DE8425377U1 - Schleifmaschine zum meßgesteuerten Gewindeschleifen - Google Patents

Schleifmaschine zum meßgesteuerten Gewindeschleifen

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Description

SCHAUDT-Gewinde schleifen-NC-MeGkopf-I
Schaudt-Akte 27 - Stuttgart, den h. März 1986
Schleifmaschine zum meßgesteuerten Gewindeschleifen
Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum meßgesteuerten Gewindeschleifen mit einem Uerkstückspindelstock und einem Reitstock, zwischen denen das Werkstück eingespannt ist und die mit dem Werkstück auf einem gemeinsamen Schlitten in Richtung der Werkstucklängsachse verfahrbar sind, sowie mit einem schwenkbaren, ein Schleifwerkzeug aufnehmenden Schleifspindelstock.
Moderne, automatisch arbeitende Gewindeschleifmaschinen sollen bei möglichst kurzen Schleifzeiten Gewinde mit hoher Genauigkeit und einem hohen Grad von Reproduzierbarkeit erzeugen. Dabei ist es besonders wesentlich, daß sie eine flexible Fertigung gestatten, d. h. auf einer Maschine die unterschiedlichsten Gewindearten in allen Gewindegrößen herstellbar sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine zum meßgesteuerten Gewindeschleifen zu schaffen, die diesen Forderungen gerecht wird.
Eine Schleifmaschine zum meßgesteuerten Gewindeschleifen besteht gemäß der Erfindung darin, daß ihr Schleifwerkzeug aus einer Schleifscheibe besteht, die ein Profil zum Schleifen des Außendurchmessers und ein Profil zum Schleifen des Gewindes des Werkstückes aufweist, daß ein Meßkopf zur Inprozeßmessung des Außendurchmessers vorhanden ist und daß zur Aufrechterhaltung der exakten Profilierung der Schleifscheibe während des ganzen Schleifprozesses die Schleifscheibe aus verschleißfestem Material besteht oder an der Schleifmaschine eine Abrichteinrichtung zum kontinuierlichen Abrichten angeordnet ist.
SCHAUDT-Gewinde schleifen-NC-Meßkopf-I Schaudt-Akte 27 - Stuttgart, den 4. März 1986
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung liegen die Profile der Schleifscheibe nebeneinander, wobei das Profil zum Schleifen des Außendurchmessers dem Gewindeprofil in Werkstückvorschubrichtung vor- oder nachgeordnet ist.
Hierbei besteht gemäß der Erfindung das Schleifscheibenprofil zum Schleifen des Außendurchmessers aus einer Schruppschräge und einem zylindrischen Teil.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform des Schleif-Werkzeuges besteht darin, daß das Schleifwerkzeug aus ne beneinander angeordneten Einzelschleifscheiben besteht, wobei die eine mit dem Profil zum Schleifen des Außendurchmessers und die andere mit dem Gewindeprofil versehen ist.
Erfindungsgemäß weist der Meßkopf einen unteren Meßbacken und einen oberen Meßtaster auf.
Der untere Meßbacken gewährleistet eine sichere Anlage zum Außendurchmessermessen bei nahezu allen Gewindeabmessungen und Gewindeprofilen.
Der obere ^eßtaster dient neben der Durchmessermessung auch zur Ausmittlungsmessung beim Schleifen bereits vorgeschnittenen Gewindes und ist erfindungsgemäß seitliche Auslenkungen erfassend, insbesondere schwenkbar ausgebildet.
Die Erfindung gewährleistet eine flexible Fertigung, d. h. es können Gewinde der unterschiedlichsten Art und Größe, Rechts- und Linksgewinde, ein- und mehrgängige Gewinde, unterschiedliche Gewindesteigungen und unterschiedliche Profilformen meßgesteuert erzeugt werden.
