DE102004029502B4 - Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine - Google Patents

Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102004029502B4
DE102004029502B4 DE200410029502 DE102004029502A DE102004029502B4 DE 102004029502 B4 DE102004029502 B4 DE 102004029502B4 DE 200410029502 DE200410029502 DE 200410029502 DE 102004029502 A DE102004029502 A DE 102004029502A DE 102004029502 B4 DE102004029502 B4 DE 102004029502B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
axis
cross slide
grinding
rack
gears
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE200410029502
Other languages
English (en)
Other versions
DE102004029502A1 (de
Inventor
Georg Himmelsbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH filed Critical Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH
Priority to DE200410029502 priority Critical patent/DE102004029502B4/de
Priority to DE202004020989U priority patent/DE202004020989U1/de
Priority to PCT/EP2005/006272 priority patent/WO2005123339A2/de
Publication of DE102004029502A1 publication Critical patent/DE102004029502A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102004029502B4 publication Critical patent/DE102004029502B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/02Drives or gearings; Equipment therefor for performing a reciprocating movement of carriages or work- tables
    • B24B47/04Drives or gearings; Equipment therefor for performing a reciprocating movement of carriages or work- tables by mechanical gearing only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • B23Q5/38Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
    • B23Q5/385Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously using a gear and rack mechanism or a friction wheel co-operating with a rail
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/08Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section
    • B24B19/12Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section for grinding cams or camshafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36Single-purpose machines or devices
    • B24B5/42Single-purpose machines or devices for grinding crankshafts or crankpins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine,
– mit einem Maschinenbett (20), das eine Spann- und Antriebsvorrichtung zur rotierend angetriebenen Aufnahme eines Werkstücks sowie einen Kreuzschlitten (25) aufweist,
– mit mindestens einem auf dem Kreuzschlitten (25) angeordneten Schleifspindelstock (39) zum Rotationsantrieb mindestens einer auf dem Schleifspindelstock (39) gelagerten Schleifscheibe (40), wobei der Schleifspindelstock (39) durch den Kreuzschlitten (25) gegenüber dem Maschinenbett (20) in Richtung von zwei Vorschubachsen (X-Achse, Z-Achse) gesteuert beweglich ist, von denen die erste Vorschubachse (X-Achse) senkrecht und die zweite Vorschubachse (Z-Achse) parallel zu der Rotationsachse der Spann- und Antriebsvorrichtung verläuft,
– mit einer CNC-Steuereinrichtung zum gesteuerten Ablauf der beiden Bewegungen,
– mit einem Verschiebeantrieb zur hochgenauen Positionierung des in Richtung der zweiten Vorschubachse (Z-Achse) auf dem Maschinenbett (20) geführten Kreuzschlittens (25), und
– mit Ausbildung des Verschiebeantriebs durch den Eingriff mindestens eines Paares von schräg verzahnten Zahnrädern (31, 31A) in eine an dem Maschinenbett...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine.
  • Derartige Maschinen gehören zum Stand der Technik. Eine Prinzipdarstellung und -beschreibung findet sich beispielsweise in dem Fachbuch WITTE, H.: Werkzeugmaschinen – Grundlagen und Prinzipien in Aufbau, Funktion, Antrieb und Steuerung spangebender Werkzeugmaschinen. 8., überarbeitete Auflage. Vogel Buchverlag, 1994, Seiten 293 bis 294 anhand des Bildes 4.46. Die Spann- und Antriebsvorrichtung für das Werkstück ist dabei in der Regel auf einem hydraulisch angetriebenen Längsschlitten, dem sogenannten Schleiftisch, angeordnet. Sie besteht aus einem Werkstückspindelstock und einem Reitstock, zwischen denen das Werkstück eingespannt und zur Drehung angetrieben ist. Auf dem hinteren Teil des Maschinenbettes befindet sich mindestens ein Schleifspindelstock mit einer rotierenden Schleifscheibe. Die Verschieberichtung oder Vorschubachse des Längsschlittens oder Schleiftisches stimmt in der Regel mit der Längsachse des eingespannten Werkstückes überein und wird als Z-Achse bezeichnet. Demgegenüber muss der Schleifspindelstock zumindest in einer Vorschubachse beweglich sein, die senkrecht zu der Z-Achse verläuft und als X-Achse bezeichnet wird. In einer besonderen Ausführung ist aber auch der Schleifspindelstock zusätzlich in Richtung der Z-Achse, also parallel zu der Längsachse des eingespannten Werkstücks, verschiebbar.
  • Auch aus der US 46 25 461 ist eine Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine mit einem Maschinenbett bekannt, das eine Spann- und Antriebsvorrichtung zur rotierend angetriebenen Aufnahme eines Werkstückes sowie einen Kreuzschlitten aufweist (2 der US 46 25 461 ). Auf dem Kreuzschlitten ist ein Schleifspindelstock zum Rotationsantrieb einer auf dem Schleifspindelstock gelagerten Schleifscheibe angeordnet. Auf diese Weise ist bei dieser bekannten Schleifmaschine der Schleifspindelstock gegenüber dem Maschinenbett in Richtung von zwei Vorschubachsen gesteuert beweglich, von denen die erste Vorschubachse senkrecht und die zweite Vorschubachse parallel zu der Rotationsachse der Spann- und Antriebsvorrichtung verläuft. Diese Maschine kann numerisch gesteuert sein. Der Verschiebeantrieb zum genauen Positionieren des in Richtung der zweiten Vorschubachse auf dem Maschinenbett geführten Kreuzschlittens wird durch eine in dem Maschinenbett gelagerte Spindel gebildet, die durch einen Elektromotor mit umkehrbarer Drehrichtung angetrieben ist und in eine an dem Kreuzschlitten befindliche Mutter eingreift. Die Bauweise der Spindel ist nicht näher angegeben. Auch für die Bewegung des Schleifspindelstocks in Richtung der ersten Vorschubachse, die senkrecht zu der Rotationsachse der Spann- und Antriebsvorrichtung verläuft, ist in der US 46 25 461 ein Spindelantrieb angedeutet.
  • Die Bezeichnungen Z-Achse und X-Achse sind im Zuge der CNC-Technik üblich geworden und geben allgemein eine bestimmte Richtung im Raum an. Im Falle des Längsschleifens erfolgt mittels einer zylindrischen Schleifscheibe die Zustellung über die X-Achse und der Längsvorschub über die Z-Achse. Es können aber auch quer zur Längsachse des Werkstücks verlaufende Flächen geschliffen werden, wobei die Zustellung über die Z-Achse erfolgt. Durch numerisch gesteuertes Zusammenwirken des Vorschubs in Richtung der X-Achse und der Rotationsachse des Werkstücks, der sogenannten C-Achse, können auch unrunde Konturen mit größter Präzision geschliffen werden, was besonders beim Schleifen von Nocken- und Kurbelwellen von Bedeutung ist. Bei diesen werden einerseits die Lagersitze der Hauptwellen rundgeschliffen, andererseits die Nocken oder exzentrischen Zapfen im Wege des Unrundschleifens bearbeitet. Kurbelwellen- und Nockenwellen-Schleifmaschinen sind daher Universal-Rund- und Unrundschleifmaschinen, an die besondere Anforderungen hinsichtlich der Genauigkeit des Schleifvorganges gestellt werden.
