DE3520521A1 - Maschine zum spanenden einarbeiten der spanraumnuten von laenglichen, am umfang schneidenden werkzeugen mit halbkugelfoermigem ende - Google Patents

Description

Montanwerke Walter GmbH., Derendingerstraße 53, 7 400 Tübingen-Derendingen

Maschine zum spanenden Einarbeiten der Spanraumnuten von länglichen/ am Umfang schneidenden Werkzeugen mit halbkugelförmigem Ende

Die Erfindung geht aus von einer Maschine zum spanenden Einarbeiten der Spanraumnuten von länglichen, am Umfang schneidenden Werkzeugen, wie Radiusfräsern, Gesenkfräsern u.dgl., die an ihrem schneidenden Ende halbkugelförmig auslaufen, insbesondere Schleifmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs

Derartige Schleifmaschinen, bei denen das Werkzeug und/oder die Schleifscheibe um mehrere Raumachsen bewegbar sind, sind aus der Praxis bekannt. Wenn mit diesen Schleifmaschinen ein Radiusfräser geschliffen werden soll, wird üblicherweise derart vorgegangen, daß zunächst die Spanraumnut im Schaftteil kontinuierlich durchgehend eingearbeitet wird und sodann nach dem Absetzen der Schleifscheibe mit mehreren, nacheinander erfolgenden Einstichen, die Spanraumnut im halbkugelförmigen Ende. Hierdurch erhält zwangsläufig die Schneide im Bereiche des halbkugelförmigen Endes einen polygonalen Verlauf, was deswegen unerwünscht ist, weil auch eine damit gefräste Fläche entsprechend polygonal· und nicht zylindrisch ist. Abgesehen davon ergibt die Unterbrechung des Schleifvorganges beim übergang aus dem Schaftteil in den halbkugelförmigen Abschnitt eine Ansatzstelle, die einen glatten übergang des Schneidenverlaufs verhinderet.

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Besser konturierte Radiusfräser werden beim Schleifen mit Hilfe von Schablonen erzielt, womit tatsächlich ein weitgehend idealer Schneiderverlauf erreicht werden kann. Jedoch läßt bei dieser Schleifart die Genauigkeit zu wünschen übrig.

Besonders schwierig wird die Sache, wenn der Fräser auch im halbkugelförmigen Ende einen positiven Spanwinkel aufweisen soll.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Maschine derart weiterzubilden, daß mit ihrer Hilfe umfangs- und stirnseitig schneidende Werkzeuge hergestellt werden können, bei denen der Schaftteil übergangslos bzw. glatt in den halbkugelförmigen Bereich übergeht, in dem sich die Schneiden exakt an die ideale Halbkugelgestalt anschmiegen, wobei durchgehend ein positiver Spanwinkel vorliegt.

Diese Aufgabe wird durch eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Mit einer solchen Maschine lassen sich Radius- oder Gesenkfräser herstellen, bei denen die Schneidentoleranz bei 0,01 mm ist. Diese enge Herstellungstoleranz bedeutet nicht nur eine präzisere Oberfläche beim Arbeiten eines solchermaßen hergestellten Werkzeugs, sondern sie führt auch zu einer gleichmäßigeren Schneidenbelastung, weil tatsächlich alle Schneiden eines mehrschneidigen Werkzeugs gleich hoch sind und entsprechend gleiche Beiträge zum Materialabtrag liefern. P

Dadurch, daß bei der Herstellung des Fräsers bzw. ähnlichen Werkzeugs das bearbeitende scheibenförmige Werkzeug, beispielsweise die Topfschleifscheibe, in der X-Y-Ebene entlang einem Kreisbogen geführt wird, ergibt sich ein verhältnismäßig sehr einfaches Steuerprogramm für die hierfür erforderlichen Servoantriebe. Gleichzeitig wird dadurch ein glatter Übergang zwischen dem Schneidenverlauf im Schaftteil und dem Schneidenverlauf im halbkugelförmigen Ende erreicht, da die Schleifscheibe ohne Unterbrechung ihrer Bahnbewegung geführt wird und der kreisbogenförmige Bahnverlauf bereits beginnt, bevor der die Schneide erzeugende Schleifpunkt der Topfschleifscheibe den Schaftbereich verläßt.

Andererseits gestaltet sich wegen der kreisbogenförmigen Bahnbewegung in der X-Y-Ebene die notwendige Korrekturbewegung längs anderer Achsen sehr einfach, wenn die Korrekturbewegung parallel zur W-Achse erfolgt.

