Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifmaschine nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.The
The present invention relates to a grinding machine according to the preamble
of claim 1.
Aus
der DE 198 44 242
A1 ist eine Schleifmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bekannt.From the DE 198 44 242 A1 a grinding machine according to the preamble of claim 1 is known.
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Technik zum
Werkzeugwechsel bei einer Schleifmaschine anzugeben.task
The present invention is an improved technique for
Specify tool change in a grinding machine.
Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Schleifmaschine nach Anspruch
1 oder 13 bzw. eine Werkzeugwechseleinheit nach Anspruch 9.These
The object is achieved by a grinding machine according to claim
1 or 13 or a tool change unit according to claim 9.
Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.further developments
The invention are specified in the subclaims.
Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus
der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.
Von den Figuren zeigen:Further
Characteristics and expediency arise
the description of embodiments with reference to the figures.
From the figures show:
1 eine
perspektivische Ansicht einer Schleifmaschine nach einer Ausführungsform
der Erfindung; 1 a perspective view of a grinding machine according to an embodiment of the invention;
2 eine
perspektivische Ansicht einer Werkzeugwechseleinheit nach einer
Ausführungsform der Erfindung; 2 a perspective view of a tool changing unit according to an embodiment of the invention;
3 eine
senkrechte Seitenansicht der Schleifmaschine aus 1; 3 a vertical side view of the grinding machine 1 ;
4 eine
horizontale Querschnittsansicht der Schleifmaschine aus 1;
und 4 a horizontal cross-sectional view of the grinding machine 1 ; and
5 eine
Frontalansicht der Schleifmaschine aus 1 in Richtung
der Rotationsachse des Werkzeugmagazins. 5 a frontal view of the grinder 1 in the direction of the axis of rotation of the tool magazine.
1 zeigt
eine Schleifmaschine nach einer Ausführungsform der Erfindung.
Die Schleifmaschine 10 weist eine Schleifspindel 11 auf,
die zur Drehung um eine Schleifspindelachse 12 angepasst
ist. Die Schleifspindel weist bei der in 1 gezeigten
Ausführungsform einen Schleif spindelteller 14 auf.
Der Schleifspindelteller 14 ist auf einem Schleifspindelschlitten 15 angeordnet.
Der Schleifspindelschlitten 15 mit dem darauf angeordneten
Schleifspindelteller 14 und der Schleifspindel 11 ist
längs einer senkrechten Maschinenachse X auf Schlittenführungen 17 bewegbar.
Der Schleifspindelteller 14 mit der Schleifspindel 11 ist
um eine zu der Maschinenachse X senkrechte Maschinenachse B auf
dem Schleifspindelschlitten 15 drehbar. Die Schleifspindelachse 12 ist
senkrecht zu der Maschinenachse B. Die Schleifspindel 11 weist
eine Werkzeugaufnahme 13, die zum Beispiel als Spannfutter
ausgebildet ist, auf, in die koaxial zur Schleifspindelachse 12 eine
Schleifwerkzeugaufnahmehalterung, die zum Beispiel als Schleifwerkzeughaltedorn 24b (siehe 2)
ausgebildet ist, aufgenommen werden kann. Die Schleifspindel 11 ist
in 1 in einer Werkzeugwechselposition gezeigt. 1 shows a grinding machine according to an embodiment of the invention. The grinding machine 10 has a grinding spindle 11 which is for rotation about a grinding spindle axis 12 is adjusted. The grinding spindle has the in 1 embodiment shown a grinding spindle plate 14 on. The grinding spindle plate 14 is on a grinding spindle slide 15 arranged. The grinding spindle slide 15 with the grinding spindle plate arranged thereon 14 and the grinding spindle 11 is along a vertical machine axis X on slide guides 17 movable. The grinding spindle plate 14 with the grinding spindle 11 is about a machine axis B perpendicular to the machine axis X on the grinding spindle slide 15 rotatable. The grinding spindle axis 12 is perpendicular to the machine axis B. The grinding spindle 11 has a tool holder 13 , which is formed, for example, as a chuck, on, in the coaxial with the grinding spindle axis 12 a grinding tool holder, for example as a grinding tool holding mandrel 24b (please refer 2 ) is formed, can be recorded. The grinding spindle 11 is in 1 shown in a tool change position.
