen etwa eines walzenförmigen Werkstückes über einen
sich in Werkstück-Längsachse erstreckenden Umfang führen die Werkstück-Einrichtbank
oder die Werkstück-Halterungen das Werkstück in seiner Längsrichtung vor der Schleifscheibe
vorbei. Dazu sind an der Werkstück-Einrichtbank besondere Lager vorgesehen, die
den Vorschub des Werkstücks entsprechend der Bearbeitungsgeschwindigkeit gesteuert
erlauben. Zur Abführung der anfallenden Späne sowie des abgeschliffenen Schleifkorunds
dient das Kühlmittel, welches nach unten im Bereich der Werkstück-Einrichtbank#
abgeleitet wird.
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Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß die Lager in der Werkstück-Einrichtbank
im Bereich des Kühlmittel- und Abriebflusses liegen und damit erhöhter Korrosion
ausgesetzt sind.
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Die für Präzisionsschleifen erforderliche exakte Einrichtung des Werkstücks
erfordert daher einen häufigen Ersatz der Werkstück-Vorschublager in der Werkstück-Einrichtbank.
Diese Lager sind relativ aufwendig, weil sie das durch den seitlichen Andruck der
Schleifscheibe oder dergleichen Bearbeitungswerkzeug während der Bearbeitung des
Werkstückes aufnehmen müssen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Portalschleifmaschine
zu schaffen, bei der die korrodierende Wirkung des Kühlmittel- und Abriebflusses
auf die Vorschub-Lager möglichst weitgehend eliminiert ist. Dazu ist bei der eingangs
genannten Portalschleifmaschine errfindungsgemäß vorgesehen, daß das vom Antriebskopf
angetriebene Bearbeitungswerkzeug betriebsmäßig über der Werkstück-Längsachse angeordnet
ist.
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Der Anpreßdruck des Bearbeitungswerkzeugs wirkt dadurch vertikal auf
das Werkstück, so daß die Vorschub-Lager von dem bisherigen seitlich wirkenden Drehmoment
entlastet sind und robuster ausgeführt werden können.
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In besonders bevorzugter Weiterbildung der Erfindung können die Vorschub-Lager
aus dem Korrosionsbereich des Kühlmittel-und Abriebflusses vollständig entfernt
werden, wenn der Zustellschlitten parallel zur Längsachse des Werkstückes bewegbar
in der Traverse gelagert ist. Damit wird der bisher übliche Werkstück-Vortrieb durch
einen entsprechenden Antrieb des Zustellschlittens und damit des Werkzeugs ersetzt.
Da der Vortrieb oberhalb der Bearbeitungszone am Werkstück sich befindet, liegt
er außerhalb des Kühlmittel- und Abriebflusses und ist daher dessen korrodierender
Wirkung nicht mehr ausgesetzt. Ferner ergibt sich als besonderer Vorteil, daß die
Werkstücke mittels einer Beschickungseinrichtung in derselben Ebene be- und entladen
werden können und somit ein optimaler Teile-Fluß gewährleistet ist.
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Die Erfindung geht ergänzend zu den Ansprüchen aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung hervor.
Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Portal-Schleifmaschine;
Fig. 2 eine Stirnansicht der Maschine nach Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische
Ansicht einer-Portalschleifmaschine mit zwei Ständern zur Bearbeitung längerer Werkstücke;
Fig. 4 eine Seitenansicht der Maschine aus Fig. 3; Fig. 5 eine Ansicht der Maschine
ähnlich der Fig. 3 mit einem abgewandelten Werkzeug-Antriebskopf; Fig. 6, 7 Die
Bearbeitungszonen in schematischer Darstellung für besondere Anwendungsfälle; Fig,
8 die Ansicht einer Portalfräsmaschine ähnlich der Fig. 3 mit weiteren Ausgestaltungen
der Erfindung; und Fig. 9 eine schematische, vergrößerte Ansicht der Bearbeitungszonen
für die Maschine nach Fig. 8.
