DE102008004848A1 - Apparatus and method for dressing a machining disk by means of a rotary dressing tool and machine tool with such a device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Abrichten einer Bearbeitungsscheibe (20), insbesondere Schleif- oder Erodierscheibe, mittels eines rotierenden Abrichtwerkzeugs (30), umfassend:
- eine um eine erste Drehachse (22) drehantreibbare erste Drehspindel (18) zum Anbringen der Bearbeitungsscheibe (20) und
- eine um eine zweite Drehachse (32) drehantreibbare zweite Drehspindel (28) zum Anbringen des Abrichtwerkzeugs (30),
wobei zum Abrichten der Bearbeitungsscheibe (20) das von der zweiten Drehspindel (28) drehangetriebene Abrichtwerkzeug (30) in materialabtragende Anlage mit der von der ersten Drehspindel (18) drehangetriebenen Bearbeitungsscheibe (20) bringbar ist. Dabei ist zur Erzielung gleichmäßiger Abrichtergebnisse vorgesehen, dass die erste Drehachse (22) während des gesamten Abrichtens im Wesentlichen orthogonal zur zweiten Drehachse (32) gerichtet ist.The invention relates to a device (10) for dressing a machining disk (20), in particular a grinding or eroding disk, by means of a rotary dressing tool (30), comprising:
- A about a first axis of rotation (22) rotatably driven first rotary spindle (18) for attaching the machining disk (20) and
a second rotary spindle (28) which can be driven in rotation about a second axis of rotation (32) for mounting the dressing tool (30),
wherein for dressing of the machining disk (20) of the second rotary spindle (28) rotationally driven dressing tool (30) in material-removing contact with the rotationally driven by the first rotary spindle (18) machining disk (20) can be brought. It is provided to achieve uniform dressing results that the first axis of rotation (22) during the entire dressing is directed substantially orthogonal to the second axis of rotation (32).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abrichten einer Bearbeitungsscheibe, insbesondere Schleif- oder Erodierscheibe, mittels eines rotierenden Abrichtwerkzeugs, umfassend:
- – eine um eine erste Drehachse drehantreibbare erste Drehspindel zum Anbringen der Bearbeitungsscheibe und
- – eine um eine zweite Drehachse drehantreibbare zweite Drehspindel zum Anbringen des Abrichtwerkzeugs,
- - A rotatable about a first axis of rotation first rotary spindle for attaching the machining disk and
- A second rotary spindle rotatably drivable about a second axis of rotation for mounting the dressing tool,
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren sowie eine Werkzeugmaschine, die mit einer derartigen Vorrichtung ausgerüstet ist.The The present invention further relates to a corresponding method and a machine tool provided with such a device equipped is.
Beim Schleifen und Erodieren von Werkstücken mittels rotationssymmetrischer Bearbeitungsscheiben, wie Schleifscheiben oder Erodierscheiben, kommt es regelmäßig zu Verschleiß. Obgleich moderne Werkzeugmaschinen Verschleißausgleichprogramme aufweisen, die eine Kompensation dieses Verschleißes in gewissem Rahmen zulassen, ist es in regelmäßigen Abständen erforderlich, derartigen Bearbeitungsscheiben abzurichten. Hierbei wird der Bearbeitungsscheibe die im Schleif- oder Erodierprozess verloren gegangene Maß- und Formgenauigkeit sowie die Schärfe wiedergegeben. Nur mit regelmäßig abgerichteten Bearbeitungsscheiben können auch hochpräzise Bearbeitungsergebnisse erzielt werden.At the Grinding and eroding of workpieces by means of rotationally symmetrical Machining discs, such as grinding wheels or erosion wheels, comes it regularly to wear. Although modern machine tools have wear compensation programs, which allow a compensation of this wear to a certain extent it is necessary at regular intervals To trim such processing discs. This is the machining disk the dimensional and dimensional accuracy lost in the grinding or erosion process as well as the sharpness played. Only with regularly trained Machining discs can also high-precision Processing results are achieved.
