Einrichtung zur Radialzustellung des Schleifkopfes einer Werkzeug-Scharfschleifmaschine Das Scharfschleifen von Werkzeugen, bei denen die Schleifnuten nicht frei auslaufen, sondern in den anschliessenden Schaftdurchmesser hineinragen, er fordert bei den üblichen Werkzeug-Scharfschleifma- schinen das Stillsetzen des Werkzeug- oder Schleif schlittens der Maschine nach dem Fertigschleifen einer Nut, das Herausfahren der Schleifscheibe aus der- Nut,
das Auslösen des Teilvorganges zur nächsten Nut von Hand und das Wiederhereinfahren und Ingang- setzen der Maschine zum Schleifen dieser Nut. Soll diese zeitraubende Arbeitsweise in den automatischen Arbeitsablauf der Maschine einbezogen werden, dann muss die Einrichtung für die Radialzustellung des Schleifkopfes von vornherein auf diese Aufgabe ab gestimmt werden.
Eine weitere Aufgabe, die, wie unten gezeigt wird, ebenfalls in einfacher Weise mit einer Zustelleinrich tung des Schleifkopfes gelöst werden kann, die die vorstehende Forderung erfüllt, ist das wirtschaftliche Abschleifen dicker Werkstoffschichten von der Span fläche, das in Fällen extremen Verschleisses, bei Kan tenausbrüchen und dgl. erforderlich ist.
Diese Arbeit nimmt bei der üblichen Art des Scharfschleifens, bei der die Schleifscheibe bei Beginn der Arbeit sofort auf die volle Nutentiefe eingestellt und das Werkzeug mit der Spanfläche nach jedem Schleifhub tangential um einen gewissen Betrag an die Schleifscheibe zu gestellt wird, eine erhebliche Zeit in Anspruch, da die Grösse der möglichen Zustellung durch die entste hende Wärme begrenzt wird.
Eine erheblich grössere Schleifleistung und damit kürzere Schleifzeiten lassen sich ohne Gefahr örtlicher überhitzungen der Schneidzähne erreichen, wenn bei Beginn der Schleif arbeit das Werkstück sofort auf die volle abzuneh mende Spandicke zugestellt und die Schleifscheibe am Aussendurchmesser des Werkzeuges beginnend nach jedem Hub schrittweise radial bis zum Errei chen der vollen Nutentiefe vorgeschoben, also im Einstechverfahren gearbeitet wird.
Die Scheibe ent fernt dann die Werkstoffschicht in zahlreichen schmalen Streifen, deren Breite der abzunehmenden Schichtdicke entspricht.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Radial zustellung des Schleifkopfes einer Werkzeug-Scharf- schleifmaschine, die vorwiegend zum Scharfschleifen zylindrischer Fräser geeignet ist und bei welcher der Schleifkopf auf einem den Längshub in Richtung der Werkstückachse ausführenden Schleifschlitten radial verstellbar geführt ist, bedient sich eines den Schleif kopf verschiebenden Kolbens, der sich in einem als Drehzapfen ausgebildeten,
im Schleifschlitten radial und axial gelagerten und am schwenkbaren Schleif kopfträger befestigten öldruckzylinder bewegt und dessen Endstellungen durch eine als Anschlag die nende Mutter bestimmt werden, die auf einer im Inneren des Kolbens angeordneten, im Zylinderdeckel axial fixierten Spindel verstellbar ist. Diese Anord nung besitzt den Vorteil, in jeder Stellung des Schleif schlittens auf seinem Längshub den Schleifkopf durch Zuleitung von Drucköl zum Zustellzylinder radial ausfahren (ausheben) und ebenfalls an beliebiger Stelle wieder einfahren lassen zu können, wobei seine Endstellungen durch die Anschlagmutter gesichert sind.
Sie ermöglicht ausserdem durch eine schritt weise Verdrehung der die Anschlagmutter tragenden Spindel die schrittweise radiale Zustellung der Schleif scheibe beim Einstechschleifen. Die Möglichkeit, die Schleifscheibe nicht nur an jeder beliebigen Stelle der Schleifnut, sondern auch an den Hubenden des Schleifschlittens radial ausfahren zu können, erleich tert den Werkstückwechsel und erhöht die Sicherheit der Maschinenbedienung. Ein Ausführungsbeispiel einer Zustelleinrichtung nach der Erfindung ist nach stehend anhand der Zeichnung näher beschrieben.