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Gemäß Fig. 1 und 2 besteht die Portalschleifmaschine aus einem auf
einem Fundament stehenden Ständer 1, auf dessen oberes Ende ein seitlich auskragendes
Portal 2 aufgesetzt ist. Neben dem Ständer 1 ist eine Antriebs- und Steuerungseinheit
20 angeordnet, in der die Haupt-Antriebsaggregate sowie gegebenenfalls eine programmierbare
Steuerung für die von der Maschine auszuführenden Arbeitsschritte untergebracht
sind.
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Das Portal 2 ist mit einer horizontal angeordneten Querschlittenführung
25 ausgerüstet, in welcher ein im einzelnen nicht dargestellter Querschlitten nach
Maßgabe der von der Steuerung der Maschine abgegebenen Signale horizontal in Richtung
des Doppelpfeiles 26 verschiebbar ist. Der Querschlitten trägt einen in Richtung
des Doppelpfeiles 27 horizontal zustellbaren Zustellschlitten 4, an dessen unterem
Ende ein Schleifkopf 5 befestigt ist. Der Schleifkopf 5 trägt an einem vorkragenden
Ende einen Werkzeug-Antriebskopf 10, der einen Antriebsmotor für das Werkzeug, im
dargestellten Beispiel eine Schleifscheibe 13> beherbergt.
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Unterhalb des Schleifkopfes 5 und neben dem Ständer 1 ist auf dem
Fundament ein Grundbett 9 verankert, auf dessen Arbeitsbühne zwei Werkstück-Halterungen
in Form eines betriebsmäßig
feststehenden Werkstück-Spindelstocks
6 und eines auf der Arbeitsbühne festlegbaren Reitstocks 7 angeordnet sind.
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wischen der von einem Motor ol im Spindelstock 6 angetriebenen Spindel
62 und einer Reitstock-Spitze 72 ist ein langgestrectes, walzenförmiges Werkstück
8 fest, jedoch um seine Längsachse b1 drehbar eingespannt.
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Wie insbesondere FIg. 2 zeigt, liegt die in Fig. 1 mit 28 bezeichnete
Drehachse der Schleifscheibe 13 mit der Werkstück-Längsachse 81 in einer vertikalen
Ebene 29 oberhalb des Werkstücks 8. Ferner ist die oberhalb des Werkstücks 8 Querschlittenführung
25 an der Traverse 2 parallel zur Werkstück-Längsachse 81 ausgerichtet, wobei die
Werkstück-Längsachse 81 in den fluchtenden Achsen der Spindel 62 und des Reitstock-Dornes
72 liegt.
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Zur Einrichtung wird das Werkstück 8, das in einer in Fig. 4 gestrichelt
dargestellten Beschickungseinrichtung 12 in Arbeitshöhe bereitgestellt ist, von
der Beschickungseinrichtung 12 zwischen die Spindel 62 und den Reitstock-Dorn 72
eingefahren und durch Gegenfahren des Reitstocks 7 auf der Werkstückbank so eingespannt,
daß die Werkstück-Längsachse 81 wie erwähnt mit den Achsen der Spindel 62 und des
Dornes 72 fluchtet. Sodann wird die Schleifscheibe 13 durch Bewegung des Zustellschlittens
Lt entsprechend den Doppelpfeilen 26 und 27 auf die Bearbeitungslinie am Werkstück
8 zugestellt. Nach Einschalten der zugehörigen Motore dreht sich das Werkstück 8
um seine Längsachse 81 und die Schleifsche-ibe 13 um die Achse 28. Die zum Rundschleifen
längs der Kontaktlinie zwischen Schleifscheibe 13 und Werkstück 8 erforderliche
Andruckkraft wirkt in der Vertikalebene 29 und beaufschlagt daher die Lager des
Spindelstockes 6 sowie des Reitstocks 7 nur in Richtung deren
Schwerkraft,
wobei die von den Lagern bisher aufzunehmenden seitlichen Kippmomente ausgeschaltet
sind.
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Zur Bearbeitung einer in Längsrichtung des Werkzeugs 8 sich erstreckenden
Umfangsfläche wird der Zustellschlitten 4 entweder von Hand oder bevorzugt elektronisch
mit der erforderlichen Geschwindigkeit längs der Querschlitten-Führung 25 vorgeschoben.