Die
Schleifmaschine 10 weist weiter ein Werkzeugmagazin 33 auf,
das bei der Ausführungsform als ein Rotationsmagazin ausgebildet
ist. Das Rotationsmagazin weist in üblicher Weise eine
Rotationsachse A auf. In der Werkzeugwechselposition ist die Rotationsachse
A parallel zu der Schleifspindelachse 12.The grinding machine 10 also has a tool magazine 33 on, which is formed in the embodiment as a rotary magazine. The rotary magazine has a rotation axis A in the usual way. In the tool change position, the rotation axis A is parallel to the grinding spindle axis 12 ,
Die
Schleifmaschine 10 weist weiter einen Axialantrieb 36 auf,
der bei der gezeigten Ausführungsform als ein Hydraulikzylinder
ausgebildet ist. Der Hydraulikzylinder 36 ist so angeordnet,
dass die Hubbewegung seiner Hubstange 36a parallel zur
Rotationsachse A, und damit in der Werkzeugwechselposition parallel
zu der Schleifspindelachse 12 verläuft. An dem
der Schleifspindel 11 zugewandten Ende der Hubstange 36a ist
ein Koppelelement 37 befestigt. Bei der gezeigten Ausführungsform
ist das Koppelelement 37 zylinderförmig und koaxial
zu der Hubstange 36a ausgebildet. An der Zylinderaußenseite
ist eine Ringnut 37a vorgesehen. Die Ringnutebene ist senkrecht
zur Hubstange 36a.The grinding machine 10 also has an axial drive 36 on, which is formed in the embodiment shown as a hydraulic cylinder. The hydraulic cylinder 36 is arranged so that the lifting movement of its lifting rod 36a parallel to the rotation axis A, and thus in the tool change position parallel to the grinding spindle axis 12 runs. On the grinding spindle 11 facing the end of the lifting rod 36a is a coupling element 37 attached. In the embodiment shown, the coupling element 37 cylindrical and coaxial with the lifting rod 36a educated. On the outside of the cylinder is an annular groove 37a intended. The Ringnutebene is perpendicular to the lifting rod 36a ,
Die
Schleifmaschine 10 weist weiter eine Klemmeinheit 20 auf.
Die Klemmeinheit 20 weist zwei Klemmelemente, die als Klemmflügel 20a, 20b ausgebildet
sind, auf, die links und rechts von der Werkzeugaufnahme 13 der
Schleifspindel 11 angeordnet sind. Die Klemmflügel 20a, 20b sind
jeweils um eine Achse, die parallel zur Maschinenachse B ist, zum Klemmen
oder Entklemmen, das nachfolgend beschreiben wird, bewegbar. Die
Klemmflügel 20a, 20b können
beispielsweise jeweils durch einen Hydraulikzylinder (nicht dargestellt)
bewegt werden.The grinding machine 10 further has a clamping unit 20 on. The clamping unit 20 has two clamping elements acting as clamping wings 20a . 20b are formed on, the left and right of the tool holder 13 the grinding spindle 11 are arranged. The clamping wings 20a . 20b are each about an axis which is parallel to the machine axis B, for clamping or unclamping, which will be described below, movable. The clamping wings 20a . 20b For example, each can be moved by a hydraulic cylinder (not shown).
Weiterhin
weist die Schleifmaschine 10 an der Schleifspindel 11 eine
Kühlmittelversorgung 21, 22 auf. Die
Kühlmittelversorgung 21, 22 weist eine ebene
Dichtungsfläche 21, die in der Werk zeugwechselposition
der Schleifspindel 11 schräg zur Schleifspindelachse 12 angeordnet
ist, und wenigstens eine Kühlmittelzufuhröffnung 22 auf.
Die Kühlmittelzufuhröffnung 22 ist von
einem O-Ring umgeben, der in der Dichtungsfläche 21 derart
angeordnet ist, dass er leicht über die Ebene der Dichtungsfläche
vorsteht. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Kühlmittelversorgung 21, 22 an
dem Schleifspindelteller 14 der Schleifspindel 11 vorgesehen.Furthermore, the grinding machine 10 on the grinding spindle 11 a coolant supply 21 . 22 on. The coolant supply 21 . 22 has a flat sealing surface 21 , in the tool changing position of the grinding spindle 11 oblique to the grinding spindle axis 12 is arranged, and at least one coolant supply opening 22 on. The coolant supply port 22 is surrounded by an O-ring, which is in the sealing surface 21 is arranged so that it protrudes slightly beyond the plane of the sealing surface. In the embodiment shown, the coolant supply is 21 . 22 on the grinding spindle plate 14 the grinding spindle 11 intended.
Eine
Werkzeugwechseleinheit 23 ist in 2 dargestellt.
Die Werkzeugwechseleinheit 23 weist einen Schleifwerkzeughalter 26 mit
einem integrierten Kühlmittelverteiler 28 auf.
Die Werkzeugwechseleinheit 23 weist weiterhin eine Führungsschiene 32 auf. Die
Führungsschiene 32 definiert eine Führungsrichtung.
Der Schleifwerkzeughalter 26 dient zum Halten eines Schleifwerkzeughaltedoms 24b eines
Schleifwerkzeuges 24, das axial um eine Schleifwerkzeugsrotationsachse 24c drehbar
ist. Dazu weist der Schleifwerkzeughalter 26 fest mit dem
Kühlmittelverteiler 28 verbundene Schleifwerkzeughalteranschlußbereiche 26a, 26b und
in Klemmrichtung senkrecht zur Führungsrichtung, z. B.
durch Federkraft, vorgespannte Klemmbacken 27a, 27b auf.
Die Klemmbacken 27a, 27b sind einander senkrecht
zur Führungsrichtung gegenüberliegend angeordnet.
Die Klemmbacken 27a, 27b sind jeweils über
ein Biegegelenk 27ag, 27bg gelenkig und in Klemmrichtung schwenkbar
mit den Schleifwerkzeughalteranschlußbereichen 26a, 26b verbunden.
Die Schwenkbewegung ist in Schließrichtung begrenzt durch
Anschläge 27ad, 27bd und in Öffnungsrichtung
durch einen Anschlag von unteren Enden 27au, 27bu der
Klemmbacken 27a, 27b an den Schleifwerkzeughalteranschlußbereichen 26a, 26b (siehe
auch Zwischenräume 26az, 26bz zwischen
den Klemmbacken 27a, 27b und den Schleifwerkzeughalteranschlußbereichen 26a, 26b.