Die früher dem Gewindeschleifen notwendigerweise vorgelagerte
SCHAUDT-Gewinde schleifen-NC-Meßkopf-I
Schaudt-Akte 27 - Stuttgart, den 4. März 1986
Sch leifoperation des AuQendurchmesserschleifens über die gesamte Gewindelänge entfällt nunmehr durch die erfindungsgemäGe Vereinigung von AuQendurchmesserschleifen und Gewindeprofilschleifen zu einer Schleifoperation, was sich positiv auf die Schleifzeit auswirkt.
Unterschiedliche, auf das jeweilige Gewindeprofil abgestimmte Meßtaster, wie sie bei bisherigen Gewindeschleifverfahren noch notwendig waren, sind nicht mehr erforderlich, so daß auch diesbezügliche Umrüstarbeiten und -zeiten vermieden werden.
(ο + 7
Stw.: SCHAUDT-Gewinde schleifen-NC-MeOkopf-I Schaudt-Akte 27 - Stuttgart, den 23. August 1984
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 die perspektivische Ansicht einer Gewinde-Schleifmaschine,
Figur 2 das Schleifen eines Spitzgewindes in der Vorderansicht mit sichtbarer Meßkopfanordnung,
Figur 3 das Schleifen eines Spitzgewindes
gemäß Figur 2 in Draufsicht mit sichtbarer Schleifscheibe in Kompaktausführung,
Figur 4 ein aus zwei Einzelschleifscheiben für
das Außendurchmesserschleifen und für das Gewindeprofilschleifen bestehendes Schleifwerkzeug,
Figur 5 die Ausmittlungsmessung für den Schleifprozeß eines vorgeschnittenen Gewindeprofils für eine Kugelgewindespindel,
Figur 6 und 7 den Figuren 2 und 3 entsprechende Ansichten, bezogen auf ein Kugelgewindeprofil.
Sta : SCHAUDT-Gewinde schleifen-NC-Meßkopf-I Schaudt-Akte 27 - Stuttgart, den 23. August 1984
In Figur 1 ist der Aufbau einer Gewindeschleifmaschine dargestellt.
Diese besteht aus einem Maschinenbett 1 mit einer Führung 2 für einen Schlitten 3 mit einem Tisch 4, auf dem ein Werkstückspindelstock 6 fest und ein Reitstock 7 zur
Anpassung an die Werkstücklänge verschiebbar angeordnet
sind. Ein Werkstück 8 ist einerseits in einem angetriebenen umlaufenden Spannfutter 9 des Werkstückspindelstockes 6 und andererseits in seiner Zentrierbohrung mittels der Reitstockpinole 11 eingespannt. Bei sehr langen Werk stücken 8 sind diese durch einen oder mehrere Setz stöcke 12 zusätzlich abgestützt. Einer für das Gewindeschleifen entsprechend profilierten Schleifscheibe 13 ist eine Abrichteinrichtung 14 zugeordnet. Außerdem ist ein Meßkopf 16 vorhanden, der mit seinen Meßtastern 17, 18 an das Werkstück 8 herangeführt werden kann, in Figur 1 aber im abgeschwenkten Zustand gezeigt ist. Das Verschwenken des Meßkopfes 16 erfolgt mittels eines in der Zeichnung nicht ersichtlichen Hebelparallelogramms um die Achsen 19, 21.
Bislang war es üblich, daß dem eigentlichen Gewindeschleifen ein Schleifen des Außendurchmessers des Werkstückes über die gesamte spätere Gewindelänge vorausging.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt nun das Schleifen des Außendurchmessers und des Gewindeprofils gleichzeitig in einem gemeinsamen Schleifdurchgang, wobei der Außendurchmesser ständig gemessen und die exakte , dem zu schleifenden Gewinde entsprechende Profi lierung des Schleifwerkzeuges über den ganzen Schleif prozeß aufrechterhalten werden.