Wenn mit der Maschine ein spiralgenutetes Werkzeug hergestellt werden soll, erhält zweckmäßigerweise die Werkstückspannvorrichtung einen weiteren Stellantrieb, der zum Erzeugen der spiraligen Spanraumnuten das Werkstück beim Einarbeiten um seine Längsachse dreht, während beim Erzeugen der jeweiligen Spanraumnut in dem halbkugelförmigen Ende die Drehung des Werkstücks um seine Längsachse allmählich zum Stillstand kommt, in dem Maße, in dem sich der die Schneide erzeugende Punkt des Werkzeugs der Längsachse des Werkstücks nähert.

Zum Einarbeiten der Spanraumnuten eignen sich vorzugsweise kegelstumpfförmige Schleifscheiben oder entsprechend geformte Fräser, falls die Spanraumnut in dem entsprechend geformten, noch weichen Rohling, möglichst genau vorgearbeitet werden soll, damit später beim Schleifen nur wenig Material abgetragen werden muß.

Wenn beim Schleifen des kegelstumpfförmigen Endes der Bereich, über den die Schleifscheibe aus dem Werkstück Material abträgt, vergrößert werden soll, ist es zweckmäßig, den Radius des Kreisbogens zu verkleinern, sobald der die Schneide erzeugende Punkt des Werkzeugs aus dem Schaftbereich in das halbkugelförmige Ende gewandert ist.

Das Schleifen des Werkstücks kann sowohl von dessen Spitze als auch vom Einspannschaft her erfolgen, wobei aber das Schleifen von der Spitze her vom Materialabtrag und vom Steuerungsprogramm her gesehen Vorteile bietet, deshalb, v/eil bei dieser Bearbeitungsrichtung ohnehin die Schleifscheibe allmählich in das Material des Werkstücks eintaucht, da die Spanfläche im Bereich der Spitze des Werkstückes ohnehin nur eine geringe Tiefe aufweist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schleifmaschine gemäß der Erfindung mit eingespanntem Radiusfräser in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Schleifmaschine nach Fig. 1 unter Veranschaulichung des eingespannten Radiusfräsers mit spiralig verlaufenden Spanraumnuten sowie unter Veranschaulichung der Schleifscheibe in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen zweischneidigen geradegenuteten Radiusfräser, geschnitten entlang der Linie III-III nach Fig. 4,

Fig. 4 die Bahnbewegung des Mittelpunkts der Schleifscheibe in der X-Y-Ebene, bezogen auf einen Längsschnitt des geradegenuteten Radiusfräsers nach Fig. 3, geschnitten entlang der Linie IV-IV nach Fig. 3, und

Fig. 5 die Bahnbewegung der Schleifscheibe in der X-W-Ebene, bezogen auf die Draufsicht auf den Radiusfräser nach Fig. 3.

In Fig. 1 ist eine Schleifmaschine 1 veranschaulicht/ die dazu dient, die Flächen eines länglichen, am Umfang schneidenden Werkzeugs einzuschleifen, das an seinem schneidenden Ende halbkugelförmig ausläuft. Beispiele für derartige Werkzeuge sind Radius- oder Gesenkfräser und ähnliches. Die Schleifmaschine 1 trägt auf einem Sockel 2 ein etwa horizontal verlaufendes Maschinenbett 3, auf dem längsverschieblich ein Schlitten 4 geführt ist. Der Schütten 4 wird auf dem Maschinenbett 3 mit Hilfe eines Schraubspindelstellantriebs 5 zugestellt.

Auf dem Schlitten 4 ist eine Werkstückspannvorrichtung 6 befestigt, in deren Aufnahmefütter 7 das zu bearbeitende Werkstück 8 mit seinem Aufnahmeschaft 9 einzuspannen ist. Das Futter 7 der Werkstückspannvorrichtung 6 ist um seine Spannachse, die parallel zum Verschiebeweg des Schlittens 4 verläuft, drehbar, derart, daß das in dem Futter 7 mit Hilfe seines Aufnahmeschaftes 9 eingespannte Werkstück 8 um seine Längsachse drehbar ist, die ebenfalls parallel zum Verschiebeweg des Schlittens 4 verläuft. Die Drehbewegung des Futters 7 erzeugt ein an der Werkstückspannvorrichtung angeflanschter Stellantrieb 11, der hierzu beispielsweise einen Schrittmotor enthält.