In. der Zeichnung ist: Fig. 1 eine Ansicht einer Werkzeug-Scharfschleif- maschine mit einer Einrichtung zur Radialzustellung des Schleifkopfes nach der Erfindung; Fig.2 eine Draufsicht der Maschine mit abge nommenem Deckel in teilweisem Schnitt entlang der Linie<I>AA</I> in Fig. 1;
Fig.3 ein teilweiser Querschnitt der Maschine entlang der Linie CC in Fig. 2, Schleifkopf-Zustell- zylinder nicht geschnitten; Fig. 4 ein Längsschnitt durch den Zustellzylinder des Schleifkopfes entlang der Linie CC in Fig. 2; Fig. 5 eine Rückansicht der Maschine mit teil weise fortgelassenem Deckel; Fig. 6 Schema des Einwegschleifens.
Bei der Werkzeug-Scharfschleifmaschine, Fig. 1 bis 3, wird das zu schleifende Werkzeug 1 auf einem Dorn am Spindelstock 2 mit der Werkstückspindel 2a ortsfest aufgenommen und am Reitstock 3 abge stützt.
Es führt nur im Zwanglauf mit dem Längshub des Schleifschlittens 4 mit der Schleifscheibe 5 eine Drehung von solcher Grösse um seine Achse aus, dass die Schleifscheibe der Spannuten-Schraubenlinie des zu schleifenden Werkzeuges folgt.
Der Schleif- schlitten 4 ist auf einem oberhalb und von der Be dienungsseite der Maschine aus gesehen hinter dem Werkstück von der linken zur rechten Seitenwand des Maschinenbettes 6 verlaufenden Führungszylin der 7 hängend geführt und wird durch einen parallel zu diesem liegenden hydraulischen Hubzylinder 8 an getrieben.
Dieser gleitet auf einer zweiteiligen Kol benstange, deren beide Hälften 9 und 10 mit ihren äusseren Enden in den Seitenwänden des Bettes ver- ankert und mit ihren zur Mitte gerichteten Enden an einem Kolben 11 fest verbunden sind. Durch wech selweise Verbindung der Zylinderräume rechts und links vom Kolben mit der Druck- bzw.
Ablaufleitung des hydraulischen Systems der Maschine über nicht dargestellte Leitungen wird der Zylinder und damit der Schleifschlitten, mit dem er verbunden ist, in hin- und hergehende Bewegung versetzt. Der Schleifschlit ten wird durch eine an seiner Unterseite ange schraubte Schiene 12, die zwischen zwei Rollen 13 läuft, welche an einem mit dem Maschinenbett ver schraubten Lagerbock gelagert sind, an der Drehung um die Achse seines Führungszylinders gehindert.
Die Schiene 12 ist unten mit einer Verzahnung 14 versehen, in die ein Zahnrad 15 eingreift. In das Zahnrad 15 greift ein Zahnrad 16 ein, das auf einer quer durch das Maschinenbett laufenden Welle 17 befestigt ist. Bei der Längshubbewegung des Schleif schlittens wird die Welle 17 durch die Zahnstange und die Räder in Drehung versetzt. Sie treibt über einen nicht dargestellten Getriebezug, der u. a.
eine Wendekupplung und eine Spielausgleichseinrichtung enthält, schliesslich die Wechselräder 18 am Spindel stock 2 an, deren letztes in das Rad 20 auf der Werk stückspindel selbst eingreift und damit diese im Zwanglauf mit dem Längshub des Schleifschlittens 4 sich hin- und herdrehend antreibt. Durch die Wech selräder 18 wird das für die relative Verschraubung der Schleifscheibe in der Spannut des Werkzeuges er forderliche, von dessen Steigungshöhe abhängige übersetzungsverhältnis eingestellt.
Die Teilungsschal tung der Werkstückspindel von Spannut zu Spannut wird durch ein nicht dargestelltes Teilungsschaltge triebe mit einer Teilscheibe, hydraulisch gesteuerten Schaltklinken und einem öhnotor bewirkt. Die Schleifspindel 21 (Fig.3) ist in einem auf zwei Führungsstangen 22 und 23 quer zur Maschi nenachse verstellbaren Schlitten 24, dem sogenannten Schleifkopf, gelagert. Sie wird durch einen Ölmotor 25 an ihrem unteren Ende mit stufenlos verstellbarer Drehzahl angetrieben.
Die Führungsstangen 22 und 23 sind an einem Tragkörper 26 befestigt, der um eine zur Maschinenachse senkrechte Achse 27 zur Einschwenkung der Schleifscheibe auf den Steigungs winkel der Spannuten gedreht und in der Arbeitsstel lung hydraulisch festgeklemmt werden kann. Die Drehung wird durch einen kleinen Motor 28 (Fig. 5) über einen nicht dargestellten Schneckentrieb be wirkt.