  • Gerade bei diesen Maschinen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zwei Spindelstöcke mit gemeinsamer Z-Achse nebeneinander anzuordnen. Auf diese Weise können auch längere Werkstücke wirtschaftlich geschliffen werden, indem zwei oder mehr Schleifscheiben zu derselben Zeit an unterschiedlichen Stellen des Werkstücks unterschiedliche Schleifbearbeitungen durchführen. Hierzu müssen die beiden Spindelstöcke unabhängig voneinander gesteuert werden. Wegen der großen Bearbeitungslänge in der Z-Richtung muss auch die gegenseitige Bewegung von Werkstück und Schleifspindelstock schnell und dennoch sehr genau gesteuert werden. Das ist besonders dann der Fall, wenn quer zur Längsachse des Werkstücks verlaufende Flächen geschliffen werden, die Zustellung also in Richtung der Z-Achse erfolgt; d.h. es werden am Werkstück nicht nur Umfangs- sondern auch Planflächen auf Längenmaß geschliffen.
  • Auch aus einem weiteren Grund werden an die gesteuerte Bewegung in Richtung der Z-Achse hohe Anforderungen gestellt. Bei modernen Rund-/Unrundschleifmaschinen werden nämlich die Schleifscheiben in der Maschine abgerichtet. Wenn dabei Schleifscheiben zum Einsatz kommen, die eine profilierte Kontur haben, muss die axiale Stellung des Abrichtwerkzeuges gegenüber der Schleifscheibe sehr genau positioniert sein, damit die Kontur der Schleifscheibe unverändert erhalten bleibt. Das ist zum Beispiel bei Profilschleifscheiben wichtig, mit denen ein Übergangsradius von Wellenteilen oder Kurbelzapfen an benachbarte Wangen angeschliffen wird.
  • Mit zunehmender axialer Bearbeitungslänge der Nocken- oder Kurbelwellen wird das hochgenaue und schnelle Positionieren der Schleifspindelstöcke in der Z-Achse immer schwieriger.
  • Ein bewährtes Mittel zum Positionieren eines Schleifspindelstockes in Richtung der Z-Achse ist die Verstellspindel in der Ausführung als Kugelgewindetrieb. Hierbei wird das Transportgewinde zwischen Spindel und Mutter durch eine geschlossene Kette von Kugeln gebildet, die in Rillen der Spindel und der Mutter im ständigen Kreislauf umlaufen. Der Kugelgewindetrieb ist heute in der Mehrzahl der Maschinen im Einsatz. Seine Grenzen ergeben sich durch die zunehmende Bearbeitungslänge der modernen Schleifmaschinen in Richtung der Z-Achse.
  • Diese Maschinen erfordern ein schnelles und hochgenaues Positionieren großer Massen über große Verstellwege. Beispielsweise hat ein Kreuzschlitten mit einer Schleifspindel an einer Universalrund-/Unrundschleifmaschine eine Masse von etwa 2000 bis 4000 kg, die über eine Maschinenlänge von 1000 bis 5000 mm beschleunigt werden muss. Wird diese Beschleunigung durch eine einzige, über die gesamte Maschinenlänge reichende Spindel aufgebracht, so muss diese einen entsprechend großen Durchmesser haben. Dieser wird um so größer, je länger der Verstellweg ist. Die Spindel muss durch den Kreuzschlitten hindurchgeführt werden und schwächt dessen Querschnitt. Der Kreuzschlitten wird dadurch anfällig gegen Verwindung oder Durchbiegung. Das steht im Gegensatz zu der Forderung nach hoher Steifigkeit und höchster Präzision des Schleifvorganges. Eine Verstärkung des Kreuzschlittens ist nur innerhalb bestimmter Grenzen möglich, weil dadurch seine Masse weiter erhöht wird und seine Abmessungen größer werden. Insbesondere ist es unerwünscht, dass dadurch die Arbeitshöhe der Schleifmaschine vergrößert wird. In der Praxis hilft man sich damit, dass für Maschinen von geringerer Baulänge der Kugelgewindetrieb und der Kreuzschlitten schwächer dimensioniert werden als für Maschinen größerer Baulänge. Das steht aber der Ausbildung eines Baukastensystems und damit der ökonomischen Herstellung einer Typenreihe bei Maschinen für unterschiedliche Teilelängen und damit Maschinenlängen entgegen.
  • Ein weiterer Nachteil des Kugelgewindetriebs bei großem Verstellweg besteht darin, dass zu Wartungs- und Reparaturarbeiten ein entsprechend großer Raum neben der Maschine zum Ausbau der Spindel vorhanden sein muss.
  • Wegen dieser Nachteile und weil man, wie schon erwähnt, mit mehreren Schleifscheiben gleichzeitig und unabhängig voneinander an einem und demselben Werkstück in einer Aufspannung arbeiten möchte, sind schon Schleifmaschinen der eingangs genannten Art vorgeschlagen worden, bei denen zwei Kreuzschlitten zur Aufnahme der Schleifspindelstöcke mit je einer Kugelgewindespindel zusammenwirken. Die Spindeln sind im Abstand parallel nebeneinander angeordnet. Soll hierbei jeder Schleifspindelstock über nahezu den gesamten Verstellweg verfahren werden, so müssen beide Spindeln über nahezu die gesamte Maschinenlänge reichen und durch jeden Kreuzschlitten hindurchgeführt werden. Die Kreuzschlitten werden dadurch geschwächt. Dieser Nachteil ergibt sich gleichfalls, wenn man den Kugelgewindetrieb in der Weise ausführt, dass die Spindeln stillstehen und die Verstellmuttern in den Kreuzschlitten zur Drehung angetrieben sind. Bei Versuchen mit zwei Kreuzschlitten und einer einzigen stillstehenden Spindel, wobei die Antriebe durch je eine angetriebene Mutter in den Kreuzschlitten erfolgen, hat sich herausgestellt, dass die Schlitten sich infolge der „Federwirkung" der Spindel gegenseitig beeinflussen. Die durch den Schleifvorgang an dem ersten Schleifspindelstock entstehenden Vibrationen werden über die elastisch nachgiebige Spindel auf den zweiten Schleifspindelstock übertragen und gegebenenfalls noch verstärkt. Die stillstehende Spindel kann ja nur an ihren Enden abgestützt werden, so dass sie in ihrem mittleren Bereich biege- und schwingungsfähig ist. Die erforderliche Genauigkeit des Schleifvorganges ist dann nicht mehr gewährleistet.