Neben dem Schlitten 4 ist auf dem Sockel 2 eine Bearbeitungseinrichtung 12 angeordnet. Die Bearbeitungseinrichtung 12 enthält eine von einem Motor 13 angetriebene Schleifspindel 14, an deren freiem Ende eine Topfschleifscheibe 15 drehfest angebracht ist.

Mittels nicht erkennbarer Schlitten oder Längsführungen bzw. Drehlagerungen, die ähnlich ausgebildet

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sind wie der Schlitten 4 bzw. die Lagerungen des Futters 7, sowie entsprechender zugehöriger Stellantriebe, deren Aufbau den Stellantrieben 5 und 11 entspricht, läßt sich die Bearbeitungseinrichtung 12 wenigstens längs zweier Achsen, bezogen auf das Werkstück 8, zustellen. Die Steuerung der Stellantriebe erfolgt mittels einer zentralen Steuerungseinrichtung.

Die Achsen, entlang denen eine relative Zustellbewegung zwischen dem Werkstück 8 und der Schleifscheibe 1 5 möglich ist, ergibt sich aus einem dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystem, das in Fig. 2 auf der linken Seite veranschaulicht ist, wobei die drei Einheitsvektoren dieses Koordinatensystems aufeinander senkrecht stehen. Dieses Koordinatensystem ist auf das Werkstück 8 bezogen,und zwar ist es derart orientiert, daß seine X-Achse parallel zur Längsachse des Werkstücks 8, d.h. parallel zum Zustellweg des Schlittens 4 verläuft, während seine Y-Achse vertikal orientiert ist. Die Z-Achse des Koordinatensystems definiert zusammen mit der X-Achse eine X-Z-Ebene, die parallel zu der Oberseite des Maschinenbetts 3 verläuft, d.h. horizontal angeordnet ist.

In diesem so definierten und orientierten Koordinatensystem ermöglicht dsr Schlitten 4 eine Zustellbewegung zwischen dem Werkstück 8 und der Schleifscheibe 15 längs der X-Achse, die mit der Längsachse des Werkstücks 8 zusammenfällt. Der Stellantrieb 11 gestattet eine Drehbewegung des Werkstücks 8 um die X-Achse, wobei das Koordinatensystem raumfest bleiben soll, während es sich bei einer Zustellbewegung parallel zur X-Achse mit dem Werkstück mitbewegt, was die nachfolgende Beschreibung der Bahnbewegungen vereinfacht.

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Die an der Bearbeitungseinrichtung 12 drehangetrieben gelagerte und kegelstumpfförmig ausgebildete Schleifscheibe 15 läßt sich durch einen entsprechenden Stellantrieb parallel zur Y-Achse auf- und abbewegen.

Die Rotationsachse der Schleifscheibe 15 verläuft rechtwinklig zu der Y-Achse, jedoch parallel zu der durch die X- und die Z-Achse definierten horizontal verlaufenden Ebene. Diese Rotationsachse der Schleifscheibe 15 bildet die W-Achse, längs der eine weitere Zustellbewegung mittels Stellantrieben möglich ist. Der Winkel, den die W-Achse mit der Z-Achse in der X-Z-Ebene einschließt, nämlich der Winkel ψ , bildet den Einschwenkwinkel, unter dem eine die W-Achse rechtwinklig schneidende Ebene seinerseits die X-Achse schneidet.

Die Bahnkurve, die die Schleifscheibe 15 beim Schleifen der Spanraumnut durchläuft, ist im folgenden anhand der Fig. 3 bis 5 erläutert, wobei die Definition der Achsen, die oben gegeben ist, angewendet wird. Zur weiteren Vereinfachung sei dabei zunächst angenommen, daß das Werkstück 8 ein gerade genuteter Radiusfräser ist, der zwei diametral gegenüberliegende Spanraumnuten 17 und 18 aufweist, deren Querschnitt ein Ausschnitt aus einer schmalen Ellipse ist, wie sie durch eine bezüglich ihrer Längsbewegung geringfügig schräg gestellte kegelstumpfförmige Schleifscheibe erzeugt wird. Eine Seitenwand der Spanraumnut 17 bzw. 18, nämlich jeweils die Seitenwand 19 bzw. 19', bildet die Spanfläche, die unter Ausbildung eines positiven Spanwinkels geneigt ist und an einer Schneide 21 bzw. 21' in eine am Umfang liegende Freifläche 22 bzw. 22' übergeht; beide

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Freiflächen 22 und 22' springen, ausgehend von der Schneide 21, 21', gegenüber dem von den beiden Schneiden 21, 21' gebildeten Durchmesser zurück, und zwar umso mehr, je weiter sie entgegen der Drehrichtung des Radiusfräsers 8 von der Schneide 21 bzw. 21' entfernt liegen.