Die Klemmbacken 27a, 27b weisen bei dieser Ausführungsform
freie Enden 27af, 27bf auf, die eine Werkzeugdornhalterung
bilden. Die freien Enden 27af, 27bf weisen eine
Form so auf, die derart komplementär zur Form des Schleifwerkzeughaltedoms 24b ist,
dass eine formschlüssige Sicherung gegen axiales Herausfallen
des Schleifwerkzeuges 24 besteht. Der im Schleifwerkzeughalter 26 integrierte
Kühlmittelverteiler 28 weist eine Dichtungsfläche 29 mit
wenigstens einer, bevorzugt mehreren Kühlmittelzuführöffnungen 30a auf.A tool change unit 23 is in 2 shown. The tool change unit 23 has a grinding tool holder 26 with an integrated coolant distributor 28 on. The tool change unit 23 also has a guide rail 32 on. The guide rail 32 defines a direction of leadership. The grinding tool holder 26 serves to hold a grinding tool holding dome 24b a grinding tool 24 axially around a grinding tool axis of rotation 24c is rotatable. For this purpose, the grinding tool holder 26 firmly with the coolant distributor 28 connected grinding tool holder connection areas 26a . 26b and in the clamping direction perpendicular to the guide direction, z. B. by spring force, biased jaws 27a . 27b on. The jaws 27a . 27b are arranged opposite one another perpendicular to the guide direction. The jaws 27a . 27b are each about a bending joint 27Ag . 27Bg hinged and pivotable in the clamping direction with the grinding tool holder connection areas 26a . 26b connected. The pivoting movement is limited in the closing direction by stops 27ad . 27bd and in the opening direction by a stop of lower ends 27au . 27bu the jaws 27a . 27b at the grinding tool holder connection areas 26a . 26b (see also intermediate spaces 26az . 26bz between the jaws 27a . 27b and the grinding tool holder connection areas 26a . 26b , The jaws 27a . 27b have free ends in this embodiment 27Af . 27Bf which form a tool mandrel holder. The free ends 27Af . 27Bf have a shape so complementary to the shape of the Schleifwerkzeughaltedoms 24b is that a positive locking against axial falling out of the grinding tool 24 consists. The in the grinding tool holder 26 integrated coolant distributor 28 has a sealing surface 29 with at least one, preferably a plurality of coolant supply openings 30a on.
Kühlmittelaustrittsdüsen
(nicht dargestellt) können beispielsweise mittels Schraubverbindung
in Kühlmittelaustrittsöffnungen 30b,
die mit den Kühlmittelzuführöffnungen 30a verbunden
sind, angebracht werden. So können die Kühlmittelaustrittsdüsen,
die in Form, Positionierung und Ausrichtung auf die jeweilige Ausführungsform
des Schleifwerkzeugs 24, das in dem Schleifwerkzeughalter 26 gehalten wird,
abgestimmt sind, mit der Kühlmittelversorgung 21, 22 verbunden
werden.Coolant outlet nozzles (not shown), for example by means of screw in coolant outlet openings 30b connected to the coolant supply openings 30a are attached. Thus, the coolant outlet nozzles, in terms of shape, positioning and alignment with the particular embodiment of the grinding tool 24 that in the grinding tool holder 26 is maintained, with the coolant supply 21 . 22 get connected.
Der
Werkzeughalter 26 und die Führungsschiene 32 sind
so angeordnet, dass die Führungsschiene 32 parallel
zu der Schleifwerkzeugrotationsachse 24c eines gehaltenen
Werkzeugs 24 verläuft. Die Führungsschiene 32 weist
seitliche Vorsprünge auf. Die Dichtungsfläche 29 ist
schräg zu der Führungsrichtung, das heißt
auch zu der Schleifwerkzeugrotationsachse 24c angeordnet.The tool holder 26 and the guide rail 32 are arranged so that the guide rail 32 parallel to the grinding tool rotation axis 24c a held tool 24 runs. The guide rail 32 has lateral projections. The sealing surface 29 is oblique to the guide direction, that is also to the grinding tool rotation axis 24c arranged.
Führungsrollen 35 mit
zu den seitlichen Vorsprüngen der Führungsschiene 32 komplementären Führungsnuten 35a sind
an der Schleifmaschine und an dem Werkzeugmagazin 33 angeordnet.
Die Führungsrollen 35 sind jeweils paarweise gegenüberliegend
angeordnet, wobei jeweils zwei Paare an der Schleifmaschine, hier
nahe der Dichtungsfläche 21 der Kühlmittelversorgung 21, 22,
und an dem Werkzeugmagazin 33 in einer Werkzeuglagerungsposition für
die Werkzeugwechseleinheit 23 angeordnet sind.guide rollers 35 with to the lateral projections of the guide rail 32 complementary guide grooves 35a are on the grinding machine and on the tool magazine 33 arranged. The leadership roles 35 are each arranged in pairs opposite each other, with two pairs on the grinder, here near the sealing surface 21 the coolant supply 21 . 22 , and on the tool magazine 33 in a tool storage position for the tool change unit 23 are arranged.
