DE10100870C1

DE10100870C1 - Verfahren zum Betreiben einer Spitzenlos-Schleifmaschine sowie Spitzenlos-Schleifmaschine zum Durchführen des Verfahrens

Info

Publication number: DE10100870C1
Application number: DE2001100870
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Klopmeier
Original assignee: SMS Eumuco GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2002-06-20
Anticipated expiration: 2021-01-12
Also published as: WO2002055260A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Spitzenlos-Schleifmaschine zum Durchgangsschleifen von länglichen Werkstücken wie Stäben und Rohren, umfassend eine Schleifeinheit mit zumindest einer gegen das durchgeförderte, im Maschinengehäuse von Rollen bzw. Vorschubscheiben und/oder Linealen bzw. Leisten gestützten Werkstück anstellbaren, angetriebenen Schleifscheibe und eine der Schleifscheibe zugeordnete Abrichteinheit, wird während des Schleifens die Schleifscheibe gegen eine ortsfeste Abrichteinheit zugestellt und permanent zwangsweise abgerichtet. Der Schleifscheibe einer Spitzenlos-Schleifmaschine liegt hierzu in Zustellrichtung eine zumindest während des Schleifbetriebes dauerhaft ortsfeste Abrichteinheit gegenüber.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Spitzenlos-Schleifma schine sowie eine Spitzenlos-Schleifmaschine zum Durchgangsschleifen von länglichen Werkstücken wie Stäben und Rohren, umfassend eine Schleifeinheit mit zumindest einer gegen das durchgeförderte, im Maschinengehäuse von Rollen bzw. Vorschubscheiben und/oder Linealen oder Leisten gestützten Werkstück an stellbaren, angetriebenen Schleifscheibe und eine der Schleifscheibe zugeordnete Abrichteinheit.

Die zum spitzenlosen Durchgangsschleifen in der Hauptsache gebräuchlichen Maschinenanordnungen (vgl. z. B. DE 296 11 638 U1, DE 33 08 586 C2) basieren zum einen auf Vorschubgetriebe und gegenüberliegenden Schleifscheiben bzw. auf einer Schleifscheibe mit Stabführung und Vorschubantrieb über eine Regel scheibe. In jedem Fall ändert sich der Schleifspalt und die "Schärfe" der Schleif maschine mit der Bearbeitungszeit durch Verschleiß der Schleifscheibe, d. h. Geometrie (Durchmesser) und Eingriffsbedingungen (Oberfläche) ändern sich mit der Bearbeitungszeit. Der Prozeß muß dauernd überwacht und korrigiert werden. Das Pendeln zwischen den Eingriffsgrenzen und die Meß- und Regelabweichun gen verschlechtern die Prozeßsicherheit.

Beim spitzenlosen Rundschleifen tritt weiterhin das Problem auf, daß durch die verhältnismäßig großen Schnittkräfte zwischen Schleifscheibe und Werkstück das Maschinengestell elastisch verformt wird. Um die erforderliche Maßgenauigkeit zu erreichen, wird daher nach Beendigung der Zustellbewegung der Schleifscheibe der Schleifvorgang noch so lange fortgesetzt, bis sich die Maschine entspannt hat und die Schnittkräfte weitgehend abgebaut sind. Dieser auch unter dem Begriff "Ausfeuern" bekannte Vorgang verlängert die Bearbeitungszeit erheblich, da sich mit abnehmender Schnittkraft der Materialabtrag verringert.

