DE102009023830B3

DE102009023830B3 - Method for operating hard finishing machine for hard finishing of work piece having profile to be finished, involves finishing work piece incorporated on work piece spindle with tool

Info

Publication number: DE102009023830B3
Application number: DE200910023830
Authority: DE
Inventors: Boris Maschirow
Original assignee: Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Current assignee: Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2029-06-05
Also published as: CH701185A2; CH701185B1

Abstract

The method involves finishing a work piece (2) incorporated on a work piece spindle (7) with a tool. The work piece spindle is located in a finishing position (I) near the tool. The work piece spindle is displaced on a linear slide (9) arranged between a machine bed (3) and the work piece spindle in a direction (R) perpendicular to the rotational axis (8) of the work piece spindle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Hartfeinbearbeitungsmaschine zur Hartfeinbearbeitung eines ein zu bearbeitendes Profil aufweisendes Werkstücks, wobei die Maschine ein Maschinenbett aufweist, wobei auf dem Maschinenbett ein Maschinenständer angeordnet ist, der mindestens eine Werkzeugspindel zur Aufnahme mindestens eines Werkzeugs trägt, und wobei auf dem Maschinenbett eine Werkstückspindel angeordnet ist, die eine Drehachse aufweist, die vertikal angeordnet ist.The The invention relates to a method of operating a hard finishing machine for hard fine machining of a profile to be machined Workpiece the machine having a machine bed, being on the machine bed a machine stand is arranged, the at least one tool spindle for receiving carries at least one tool, and wherein on the machine bed, a workpiece spindle is arranged, the has an axis of rotation which is arranged vertically.

Insbesondere bei der Herstellung von Zahnrädern oder Werkstücken, die eine Verzahnung oder ein Profil aufweisen, kommt dem abschließenden Hartfein-Bearbeitungsprozess eine wichtige Bedeutung zu. Bei diesem werden die Zahnflanken beispielsweise einer Schleifoperation unterzogen, mit der sie auf die genaue Kontur gebracht werden. Eine effiziente Verfahrensweise bei der Herstellung der Verzahnung ist das Wälzschleifen mit einer Schleifschnecke. Dabei steht das zu bearbeitende Zahnrad mit der Schleifschnecke im Eingriff, so dass durch das Abrasivmaterial der Schleifschnecke ein Aufmaß auf den Zahnflanken abgetragen werden kann. Alternativ hierzu ist beispielsweise das Profilschleifverfahren bekannt, bei dem die Schleifscheibe das dem zu schleifenden Zahnprofil entsprechende Gegenprofil aufweist.Especially in the manufacture of gears or workpieces, which have a gearing or a profile, comes the final hard fine machining process an important meaning too. In this example, the tooth flanks subjected to a grinding operation, with which they are to the exact contour to be brought. An efficient method of manufacture the toothing is the hobbing with a grinding worm. It is the gear to be processed with the grinding worm engaged, so that by the abrasive material the grinding worm on an allowance the tooth flanks can be removed. Alternatively, for example the profile grinding method is known in which the grinding wheel the has the counter-profile corresponding to the tooth profile to be ground.

In 1 ist eine Hartfeinbearbeitungsmaschine 1 in Form einer Verzahnungsschleifmaschine nach dem Stand der Technik dargestellt. Auf einem Maschinenbett 3 ist ein Maschinenständer 4 angeordnet, der einen Axialschlitten 16 lagert, der wiederum ein Schwenkteil 17 hält; letzteres dient dazu, ein Werkzeug 6 – vorliegend in Form einer Schleifschnecke – um die Achse B auf einen notwendigen Winkel zur Bearbeitung eines Zahnrads 2 einzustellen. Vorhanden ist noch ein Tangentialschlitten 18, der vom Schwenkteil 17 gehalten wird und der eine translatorische Verstellung des Werkzeugs 6 entlang seiner Drehachse ermöglicht.In 1 is a hard finishing machine 1 represented in the form of a gear grinding machine according to the prior art. On a machine bed 3 is a machine stand 4 arranged, the one axial slide 16 stores, in turn, a pivoting part 17 holds; the latter serves as a tool 6 - present in the form of a grinding worm - about the axis B to a necessary angle for machining a gear 2 adjust. There is still a tangential slide available 18 , that of the swivel part 17 is held and a translational adjustment of the tool 6 along its axis of rotation allows.

Das Werkstück 2 ist auf einer Werkstückspindel 7 aufgenommen, wobei die Drehachse 8 der Werkstückspindel 7 vertikal angeordnet ist.The workpiece 2 is on a workpiece spindle 7 recorded, with the axis of rotation 8th the workpiece spindle 7 is arranged vertically.

Soll das Schleifwerkzeug 6 abgerichtet werden, ist hierfür eine Abrichteinheit 14 vorhanden, die beispielsweise zwischen Werkzeug 6 und Werkstück 2 eingeschwenkt oder eingefahren werden muss.Should the grinding tool 6 be trained, this is a dressing unit 14 present, for example, between tool 6 and workpiece 2 swung in or retracted.