  • Unabhängig von der Ausführung im Einzelnen wirkt die Spindel eines Kugelgewindetriebs ohnehin stets als Feder. Diese Eigenschaft tritt um so deutlicher hervor, je länger die Spindel ist. Der Kreuzschlitten durchläuft bei seinem Verfahren längs der Spindel Stellungen unterschiedlicher Resonanzfähigkeit der Spindel bis hin zu einer kritischen Drehzahl der Kugelrollspindel. Die lange Spindel ist somit schwingungsempfindlich, was sich in einem veränderten Schleifbild an dem fertigen Werkstück sowie in einer verringerten Standzeit der Kugelrollspindel auswirkt. Infolge der Dehnfähigkeit in Längsrichtung ist die Axialsteifigkeit der Spindel auch positions- und längenabhängig. Ferner wird die Spindel beim Beschleunigen des Kreuzschlittens auch unterschiedlich stark tordiert, je nachdem, wie schwer der Kreuzschlitten und wie lang die Spindel ist. Hinzu kommen noch Temperatureinflüsse, die sich beispielsweise über die Schmierstoffe, die innere Reibung und die Verfahrgeschwindigkeit des Kugelgewindetriebs auswirken. Die Positioniergenauigkeit des Kugelgewindetriebs ist damit last- und temperaturabhängig. Je nach der wirksamen Spindellänge kommt ein längenabhängiges Trägheitsmoment hinzu, das das Beschleunigungsverhalten zusätzlich beeinflusst.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass ein hochgenaues Positionieren des Kreuzschlittens mit dem Schleifspindelstock oder des Schleiftisches in Richtung der Z-Achse mit hohen Verfahrgeschwindigkeiten um so schwieriger wird, je länger der Verstellweg ist.
  • Bekannt sind auch elektrische Linearantriebe als eine Möglichkeit, an Werkzeugmaschinen den Spindelantrieb für eine Linearbewegung zu ersetzen. Ein Beispiel hierfür ist die Firmendruckschrift „Linearmotoren" der Firma GE Fanuc Automation Europe (Drucknummer GFTE-507A-GE 1C 08/01). Der direkte elektrische Linearantrieb arbeitet verschleißfrei und hat daher geringe Wartungskosten. Er kommt für lange und schnelle Bewegungen in Frage, wenn die zu bewegenden Massen nicht zu hoch sind. Bei kurzen Verstellwegen bietet er keine Vorteile. Ein direkter Linearantrieb für die großen zu bewegenden Massen einer Universalrund-/Unrundschleifmaschine wird zu schwer und erfordert eine hohe Antriebsleistung; dazu ergeben sich Probleme mit seiner Kühlung, die weiteren Aufwand erfordern. Bei ungenügender Kühlung stellen sich Präzisionsverluste durch Verformung von Bauteilen ein.
  • In dem aus dem Jahre 1983 stammenden und 1985 veröffentlichten Abstract der JP 60034206 A war eine Vorrichtung zum Rundschleifen vorgeschlagen worden, bei der auf dem Maschinenbett ein Tisch von Hand mittels eines Zahnstangentriebes verfahrbar ist; der Tisch trägt seinerseits einen weiteren Tisch mit einem Schleifspindelstock, wobei dieser weitere Tisch und der Schleifspindelstock auf das Werkstück zu und von ihm weg bewegt werden sollen. Der Veröffentlichung lässt sich nicht entnehmen, wie die Gesamtanordnung der bekannten Schleifvorrichtung beschaffen sein soll, weil die Beschreibung und Darstellung kurz und unvollständig ist. Ein Aufbau nach Art einer modernen Rund-/Unrundschleifmaschine mit der Forderung nach einem hochgenauen Positionieren in Richtung der Z-Achse liegt jedenfalls nicht vor.
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, eine Schleifmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auch große und schwere Schleifspindelstöcke mit hoher Beschleunigung und über Maschinenlängen von beispielsweise 1000 bis 5000 mm oder mehr in Richtung der Z-Achse hochgenau positioniert werden können, Vibrationen während des Schleifvorganges konstruktionsbedingt gering gehalten sind und zudem die Wirtschaftlichkeit von Herstellung, Wartung und Betrieb gewährleistet ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1.
  • Gemäß der Erfindung wird der Kreuzschlitten zur hochgenauen Positionierung in Richtung der Z-Achse auf dem Maschinenbett geführt und in dieser Richtung durch einen Verschiebeantrieb angetrieben. Indem der Verschiebeantrieb durch den Eingriff von Zahnrädern in eine Zahnstange erfolgt, die an dem Maschinenbett befestigt ist, ergibt sich zunächst der Vorteil, dass die Zahnstange über ihre gesamte Länge ununterbrochen auf dem Maschinenbett abgestützt wird. Die Zahnstange selbst muss dabei keineswegs besonders massiv ausgebildet sein, wird jedoch durch die durchgängige Abstützung am Maschinenbett sehr stabil und gegen Durchbiegung vollkommen unempfindlich. Die paarweise angeordneten Zahnräder sind an dem Kreuzschlitten gelagert und angetrieben, so dass sich der Kreuzschlitten wie ein Fahrzeug entlang der Zahnstange auf dem Maschinenbett selbst antreibt. Es ergibt sich dadurch eine sehr kurze Drehmomentübertragung von den angetriebenen Zahnrädern auf das Maschinenbett. Die Drehmomentübertragung bleibt stets dieselbe, unabhängig davon, wo sich der Kreuzschlitten gerade auf dem Maschinenbett befindet. Auch das zum Antrieb erforderliche Drehmoment ist unabhängig von der jeweiligen Stellung des Kreuzschlittens an der Zahnstange. Für eine bestimmte Baureihe mit unterschiedlicher Länge des Maschinenbettes ergibt sich dadurch der Vorteil, dass der Kreuzschlitten und sein Antrieb für jede Maschinenlänge derselbe sein kann. Der Aufbau einer Maschinenreihe nach dem Baukastensystem mit gleichartigen Einzelteilen wird dadurch wesentlich erleichtert.
  • Bei Universal-Rund-/Unrundschleifmaschinen mit zwei voneinander unabhängig verfahrbaren Kreuzschlitten ergibt sich der weitere Vorteil, dass beide Kreuzschlitten nahezu über die gesamte Maschinenlänge verfahren werden können, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen. Die durchgängig abgestützte und dadurch schwingungsfreie Zahnstange macht es nämlich möglich, dass auf beiden Kreuzschlitten zeitgleich unterschiedliche Schleifvorgänge erfolgen können, ohne dass eine schädliche Übertragung von Vibrationen zwischen beiden Kreuzschlitten erfolgt. Das gilt auch dann, wenn die Schleifspindeln beider Kreuzschlitten zeitgleich arbeiten und die Kreuzschlitten eine nahe benachbarte Stellung einnehmen. In jeder Position der Kreuzschlitten bleibt die Steifigkeit des Antriebs unverändert. Es ergibt sich ein geringer Leistungsbedarf trotz einer verhältnismäßig hohen Beschleunigung von maximal 4 m/s2. Maschinenlängen von 3 bis 5 Metern mit einer durchgehenden Zahnstange lassen sich problemlos verwirklichen. Auch Ausführungen von bis zu 10 Meter Länge können bei entsprechend steifer Ausführung und sorgfältiger Dimensionierung in Betracht gezogen werden.