Da zur Erläuterung zunächst ein gerade genuteter Fräser 8 zugrundegelegt ist, verläuft die Schneide 21, 21' und auch die Spanraumnuten 17, 18 parallel zur Längsachse, d.h. zur X-Achse, die auf der Zeichenebene nach Fig. 3,in der der Radiusfräser 8 im Querschnitt gezeigt ist, senkrecht steht.

Fig. 4 zeigt eine Bahnkurve 23 der W-Achse in der X-Y-Ebene, wobei gleichzeitig in dieser Ebene ein Längsschnitt durch den zu schleifenden Radiusfräser 8 veranschaulicht ist. Der Radiusfräser 8 ist etwa, wie Fig. 3 zeigt, derart geschnitten, daß der Schnitt durch den tiefsten Punkt der Spannut 17 verläuft. Eine Linie 24 in Fig. 4 veranschaulicht dementsprechend eine Kernlinie des Radiusfräsers 8.

Ferner enthält Fig. 4 eine Projektion der Schleifscheibe 15 in die X-Y-Ebene. Die Projektion der Schleifscheibe 15 ist in der X-Y-Ebene durch eine gestrichelte Linie 25 ausschnittsweise veranschaulicht. Die gestrichelte Linie 25 repräsentiert gleichzeitig die die Schneide 21 schleifende äußere kreisförmige Kante 27 der Schleifscheibe 15.

Die Fig. 5 enthält die Projektion des Radiusfräsers und der Schleifscheibe 15 in die X-Z- bzw. X-W-Ebene

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sowie eine Bahnkurve 26, die ein Punkt 31 auf der W-Achse beschreibt, nämlich derjenige Punkt, an dem sich die W-Achse mit einer gedachten Ebene schneidet, die die der Projektion 25 entsprechende schleifende Kante 27 der Schleifscheibe 15 enthält.

Schließlich liegt der Radiusfräser in dem X-Y-Z-Koordinatensystem derart, daß die Y-Z-Ebene an der Stelle liegt, an der der zylindrische Abschnitt 28 des Radiusfräsers 8 in dessen halbkugelförmige Spitze 29 übergeht.

Der Schleifvorgang des eingespannten Werkstücks läuft folgendermaßen ab: Es wird zunächst der Einschwenkwinkel ψ festgelegt, d.h. derjenige Winkel, den die W-Achse, die mit der Rotationsachse der Schleifspindel 14 zusammenfällt, mit der Z-Achse in der X-Z-Ebene einschließt. Danach wird die Schleifspindel 14 parallel .zur W-Achse derart verschoben, bis der notwendige seitliche Versatz zwischen der Schleifscheibe 15 und dem Werkstück 8 erreicht ist. Dieser seitliche Versatz in Kombination mit dem Einschwenkwinkel y ist erforderlich, damit in dem zylindrischen Abschnitt 28 die Spanfläche 19 den gewünschten positiven Spanwinkel aufweist. Die Festlegung des Einschwenkwinkels und des seitlichen Versatzes zum Schleifen von Schneiden in zylindrischen Werkstücken ist bekannt und braucht deswegen im einzelnen nicht weiter erläutert zu werden.

Nachdem diese Einstellung getroffen ist, wird die Schleifscheibe in der Nähe des Einspannschaftes 9 bei gleichzeitig in Gang gesetzter Schleifspindel 14 in das Werkstück 8 längs der Y-Achse eingetaucht. So-