Stw.: SCHAUDT-Gewinde schleifen-NC-HeQkopf-I Scbaudt-Akte 27 - Stuttgart, den 23. August 1984
Hierzu ist bei einer Schleifmaschine der in Figur 1 gezeigten Art die Schleifscheibe 13 so ausgebildet, daß sie für das Außendurchmesserschleifen und das Gewindeprofilschleifen entsprechend profilierte Abschnitte 13a, 13b aufweist, die in einer kompakten Schleifscheibe 13 inte griert (Figur 3 und 7) oder als auf einer gemeinsamen Achse nebeneinander angeordnete einzelne Schleifscheiben 13', 13" (Figur 4) ausgeführt sein können. Dabei besteht der für das Schleifen des Außendurchmessers erforderliche Profilabschnitt 13a, der bei getrennten Schleifscheiben (Figur 4) der Scheibe 13' entspricht, aus einer Schruppschräge 22 und einem zylindrischen Teil 23.
Eine derart ausgebildete Schleifscheibe 13 bzw. 13', 13" ermöglicht ein gleichzeitiges Schleifen des Außendurchmessers 24 und des Gewindeprofils 26 des Werkstückes 8, so daß die bisher dem Gewindeprofilschleifen vorgelagerte Schleifoperation des Außendurchmesserschleifens entfällt.
Wesentlich ist dabei jedoch, daß eine ständige Außendurchmessermessung (Inprozeßmessung) vorgenommen wird, und daß die Profilierung der Schleifscheibe 13 bzw. 13', 13" während des gesamten Schleifprozesses erhalten bleibt.
Es ist deshalb ein Meßkopf 16 vorgesehen (Figur 1), beispielsweise ein handelsüblicher Meßkopf der Firma Marpos, dessen unterer Meßtaster 18 als Meßbacken (Figuren 2 und 6) ausgebildet ist, so daß er für die unterschiedlichsten Gewindeprofile und Gewindeabmessungen stets eine einwandfreie Anlage bietet und somit eine genaue Außendurchmessermessung zuläßt.
Stw.: SCKAUDT-Gewinde schleifen-NC-Meßkopf-I Schaudt-Akte 27 - Stuttgart, den 23. August 1984
Der obere Meßtaster 17 dient zur Längsausrichtung des Werkstückes 8, insbesondere zu der noch an anderer Stelle zu beschreibenden Ausmittluigsmessung beim Schleifen vorgeschnittener Gewindeprofile.
&«r Meßkopf 16 gibt die von seinen Meßtastern 17, 18 abgetasteten Werte zur Verrechnung in einen Rechner 27, welcher ein Signal an die Maschinensteuerung 28 abgibt (Figur 2), die in bekannter und hier nicht näher zu beschreibender Weise gegebenenfalls erforderliche Verstell- bewegungen an der Schleifmaschine zur Korrektur des Schleifprozesses bewirkt.
Das Aufrechterhalten der exakten Profilierung der Schleifscheibe 13 bzw. 13', 13" während des Schleifprozesses ist erreichbar durch ein kontinuierliches Abrichten (CD-Abrichten ) während des Schleifens oder durch eine Schleifscheibe aus verschleißarmen Werkstoff (CBN).
Die Außendurchmessermessung und die Einhaltung der Profilierung der Schleifscheibe gewährleisten somit eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit des Gewindes.
Das Schleifen eines normalen Spitzgewindes, wie es in den Figuren 2 und 3 bzw. 4 gezeigt ist, ist auf einfache Weise im sogenannten Tiefschleifverfahren möglich, wobei die Schleifscheibe 13 bzw. 13', 13" gleich auf die volle Gewindeprofiltiefe zugestellt wird und das Gewinde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Schleifdurch- » gang direkt aus dem vollen Material geschliffen wird.
35
Anders sind die Bedingungen beispielsweise beim Schleifen ·; des Gewindes für eine Kugelgewindespindel (Figur 5 bis 7),
S-1 deren Gewindegänge hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind.
iu
Stw.: SCHAUDT-Gewinde schleifen-NC-MeQkopf-I Schaudt-Akte 27 - Stuttgart, den 23. August 1984
Bei diesen wird das Gewinde vergeschnitten, z. B. auf einer Drehmaschine, gehärtet und erst dann mittels Schleifen fertig bearbeitet. Um nun den richtigen Einsatzpunkt für das Schleifwerkzeug zu finden, ist ein Ausmitteln der vor dem Schleifen auf der Drehmaschine erzeugten und durch IQ Härteverzug von der Sollsteigun§ abweichenden Gewindeflanken erforderlich.