Moderne Werkzeugmaschinen, insbesondere Bearbeitungszentren besitzen daher in der Regel eine integrierte Abrichtvorrichtung, um die verwendeten Bearbeitungsscheiben von Zeit zu Zeit abzurichten. Hierzu gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten, nämlich das Abrichten mit stehenden und bewegten Abrichtwerkzeugen. Um den Verschleiß am Abrichtwerkzeug möglichst gering zu halten und um dessen Lebensdauer zu verlängern, werden bei modernen Werkzeugmaschinen meist bewegte Abrichtwerkzeuge eingesetzt. Dabei wird zum Abrichten einer Bearbeitungsscheibe sowohl das Abrichtwerkzeug als auch die Bearbeitungsscheibe drehangetrieben und in materialabtragende Anlage zueinander gebracht.modern Machine tools, in particular machining centers therefore possess usually an integrated dressing device to the used From time to time to prepare machining discs. There are in principle two options, namely the Dressing with stationary and moving dressing tools. To reduce the wear on the dressing tool preferably to be kept low and to extend its life used in modern machine tools usually moving dressing tools. In this case, for dressing a machining wheel both the dressing tool as also the machining disk rotationally driven and in material-removing Plant brought to each other.
Beim Stand der Technik wurden hierbei in der Regel die Bearbeitungsscheibe und das scheibenartige Abrichtwerkzeug schräg zueinander gestellt, so dass die der Bearbeitungsscheibe zugeordnete erste Drehachse in einem spitzen Winkel zu der dem Abrichtwerkzeug zugeordneten zweiten Drehachse angeordnet war. Dies führte jedoch dazu, dass es zu einem punktuellen Kontakt zwischen Bearbeitungsscheibe und dem scheibenartigen Abrichtwerkzeug kam, was zu einer formändernden Abnutzung am Abrichtwerkzeug führte. In der Folge konnten fest vorgegebene Konturen der Bearbeitungsscheibe mittels des in seiner Form unregelmäßig abgenutzten Abrichtwerkzeugs nur in unbefriedigendem Maße erreicht werden. Auch wurde es durch die schräge Ausrichtung der beiden Drehachsen zueinander schwer, die unregelmäßige Abnutzung am Abrichtwerkzeug genau vorherzusehen und diese durch ein entsprechendes Kompensationsprogramm zu kompensieren. Daher war es erforderlich, zusätzliche Vorkehrungen zu treffen, wie etwa ein optisches Überwachungssystem, um an dem Abrichtwerkzeug auftretenden Verschleiß entsprechend zu erfassen und dieses entsprechend nachzustellen.At the The state of the art here was usually the machining disk and the disc-like dressing tool obliquely to each other, so that the machining disk associated with the first axis of rotation in one acute angle to the second rotary axis associated with the dressing tool was arranged. This resulted However, this causes a selective contact between the machining wheel and the disc-like dressing tool, resulting in a shape-changing Wear on the dressing tool led. As a result, predefined contours of the machining disk by means of the irregularly worn in his form dressing tool only unsatisfactory be achieved. It was also due to the oblique orientation of the two axes of rotation difficult to each other, the irregular wear Precise predict on the dressing tool and this by a corresponding Compensate compensation program. Therefore, it was necessary additional To make arrangements, such as an optical surveillance system, to Dressing occurring wear to detect accordingly and adjust this accordingly.
Alternativ zu der schrägen Anordnung der beiden Drehachsen von Bearbeitungsscheibe und Abrichtwerkzeug zueinander ist es aus dem Stand der Technik ferner bekannt, die Drehachsen von Bearbeitungsscheibe und Abrichtwerkzeug im Wesentlichen parallel zueinander auszurichten. Wenngleich dadurch bessere Abrichtergebnisse erzielt werden konnten, bestanden die oben geschilderten Nachteile weiter fort, da sich über den Umfang des sich drehenden Abrichtwerkzeugs häufig ganz unterschiedliche Abnutzungserscheinungen ergeben haben, die sich dann in unerwünschter Weise am abzurichtenden Profil der Bearbeitungsscheibe gezeigt haben.alternative to the oblique Arrangement of the two axes of rotation of the machining disk and dressing tool to each other, it is also known from the prior art, the Rotary axes of machining disk and dressing tool substantially align parallel to each other. Although this results in better dressing results could be achieved, the above-mentioned disadvantages persisted away, because over The scope of the rotating dressing tool often very different signs of wear have resulted, then in an undesirable manner to be dressed profile have shown the machining disk.