An
der Schleifmaschine 10 liegen sich die beiden Paare von
Führungsrollen 35 jeweils senkrecht zu der in
der Werkzeugwechselposition angeordneten Schleifspindelachse 12 gegenüber.
An dem Werkzeugmagazin 33 sind die die Führungsrollen 35 weiterhin
derart angeordnet, dass sie sich senkrecht zu der Rotationsachse
A gegenüberliegen. Durch die komplementäre Gestaltung
von Führungsschiene 32 und Führungsrolle 35 wird
auch durch die Paare von Führungsrollen 35 eine
Führungsrichtung definiert, die identisch mit der Führungsrichtung
der Führungsschiene 32, wenn diese durch die entsprechen
Führungsrollen 35 geführt wird, ist.
Das Werkzeugmagazin 33 ist relativ zu der Schleifmaschine 10 so
positioniert, dass für einen Satz von Führungsrollen 35 an einer
Werkzeuglagerungsposition diese Führungsrichtung mit der
Führungsrichtung der Führungsrollen 35 an
der Schleifmaschine 10, wenn sich die Schleifspindel 11 in
der Werkzeugwechselposition befindet, fluchtet.At the grinder 10 lie the two pairs of leadership roles 35 each perpendicular to the arranged in the tool change position grinding spindle axis 12 across from. At the tool magazine 33 are the leadership roles 35 further arranged so that they are perpendicular to the axis of rotation A opposite. Due to the complementary design of guide rail 32 and leadership 35 is also due to the pairs of leadership roles 35 defines a guide direction which is identical to the guide direction of the guide rail 32 if this is due to the corresponding guide rollers 35 is guided. The tool magazine 33 is relative to the grinder 10 positioned so that for a set of leadership roles 35 at a tool storage position, this guide direction with the guide direction of the guide rollers 35 at the grinding machine 10 when the grinding spindle 11 is in the tool change position, is aligned.
Wie
in 2 dargestellt ist, ist der Schleifwerkzeughalter 26 in
Führungsrichtung an einer Seite der Werkzeugwechseleinheit 23 angeordnet.
An der in Führungsrichtung entgegengesetzten Seite der
Werkzeugwechseleinheit 23 ist ein Vorsprung 31 ausgebildet.
Der Vorsprung erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu der Führungsrichtung.
In einem kleinen Abstand von Richtung des Schleifwerkzeughalters 26 ist
eine Nut 31a im Vorsprung 31 ausgebildet.As in 2 is shown, is the grinding tool holder 26 in the guide direction on one side of the tool change unit 23 arranged. At the opposite side in the direction of the tool change unit 23 is a lead 31 educated. The projection extends substantially perpendicular to the guide direction. At a small distance from the direction of the grinding tool holder 26 is a groove 31a in the lead 31 educated.
Das
Werkzeugmagazin weist weiterhin eine kreisringförmige Halteschiene 39 auf.
Der Kreisring der Halteschiene 39 ist an einer Be-/Entladeposition C
unterbrochen. Die Kreisringebene ist senkrecht zu der Rotationsachse
A. Die Vorsprünge 31 der Werkzeugwechseleinheiten 23,
die in dem Werkzeugmagazin 33 gespeichert sind, befinden
sich auf der in Richtung der Rotationsachse der Schleifspindel 11 abgewandten
Seite der kreisförmigen Halteschiene 39. Die Halteschiene 39 befindet
sich derart in einer im Vorsprung 31 ausgebildeten Nut 31a,
so dass die Werkzeugwechseleinheit 23 an der Halteschiene 39 in
einer definierten Lage gehalten wird.The tool magazine further has an annular retaining rail 39 on. The circular ring of the retaining rail 39 is interrupted at a loading / unloading position C. The circular ring plane is perpendicular to the axis of rotation A. The projections 31 the tool change units 23 in the tool magazine 33 are stored on the in the direction of the axis of rotation of the grinding spindle 11 opposite side of the circular support rail 39 , The retaining rail 39 is in such a way in the lead 31 trained groove 31a so that the tool change unit 23 on the retaining rail 39 is kept in a defined position.
Zum
Wechsel eines Schleifwerkzeuges 24 wird zunächst
im Werkzeugmagazin 33 eine freie Werkzeuglagerungsposition
für eine Werkzeugwechseleinheit 23 in die Be-/Entladeposition
C bewegt. In der Be-/Entladeposition C fluchten die Führungsrichtungen,
wie oben beschrieben wurde. Nachfolgend wird die Hubstange 36a des
Hydraulikzylinders 36 ausgefahren. Danach wird die Schleifspindel 11 in
die Werkzeugwechselposition bewegt. Bei dieser Bewegung in die Werkzeugwechselposition
wird die Schleifspindel 11 als letztes senkrecht zu der
Hubrichtung des Hydraulikzylinders 36 bewegt, das heißt auch
senkrecht zur Rotationsachse A. Dieses kann zum Beispiel erzielt
werden, indem als letztes der Schleifspindelschlitten 15 entlang
der Maschinenachse X nach oben oder nach unten bewegt wird. Alternativ
ist es bei der gezeigten Ausführungsform auch möglich,
dass die Schleifspindel 11 um die Maschinenachse B in diese
Position gedreht wird. Bei der gezeigten Anordnung ist eine Tangente
an den von der Schleifspindel 11 beschriebenen Kreis bei
einer Drehung um die Maschinenachse B senkrecht zu der Hubrichtung
des Hydraulikzylinders 36, so dass auch hier eine letzte
Bewegung, die senkrecht zu der Hubachse ist, erzielt wird.For changing a grinding tool 24 is first in the tool magazine 33 a free tool storage position for a tool change unit 23 moved to the loading / unloading position C. In In the loading / unloading position C, the guiding directions are aligned as described above. Subsequently, the lifting rod 36a of the hydraulic cylinder 36 extended. Then the grinding spindle becomes 11 moved to the tool change position. This movement into the tool change position becomes the grinding spindle 11 lastly perpendicular to the stroke direction of the hydraulic cylinder 36 moved, that is also perpendicular to the axis of rotation A. This can be achieved, for example, by the last of the grinding spindle slide 15 along the machine axis X is moved up or down. Alternatively, it is also possible in the embodiment shown that the grinding spindle 11 is rotated about the machine axis B in this position. In the arrangement shown is a tangent to that of the grinding spindle 11 described circle with a rotation about the machine axis B perpendicular to the stroke direction of the hydraulic cylinder 36 , So that here is a last movement, which is perpendicular to the Hubachse achieved.