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bald die notwendige Einstechtiefe erreicht ist/ wird der Stellantrieb, der die Schleifscheibe 15 längs der Y-Achse zustellt, stillgesetzt und stattdessen der Stellantrieb in Gang gesetzt, der die Schleifscheibe 15 relativ zu dem herzustellenden Werkstück 8 längs der X-Achse bewegt. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird hierzu der Stellantrieb 5 eingeschaltet, der die Werkstückspannvorrichtung 6 samt dem dort eingespannten Werkstück 8 von der Schleifscheibe 15 wegbewegt. Hierbei erzeugt die Schleifscheibe 15 die Spanraumnut 17 im zylindrischen Abschnitt 28, wobei sich der Schnittpunkt 31 auf der W-Achse zunächst längs des geradlinigen Abschnitts 32 der Bahnkurve 23 in der X-Y-Ebene bewegt. Gleichzeitig,während der Punkt 31 auf der W-Achse den Bahnabschnitt 32 durchläuft, wandert er auf der Bahnkurve 26 von links herkommend auf deren geradlinigen Abschnitt 33. Die Bahnkurve 26 ist der besseren Übersichtlichkeit halber parallel versetzt nochmals gezeichnet und mit dem Bezugszeichen 26' versehen; der geradlinige Abschnitt 33 ist dort mit 33' bezeichnet. Der geradlinige Verlauf beider Bahnkurven 26 und 23 endet an der Y-Z-Ebene, die die Grenze zwischen dem zylindrischen Abschnitt 28.und dem halbkugelförmigen Ende 29 des Radrusfräsers 8 darstellt.

Wenn der Punkt 31 auf der W-Achse die Y-Z-Ebene erreicht, steht die Schleifscheibe 15 und die Schleifspindel 14 in einer Relativlage zu dem Radiusfräser 8, wie dies in Fig. 5 in gestrichelten Linien veranschaulicht ist. Die zugehörige Projektion der Schleifkänte 27 zeigt die gestrichelte Linie 25 in Fig. 4. Ab der Y-Z-Ebene bewegt-sich der Punkt 31

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weder in der X-Z-Ebene, noch in der X-Y-Ebene geradlinig. In der X-Y-Ebene durchläuft der Punkt 31 ab der Y-Achse einen Kreisbogen, dessen Radius gleich dem Radius der Schleifkante 27 zuzüglich des Radius ist, mit dem die Kernlinie 24 sich auf die Längsachse des Radiusfräsers 8 zukrümmt. Die Bahnkurve 23 kann deshalb als Epizykloide aufgefaßt sein, die der Mittelpunkt der Schleifscheibe 15 beim Abwälzen durch die Spanraumnut 17 beschreibt.

Wenn sich die W-Achse, d.h. die Rotationsachse der Schleifscheibe 15 beginnt entlang des Kreisbogens in der X-Y-Ebene zu bewegen, liegt der Schleifpunkt, d.h. derjenige Punkt, an dem sich die Schleifkante 27 mit der Schneide 21 des Radiusfräsers 8 schneidet, noch in dessen zylindrischem Abschnitt Es ist deshalb erforderlich, daß die Schleifscheibe 15 durch Ingangsetzen des entsprechenden Stellantriebs längs der W-Achse zugestellt wird, damit sich die Schneidkante 27 der Längsachse des Radiusfräsers 8 annähert. Die Schleifscheibe 15 vollführt also eine Korrekturbewegung in der X-Z-Ebene längs der W-Achse, derart, daß die Schneidkante 21 auch beim Absenken der Rotationsachse der Schleifscheibe 15 in dem nun erzeugten Bereich eine glatte Fortsetzung des ursprünglichen Verlaufs darstellt.

Sobald der oben erwähnte Schleifpunkt den zylindrischen Teil 28 verlassen hat und durch die Y-Z-Ebene läuft, erreicht der Punkt 31 auf der W-Achse einen Punkt auf der Bahnkurve 23. Die Schleifkante 27 befindet sich dann an einer Stelle, die eine Linie 25' in Fig. 4 wiedergibt. Auf der Bahnkurve 26 bzw. 26' ist der Punkt 31 bis zu einer Stelle 35 bzw. 35' gewandert. Ab dieser Stelle 35 verläuft die Bahnkurve nahezu gerade, wobei ihr Winkel, unter dem sie die

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X-Achse schneidet, derart gewählt ist, daß die durch die Schleifkante 27 erzeugte Schneide 21 im halbkugelförmigen Abschnitt 29 sich an eine imaginäre Halbkugelschale anschmiegt, während der Punkt 31 in der X-Y-Ebene die kreisbogenförmige Bahnkurve 23 weiter in Richtung auf die X-Achse durchläuft.