Es ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, mit denen unter geringem technischem Aufwand das Abrichtergebnis verbessert werden kann.It is in contrast An object of the present invention, an apparatus and to provide a method of the type described, with which improves the dressing result with little technical effort can be.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art gelöst, bei der vorgesehen ist, dass die erste Drehachse während des gesamten Abrichtens im wesentlichen orthogonal zur zweiten Drehachse gerichtet ist.These The object is achieved by a device of the type described solved, in which it is provided that the first axis of rotation during the entire dressing substantially orthogonal to the second axis of rotation is directed.
Die Anmelderin hat erkannt, dass durch im Wesentlichen orthogonale Anordnung der der Bearbeitungsscheibe zugeordneten ersten Drehachse zu der dem Abrichtwerkzeug zugeordneten zweiten Drehachse Verschleißerscheinungen am Abrichtwerkzeu ge besser kontrollierbar sind. „Im Wesentlichen orthogonal" bedeutet im Zusammenhang mit der Erfindung, dass eine Abweichung von der rein orthogonalen Ausrichtung um +/–10° möglich ist. Mit anderen Worten lässt sich durch eine derartige Achsausrichtung trotz des am Abrichtwerkzeug auftretenden Verschleißes ein hiervon im Wesentlichen unabhängiges Abrichtergebnis erreichen. Durch die erfindungsgemäße Achsanordnung verschleißt das Abrichtwerkzeug im Wesentlichen gleichmäßig über seinen gesamten Umfang, so dass sich am Abrichtwerkzeug keine verschleißbedingten Profile einstellen, die das Abrichtergebnis negativ beeinflussen. Es versteht sich, dass bei einer Abrichtbearbeitung sowohl das Abrichtwerkzeug relativ zur Bearbeitungsscheibe als auch die Bearbeitungsscheibe relativ zum Abrichtwerkzeug als auch sowohlThe Applicant has recognized that by substantially orthogonal arrangement of the machining disk associated first axis of rotation to the dressing tool associated with the second axis of rotation wear on the Abrichtwerkzeu ge are better controlled. "Substantially orthogonal" in the context of the invention means that a deviation from the purely orthogonal alignment of +/- 10 ° is possible, in other words, such an axial orientation, despite the wear occurring on the dressing tool, can be essentially eliminated achieve dependent dressing result. As a result of the axle arrangement according to the invention, the dressing tool wears substantially uniformly over its entire circumference, so that no wear-related profiles occur on the dressing tool that adversely affect the dressing result. It is understood that in a dressing, both the dressing tool relative to the machining wheel and the machining wheel relative to the dressing tool and both
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zweite Drehspindel relativ zur ersten Drehspindel während des Abrichtens verlagerbar ist, wobei die der zweiten Drehspindel zugeordnete zweite Drehachse entlang einer zu einem Sollprofil der Bearbeitungsscheibe parallel verlaufenden Bahn bewegbar ist. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Abrichtwerkzeug auf einer linearen sich parallel zu der zweiten Drehachse erstreckenden Bahn zum Abrichten der Bearbeitungsscheibe bewegbar ist. Diese Ausführungsvariante bietet sich beispielsweise dann an, wenn das Bearbeitungswerkzeug im Wesentlichen planere Flächen aufweist. So kann gemäß einer Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass das Abrichtwerkzeug mit einer Umfangsfläche an einer Stirnseite der Bearbeitungsscheibe angreift. Diese Ausführungsvariante bietet sich insbesondere dann an, wenn eine Topfscheibe abgerichtet werden soll, d. h. wenn bei einer topfartigen Bearbeitungsscheibe deren zur Achsrichtung orthogonale Stirnfläche mit dem Abrichtwerkzeug abgerichtet wird. Das sich drehende Abrichtwerkzeug bewegt sich dabei orthogonal zur ersten Drehachse, um die sich die Topfscheibe dreht, und greift damit materialabtragend an der Stirnfläche an.According to one variant The invention can be provided that the second rotary spindle relative to the first turning spindle during the dressing is displaced, wherein the second rotary spindle associated second axis of rotation along a to a desired profile of the Machining disk is movable parallel web. In In this context, it can be provided that the dressing tool on a linear extending parallel to the second axis of rotation Web for dressing the machining disk is movable. This variant is useful, for example, when the editing tool essentially planer surfaces having. Thus, according to an embodiment variant be provided that the dressing tool with a peripheral surface on an end face the machining disk attacks. This variant offers itself especially when a cup wheel is to be dressed, d. H. if in a cup-like processing disc whose to the axial direction orthogonal face is dressed with the dressing tool. The rotating dressing tool moves orthogonal to the first axis of rotation, around which the Cup wheel rotates, and thus attacks material removal on the end face.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das Abrichtwerkzeug mit einer Umfangsfläche an einer Umfangsfläche der Bearbeitungsscheibe angreift. Diese Abrichtvariante kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn eine Bearbeitungsscheibe an ihrer Umfangsfläche abgerichtet wird, wobei die Umfangsfläche im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet ist.alternative For this purpose, it may be provided that the dressing tool with a peripheral surface on a peripheral surface the machining disk attacks. This dressing variant comes in particular then used when a machining disk dressed on its peripheral surface is, with the peripheral surface is formed substantially circular cylindrical.