Hierzu dient, wie bereits an anderer Stelle erwähnt, der obere MeQtaster 17 des MeQkopfes 16.
Zum Ausmitteln (Figur 5) wird der MeQtaster 17 durch
Drehen des Werkstückes 8 um seine Achse 30 mittels des Spannfutters 9 des Werkstückspindelstockes 6 (Figur 1) zuerst in die eine und dann in die andere Richtung mit den entsprechenden sich gegenüberliegenden Gewindeflanken 29 und 31 in Berührung gebracht. Der MeOtaster 17 ist um die Achse 32 schwenkbar. Beide MeOtasterberührungen worden in den Rechner 27 eingegeben, der sie verrechnet und einen Mittelwert an die Maschinensteuerung abgibt (Fig. 2), die die genaue längsaxiale Positionierung des Wsrk-
Stückes 8 zur Schleifscheibe 13 bewirkt.
Danach verläuft der Schleifprozeß gemäß dem eingangs geschilderten erfindungsgemäßen Verfahren.

Claims (6)

SCHAUDT-Gewinde sehleifen-NC-Meßkopf-I Schaudt-Akte 27 - Stuttgart, den 4. März 1986 Schutzansprüche
1. Schleifmaschine zum meßgesteuerten Gewindeschleifen mit. einem Werkstückspindelstock und einem Reitstock, zwischen denen das Werkstück eingespannt ist und die mit dem Werkstück auf einem gemeinsamen Schlitten in Richtung der Werkstücklängsachse verfahrbar sind, sowie mit einem schwenkbaren, ein Schleifwerkzeug aufnehmenden Schleifspindelstock, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifwerkzeug aus einer Schleifscheibe (13) beeteht, die ein Profil (13a) zum Schleifen des Außendurchmessers (24) und ein Profil (13b) zum Schleifen des Gewindes (26) des Werkstücks (8) aufweist, daß ein Meßkopf (16, 18) zur Inproze0mes3ung das Außendurchmessers (24) vorhanden ist und daß zur Aufrechterhaltung der exakten Profilierung der Schleifscheibe während des ganzen Schleifprozesses die Schleifscheibe aus verschleißfestem Material besteht oder an der Schleifmaschine eine Abrichteinrichtung (14) zum kontinuierlichen Abrichten angeordnet ist.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (13a, 13b) der Schleifscheibe (13) nebeneinander liegen, wobei das Profil (IJa) zum Schleifen des Außendurchmessers (24) dem Gewindeprofil (13b) in Werkstückvorschubrichtung moc- oder nachgeordnet ist.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifscheibenprofil (13a) zum Schleifen des Außendurchmessers (24) aus einer Schruppschräge (22) und einem zylindrischen Teil (23) besteht.
♦ ·,
SCHAUDT-Gewinde schleifen-NC-MeQkopf-I
Schaudt-Akte 27 - Stuttgart, den 4. März 1986
4. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifwerkzeug aus nebeneinander angeordneten Einzelschleifscheiben (13', 13") besteht, wobei die eine mit dem Profil (13a) zum Schleifen des Außendurchmessers (24) und die andere mit dem Gewindeprofil (13b) versehen ist.
5. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (16) einen unteren Meßbacken (18) und einen oberen MeGtaster (17) aufweist.
6. Schleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Meßtaster (17) zur Ausmittlungsmessung beim Schleifen bereits vorgaschnittenen Gewindes seitliche Auslenkungen erfassend, insbesondere schwenkbar ausgebildet ist.
DE8425377U 1984-07-03 1984-08-28 Schleifmaschine zum meßgesteuerten Gewindeschleifen Expired DE8425377U1 (de)

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