Durch
diese senkrechte Bewegung kommt der Vorsprung 31 einer
an der Schleifmaschine 10 gehaltenen Werkzeugwechseleinheit 23 in
Eingriff mit der Ringnut 37a des Koppelelements 37.
Eine Werkzeugwechseleinheit 23 wird an der Schleifmaschine 10,
bzw. bei der gezeigten Ausführungsform an der Schleifspindel 11,
wie folgt gehalten. Die Führungsschiene 32 der
gehaltenen Werkzeugwechseleinheit 23 ist in Eingriff mit
den Führungsrollen 35, die an der Schleifmaschine 10 vorgesehen
sind. Derart könnte sich die Werkzeugwechseleinheit 23 ohnehin nur
entlang der Führungsrichtung bewegen. Im gehaltenen Zustand
ist aber die Klemmeinheit 20 so betätigt, dass
die Klemmflügel 20a, 20b in die Haltestellung
aufeinander zu bewegt sind. In dieser Position drücken
die Klemmflügel 20a, 20b die den freien
Enden 27af, 27bf der Klemmbacken 27a, 27b entgegengesetzten
unteren Enden 27au, 27bu senkrecht zur Führungsrichtung
zusammen, so dass die freien Enden 27af, 27bf senkrecht
zur Führungsrichtung voneinander weg entgegen der Vorspannung
um die Biegegelenke 27ag, 27bg bewegt sind. Die
unteren Enden 27au, 27bu werden in diesem geklemmten Zustand
von den aufeinander zugeschwenkten Klemmflügeln 20a, 20b an
einer Bewegung in Richtung der Führungsrichtung weg von
der Schleifspindel 11 gehindert. Das liegt daran, dass
die Klemmflügel 20a, 20b in den entsprechenden
Bewegungspfad geschwenkt sind. Außerdem sind die schrägen
Dichtungsflächen 21, 29 so angeordnet,
dass sie in dieser Halteposition direkt übereinanderliegen.
Es ist ein separater Anschlag (nicht dargestellt) für die
Begrenzung der Bewegung in Führungsrichtung in Richtung der
Schleifspindel 11 entsprechend vorgesehen. Alternativ können
die Dichtungsflächen 21, 29 selbst einen
Anschlag für die Begrenzung der Bewegung in Führungsrichtung
in Richtung der Schleifspindel 11 bilden. Derart wird die
Werkzeugwechseleinheit 23 an der Schleifspindel 11 gehalten.
Weiterhin sind die Kühlmittelzuführöffnungen 22 und 30a in
dieser Position genau fluchtend, und der über die Dichtungsfläche 21 vorstehende
O-Ring dichtet die fluchtenden Kühlmittelzuführöffnungen 22 und 30a.
Dadurch ist die Verbindung der Kühlmittelversorgung 21, 22 der Schleifmaschine
mit dem Kühlmittelverteiler 28 hergestellt.By this vertical movement comes the projection 31 one at the grinding machine 10 held tool change unit 23 in engagement with the annular groove 37a of the coupling element 37 , A tool change unit 23 gets on the grinder 10 , or in the embodiment shown on the grinding spindle 11 , held as follows. The guide rail 32 the held tool change unit 23 is engaged with the guide rollers 35 at the grinder 10 are provided. This could be the tool change unit 23 anyway, only move along the guide direction. In the held state but is the clamping unit 20 so pressed that the clamping wings 20a . 20b are moved towards each other in the holding position. In this position, the clamping wings press 20a . 20b the free ends 27Af . 27Bf the jaws 27a . 27b opposite lower ends 27au . 27bu perpendicular to the guide direction together, leaving the free ends 27Af . 27Bf perpendicular to the guide direction away from each other against the bias around the bending joints 27Ag . 27Bg are moved. The lower ends 27au . 27bu be in this clamped state of the successively pivoted clamping wings 20a . 20b on a movement in the direction of the guide direction away from the grinding spindle 11 prevented. That's because the clamping wings 20a . 20b are pivoted in the corresponding movement path. In addition, the oblique sealing surfaces 21 . 29 arranged so that they lie directly above each other in this holding position. It is a separate stop (not shown) for limiting the movement in the guide direction in the direction of the grinding spindle 11 provided accordingly. Alternatively, the sealing surfaces 21 . 29 even a stop for limiting the movement in the direction of guidance in the direction of the grinding spindle 11 form. Such is the tool change unit 23 on the grinding spindle 11 held. Furthermore, the Kühlmittelzuführöffnungen 22 and 30a in this position exactly aligned, and the over the sealing surface 21 The protruding O-ring seals the aligned coolant supply openings 22 and 30a , This is the connection of the coolant supply 21 . 22 the grinding machine with the coolant distributor 28 produced.