Zum Abrichten einer an ihrer Umfangsfläche profilierten, d. h. nicht rein kreiszylindrisch ausgebildeten Bearbeitungsscheibe kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass das Abrichtwerkzeug zum Abrichten der Bearbeitungsscheibe auf einer gekrümmten Bahn bewegbar ist, die sich richtungsparallel zu einer gekrümmten abzurichtenden Kontur des Abrichtwerkzeugs erstreckt. Dies bedeutet, dass das Abrichtwerkzeug in Richtungskomponenten sowohl parallel als auch orthogonal zur ersten Drehachse verlagert wird, wobei die zweite Drehachse eine zu dem Sollprofil der Bearbeitungsscheibe im Wesentlichen richtungsparallel verlaufende Bahn beschreibt.To the Dressing a profiled on its peripheral surface, d. H. Not purely circular cylindrical machining disk can according to the invention also be provided that the dressing tool for dressing the machining disk on a curved Path is movable, which are directionally parallel to a curved be dressed Contour of the dressing tool extends. This means that the dressing tool in directional components both parallel and orthogonal to first axis of rotation is displaced, wherein the second axis of rotation to one the desired profile of the machining wheel substantially parallel to the direction describes running track.
Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die zweite Drehspindel zum Ausgleich von durch das Abrichten hervorgerufenem Materialabtrag an der Bearbeitungsscheibe oder/und an dem Abrichtwerkzeug der ersten Drehspindel annäherbar ist, wobei sich der Abstand von erster und zweiter Drehachse verkleinert. Dadurch kann Verschleiß an dem Abrichtwerkzeug aber auch an der Bearbeitungsscheibe kompensiert werden. Abrichtscheiben bestehen häufig aus SiC (Siliziumkarbid), Korund oder Edelkorund. Es ist aber auch möglich, ein Abrichtwerkzeug aus einem Diamant-Kornwerkstoff zu verwenden, bei dem der Materialabtrag relativ gering ist. Die Verschleißerfassung an der Abrichtscheibe kann durch aktives Messen mit einem Messtaster oder berührungslos erfolgen, beispielsweise optisch oder durch Körperschallmessung.Further can be provided according to the invention that the second rotary spindle to compensate for by dressing caused material removal on the machining disk and / or is approachable to the dressing tool of the first rotary spindle, wherein the distance between the first and second axes of rotation decreases. Thereby can wear the dressing tool but also compensated on the machining disk become. Dressing discs are often made of SiC (silicon carbide), Corundum or precious corundum. But it is also possible, a dressing tool from a diamond grain material to be used in which the material removal is relatively low. The wear detection on the dressing wheel can by actively measuring with a probe or non-contact carried out, for example, optically or by structure-borne noise measurement.
Wie vorstehend bereits angedeutet, betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Abrichten einer Bearbeitungsscheibe, insbesondere einer Schleif- oder Erodierscheibe, mittels eines rotierenden Abrichtwerkzeugs mit einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art, wobei zum Abrichten der Bearbeitungsscheibe das von der zweiten Drehspindel drehangetriebene Abrichtwerkzeug in materialabtragende Anlage mit der von der ersten Drehspindel drehangetriebenen Bearbeitungsscheibe gebracht wird, wobei die erste Drehachse im Wesentlichen orthogonal zur zweiten Drehachse gehalten wird. Entsprechend der vorstehenden Schilderung hinsichtlich der Vorrichtung kann hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ferner vorgesehen sein, dass die zweite Drehspindel relativ zur ersten Drehspindel während des Abrichtens derart verlagert wird, dass die der zweiten Drehspindel zugeordnete zweite Drehachse entlang einer zu einem Sollprofil der Bearbeitungsscheibe parallel verlaufenden Bahn bewegt wird.As already indicated, the invention also relates to a method for dressing a machining wheel, in particular a grinding or Erodierscheibe, by means of a rotary dressing tool with a Device of the type described above, wherein for dressing the machining wheel that is rotationally driven by the second rotary spindle Dressing tool in material-removing plant with that of the first Rotary spindle rotary driven machining disk is brought, wherein the first axis of rotation is substantially orthogonal to the second Is held axis of rotation. According to the above description With regard to the device, with regard to the method according to the invention be further provided that the second rotary spindle relative to first turning spindle during the dressing is displaced so that the second rotating spindle associated second axis of rotation along a to a desired profile of the Machining disk is moved parallel web.