Die radiale Zustellung des Schleifkopfes mit der Schleifscheibe auf die Tiefe der Spannuten wird von einem an ihm befestigten Kolben 29 angetrieben, der sich in einem Zylinder 30 verschiebt. Der Zylinder 30 ist radial und axial im Schleifschlitten gelagert und mit dem schwenkbaren Tragkörper 26 des Schleif kopfes fest verbunden, für den er als Drehzapfen dient. Durch Bohrungen 31 und 32 können über nicht dargestellte Leitungen die Zylinderräume vor und hinter dem Kolben mit der Druck- und Rück laufleitung des hydraulischen Systems der Maschine verbunden werden, so dass der Kolben den Schleif kopf auf das Werkstück zu oder von ihm fort bewegt.
Im Inneren des Zylinders ist auf einer in seinem Dek- kel gelagerten Spindel 33 eine Mutter 34 axial ver schiebbar. Die Mutter wird durch eine Passfeder 35, die in einer Nut 36 in der Bohrung des Kolbens 29 gleitet, gegen Verdrehen gesichert. Die Spindel 33 wird durch einen Schneckentrieb, von dem in Fig. 4 nur das Rad 33a zu sehen ist, zur Verstellung der Mutter angetrieben. Die nicht sichtbare Schnecke des Schneckentriebes wird durch einen Drehfeldmagne- ten 37 angetrieben, der über Druckknöpfe geschaltet werden kann.
Um ein stirnseitiges Anlaufen und Festklemmen der Mutter im Kolben bei Erreichung ihrer rechten und linken Endlage zu verhindern, sind in die Spindel 33 Anschlagstifte 38 und 39 eingesetzt, die sich vor dem Erreichen der Grenzlagen durch die Mutter an Gegenanschläge 40 und 41 radial anlegen.
Das linke Ende der Spindel 33 trägt eine aus wechselbare Rastenscheibe 42, in welche eine Schalt klinke 43 (Fig. 5) eingreift. Diese Schaltklinke kann kurzzeitig durch einen Schaltmagneten 44 angehoben werden und fällt anschliessend unter der Wirkung einer Feder 45 sofort wieder in die nächste Rast der Rastenscheibe 42 ein. Der Schaltmagnet selbst wird durch nicht dargestellte, von Anschlägen des Schleif schlittens betätigte Endschalter geschaltet.
Die Zustelleinrichtung arbeitet in folgender Weise: Durch die Stellung der als Anschlag wirkenden Mutter 34 auf der Spindel 33 werden die Endstellun- gen des Kolbens 29 im Zylinder 30 und damit die radialen Endstellungen des Schleifkopfes mit der Schleifscheibe bestimmt.
Bei einem Werkzeug, das in üblicher Weise also mit sofort auf volle Spantiefe ein gefahrener Schleifscheibe und tangentialer Zustellung geschliffen werden soll, wird die Anschlagmutter 34 bei Beginn der Arbeit so eingestellt, dass die Schleif scheibe bei hereingefahrenem Schleifkopf - Zylinder raum links vom Kolben 29 unter Druck - gerade auf voller Nutentiefe steht. In dieser Stellung bleibt die Mutter während des ganzen Schleifvorganges stehen. Nach Beendigung des Schleifens wird durch Zufüh rung von Drucköl zum rechten Zylinderraum der Schleifkopf radial ausgefahren, so dass der Werk stückwechsel ohne jede Behinderung durch die Schleifscheibe vorgenommen werden kann.
Auch zu jedem anderen Zeitpunkt und an beliebiger Stelle des Schleifschlittenweges kann der Schleifschlitten her aus- und wieder hereingefahren werden. Muss z. B. ein Schaftfräser scharfgeschliffen werden, dessen Spannuten an einer oder an beiden Seiten in den an- schliessenden Schaft hineinragen, so dass die Schleif scheibe nicht seitlich herausfahren kann, dann kann durch Anschläge gesteuert der Schleifkopf an dem durch die Länge des möglichen Schleifweges be stimmten Hubende radial ausgefahren,
der Rückhub und die Teilungsschaltung mit ausgefahrener Schleif scheibe vollzogen und am Anfang des Schleifweges der Schleifkopf wieder eingefahren werden, eine Ar beitsweise, die als Einwegschleifen bezeichnet wird. (Fig. 6).
Muss bei einem stark verschlissenen Werkzeug eine dicke Werkstoffschicht von der Spanfläche her untergeschliffen werden, dann wird die Anschlagmut ter 34 bei Beginn der Arbeit so eingestellt, dass die Schleifscheibe in der hereingefahrenen Stellung das Werkstück eben aussen berührt. Nach Aufsetzen ei ner Rastenscheibe 42, die die gewünschte Zustelldre hung der Spindel 33 ergibt, wird der Drehfeldmagnet 37 ständig unter Spannung gesetzt, so dass er jeweils nach Freigabe der Rastenscheibe durch die vom Schaltmagneten 44 gelüftete Schaltklinke 43 diese je weils um eine Rast weiterschaltet, bis die Tiefe der Spannut erreicht ist.