In
diesem Haltezustand wird die Klemmeinheit 20 zum Werkzeugwechsel
so betätigt, dass sich die Klemmflügel 20a, 20b von
dem Schleifwerkzeughalter 26 wegbewegen. Derart bewegen
sich die vorgespannten Klemmbacken 27a, 27b auf
Grund der Vorspannung aufeinander zu, so dass sie den Schleifwerkzeughaltedom 24b des
Schleifwerkzeugs 24 halten. Gleichzeitig oder danach wird
die Werkzeugaufnahme 13, also zum Beispiel das Spannfutter,
wie z. B. ein HSK Spannsatz, zum Freigeben des Schleifwerkzeugs 24 gelöst.
Damit ist das Schleifwerkzeug 24 wieder an der Werkzeugwechseleinheit 23 gehalten,
und die Werkzeugwechseleinheit 23 ist wieder in der Führungsrichtung
weg von der Schleifspindel 11 bewegbar. Dann wird die Hubstange 36a zurückgezogen,
so dass der Schleifwerkzeughaltedom 24b aus der Werkzeugaufnahme 13 herausgezogen
wird und gleichzeitig die komplementär schräg verlaufenden
Dichtungsflächen 21, 29 voneinander getrennt
werden, wenn die Werkzeugwechseleinheit 23 in der Führungsrichtung
zurückgezogen wird.In this holding state, the clamping unit 20 for tool change so pressed that the clamping wings 20a . 20b from the grinding tool holder 26 move away. This is how the preloaded jaws move 27a . 27b due to the bias towards each other, allowing them the grinding tool holding dome 24b of the grinding tool 24 hold. At the same time or after, the tool holder 13 So, for example, the chuck, such. B. a HSK clamping set, to release the grinding tool 24 solved. This is the grinding tool 24 again at the tool change unit 23 held, and the tool change unit 23 is back in the direction of guidance away from the grinding spindle 11 movable. Then the lifting rod 36a withdrawn, so that the Schleifwerkzeughaltedom 24b from the tool holder 13 is pulled out and at the same time the complementary oblique sealing surfaces 21 . 29 be separated from each other when the tool change unit 23 is retracted in the direction of leadership.
Dadurch
wird die Werkzeugwechseleinheit 23 durch Einfahren der
Hubstange 36a des Hydraulikzylinders 36 unter
Führung der Führungsschiene 32 durch
die Führungsrollen 35 in die Be-/Entladeposition
C im Werkzeugmagazin 33 gezogen. Wird im Anschluss der
Magazinteller 34 um die Rotationsachse A bewegt, löst
sich die Ringnut 37a des Koppelelements 37 von
dem Vorsprung 31 der Werkzeugwechseleinheit 23 und
die Halteschiene 39 greift in die Nut 31a im Vorsprung 31 ein.
Dadurch wird die Werkzeugwechseleinheit 23 an der Halteschiene 39 sowie
durch die zwischen den Führungsrollen 35 liegenden
Führungsschienen 32 in der Werkzeuglagerungsposition
im Werkzeugmagazin 33, gegen Herausziehen oder Ähnliches
gesichert.This will make the tool change unit 23 by retracting the lifting rod 36a of the hydraulic cylinder 36 under the guidance of the guide rail 32 through the guide rollers 35 in the loading / unloading position C in the tool magazine 33 drawn. Will be followed by the magazine plate 34 moved around the axis of rotation A, the annular groove dissolves 37a of the coupling element 37 from the lead 31 the tool change unit 23 and the retaining rail 39 reaches into the groove 31a in the lead 31 one. This will make the tool change unit 23 on the retaining rail 39 as well as between the guide rollers 35 lying guide rails 32 in the tool storage position in the tool magazine 33 , secured against removal or the like.
Zum
Bestücken der Schleifspindel 11 mit einem anderen
Schleifwerkzeug 24 wird eine mit einer Werkzeugwechseleinheit 23 belegte
Werkzeuglagerungsposition im Werkzeugmagazin 33 in die Be-/Entladeposition
C bewegt. Dabei löst sich die Halteschiene 39 aus
der Nut 31a im Vorsprung 31 und die Ringnut 37a des
Koppelelementes 37 greift bei eingefahrener Hubstange 36a des
Hydraulikzylinders 36 in den Vorsprung 31 der
Werkzeugwechseleinheit 23 ein.For loading the grinding spindle 11 with another grinding tool 24 becomes one with a tool change unit 23 occupied tool storage position in the tool magazine 33 moved to the loading / unloading position C. This releases the retaining rail 39 out of the groove 31a in the lead 31 and the ring groove 37a of the coupling element 37 engages with retracted lifting rod 36a of the hydraulic cylinder 36 in the lead 31 the tool change unit 23 one.