Wenn der Punkt 31 auf der Bahnkurve 23 von der Stelle 34 bis zu einer Stelle 36 weitergewandert ist, verläuft die Projektion der Schneidkante 27 in der X-Y-Ebene, wie dies eine gestrichelte Linie 25" veranschaulicht. In dieser Relativstellung zwischen der Schleifscheibe 15 und dem Radiusfräser 8 ist die Kernlinie 24 auch im Bereich der Spitze, d.h. dort, wo sie die Längsachse des Radiusfräsers 8 schneidet, fertiggeschliffen und es ist möglich, nunmehr die Bahnkurve 23 mit einem Kreisbogen geringeren Radius fortzusetzen, wodurch sich die Eingriffsverhältnisse zwischen der Schleifscheibe 15 und dem zu schleifenden Radiusfräser 8 verbessern. Der Radius der Bahnkurve 23 zwischen dem Punkt 36 und der X-Achse ist hierbei etwa gleich dem Radius der Schleifkante 27·, wobei der Mittelpunkt des Kreises in der Spitze des Radiusfräsers 8 liegt. Um beim übergang zwischen den beiden unterschiedlich großen Krümmungsradien der Bahnkurve 23 keine sichtbare Unstetigkeitsstelle zu erzeugen, kann es vorteilhaft sein, zwischen den Punkten 34 und 36 der Bahnkurve 23 allmählich den Krümmungsradius von dem ersten größeren Radius auf den zweiten kleineren Radius zu verringern.

Während des gesamten Schleifvorgangs wird der Einschwenkwinkel f konstant gehalten, während sich andererseits geometrisch verhältnismäßig einfache Bahnkurven ergeben.

Obwohl zum Zwecke des leichteren Verständnisses und der einfacheren Beschreibung der Bahnkurven 23 und 26 angenommen wurde, das Schleifen des Radiusfräsers 8 erfolge von dessen Einspannschaft 9 zur halbkugelförmigen Spitze 29, ist es zweckmäßiger, den Schleifvorgang in der umgekehrten Richtung durchzuführen, d.h., ausgehend.von der Spitze 29, in Richtung auf den Einspannschaft 9, weil hierdurch das Eintauchen der Schleifscheibe 15 ins Volle vermieden wird. Bei der letztgenannten Schleifrichtung taucht ohnehin allmählich wegen der gegenüber der Außenkontur zurückweichende Kernlinie 24 die Schleifscheibe 15 allmählich in das Werkstück ein.

Um das Verständnis der Bahnkurven, die die Relativbewegung zwischen der Schleifscheibe 15 und dem Werkstück 8 beschreiben, nicht unnötig zu erschweren, wurde außerdem ein geradegenutetes Werkstück zugrundegelegt. Selbstverständlich lassen sich mit der erfindungsgemäßen Schleifmaschine auch spiralig genutete Werkstücke herstellen, bei denen die Bahnkurven 23 und 26 grundsätzlich denselben Verlauf aufweisen. Wenn spiralig genutete Werkstücke 8 erzeugt werden sollen, braucht lediglich während des Schleif-Vorgangs das Werkstück 8 mit Hilfe des Stellantriebes 11 allmählich um seine Längsachse gedreht zu werden, und zwar in dem Maße, in dem die Schleifscheibe 15 längs der X-Achse zugestellt wird. Der Einschwenkwinkel T ist dann entsprechend zu vergrößern.

Sobald bei einem spiralig genuteten Werkstück 8 die Schleifscheibe die Spanraumnut 17 in der halbkugelförmigen Spitze 29 zu schleifen beginnt, wird, ohne daß sich an dem beschriebenen Verlauf der Bahnkurven 2 3 und 2 6 etwas ändert, die Geschwindigkeit, mit der

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der Stellantrieb 11 das Werkstück 8 um seine Längsachse rotierten läßt, allmählich bis auf null reduziert. Die Eigendrehung des Werkstücks 8 soll vorzugsweise zum Stillstannd kommen, wenn der Punkt 31 die Bahnkurve 23 im Abschnitt zwischen dem Punkt 36 und der X-Achse durchläuft. In diesem Fall ist die konkave Seite der Bahnkurve 23 dem Werkstück 8 zugekehrt .

Als Servoantriebe kommen alle denkbaren Arten wie
Schrittmotoren oder positionsgeregelte Gleich- oder Wechselstrommotoren in Frage.