  • Die angestrebte hochgenaue Positionierung der Kreuzschlitten in Richtung der Z-Achse setzt allerdings einen möglichst spielfreien Eingriff der Zahnräder in die Zahnstange des Verschiebeantriebs voraus. Hierzu dient einmal die Schrägverzahnung der Zahnräder und der Zahnstange. Ihre Wirkung wird ergänzt durch die Anordnung von mindestens zwei Zahnrädern, die in dieselbe an dem Maschinenbett vorhandene Zahnstange eingreifen. Durch die Anordnung von zwei Zahnrädern kann etwa das doppelte Drehmoment übertragen werden wie mit nur einem Zahnrad. Vor allem aber werden die beiden Zahnräder des Paares mit unterschiedlichem Drehmoment angetrieben und zwar derart, dass sie gegen die Zahnstange verspannt sind. Die beiden Zahnräder pressen sich mit einer gewissen Verspannung gegen mindestens zwei Zahnflanken, womit das Eingriffsspiel vermieden wird und eine hochgenaue Positionierung möglich wird.
  • Das Zusammenwirken aller der aufgeführten Einzelmerkmale führt insgesamt zu dem beschriebenen vorteilhaften Ergebnis.
  • Es ist schon ausgeführt worden, dass die Vorteile des erfindungsgemäßen Zahnstangenantriebs mit allen seinen Einzelheiten sich vor allem beim Verfahren des Kreuzschlittens in Richtung der Z-Achse auswirken, weil dabei größere Weglängen zu bewältigen sind, bei denen andere Antriebssysteme Schwierigkeiten bereiten. Bei hohen Anforderungen an die Positioniergenauigkeit in Richtung der X-Achse ist es aber gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ohne weiteres möglich, dass auch in Richtung dieser Vorschubachse auf den Kreuzschlitten ein weiterer Verschiebeantrieb vorgesehen ist, der durch den Eingriff mindestens eines Paars von schräg verzahnten Zahnrädern in eine an dem Kreuzschlitten vorhandene Zahnstange mit Schrägverzahnung erfolgt, wobei die beiden Zahnräder des Paares an dem Schleifspindelstock gelagert und mit unterschiedlichem Drehmoment derart angetrieben sind, dass sie gegen die Zahnstange verspannt sind. Eine derartige Anordnung von in gleicher Weise arbeitenden Antrieben an derselben Maschine eröffnet zudem weitere Möglichkeiten der konstruktiven Vereinfachung und Lagerhaltung.
  • Das Verspannen zwischen den an dem Kreuzschlitten gelagerten Zahnrädern und der Zahnstange kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erfolgen, dass sich die beiden Zahnräder eines Paares in Richtung der Zahnstange im Abstand voneinander befinden und mit unterschiedlichen Zahnlücken der Zahnstange im Eingriff stehen. Diese Anordnung führt zu einem klaren Aufbau des Kreuzschlittens und des Schleifspindelstockes und ermöglicht einen Eingriff über die gesamte Breite der Zahnstange.
  • Hierbei wird vorteilhaft jedes Zahnrad des Paares durch je einen elektrischen Antriebsmotor angetrieben, wobei die Verspannung der Zahnräder gegen die Zahnstange richtungsabhängig durch die elektrische Steuerung der elektrischen Antriebsmotoren erfolgt. Die Ausführung erfolgt dabei derart, dass immer nur ein Antriebsmotor für die Positionierung maßgeblich ist, wobei dieser, der sogenannte Hauptmotor, in die Steuerung einbezogen ist. Über die elektrische Steuerung ist es möglich, an einem der beiden Antriebsmotoren ein zusätzliches Drehmoment zu erzeugen, das zur Verspannung der Zahnstange zwischen den Zahnrädern führt.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird jedes der Zahnräder durch eine eigene Motorgetriebeeinheit angetrieben, wobei in besonders vorteilhafter Weise Winkelgetriebe gewählt werden können und die Achse des elektrischen Antriebsmotors und die des Zahnrades im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Der Einbau der Motorgetriebeeinheit erfolgt dann mit lotrechter Achse des Zahnrades. Hierbei ergibt sich eine kompakte Bauweise auf dem Kreuzschlitten. Das Winkelgetriebe kann beispielsweise zusätzlich als Planetengetriebe ausgebildet sein, in jedem Fall als Untersetzungsgetriebe wirken, wodurch Antriebsleistung eingespart wird.
  • Es gibt jedoch nicht nur die bisher erläuterte Möglichkeit, die beiden Zahnräder des Paares in Richtung der Zahnstange im Abstand voneinander anzuordnen. Eine wahlweise gleichfalls mögliche Ausgestaltung kann darin bestehen, dass die beiden angetriebenen Zahnräder des Paares gleichachsig angeordnet sind, in dieselbe Zahnlücke der Zahnstange eingreifen und in ihrer Drehrichtung hydraulisch, elektrisch oder durch Federn gegeneinander verspannt sind.
  • Die an dem Maschinenbett vorhandene Zahnstange wird vorteilhaft aus Einzelabschnitten zusammengesetzt und in einer Ausnehmung des Maschinenbettes eingesetzt. Das eröffnet die Möglichkeit einer leichteren Montage. Die Einzelabschnitte der Zahnstange werden einzeln mit Passstiften und mittels besonderer Lehren an dem Maschinenbett befestigt und aneinandergefügt. Dadurch ergibt sich eine Genauigkeit der Zahnflanken, die der einer durchgehenden Zahnstange gleichwertig ist. Sogleich kann aber auch einfacher Ausbau erfolgen, indem bei einem Austausch oder bei Reparaturarbeiten die Einzelabschnitte einzeln aus der Maschine herausgenommen und ersetzt werden. Bei einem Antrieb mit durchgehender Spindel muss dagegen für einen unproblematischen Austausch neben der Maschine zumindest noch einmal eine Kugelgewindespindellänge als freier Raum zur Verfügung stehen.
  • Vorteilhaft wird der Kreuzschlitten der erfindungsgemäßen Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine auf zwei Führungsschienen an dem Maschinenbett abgestützt und geführt, die sich im Abstand voneinander befinden und zwischen denen die Zahnstange für den Verschiebeantrieb des Kreuzschlittens angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine massive Ausführung des Maschinenbettes sowohl für den Antrieb durch die Zahnstange als auch für die Führung des Kreuzschlittens in Richtung der Z-Achse mit hervorragender Steifigkeit auch in der X-Achse ausgenutzt.
  • Am stärksten kommen die Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Schleifmaschine zur Geltung, wenn gemäß einer besonderen Ausgestaltung ein weiterer Kreuzschlitten vorgesehen wird, dessen angetriebene Zahnräder mit derselben an dem Maschinenbett vorhandenen Zahnstange in Eingriff stehen. Da die baulichen Verhältnisse für den jeweiligen Verschiebeantrieb auf jedem Kreuzschlitten stets dieselben sind, unabhängig davon, an welcher Stelle der Maschine sich ein bestimmter Kreuzschlitten gerade befindet, erfolgt das hochgenaue Positionieren stets in derselben Weise, unabhängig von dem jeweiligen Standort der Kreuzschlitten auf der Schleifmaschine. Infolge der massiven Abstützung von Zahnstange und Führungsschienen an dem Maschinenbett ist es zudem ausgeschlossen, dass zwei gleichzeitig arbeitende Schleifscheiben sich gegenseitig nachteilig beeinflussen, selbst wenn ihre zugehörigen Kreuzschlitten sich nahe benachbart an beliebigen Stellen des Maschinenbettes befinden.