Durch die DE 40 02 632 C2 ist es daher bekannt geworden, beim Betrieb einer Spitzenlos-Rundschleifmaschine die Zustellbewegung in zwei oder mehr Zustell stufen mit unterschiedlicher Zustellgeschwindigkeit zu unterteilen und zwischen den Zustellstufen Pausen vorzusehen, in denen die Zustellung ruht oder eine ne gative Zustellung erfolgt. Hierbei wird die Zustellbewegung in der ersten und/oder weiteren Stufe bzw. Stufen, mit Ausnahme der letzten Stufe, um das Maß der ela stischen Verformung der Rundschleifmaschine und/oder des Werkstückes vergrö ßert. Außerdem wird während zumindest eines Teils der Zustellung ein Abricht vorgang ausgeführt. Die Schleifscheibe wird zu diesem Zweck in einer Zustellstufe bis zu einem bestimmten Punkt zurückgesetzt und dabei gleichzeitig abgerichtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Spitzenlos-Schleifmaschine und eine Spitzenlos-Schleifmaschine zu schaffen, die mit einfachen Mitteln während der gesamten Standzeit der Schleifscheibe kon stante Schnittbedingungen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß während des Schleifens die Schleifscheibe gegen eine ortsfeste Abrichteinheit zugestellt und permanent zwangsweise abgerichtet wird. Beim kontinuierlichen Zustellen der Schleifscheibe findet somit vor jedem Schneidenkontakt ein Abrichten statt, wobei der Berührpunkt von Scheibe und Werkstück ortsfest bleibt. Zum Abrichten geht keinerlei Zeit verloren, und insbesondere ist auch kein Zurücksetzen während der Zustellung erforderlich. Die erzielten konstanten Schnittbedingungen unterstützen die Gleichhaltung von Durchmesser, Oberflächenbeschaffenheit und der dynamischen Eigenschaften. Die ortsfeste Abrichteinheit, vorzugsweise eine Abrichtrolle, schafft die Voraussetzung für festliegende, unveränderliche Betriebsgrößen. Die einzige Bedingung ist, daß die (konstante) Zustellung der Schleifscheibe geringfü gig größer gewählt ist als der Verschleiß der Scheibe allein durch den Bearbei tungsprozeß.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß zur Einstellung auf den Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes die Schleifscheibe und die Ab richteinheit gemeinsam zugestellt werden und im Schleifbetrieb allein die Schleif scheibe gegen das Werkstück und die Abrichteinheit zugestellt wird. Der Vorschub für die somit präzise Durchmessereinstellung läßt sich von einem Antrieb über ein geeignetes Getriebe mit konstantem Übersetzungsverhältnis ableiten. Eine Alter native besteht darin, zwei getrennte Antriebe in Lageregelung über einen geeig neten Rechenalgorithmus zu verbinden oder diese Abhängigkeit durch ein Kop pelgetriebe zu verwirklichen. Das während des Schleifbetriebes alleinige Zustellen der Schleifscheibe ermöglicht es die Lage der Arbeitsebene unabhängig von der Zustellgenauigkeit konstant zu halten.

Bei einer Spitzenlos-Schleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens ist erfin dungsgemäß vorgesehen, daß der Schleifscheibe in Zustellrichtung eine zumin dest während des Schleifenbetriebes dauerhaft ortsfeste Abrichteinheit gegen überliegt. Diese während der Dauer des Schleifbetriebes ortsfeste Anordnung der Abrichteinheit schafft aufgrund der damit erreichten, exakt vorherbestimmbaren Zuordnung die angestrebten konstanten Schnittbedingungen. Dies unabhängig davon, ob die Schleifscheibe kontinuierlich oder in Intervallen, aber stets so zuge stellt wird, daß der effektive Zustellbetrag etwas größer ist als der Verschleiß der Schleifscheibe. Das bei jeder Art von Zustellung erfindungsgemäß unabhängig damit einhergehende zwangsweise Abrichten führt wegen des unveränderlichen Berührungspunktes von Scheibe und Werkstück zu einem konstanten Durchmes ser und konstanten Schnittbedingungen.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist einer als Topfscheibe aus gebildeten Schleifscheibe die Abrichteinheit mit Wirkeingriff an jeweils der vom Berührpunkt von Schleifscheibe und Werkstück entfernten, inaktiven Schleifschei ben-Stirnfläche zugeordnet. Die Schleifscheibe bzw. der Abtrag am Werkstück und die Abrichteinheit befinden sich stets in der gleichen Arbeitslage. Hierbei liegt es im Rahmen der Möglichkeiten, zur Variation der Eingreifbedingungen die Schleifscheibenachse schräg zu stellen bzw. senkrecht zur Werkstückachse zu verschieben, wie zum Einstellen unterschiedlicher Schleifspaltgeometrien, z. B. zum Schruppen oder zum Schruppen/Schlichten mit ausgeprägter Ausfeuerzone. Die Anpassung der Schfeifspaltgeometrie durch Lageänderung der Schleifscheibe ist ein wichtiger Effekt der gewählten Anordnung der Abrichteinheit und ermöglicht es, nahezu ideale Schleifgeometrien für den Schrupp- und Schlichtbetrieb einzu stellen sowie während der Bearbeitung konstant zu halten.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen sehr sche matisch dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 als Einzelheit einer als solche hinlänglich bekannten Spitzenlos- Schleifmaschine eine prinzipielle Anordnung von Schleifscheibe, Abrichtvor richtung und Werkstück mit Führung; und

