DE4009571A1

DE4009571A1 - Werkstueckaufnahme in einer schleifmaschine, insbesondere in einer feinschleifmaschine

Info

Publication number: DE4009571A1
Application number: DE19904009571
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Current assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Priority date: 1990-03-24
Filing date: 1990-03-24
Publication date: 1991-09-26
Also published as: DE4009571C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückaufnahme in einer Schleifmaschi ne, insbesondere in einer Feinschleifmaschine, für ringförmige Werk stücke, die bei der Schleifbearbeitung um ihre Achse rotierend ange trieben sind, - mit drei Aufnahmeschuhen, die um den Umfang des zu bearbeitenden Werkstückes verteilt sind, wobei das Werkstück von den Aufnahmeschuhen in radialer Richtung spannbar ist. Die Aufnahmeschuhe sind z. B. nach Maßgabe einer 120°-Teilung angeord net. - Bei den Werkstücken kann es sich insbesondere um Innenringe oder Außenringe von Kugellagern großen Durchmessers handeln. Es versteht sich, daß in der Schleifmaschine der Werkstückaufnahme ein Werkzeughalter oder deren mehrere zugeordnet sind, und zwar mit Werkzeugen, die nach Maßgabe der durchzuführenden Schleifar beiten ausgewählt und eingerichtet sind. Die Werkzeuge können ihrer seits oszillierend angetrieben sein. Zugeordnet sind fernerhin Be schick- und Entleereinrichtungen für die zu bearbeitenden bzw. die bearbeiteten Werkstücke.

Bei der aus der Praxis bekannten Werkstückaufnahme, von der die Erfindung ausgeht, weisen die Aufnahmeschuhe einen Auflagerbund und Umfangsanlageelemente für das Werkstück auf. Alle drei Aufnah meschuhe sind wie ein Dreibackenfutter synchron radial verstellbar. Die gesamte Werkstückaufnahme ist rotierend angetrieben und das Werkstück rotiert mit der Werkstückaufnahme.