  • Die Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Schleifmaschine wird weiter dadurch erhöht, dass gemäß einer zusätzlichen wahlweise möglichen Ausgestaltung zumindest einer der Schleifspindelstöcke auf einem der Kreuzschlitten zusätzlich um eine lotrechte Achse schwenkbar ist und mindestens zwei Schleifscheiben trägt. Es eröffnet sich hierbei die Möglichkeit, schnell zwischen unterschiedlichen Schleifaufgaben zu wechseln sowie auch beispielsweise Plan- und/oder Kegelflächen des Werkstückes zu bearbeiten.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der 1 bis 5 noch näher erläutert. In den Figuren ist das Folgende dargestellt:
  • 1 zeigt das bekannte Prinzip einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine.
  • 2 ist ein Schnitt durch den Kreuzschlitten einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine mit Einzelheiten seines Verschiebeantriebs.
  • 3 zeigt von einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine den vollständigen Kreuzschlitten mit darauf befindlichem Schleifspindelstock in perspektivischer Darstellung.
  • 4 erläutert Einzelheiten des Verschiebeantriebs.
  • 5 enthält eine Ansicht von oben auf die erfindungsgemäße Schleifmaschine in der Ausführung mit zwei unabhängig voneinander positionierbaren Kreuzschlitten.
  • 6 zeigt schematisch einen Kreuzschlitten als Teilausschnitt von 5, jedoch mit Zahnstangen-/Zahnrad-Antrieb auch für den Schleifspindelstock.
  • 1 zeigt in einer Ansicht von oben das aus dem Stand der Technik bekannte Prinzip einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine. Auf einem Maschinenbett 1 befindet sich ein Schleiftisch 2, der die Spann- und Antriebseinrichtung für das Werkstück trägt. In der vorliegenden Darstellung besteht die Spann- und Antriebseinrichtung aus einem Werkstückspindelstock 3 mit einer Spitze 4 und einem Reitstock 5 mit Spitze 6. Zwischen den Spitzen 4 und 6 wird das Werkstück eingespannt und durch den Antriebsmotor 7 des Werkstückspindelstocks 3 rotierend angetrieben. Wenn ein Innenschleifen erfolgen soll, können Werkstückspindelstock 3 und Reitstock 5 durch eine Spannvorrichtung ersetzt werden, die das Werkstück nur an einer Seite einspannt. Der Doppelpfeil 8 kennzeichnet die Richtung der Z-Achse der Schleifmaschine, die in der Regel mit der gemeinsamen Längsachse der Spann- und Antriebsvorrichtung und damit auch mit der Längs- und Rotationsachse des zu schleifenden Werkstücks übereinstimmt. Der Schleiftisch 2 kann in Richtung der Z-Achse verfahrbar sein.
  • In 1 ist weiter der Schleifspindelstock 9 dargestellt, der eine rotierende Schleifscheibe 10 trägt. Die Schleifscheibe 10 ist über einen Riementrieb 11 durch einen Antriebsmotor 12 angetrieben. 1 lässt weiter zwei senkrecht zueinander verlaufende Verschiebebahnen 15 und 16 erkennen. Der Schleifspindelstock ist dadurch sowohl in Richtung des Doppelpfeils 13 (Z- Achse) als auch in Richtung des Doppelpfeils 14 (X-Achse) linear verschiebbar.
  • Beim Längsschleifen zylindrischer Werkstücke dient die Bewegung des Schleifspindelstocks 9 in Richtung der X-Achse, also längs der ersten Verschiebebahn 15, der Zustellung, während der Längsvorschub durch Verschieben des Schleifspindelstocks 9 in Richtung der Z-Achse, also längs der zweiten Verschiebebahn 16, erfolgt. Durch die heute übliche CNC-Steuerung der Schleifmaschinen werden die Bewegung des Schleifspindelstocks 9 in Richtung der X-Achse und die Rotation der Werkstückspindel zeitgleich aufeinander abgestimmt gesteuert, so dass auch unrunde Konturen, wie zum Beispiel Nocken an Nockenwellen, mit großer Genauigkeit und schnell geschliffen werden können.
  • Beim Schleifen von Werkstücken, deren axiale Erstreckung im Verhältnis zu ihren radialen Abmessungen groß ist, wie zum Beispiel Kurbel- und Nockenwellen, ergibt sich zwangsläufig, dass zum Positionieren der Schleifscheibe in der zweiten Vorschubachse, also der Z-Achse, längere Wege zurückzulegen sind als zum Positionieren in der ersten Vorschubachse, also in der X-Achse, vgl. hierzu auch 5. Hinzu kommt noch, dass zum Zwecke einer wirtschaftlichen Fertigung mehrere Schleifscheiben gleichzeitig und unabhängig voneinander verschiedene Bereiche des Werkstücks bearbeiten sollen. Diese gleichzeitig erfolgenden Schleifvorgänge sollen sich gegenseitig nicht beeinflussen, also vor allem das Schleifergebnis nicht verschlechtern. Zur Beseitigung der sich hieraus ergebenden Probleme dient die Ausbildung des Kreuzschlittens 25 mit dem besonderen Verschiebeantrieb an der erfindungsgemäßen Schleifmaschine.