Da das Kühlmittel, das den Abrieb am Werkstück 8 und der Schleifscheibe 13 nach
unten abführt, durch eine am Schleifkopf 5 gehalterte Düse 22 der unterhalb der
Querschlittenführung 25 befindlichen Bearbeitungszone zugeführt wird, bleibt der
Querschlitten und seine Führung 25 von der korrodierenden Wirkung des Kühlmittels
unberührt.
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Fig. 3 zeigt die Erfindung an einer Portal schleifmaschine mit zwei
Ständern 30, 50, welche zur Bearbeitung längerer Werkstücke besonders geeignet ist.
Hierfür ist zur Unterstützung des zwischen Spindel 62 und Reitstockdorn 72 frei
gelagerten Werkstücks 82 eine Lünette 11 auf dem Grundbett 91 in Längsrichtung des
Werkstücks 82 verschiebbar. Im Betrieb unterfängt die Lünette 11 das Werkstück 82
unterhalb der Kontakt linie der Schleifscheibe 13 am Werkstück und wird entsprechend
dem Vorschub des Zustellschlittens 4 synchron mit vorgeschoben, etwa bis zu der
in-Fig. 3 gestrichelt dargestellten Endstellung.
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Bei der in Fig. 5 dargestellten und in den Fig. 6 und 7 im Arbeitsgang
erläuterten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Werkzeug-Antriebskopf
10 als Universalkopf mit zwei seitlich versetzten Schleifscheiben 13> 14 ausgerüstet,
die um die gemeinsame Achse 28' drehen. Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung
ermöglicht Gerade-Einstiche mit einem Schleifscheibensatz. Damit kann ein Werkstück
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beiden Enden (Fig. 7) oder in zwei unterschiedlichen Bearbeitungsjabschnitten
(Fig. 5, 6) gleichzeitig auf entsprechende gewünschte Zapfendurchmesser geschliffen
werden.
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Die in den Fig. 8 und 9 dargestellte Ausführungsform der Erfindung
unterscheidet sich von der vorhergehend erläuterten im wesentlichen dadurch, daß
auf der Querschlittenführung 55, die an der Traverse 56 einer Zwei Ständer-Portalschleifmaschine
parallel zur Achse der Spindel 62 und des Dorns 72 angeordnet ist, zwei Zustellschlitten
41, 42 über jeweils einen Querschlitten quer-beweglich aufgehängt sind. Ferner trägt
jeder Zustellschlitten 41, 42 am unteren Ende je einen Universal-Schleifkopf 14,
15, wobei die beiden Universal-Schleifköpfe ist 15 wie dargestellt um eine zur Fig.
8 senkrechte Achse verschwenkbar sind. Die Drehachsen 57, 58 der profilierten (Fig.
9) Schleifscheiben 70, 71 müssen bei diesem Ausführungsbeispiel nicht mehr parallel
zur Werkstück-Längsachse 81 verlaufen, sondern liegen in der Vertikalebene 29. Durch
eine gesteuerte, in Richtung der Doppelpfeile überlagerte bzw.
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kombinierte Bewegung eines oder beider Zustellschlitten 41, 42 parallel
zur Werkstück-Längsachse 81 und in vertikaler Richtung lassen sich nicht nur glatte
konische Flächen, sonderns insbesondere auch abgestufte Flanken gemäß Fig. 9 an
das Werkstück' 83 anschleifen. Die Steuerung der dazu erforderlichen kombinierten
Vorschub- und Zustellbewegung der Zustellschlitten 41, 42 übernimmt zweckmäßig eine
#NC-Steuerung nach entsprechender Programmierung.
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Ferner ist an einem der Universal-Schleifköpfe 15 ein Diamant-Einrollgerät
75 montiert, dessen diamantbesetzte Profilierrolle achsparallel zur Schleifscheibe
71 angetrieben ist und das kontinuierliche Abrichten der Schleifscheibe besorgt.
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Aus vorstehender Erläuterung der Erfindung ergibt sich, daß der Erfindungstedanke
auf Einzelheiten der Darstellung nicht beschränkt ist. Die beigefügten Zeichnungen
sind als selbständiges Erläuterungsmittel der Erfindung anzusehen.