Darüber hinaus ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls möglich, dass das Abrichtwerkzeug auf einer linearen sich parallel zu der zweiten Drehachse erstreckenden Bahn zum Abrichten der Bearbeitungsscheibe bewegt wird. Alternativ hierzu kann das erfindungsgemäße Verfahren auch vorsehen, dass das Abrichtwerkzeug zum Abrichten der Bearbeitungsscheibe auf einer gekrümmten Bahn bewegt wird, die sich richtungsparallel zu einer gekrümmten abzurichtenden Kontur des Abrichtwerkzeugs erstreckt. Wie vorstehend bereits angedeutet, lassen sich zur Realisierung der Relativbewegungen zwischen Abrichtwerkzeug und Bearbeitungsscheibe jeweils eine dieser Komponenten ortsfest halten, wobei die andere Komponente die erforderlichen Relativbewegungen ausführt. Alternativ hierzu ist es aber auch möglich, beide Komponenten, Abrichtwerkzeug und Bearbeitungsscheibe, gleichzeitig zu bewegen, beispielsweise derart, dass das Abrichtwerkzeug Bewegungen in einer Ebene ausführt und die Bearbeitungsscheibe eine Bewegung in einer zu dieser Ebene orthogonalen Richtung (dritte Achse) vollzieht.Moreover, it is also possible with the method according to the invention that the dressing tool is moved on a linear path extending parallel to the second axis of rotation for dressing the processing disk. Alternatively, the method according to the invention can also provide that the dressing tool for dressing the machining disk is moved on a curved path which extends in a direction parallel to a curved contour of the dressing tool to be dressed. As already indicated above, in each case one of these components can be held stationary in order to realize the relative movements between the dressing tool and the machining disk, wherein the other component carries out the required relative movements. Alternatively, it is also possible, both components, dressing tool and machining disk, the same to move in time, for example, such that the dressing tool performs movements in a plane and the processing disc performs a movement in a direction orthogonal to this plane (third axis).
Ferner ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, dass die zweite Drehspindel zum Ausgleich von durch das Abrichten hervorgerufenem Materialabtrag an der Bearbeitungsscheibe oder/und an dem Abrichtwerkzeug der ersten Drehspindel angenähert wird, wobei sich der Abstand von erster und zweiter Drehachse verkleinert.Further it is with the method according to the invention possible, that the second rotary spindle to compensate for by dressing caused material removal on the machining disk and / or on the dressing tool of the first rotating spindle is approximated, wherein the distance reduced by the first and second axis of rotation.
Die Erfindung betrifft schließlich auch eine Werkzeugmaschine, insbesondere Schleif- oder/und Erodiermaschinen, mit einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art, wobei die erste Drehachse von einer die Bearbeitungsscheibe haltenden Bearbeitungsspindel gebildet ist und wobei die zweite Drehspindel von einer relativ zu dieser verlagerbaren Abrichtspindel gebildet ist.The Invention finally relates also a machine tool, in particular grinding and / or EDM machines, with a Device of the type described above, wherein the first axis of rotation of formed a machining disk holding machining spindle is and wherein the second rotary spindle of a relative to this displaceable dressing spindle is formed.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:The Invention will be described below by way of example with reference to the accompanying Figures explained. They show:
In
Der
Bearbeitungskopf
An
der Werkstückhalterung
Zur
näheren
Erläuterung
des Abrichtvorgangs wird zusätzlich
auf
Durch
die orthogonale Ausrichtung der Achsen
In
Anders
stellt sich die Situation bei der Ausführungsform gemäß
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