  • 2 veranschaulicht, wie der Verschiebeantrieb der erfindungsgemäßen Schleifmaschine zwischen dem Kreuzschlitten 25 und dem Maschinenbett 20 wirksam ist. Das Maschinenbett 20 der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist mit zwei nach oben gerichteten Gleitkufen oder Führungsschienen 21 und 22 ausgestattet. Über besondere Gleitbeläge 23, 24 dienen die Führungsschienen 21, 22 dazu, den Kreuzschlitten in Richtung der Z-Achse zu führen. 2 ist ein Blick auf die Schleifmaschine in Richtung der Z- Achse, wobei der Kreuzschlitten 25 im Schnitt dargestellt ist. Es ist erkennbar, dass über die Ausbildung der Gleitbeläge 23, 24, die mit dem Kreuzschlitten 25 fest verbunden sind, die erste Führungsschiene 21 in Bezug auf die X-Achse als Loslager dient, während die zweite Führungsschiene 22 in dieser Hinsicht ein Festlager ist. Im laufenden Betrieb bewegt sich somit der Kreuzschlitten 25 senkrecht zur Zeichnungsebene und dient zur Führung des in 2 nicht dargestellten Schleifspindelstocks 39. Zum Einhalten der genauen Position während des Schleifvorganges auch in Richtung der X-Achse muss die zweite Führungsschiene 22 in dieser Hinsicht als Festlager dienen. Der Kreuzschlitten trägt zwei Motorgetriebeeinheiten 26, 26A, von denen in 2 nur die eine Motorgetriebeeinheit 26 zu erkennen ist. Sie besteht aus dem elektrischen Antriebsmotor 27, dem Winkelgetriebe 28 und einem nach unten sich erstreckenden Teil, der mit einem Befestigungsflansch 30 in einer Öffnung 29 des Kreuzschlittens 25 befestigt ist. Aus dem unteren Ende der Motorgetriebeeinheit 26 ragt ein Ritzel oder Zahnrad 31 heraus. Das Winkelgetriebe 28 dient als Untersetzungsgetriebe. Ersichtlich verläuft die Achse 32 des Zahnrades 31 senkrecht zu der Achse 36 des elektrischen Antriebsmotors 27. Im zusammengebauten Zustand ragt das Zahnrad 31 in eine Ausnehmung 33 des Maschinenbettes 20 hinein. Das Zahnrad 31 wirkt dort mit der Zahnstange 34 zusammen. Die Zahnstange 34 ist aus Einzelabschnitten zusammengesetzt, die mittels Befestigungsschrauben 35 in der Ausnehmung des Maschinenbettes befestigt werden. Einzelheiten der Befestigung sind aus der vergrößerten Einzelheit A zu erkennen. Es ist erkennbar, dass die Zahnstange so an dem Maschinenbett befestigt ist, dass deren Zähne 37 an der freien Seite von oben nach unten verlaufen. Die Einzelabschnitte werden mit Passstiften lagegenau in dem Maschinenbett fixiert. Das Aneinandersetzen der Einzelabschnitte erfolgt durch besondere Lehren, so dass eine größtmögliche Genauigkeit der Zahnteilung auch bei großer Maschinenlänge gewährleistet ist.
  • 3 zeigt von der erfindungsgemäßen Schleifmaschine den vollständigen Kreuzschlitten 25 mit darauf befindlichem Schleifspindelstock 39 in einer räumlichen Darstellung schräg von oben. In 3 sind von dem Kreuzschlitten 25 die beiden Ausnehmungen mit den Gleitbelägen 23 und 24 zum Aufsetzen auf die Führungsschienen 21, 22 des Maschinenbettes 20 gut erkennbar. Von dem Maschinenbett ist hier nur die Zahnstange 34 dargestellt. Neben der schon in 2 dargestellten ersten Motorgetriebeeinheit 26 ist hier auch die zweite Motorgetriebeeinheit 26A deutlich dargestellt. Es wird verständlich, dass beide Zahnräder 31, 31A der Motorgetriebeeinheit 26, 26A in die Zahnstange 34 eingreifen und bei ihrer Rotation ein Verschieben des Kreuzschlittens 25 in Richtung des Doppelpfeils 38, also der Z-Achse bewirken.
  • Der Schleifspindelstock 39 ist in Richtung des Doppelpfeils 41, also der X-Achse, auf dem Kreuzschlitten 25 verschiebbar. Der Schleifspindelstock 39 trägt die Schleifscheibe 40.
  • Das hochgenaue Positionieren des Schleifspindelstocks 39 in Richtung der X-Achse (Doppelpfeil 41) erfolgt hier durch eine Kugelgewindespindel 42, die durch einen elektrischen Antriebsmotor 43 in Drehung versetzt wird. Genauso gut könnte der Schleifspindelstock 39 aber auch durch eine Doppelanordnung von angetriebenen Zahnrädern positioniert werden, die in eine weitere, auf dem Kreuzschlitten angebrachte Zahnstange eingreifen (vgl. 6). Die Führung des Schleifspindelstocks in Richtung der X-Achse auf dem Kreuzschlitten 25 erfolgt durch zwei hydrostatische berührungsfreie Rundführungen 44 und 45.
  • 4 veranschaulicht, wie die beiden Motorgetriebeeinheiten 26 und 26A mit ihren Zahnrädern 31, 31A auf die gemeinsame Zahnstange 34 einwirken. Die Darstellung soll hierbei lediglich das Prinzip verdeutlichen. Die dargestellte Tandem-Anordnung erfüllt einen doppelten Zweck: Zum einen wird durch die beiden Motorgetriebeeinheiten 26, 26A ein höheres Drehmoment zum Antrieb des Kreuzschlittens 25 auf die Zahnstange aufgebracht. Die beiden Motorgetriebeeinheiten 26, 26A werden zudem mit ungleich großem Drehmoment angetrieben, indem z.B. der ersten Motorgetriebeeinheit 26 ein geringfügig größeres Drehmoment erteilt wird als der zweiten Motorgetriebeeinheit 26A. Dadurch kommt die Wirkung zustande, dass die Zahnstange 34 zwischen den rotierenden Zahnrädern 31 und 31A eingespannt wird. Es ergibt sich daher eine spielfreie Andruckwirkung an zumindest zwei Zahnflanken der Zahnstange 34. In Verbindung mit der Schrägverzahnung wird dadurch das angestrebte hochgenaue Positionieren erreicht. Hinsichtlich der Positionierung ist stets nur eine der beiden Motorgetriebeeinheiten, die sogenannte Haupteinheit maßgebend. Nur deren Stellungsanzeige wird für den Steuervorgang ausgewertet.
  • Zur Steigerung der Genauigkeit kann die Funktion der Haupteinheit auch mit der Bewegungsrichtung des Kreuzschlittens 25 auf dem Maschinenbett 20 wechseln.
  • Anstelle der in 4 dargestellten Möglichkeit, die angetriebenen Zahnräder 31 und 31A gegen die Zahnstange 34 zu verspannen, ist auch eine zeichnerisch nicht dargestellte Abwandlung möglich. Es können nämlich die beiden Zahnräder gleichachsig angeordnet werden, so dass ihre Zähne grundsätzlich in dieselbe Zahnlücke der Zahnstange eingreifen. Die beiden nebeneinander angeordneten Zahnräder werden in ihrer Drehrichtung hydraulisch, elektrisch oder durch Federn gegeneinander verspannt. Auf diese Weise ist gleichfalls ein spielfreier Eingriff der Zahnräder mit Anlage an zwei Zahnflanken der Zahnstange erreichbar.
  • In 5 ist in einer Ansicht von oben eine erfindungsgemäße Schleifmaschine gezeigt, bei der zwei Kreuzschlitten mit darauf befindlichen Schleifspindelstöcken auf einem gemeinsamen Maschinenbett angeordnet sind. Das Maschinenbett ist wieder mit 20 bezeichnet, während der Ort der Zahnstange 34 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Die beiden Kreuzschlitten haben hier die Bezugszeichen 25 und 49. Auf dem Kreuzschlitten 25 ist ein Schleifspindelstock 39 und auf dem Kreuzschlitten 49 ein Schleifspindelstock 50 in Richtung seiner jeweiligen X-Achse (Doppelpfeil X39 bzw. Doppelpfeil X50) verfahrbar. Die Verfahrbarkeit der Kreuzschlitten in Richtung der Z-Achse ist mit dem Doppelpfeil Z25 bzw. Doppelpfeil Z49 angedeutet. Die dargestellte Schleifmaschine weist einen Werkstückspindelstock 46 und einen Reitstock 47 auf, zwischen denen eine Kurbelwelle 48 eingespannt ist. Werkstückspindelstock 46 und Reitstock 47 sind beide mit Drehantrieben versehen, wobei die Drehachsen hervorgehoben sind. Die Schleifscheiben 40 bzw. 51 der Schleifspindelstöcke 39 bzw. 50 befinden sich in der dargestellten Situation etwa im Bereich des Werkstückspindelstocks 46 bzw. des Reitstocks 47. Es wird erkennbar, dass beide Schleifscheiben 40, 51 über die gesamte Länge der eingespannten Kurbelwelle 48 verfahren werden können. Dadurch können unabhängig voneinander unterschiedliche Schleifvorgänge an der eingespannten Kurbelwelle 48 gleichzeitig vorgenommen werden.