Durch
Ausfahren der Hubstange 36a des Hydraulikzylinders 36 wird
die Werkzeugwechseleinheit 23 in Richtung der Schleifspindel 11 entlang
der Führungsrichtung bewegt. Hierbei gleitet die Führungsschiene 32 zwischen
den paarweise gegenüberliegenden angeordneten Führungsrollen 35.By extending the lifting rod 36a of the hydraulic cylinder 36 becomes the tool change unit 23 in the direction of the grinding spindle 11 moved along the guide direction. This slides the guide rail 32 between the pairs arranged opposite guide rollers 35 ,
Wenn
der Schleifwerkzeughaltedorn 24b die Werkzeugaufnahme 13 der
Schleifspindel 11 erreicht hat, wird er dort arretiert,
zum Beispiel durch Spannen des Spannfutters. Gleichzeitig werden
die Klemmflügel 20a, 20b der Klemmeinheit 20 aufeinander
zu geschwenkt, so dass die freien Enden 27af, 27bf der
Klemmbacken 27a, 27b des Schleifwerkzeughalters 26 auseinander
gedrückt werden. Dadurch wird der Schleifwerkzeughaltedorn 24b und damit
auch das Schleifwerkzeug 24 mechanisch von dem Schleifwerkzeughalter 26 getrennt.
Bei der in der Ausführungsform gezeigten Zuführung
des Schleifwerkzeuges 24 in die Werkzeugaufnahme 13 der
Schleifspindel 11 ist von Vorteil, dass keine weitere Zustellbewegung
der Schleifspindel in Richtung der Schleifspindelachse 12 notwendig
ist. Das ermöglicht kurze Wechselzeiten.When the grinding tool holding mandrel 24b the tool holder 13 the grinding spindle 11 is reached, it is locked there, for example by clamping the chuck. At the same time, the clamping wings 20a . 20b the clamping unit 20 pivoted towards each other, leaving the free ends 27Af . 27Bf the jaws 27a . 27b of the grinding tool holder 26 be pressed apart. This will make the grinding tool holding mandrel 24b and thus also the grinding tool 24 mechanically from the grinding tool holder 26 separated. In the case of the feed of the grinding tool shown in the embodiment 24 in the tool holder 13 the grinding spindle 11 is advantageous that no further feed movement of the grinding spindle in the direction of the grinding spindle axis 12 necessary is. This allows short change times.
Die
Dichtungsfläche 29 des Kühlmittelverteilers 28 ist
komplementär zur Dichtungsfläche 21 der Kühlmittelversorgung 21, 22 schräg
mit einem Winkel von ca. 10 Grad gegenüber der Schleifspindelachse 12 der
Schleifspindel 11 angeordnet. Dadurch wird der O-Ring erst
im letzten Moment der Bewegung, wenn die Dichtungsflächen 21, 29 übereinandergefahren
werden, geklemmt. Dadurch werden die Dichtringe (O-Ringe) der Kühlmittelzufuhröffnungen 22 beim Übereinanderfahren
der Dichtungsflächen 21, 29 weniger beansprucht.
Durch die Anordnung von schrägen Dichtungsflächen 21, 29 wird
eine effektive Kühlmittelzuführung quer zur Schleifspindelachse 12 ermöglicht.
Dadurch ist ein hoher Kühlmitteldurchsatz möglich,
sowie eine individuelle Ansteuerung von Kühlmittelaustrittsdüsen,
die je nach Art des Schleifwerkzeuges in optimaler Lage und Anzahl
am Kühlmittelverteiler angeordnet werden können,
dort verbleiben und als Bestandteil der Werkzeugwechseleinheit 23 mit
deren Wechsel ebenso gewechselt werden.The sealing surface 29 of the coolant distributor 28 is complementary to the sealing surface 21 the coolant supply 21 . 22 obliquely with an angle of approx. 10 degrees with respect to the grinding spindle axis 12 the grinding spindle 11 arranged. This will make the O-ring only at the last moment of movement when the sealing surfaces 21 . 29 be moved over each other, clamped. As a result, the sealing rings (O-rings) of the coolant supply openings 22 when moving over the sealing surfaces 21 . 29 less stressed. By the arrangement of oblique sealing surfaces 21 . 29 becomes an effective coolant supply across the grinding spindle axis 12 allows. As a result, a high coolant throughput is possible, as well as an individual control of coolant outlet nozzles, which can be arranged depending on the type of grinding tool in an optimal position and number on the coolant distributor, remain there and as part of the tool change unit 23 be changed with their change as well.
Die
in den 1 bis 5 gezeigte Schleifmaschine 10 und
Werkzeugwechseleinheit 23 stellt nur eine bevorzugte Ausführungsform
da.The in the 1 to 5 shown grinding machine 10 and tool change unit 23 represents only a preferred embodiment.
Die
Schleifspindel 11 kann aus einer Arbeitsposition in eine
Werkzeugwechselposition auf anderen Maschinenachsen, als in der
dargestellten Ausführungsform, bewegt werden.The grinding spindle 11 can be moved from a working position to a tool change position on other machine axes, as in the illustrated embodiment.