Die vorstehend beschriebenen bekannten Maßnahmen sind verbes serungsbedürftig. Bei einem Werkstückwechsel, insbesondere bei einer Umstellung auf die Bearbeitung von Werkstücken unterschiedlichen Durchmessers, sind umfangreiche Einrichtarbeiten erforderlich. Die Beschickung der Werkstückaufnahme und deren Entleerung können nicht einfach automatisch durchgeführt werden. Das beeinträchtigt die Takt zeiten der Schleifmaschine insgesamt. Handelt es sich darum, Werk stücke unterschiedlichen Durchmessers, die in kleinen Losgrößen an fallen, zu bearbeiten, so sind ebenfalls umfangreiche Umrüst- und Einrichtarbeiten erforderlich. Das beeinträchtigt die Verfügbarkeit der gesamten Schleifmaschine und deren Flexibilität in fertigungstechnischer Hinsicht. Da bei der bekannten Ausführungsform die Werkstückaufnahme rotiert, kann nicht ausgeschlossen werden, daß die Rotationsbewegung der zu bearbeitenden Werkstücke durch Planschlag und Welligkeit ge stört ist, was die Genauigkeit der Bearbeitung beeinträchtigt. Im übrigen erfolgt eine Einspannung wie bei einem Dreibackenfutter. Diese Einspannung bewirkt eine Verspannung des zu bearbeitenden Werk stückes, die sich nach der Entnahme des Werkstückes aus der Werk stückaufnahme mit dem Ergebnis aufhebt, daß die Einspannung die Genauigkeit der Rundheit des Werkstückes beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkstückaufnahme des eingangs beschriebenen Aufbaus so weiter auszubilden, daß auf einfache Weise der Werkstückwechsel durchführbar ist, und zwar auch dann, wenn es sich um Werkstücke unterschiedlichen Durchmessers handelt. Darüber hinaus sollen die Genauigkeit der Bearbeitung und einspannungsbedingte Ungenauigkeiten der Bearbeitung vermieden wer den.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Aufnahme schuhe jeweils eine Auflagerrolle für das Werkstück aufweisen, deren Auflagerrollenachse zur Rotationsachse des Werkstückes hinweist, daß einer der Aufnahmeschuhe mit einem festen Umfangsanlageelement für das Werkstück ausgerüstet ist und daß die beiden anderen Aufnahme schuhe jeweils zumindest eine in radialer Richtung verstellbare An drückrolle aufweisen, die am Umfang des Werkstückes abrollen und von denen zumindest eine angetrieben ist. Es versteht sich, daß die Aufnahmeschuhe und die Andrückrolle gemeinsam oder unabhängig voneinander radial verstellbar sein können. Dabei können die Auflager rollen gegenüber dem feststehenden Umfangsanlageelement um eine in bezug auf die radiale Richtung des Werkstückes leicht schräge Achse rotieren und kann dadurch das Werkstück gegen das feste Umfangsan lageelement gedrückt sein. Das geschieht über Reibungsschluß. ln die sem Zusammenhang ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung da durch gekennzeichnet, daß die Andrückrollen um eine in bezug auf die Rotationsachse des Werkstückes leicht schiefstehende Achse rotie ren und daß dadurch das Werkstück auf die Auflagerrollen gedrückt ist. - Die Erfindung nutzt die Vorteile einer Dreipunktauflage. Die dadurch im Rahmen der bekannten Maßnahmen störende Einspannungs verformung wird vermieden, weil das Werkstück in der erfindungsge mäßen Werkstückaufnahme rotiert. Gleichzeitig werden Planschlag und Welligkeit vermieden. Im übrigen kann bei der Ausführungsform mit um eine in bezug auf die radiale Richtung des Werkstückes leicht schräge Achse rotierenden Auflagerrollen mit sehr geringen Einspann kräften gearbeitet werden, was insbesondere dann gilt, wenn außer dem die Andrückrollen in beschriebener Weise mit leicht schief stehender Achse rotieren. Um Werkstücke unterschiedlichen Durchmes sers zu bearbeiten ist es nicht erforderlich, Bauteile der Werkstück aufnahme zu wechseln. Die Antriebsleistung für die Rotation der Werkstücke in der Werkstückaufnahme ist gering, da nur verhält nismäßig kleine Massen rotieren. Die Bearbeitungsebene bleibt für alle Durchmesser der zu bearbeitenden Werkstücke ausreichend gleich. Spülöl und Abrieb können leicht abgeführt werden. Die be schriebene radiale Einstellung kann ohne weiteres sowohl manuell als auch automatisch durchgeführt werden, da das feste Umfangsan lageelement insoweit gleichsam einen festen Bezugspunkt bildet. Be sondere zusätzliche Andrückeinrichtungen sind nicht erforderlich. Die angetriebene Andrückrolle bzw. die angetriebenen Andrückrollen können ohne Schwierigkeiten elektromotorisch, hydraulisch oder pneu matisch zur Rotation gebracht werden.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Insbesondere kann die Anord nung so getroffen werden, daß das feststehende Umfangsanlageelement sowie die Andrückrollen am Außenumfang des Werkstückes anliegen. Umgekehrt läßt sich die Anordnung auch so treffen, daß das fest stehende Umfangsanlageelement sowie die Andrückrolle am Innenumfang des Werkstückes anliegen. Jedenfalls kann dadurch erreicht werden, daß der Werkzeughalter mit den Werkzeugen ohne Schwierigkeiten bearbeitungsgerecht zugeordnet werden kann. Das feststehende Umfangs anlageelement besitzt nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung zwei mit Abstand voneinander angeordnete Anlagerollen. Diese können eine zur Rotationsachse des Werkstückes parallele Achse aufweisen, sie können aber auch, wie bezüglich der Andrückrollen beschrieben, um eine leicht schiefgestellte Achse rotieren. Im Rahmen der Erfindung liegt es, das feststehende Umfangsanlageelement als Gleitschuh auszu bilden. Um den Beschick- und Entleervorgang für die Werkstückauf nahme auf sehr einfache Weise und automatisch durchzuführen, kann zumindest eine der Andrückrollen abklappbar sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Die einzige Figur zeigt perspektivisch das Schema einer erfindungsgemäßen Werkstückaufnahme.

Die in der Figur dargestellte Werkstückaufnahme gehört einer Schleif maschine, nämlich einer Feinschleifmaschine an. Diese Schleifmaschine dient zur Bearbeitung von ringförmigen Werkstücken 1, die bei der Schleifbearbeitung um ihre Achse rotierend angetrieben sind. Ein solches Werkstück 1 in Form eines Kugellagerinnenringes großen Durch messers wurde dargestellt. Die Werkstückaufnahme besitzt drei Auf nahmeschuhe 2, die nach Maßgabe einer 120°-Teilung um den Umfang des zu bearbeitenden Werkstückes 1 verteilt sind. Das Werkstück 1 ist von den Aufnahmeschuhen 2 in radialer Richtung spannbar. - Alle Bewegungsfreiheitsgrade der Bauteile der Werkstückaufnahme und der zugeordneten Aggregate sind in der Figur durch Pfeile und Bogen pfeile dargestellt worden. Die entsprechenden Bewegungen lassen sich mit der Hilfsmitteln der modernen Antriebs- und Steuerungstechnik unschwer verwirklichen, und zwar auch für vollautomatisch ausgebil dete Schleifmaschinen.