  • Da die beiden Kreuzschlitten 25, 49 sicher und massiv auf den Führungsschienen 21, 22 (in 5 nicht sichtbar) geführt und abgestützt sind, ist es weitgehend ausgeschlossen, dass schädliche Vibrationen des einen Schleifvorganges den anderen Schleifvorgang nachteilig beeinflussen. Der von den Kreuzschlitten ausgehende Antrieb über die Zahnräder auf die Zahnstange wirkt stets in derselben Weise, unabhängig von der jeweiligen Stellung des Kreuzschlittens auf dem Maschinenbett.
  • 6 zeigt einen Teilausschnitt aus 5, bei welchem eine Zahnstange 52 zum Antrieb mittels weiterer Motorgetriebeeinheiten 53, 53A des Schleifspindelstockes 39 in Richtung der X-Achse (Doppelpfeil X39) gezeigt wird. Der bereits oben beschriebene Antrieb des Kreuzschlittens 25 mittels Zahnstange und Zahnrad in Richtung der Z-Achse ist durch den Doppelpfeil Z25 angedeutet. Diese Ausführung kann auch beim zweiten Kreuzschlitten 49 vorgesehen sein.
  • 1
    Maschinenbett
    2
    Schleiftisch
    3
    Werkstückspindelstock
    4
    Spitze
    5
    Reitstock
    6
    Spitze
    7
    Antriebsmotor
    8
    Doppelpfeil (Z-Achse)
    9
    Schleifspindelstock
    10
    Schleifscheibe
    11
    Riementrieb
    12
    Antriebsmotor
    13
    Doppelpfeil (Z-Achse)
    14
    Doppelpfeil (X-Achse)
    15
    erste Verschiebebahn
    16
    zweite Verschiebebahn
    20
    Maschinenbett
    21
    erste Führungsschiene
    22
    zweite Führungsschiene
    23
    Gleitbelag
    24
    Gleitbelag
    25
    Kreuzschlitten
    26
    erste Motorgetriebeeinheit
    26A
    zweite Motorgetriebeeinheit
    27
    elektrischer Antriebsmotor
    28
    Winkelgetriebe
    29
    Öffnung
    30
    Befestigungsflansch
    31, 31A
    Zahnrad
    32
    Achse
    33
    Ausnehmung
    34
    Zahnstange
    35
    Befestigungsschraube
    36
    Achse
    37
    Zähne
    38
    Doppelpfeil (Z-Achse)
    39
    Schleifspindelstock
    40
    Schleifscheibe
    41
    Doppelpfeil (X-Achse)
    42
    Kugelgewindespindel
    43
    elektrischer Antriebsmotor
    44
    Rundführung
    45
    Rundführung
    46
    Werkstückspindelstock
    47
    Reitstock
    48
    Kurbelwelle
    49
    Kreuzschlitten
    50
    Schleifspindelstock
    51
    Schleifscheibe
    52
    Zahnstange
    53, 53A
    Motorgetriebeeinheit
    X39
    Doppelpfeil (X-Achse)
    X50
    Doppelpfeil (X-Achse)
    Z25
    Doppelpfeil (Z-Achse)
    Z49
    Doppelpfeil (Z-Achse)

Claims (11)

  1. Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine, – mit einem Maschinenbett (20), das eine Spann- und Antriebsvorrichtung zur rotierend angetriebenen Aufnahme eines Werkstücks sowie einen Kreuzschlitten (25) aufweist, – mit mindestens einem auf dem Kreuzschlitten (25) angeordneten Schleifspindelstock (39) zum Rotationsantrieb mindestens einer auf dem Schleifspindelstock (39) gelagerten Schleifscheibe (40), wobei der Schleifspindelstock (39) durch den Kreuzschlitten (25) gegenüber dem Maschinenbett (20) in Richtung von zwei Vorschubachsen (X-Achse, Z-Achse) gesteuert beweglich ist, von denen die erste Vorschubachse (X-Achse) senkrecht und die zweite Vorschubachse (Z-Achse) parallel zu der Rotationsachse der Spann- und Antriebsvorrichtung verläuft, – mit einer CNC-Steuereinrichtung zum gesteuerten Ablauf der beiden Bewegungen, – mit einem Verschiebeantrieb zur hochgenauen Positionierung des in Richtung der zweiten Vorschubachse (Z-Achse) auf dem Maschinenbett (20) geführten Kreuzschlittens (25), und – mit Ausbildung des Verschiebeantriebs durch den Eingriff mindestens eines Paares von schräg verzahnten Zahnrädern (31, 31A) in eine an dem Maschinenbett (20) vorhandene Zahnstange (34) mit Schrägverzahnung, wobei die beiden Zahnräder (31, 31A) des Paares an dem Kreuzschlitten (25) gelagert und mit unterschiedlichem Drehmoment derart angetrieben sind, dass sie gegen die Zahnstange (34) verspannt sind, und wobei der Schleifspindelstock (39) in Richtung der ersten Vorschubachse (X-Achse) auf dem Kreuzschlitten (25) geführt und gesteuert angetrieben ist.
  2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur hochgenauen Positionierung des Schleifspindelstockes (39) in Richtung der ersten Vorschubachse (X-Achse) auf dem Kreuzschlitten (25) ein weiterer Verschiebeantrieb vorgesehen ist, der durch den Eingriff mindestens eines Paares von schräg verzahnten Zahnrädern in eine an dem Kreuzschlitten (25) vorhandene Zahnstange (52) mit Schrägverzahnung erfolgt, wobei die beiden Zahnräder des Paares an dem Schleifspindelstock (39) gelagert und mit unterschiedlichem Drehmoment derart angetrieben sind, dass sie gegen die Zahnstange (52) verspannt sind.
  3. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Zahnräder (31, 31A) des Paares in Richtung der Zahnstange (34) im Abstand voneinander befinden und mit unterschiedlichen Zahnlücken der Zahnstange (34) im Eingriff stehen.
  4. Schleifmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zahnrad (31, 31A) des Paares durch je einen elektrischen Antriebsmotor (27) angetrieben ist, wobei die Verspannung der Zahnräder (31, 31A) gegen die Zahnstange (34) richtungsabhängig durch die elektrische Steuerung der elektrischen Antriebsmotoren (27) erfolgt.