Fig. 2 eine der Darstellung gemäß Fig. 1 entsprechende Prinzip-Anordnung mit demgegenüber einen Verschleiß aufweisenden Schleifscheibe.

In einem Maschinengehäuse einer nicht dargestellten Spitzenlos-Schleifmaschine ist zum Bearbeiten eines durchgeförderten Werkstückes bzw. Stabes 1 in einem geeigneten Support eine in Zustellrichtung 2 zustellbare, als Topfscheibe ausge führte Schleifscheibe 3 angeordnet. Die das Werkstück 1 unterhalb der Arbeitsebene aufnehmenden Führungen bestehen aus Führungsscheiben 4 und einem Lineal 5. Die gemäß Fig. 1 neue, unverbrauchte Schleifscheibe 3 bewirkt mit ihrer aktiven Stirnfläche 6 am Berührpunkt 7 mit dem Werkstück 1 den Abtrag. Der jeweils inaktiven, d. h. momentan vom Werkstück 1 entfernten Schleif scheiben-Stirnfläche 8 ist eine während des Schleifbetriebes ortsfest eingestellte Abrichteinheit 9 in Form einer Abrichtrolle zugeordnet.

Die Betriebsposition gemäß Fig. 2 zeigt die Schleifscheibe 3 mit gegenüber der Ausgangsposition (vgl. Fig. 1) schon erheblichem Verschleiß. Die Schleifscheibe 3 wurde zuvor entsprechend diesem Verschleiß in Zustellrichtung 2 gegen das Werkstück 1 und die ortsfeste Abrichteinheit 9 zugestellt und einhergehend mit dem jeweiligen Zustellweg zwangsweise permanent und somit in einem kontinu ierlichen Arbeitsgang abgerichtet. Die Lage der Arbeitsebene bleibt hierbei kon stant.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben einer Spitzenlos-Schleifmaschine zum Durch gangsschleifen von länglichen Werkstücken wie Stäben und Rohren, um fassend eine Schleifeinheit mit zumindest einer gegen das durchgeförderte, im Maschinengehäuse von Rollen, Vorschubscheiben und/oder Linealen oder Leisten gestützten Werkstück anstellbaren, angetriebenen Schleif scheibe und eine der Schleifscheibe zugeordnete Abrichteinheit, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schleifens die Schleifscheibe (3) gegen eine ortsfeste Ab richteinheit (9) zugestellt und permanent zwangsweise abgerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung auf den Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstüc kes (1) die Schleifscheibe (3) und die Abrichteinheit (9) gemeinsam zuge stellt werden und im Schleifbetrieb die Schleifscheibe (3) gegen das Werk stück (1) und die Abrichteinheit (9) zugestellt wird.

3. Spitzenlos-Schleifmaschine zum Durchgangsschleifen von länglichen Werkstücken wie Stäben und Rohren, umfassend eine Schleifeinheit mit zumindest einer gegen das durchgeförderte, im Maschinengehäuse von Rolle, Vorschubscheiben und/oder Linealen oder Leisten gestützten Werk stück anstellbaren, angetriebenen Schleifscheibe und eine der Schleif scheibe zugeordnete Abrichteinheit, zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifscheibe (3) in Zustellrichtung (2) eine zumindest während des Schleifbetriebes dauerhaft ortsfeste Abrichteinheit (9) gegenüberliegt und die Abrichteinheit (9) während des Schleifens permanent in Eingriff mit der Schleifscheibe (3) steht.

4. Schleifmaschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine als Topfscheibe ausgebildete Schleifscheibe (3), der die Abrichteinheit (9) mit Wirkeingriff an jeweils der vom Berührpunkt (7) von Schleifscheibe (3) und Werkstück (1) entfernten, inaktiven Schleifscheiben-Stirnfläche (8) zugeordnet ist.