Die Aufnahmeschuhe 2 besitzen jeweils eine Auflagerrolle 3 für das Werkstück 1, deren Auflagerrollenachse zur Rotationsachse des Werk stückes 1 hinweist. Das kann exakt in radialer Richtung erfolgen, geschieht jedoch im Rahmen der Erfindung vorzugsweise so, wie es weiter unten zur Erzeugung besonderer Effekte beschrieben ist. Man erkennt, daß einer der Aufnahmeschuhe 2, in der Zeichnung rückwär tige, ein festes Umfangsanlageelemente 4 für das Werkstück aufweist. Die beiden anderen Aufnahmeschuhe 2 besitzen jeweils eine in radialer Richtung verstellbare Andrückrolle 5. Diese Andrückrollen 5 rollen am Umfang des Werkstückes 1 ab. Zumindest eine dieser Andrückrollen 5 ist angetrieben. Die Anordnung ist nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung so getroffen, daß die Auflagerrollen 3 gegenüber dem feststehenden Umfangsanlageelement 4 um eine in bezug auf die ra diale Richtung des Werkstückes 1 leicht schräge Achse rotieren. Das ist aus Maßstabsgründen und wegen der perspektivischen Darstellung in der Zeichnung nicht erkennbar. Die Schrägstellung ist so verwirk licht, daß dadurch über Reibungsschluß das Werkstück 1 gegen das feste Umfangsanlageelement 4 gedrückt wird und mit verhältnis mäßig geringen Spannkräften gearbeitet werden kann. Die Anordnung ist im Ausführungsbeispiel fernerhin so getroffen, daß die Andrück rollen 5 um eine in bezug auf die Rotationsachse des Werkstückes 1 leicht schiefstehende Achse rotieren. Hier ist die Schiefstellung so verwirklicht, daß über Reibungsschluß das Werkstück 1 auf die Auflagerrollen 3 gedrückt wird. Aus Maßstabsgründen erkennt man auch diese Schrägstellung in der Zeichnung nicht.

lm Ausführungsbeispiel liegen das feststehende Umfangsanlageelement 4 sowie die Andrückrollen 5 am Außenumfang des Werkstückes 1 an. Die Verhältnisse ändern sich im Prinzip nicht, wenn das feststehende Umfangsanlageelement 4 sowie die Andrückrollen 5 am Innenumfang eines Werkstückes anliegen würden. Das feststehende Umfangsanlage element 4 besitzt zwei mit Abstand voneinander angeordnete Anlage rollen. Insofern bedarf dieser Aufnahmeschuh 2 keinerlei Veränderung, wenn es sich um die Bearbeitung von Werkstücken 1 unterschiedlichen Durchmessers handelt. Die dann erforderliche radiale Verstellung der Andrückrollen 5 kann leicht mit modernen Antriebs- und Steue rungsmitteln verwirklicht werden. Zumindest einer der Aufnahmeschuhe 2 könnte zum Zwecke der Beschickung bzw. Entleerung der Werkstück aufnahme abklappbar sein.

Die Andrückkraft des Werkstückes 1 gegen die Umfangsanlageelemente 4 wird durch die Andrückrollen 5 aufgebracht. Sie kann durch Schief stellung der Achsen der Auflagerrollen 3 unterstützt werden.

Claims

1. Werkstückaufnahme in einer Schleifmaschine für ringförmige Werk stücke, insbesondere in einer Feinschleifmaschine, die bei der Schleif bearbeitung um ihre Achse rotierend angetrieben sind, - mit
drei Aufnahmeschuhen, die um den Umfang des zu bearbeiten den Werkstückes verteilt sind,
wobei das Werkstück von den Aufnahmeschuhen in radialer Richtung spannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeschuhe (2) jeweils eine Auflagerrolle (3) für das Werk stück (1) aufweisen, deren Auflagerrollenachse zur Rotationsachse des Werkstückes (1) hinweist,
daß einer der Aufnahmeschuhe (2) mit einem festen Umfangs anlageelement (4) für das Werkstück (1) ausgerüstet ist,
und daß die beiden anderen Aufnahmeschuhe (2) jeweils zumindest eine in radialer Richtung verstellbare Andrückrolle (5) aufweisen, die am Umfang des Werkstückes (1) abrollen und von denen zumindest eine angetrieben ist.

2. Werkstückaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerrollen (3) gegenüber dem festen Umfangsanlageele ment (4) um eine in bezug auf die radiale Richtung des Werkstückes (1) leicht schräge Achse rotieren und daß das Werkstück (1) dadurch gegen das feste Umfangsanlageelement (4) gedrückt ist.

3. Werkstückaufnahme nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrollen (5) um eine in bezug auf die Rotationsachse des Werkstückes (1) leicht schiefstehende Achse rotieren und daß dadurch das Werkstück (1) auf die Auflagerrollen (3) gedrückt ist.

4. Werkstückaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Umfangsanlageelement (4) sowie die Andrückrollen (5) am Außenumfang des Werkstückes (1) anliegen.

5. Werkstückaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Umfangsanlageelement (4) sowie die Andrückrollen (5) am Innenumfang des Werkstückes (1) anliegen.

6. Werkstückaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Umfangsanlageelement (4) zwei mit Abstand voneinander angeordnete Anlagerollen aufweist.

7. Werkstückaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Umfangsanlageelement als Gleit schuh ausgebildet ist.

8. Werkstückaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Andrückrollen (5) zum Zwek ke des Werkstückwechsels abklappbar ist.