  5. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das jedes der Zahnräder (31, 31A) durch eine Motorgetriebeeinheit (26, 26A) angetrieben ist.
  6. Schleifmaschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Motorgetriebeeinheiten (26, 26A) mit Winkelgetrieben (28), wobei die Achse (36) des elektrischen Antriebsmotors (27) und die des Zahnrades (31) im rechten Winkel zueinander angeordnet sind und der Einbau der Motorgetriebeeinheit (26, 26A) mit lotrechter Achse (32) des Zahnrades (31) erfolgt.
  7. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden angetriebenen Zahnräder (31, 31A) des Paares gleichachsig angeordnet sind, in dieselbe Zahnlücke der Zahnstange (34) eingreifen und in ihrer Drehrichtung hydraulisch, elektrisch oder durch Federn gegeneinander verspannt sind.
  8. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Maschinenbett (20) vorhandene Zahnstange (34) aus Einzelabschnitten zusammengesetzt in eine Ausnehmung (33) des Maschinenbettes (20) eingesetzt ist.
  9. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzschlitten (25) auf zwei Führungsschienen (21, 22) an dem Maschinenbett (20) abgestützt und geführt ist, die sich im Abstand voneinander befinden und zwischen denen die Zahnstange (34) für den Verschiebeantrieb des Kreuzschlittens (25) angeordnet ist.
  10. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen weiteren Kreuzschlitten (49), dessen angetriebene Zahnräder (31, 31A) mit derselben an dem Maschinenbett (20) vorhandenen Zahnstange (34) im Eingriff stehen.
  11. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Schleifspindelstöcke (39) auf einem der Kreuzschlitten (25, 49) zusätzlich um eine lotrechte Achse schwenkbar ist und mindestens zwei Schleifscheiben (40) trägt.
DE200410029502 2004-06-18 2004-06-18 Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine Expired - Lifetime DE102004029502B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410029502 DE102004029502B4 (de) 2004-06-18 2004-06-18 Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine
DE202004020989U DE202004020989U1 (de) 2004-06-18 2004-06-18 Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine
PCT/EP2005/006272 WO2005123339A2 (de) 2004-06-18 2005-06-10 Schleifmaschine nach art einer universal-rund-/unrundschleifmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410029502 DE102004029502B4 (de) 2004-06-18 2004-06-18 Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004029502A1 DE102004029502A1 (de) 2006-01-12
DE102004029502B4 true DE102004029502B4 (de) 2006-05-24

Family

ID=35406184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410029502 Expired - Lifetime DE102004029502B4 (de) 2004-06-18 2004-06-18 Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102004029502B4 (de)
WO (1) WO2005123339A2 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102198625B (zh) * 2011-04-01 2013-01-02 宝鸡市广环机床有限责任公司 数控万能蜗杆磨床
CN105773356B (zh) * 2016-05-05 2018-12-07 泉州鲤城福辉汽车配件有限公司 一种制动器凸轮轴数控磨床机械装置
CN109834563A (zh) * 2018-08-21 2019-06-04 广州铭初精密自动化科技有限公司 一种静压主轴应用数控内圆磨床
CN109968115A (zh) * 2019-05-07 2019-07-05 安徽金瑞智能装备有限公司 一种专用高效外圆磨床
CN112033625B (zh) * 2020-08-05 2022-03-18 天津格特斯检测设备技术开发有限公司 一种高频位移调整机构和具有高频位移调整机构的高频振动装置
CN114454008A (zh) * 2022-03-23 2022-05-10 浙江杰克机床股份有限公司 一种可调式外圆磨床

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4625461A (en) * 1984-01-13 1986-12-02 Schaudt Maschinenbau Gmbh Method and apparatus for positioning work supporting units in grinding machines
DE19929695A1 (de) * 1999-06-29 2001-03-08 Berliner Werkzeugmasch Schleifmaschine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1182552B (de) * 1963-02-23 1964-11-26 Waldrich Gmbh H A Walzenschleifmaschine fuer grosse Werkstuecke
US3316772A (en) * 1964-08-04 1967-05-02 Giddings & Lewis Multiple pinion wound-up power drive
JP2003001542A (ja) * 2001-06-22 2003-01-08 Kitamura Mach Co Ltd Nc工作機械

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4625461A (en) * 1984-01-13 1986-12-02 Schaudt Maschinenbau Gmbh Method and apparatus for positioning work supporting units in grinding machines
DE19929695A1 (de) * 1999-06-29 2001-03-08 Berliner Werkzeugmasch Schleifmaschine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Witte, H.: Werkzeugmaschinen-Grundlagen und Prinzipien in Aufbau, Funktion, Antrieb und Steuerung spangebender Werkzeugmaschinen. 8., überarb. Aufl., Vogel Buchverlag, 1994, S. 293-294 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005123339A3 (de) 2006-04-06
DE102004029502A1 (de) 2006-01-12
WO2005123339A2 (de) 2005-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69215895T2 (de) Zahnradwälzfräsmaschine
DE19711317C2 (de) Werkzeugmaschine
DE4224032C2 (de) Antriebssystem
DE10024990C5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Härten von Kurbelwellen
EP2021149B1 (de) Werkzeugmaschine
WO2005123339A2 (de) Schleifmaschine nach art einer universal-rund-/unrundschleifmaschine
DE102008046451A1 (de) Vorrichtung zur mechanischen Finishbearbeitung von Umfangsflächen an rotationssymmetrischen Werkstücken, insbesondere Wälzlagerringen
EP2794156B1 (de) Maschine und verfahren zum drehen zumindest von hublagerzapfen umgebenden planschultern einer kurbelwelle
EP2021150B1 (de) Werkzeugmaschine
DE20122205U1 (de) Kaltwalzmaschine
DE202004020989U1 (de) Schleifmaschine nach Art einer Universal-Rund-/Unrundschleifmaschine
EP2548680B1 (de) Drehmaschine
DE102004056209A1 (de) Linear verschiebbarer Rotationsantrieb für eine Kunststoffspritzmaschine
EP1466684B1 (de) Maschine zur Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere von Kurbel- und Nockenwellen, mit mindestens einem Innen-Rundfräswerkzeug
DE3120277A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer schleifmaschine
DE202008016620U1 (de) Vorrichtung zum Schleifen, Feinschleifen und/oder Polieren von Werkstücken in optischer Qualität, insbesondere von sphärischen Linsenflächen in der Feinoptik
DE2349700C3 (de) Efospindelstangenlangdrehautomat
DE10061883A1 (de) Polarkoordinaten-Bohrmaschine mit Bohrer-Vorschubsteuerung
DE10321331B4 (de) Wirkmaschine
DE102009004699A1 (de) Drehtisch und Globoiddrehtisch mit motorischem Antrieb
DE1800065A1 (de) Mehrmeisselmaschine zur Drehbearbeitung von Werkstuecken
DE19649016B4 (de) Drehmaschine
DE4137923A1 (de) Werkzeugkopf fuer eine vorrichtung zum herstellen von drehteilen
DE3233210A1 (de) Schwingungsarme bandsaegemaschine
DE19723428C1 (de) Revolverdrehmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right