Die
Anordnung von Führungsschiene 32 und Führungsrollen 35 an
der Werkzeugwechseleinheit 23 und der Schleifmaschine bzw.
dem Werkzeugmagazin 33 kann vertauscht sein.The arrangement of guide rail 32 and leadership roles 35 at the tool change unit 23 and the grinding machine or the tool magazine 33 can be reversed.
Die
als Führungsrollen 35 ausgebildeten Führungselemente
können auch durch eine oder mehrere Gleitführungen
ausgebildet sein.The as leadership roles 35 trained guide elements can also be formed by one or more sliding guides.
Anstatt
der Klemmflügel 20a, 20b können
mit einem Hydraulikzylinder oder einer anderen linearen Bewegungseinheit
zur Schleifwerkzeugrotationsasche 24c senkrecht bewegbare
Stößel oder Drücker beidseitig vorgesehen
werden. Die Stößel betätigen die unteren
Enden 27au, 27bu der Klemmbacken 27a, 27b zum
Lösen bzw. Halten des Schleifwerkzeuges 24 im
Schleifwerkzeughalter.Instead of the clamping wings 20a . 20b can be used with a hydraulic cylinder or other linear motion unit for grinding tool rotation pocket 24c vertically movable plunger or pushers are provided on both sides. The plungers actuate the lower ends 27au . 27bu the jaws 27a . 27b for releasing or holding the grinding tool 24 in the grinding tool holder.
Das
Werkzeugmagazin 33 kann anstatt eines Rotationsmagazins
auch als Linearmagazin ausgebildet werden. Bei dieser Anordnung
lassen sich die Werkzeugwechseleinheiten 23 im Werkzeugmagazin 33 längs
einer Achse, die parallel zu Maschinenachse X liegt, bewegen. Bei
steigender Anzahl von Werkzeugwechseleinheiten 23 ist das
Rotationsmagazin auf Grund seiner kompakten Bauweise vorteilhafter.The tool magazine 33 can be designed as a linear magazine instead of a rotary magazine. In this arrangement, the tool changing units can be 23 in the tool magazine 33 along an axis that is parallel to machine axis X move. As the number of tool change units increases 23 the rotary magazine is more advantageous due to its compact design.
Die
Neigung der Dichtungsflächen 21, 29 relativ
zur Führungsrichtung/Schleifspindelachse 12 liegt
bevorzugt im Bereich kleiner oder gleich 20 Grad.The inclination of the sealing surfaces 21 . 29 relative to the guide direction / grinding spindle axis 12 is preferably in the range less than or equal to 20 degrees.
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1010
-
Schleifmaschinegrinding machine
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1111
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Schleifspindelgrinding spindle
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1212
-
SchleifspindelachseGrinding spindle axis
-
1313
-
Werkzeugaufnahmetool holder
-
1414
-
SchleifspindeltellerGrinding spindle plate
-
1515
-
SchleifspindelschlittenGrinding spindle slide
-
1717
-
Schlittenführungenslide guides
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2020
-
Klemmeinheitterminal unit
-
20a,
b20a,
b
-
Klemmflügelclamping wing
-
21,
2221
22
-
KühlmittelversorgungCoolant supply
-
2121
-
Dichtungsflächesealing surface
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2222
-
KühlmittelzufuhröffnungenCoolant supply openings
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2323
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WerkzeugwechseleinheitTool change unit
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2424
-
Schleifwerkzeuggrinding tool
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24b24b
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SchleifwerkzeughaltedornGrinding tool holding mandrel
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24c24c
-
SchleifwerkzeugrotationsachseGrinding tool rotation axis
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2626
-
SchleifwerkzeughalterGrinding tool holder
-
26a,
b26a,
b
-
Schleifwerkzeughalteranschluß-bereicheGrinding tool holder port areas
-
26az,
bz26az,
bz
-
Zwischenraumgap
-
27a,
b27a,
b
-
Klemmbackenjaws
-
27af,
bf27Af,
bf
-
freie
Endenfree
end up
-
27ad,
bd27ad,
bd
-
Anschlagattack
-
27ag,
bg27Ag,
bg
-
Biegegelenkbending joint
-
27au,
bu27au,
bu
-
untere
Endenlower
end up
-
2828
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KühlmittelverteilerCoolant distributor
-
2929
-
Dichtungsflächensealing surfaces
-
30a30a
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KühlmittelzuführöffnungenKühlmittelzuführöffnungen
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30b30b
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KühlmittelaustrittsöffnungenCoolant outlet openings
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3131
-
Vorsprunghead Start
-
31a31a
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Nutgroove
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3232
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Führungseinheit,
FührungsschieneGuide unit,
guide rail
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3333
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Werkzeugmagazintool magazine
-
3434
-
Magazintellermagazine plate
-
3535
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Führungsrollen,
FührungGuide rollers,
guide
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35a35a
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Führungsnutguide
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3636
-
Axialantrieb,
Hydraulikzylinderaxial drive,
hydraulic cylinders
-
36a36a
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Hubstangelifting rod
-
3737
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Koppelelementcoupling element
-
37a37a
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Ringnutring groove
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3939
-
Halteschieneretaining rail
-
XX
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Maschinenachsemachine axis
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BB
-
Maschinenachsemachine axis
-
AA
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Rotationsachseaxis of rotation
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CC
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Be-/EntladepositionLoading / unloading
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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A1 [0002] - DE 19844242 A1 [0002]