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Claims (1)

1. ^Γ ? η ^Γ ? 1 PateiftaoarSUetlr.-hig.it. Bürger Dipl.-lng. H. P. Barthelt

   zügel. Vertreter beim Europäischen Patentamt

   European Patent Attorneys Webergasse 3 ■ Postfach 348 · D-7300 Esslingen (Neckar)

   5. Juni'1985 Telefon Stuttgart

   PA 47 baph (0711) 35 65 39 und 35 9619

   Telex 7 256 610 smru

   Telegramm Patentschutz Esslingenneckar

   Patentansprüche

   1. Maschine zum spanenden Einarbeiten der Spanraumnuten von länglichen, am Umfang schneidenden Werkzeugen, wie Radiusfräsern, Gesenkfräsern u.dgl.,die an ihrem schneidenden Ende halbkugelförmig auslaufen, insbesondere Schleifmaschine,

   mit einem Maschinenbett,

   einer auf dem Maschinenbett angeordneten Werkstückspannvorrichtung ,

   einer ebenfalls an dem Maschinenbett angeordneten und ein drehangetriebenes scheibenförmiges Werkzeug aufweisenden Bearbeitungseinrichtung, sowie mit mehreren Stellantrieben, durch die das Werkzeug und das Werkstück relativ zueinander in einem auf das Werkstück bezogenen Koordinatensystem verstellbar sind, dessen X-Achse die Längsachse des Werkstücks enthält, dessen Y-Achse rechtwinklig zu der X-Achse verläuft und dessen W-Achse unter einem dem Einschwenkwinkel des Werkzeugs entsprechenden Winkel die von der X- und der Y-Achse definierte X-Y-Ebene schneidet, wobei die Projektion der W-Achse auf die X-Y-Ebene. zu der X-Achse parallel verläuft, und mit einer Steuereinrichtung, die die Bewegungen

   Konten: Deutsche Bank AG, Filiale Esslingen Nr. 304 014 (BLZ 611 700 76) · Postscheck Stuttgart 624 51-700 (BLZ 600100 70)

   der Stellantriebe steuert, wobei das Werkzeug, dessen Rotationsachse parallel zu der W-Achse verläuft, längs der jeweils zu erzeugenden Spanraumnut durch das Werkzeug geführt wird, dadurch gekennzeichnet,

   daß ohne Unterbrechung der Bahnbewegung des Werkzeugs (15) dieses durch die Stellantriebe derart bewegt wird, daß der Schnittpunkt (31) der Rotationsachse mit der X-Y-Ebene etwa einen Kreisbogen (23) beschreibt, dessen konkave Seite dem halbkugelförmigen Ende (29) zugekehrt ist und der an einer Übergangsebene (Y-Z-Ebene) beginnt, die die X-Y-Ebene rechtwinklig schneidet und an dem übergang zum halbkugelförmigen Ende (29) liegt, und

   daß gleichzeitig das Werkzeug (15) während es den Bogen (23) durchläuft, parallel zu der W-Achse allmählich derart zugestellt wird, daß die fertige Schneide (21) sich bis zu der übergangsebene (Y-Z-Ebene) entsprechend ihrem vorhergehenden Verlauf fortsetzt und ab der Übergangsebene in den halbkugelförmigen Bereich (29) mit positivem Spanwinkel in Richtung auf die Längsachse läuft.

   2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückspannvorrichtung (6) einen weiteren Stellantrieb (11) aufweist, der zum Erzeugen von spiraligen Spanraumnuten (17,18) das Werkstück (8) beim Einarbeiten der Spanraumnuten (17,18) um seine Längsachse dreht, und daß beim Erzeugen der jeweiligen Spanraumnut (17,18) in* dem halbkugelförmigen Ende (29) die Drehung des Werkstücks (8) um seine Längsachse allmählich zum Stillstand kommt, in dem Maße, in dem sich der die Schneide (21) erzeugende Punkt des Werkzeugs (15) deriLangsach.se des Werkstücks (8) nähert.

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   3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine kugelstumpfförmige Schleifscheibe (15) ist.

   4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschwenkwinkel (J) des Werkzeugs (15)
   konstant gehalten ist.

   5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch aekennzeichnet, daß der Radius des Kreisbogens (23) verkleinert
   wird, wenn der die Schneide (21) erzeugende Punkt des Werkzeugs (15) in das halbkugelförmige Ende
   (29) gewandert ist.

   6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellantriebe das Werkzeug (8) bei der
   Bearbeitung in Richtung von dem halbkugelförmigen Ende (29) auf den Einspannschaft (9) bewegen.