Das Be- und Entladen der Werkstücke 2 ist von zwei Seiten 11 und 12 aus möglich, allerdings auch auf diese beiden Seiten beschränkt, da eine dritte Seite infolge eines hier angeordneten Gegenständers mit Reitstock 19 nicht zugänglich ist. Die Pfeile deuten die beiden möglichen Entnahmerichtungen der Werkstücke 2 an.The loading and unloading of workpieces 2 is from two sides 11 and 12 out possible, but also limited to these two sides, as a third side due to a here arranged backrest with tailstock 19 is not accessible. The arrows indicate the two possible removal directions of the workpieces 2 at.

Die beschriebene vorbekannte Lösung betreffend das Achskonzept einer Hartfeinbearbeitungsmaschine beim Einsatz einer senkrechten Werkstückachse mit Gegenhalter für einen Reitstock zeichnet sich also dadurch aus, dass es nur eine relativ eingeschränkte Zugänglichkeit der Werkstückspindel für den Bediener bei gleichzeitiger Automation gibt. Insbesondere ist der Betrieb im Modus der automatischen Beschickung für Großserien und dann wechselnd zum Modus der Einzelstückfertigung mit Handbeladung in derselben Maschine selten komfortabel gelöst. Dies zwingt zur einseitigen Nutzung der Hartfeinbearbeitungsmaschine. Nachteilig ist auch, dass die Zeit zur Konditionierung des Schleifwerkzeugs (Abrichten) vor dem Start einer weiteren Werkstückbearbeitung nicht zur Be- und Entladung von Werkstücken genutzt werden kann, da der Abrichtvorgang in unmittelbarer Nähe des Werkstücks stattfindet.The described previously known solution concerning the axle concept of a hard finishing machine during Use of a vertical workpiece axis with counterhold for A tailstock is characterized by the fact that there is only one relatively restricted accessibility the workpiece spindle for the Operator with simultaneous automation gives. In particular, the Operation in automatic feed mode for large series and then changing to the mode of single piece production rarely released comfortably with manual loading in the same machine. This forces one-sided use of the hard finishing machine. Another disadvantage is that the time to condition the grinding tool (Dressing) before starting another workpiece machining operation. and unloading workpieces can be used because the dressing takes place in the immediate vicinity of the workpiece.

Ähnliche Lösungen sind aus der JP 101 51 523 A , aus der DE 39 28 113 C1 und aus der DE 10 2007 054 433 A1 bekannt.Similar solutions are from the JP 101 51 523 A , from the DE 39 28 113 C1 and from the DE 10 2007 054 433 A1 known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Hartfeinbearbeitungsmaschine, insbesondere einer Schleifmaschine, vorzuschlagen, so dass es mit einer möglichst geringen Anzahl an Achsen möglich ist, eine verbesserte, d. h. vereinfachte Be- und Entladung der Maschine zu ermöglichen. Ferner soll es die Ausstattung der Maschine ermöglichen, dass Nebenvorgänge, wie das Abrichten der Schleifwerkzeuge oder der Wechsel eines Werkzeugs, möglichst zeiteffizient und damit ökonomisch möglich ist. Die Maschine soll sich durch eine hohe Flexibilität bei hohem Bedienungskomfort, insbesondere beim Werkstückwechsel, beim Einrichten von Werkzeugen und beim Abrichten derselben, auszeichnen.Of the The invention is therefore based on the object, a method for operation a hard finishing machine, in particular a grinding machine, to propose so that it with the least possible number of Axles possible is, an improved, d. H. simplified loading and unloading of the machine to enable. Furthermore, it should allow the equipment of the machine that ancillary operations, such as the dressing of the grinding tools or the change of a tool, preferably time efficient and thus economical possible is. The machine should be characterized by a high flexibility at high Ease of use, especially when changing workpieces, when setting up tools and dressing them.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich das Verfahren zum Betreiben einer Hartfeinbearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art durch die Schritte auszeichnet:

a) Bearbeiten eines auf der Werkstückspindel aufgenommenen Werkstücks mit dem Werkzeug, wobei sich die Werkstückspindel in einer Bearbeitungsposition nahe dem Werkzeug befindet;
b) anschließendes Verfahren der Werkstückspindel auf einem zwischen dem Maschinenbett und der Werkstückspindel angeordneten Linearschlitten in eine Richtung senkrecht zur Drehachse der Werkstückspindel von der Bearbeitungsposition in eine Be- und Entladeposition;
c) anschließendes Entladen des fertig bearbeiteten Werkstücks von der Werkstückspindel und Laden eines neuen zu bearbeitenden Werkstücks in der Be- und Entladeposition, wobei gleichzeitig das Werkzeug mittels einer auf dem Linearschlitten angeordneten Abrichteinheit abgerichtet wird.

The solution to this problem by the invention is characterized in that the method for operating a hard finishing machine of the type mentioned above by the steps:

a) machining a recorded on the workpiece spindle workpiece with the tool, wherein the workpiece spindle is in a processing position near the tool;
b) subsequent movement of the workpiece spindle on a arranged between the machine bed and the workpiece spindle linear slide in a direction perpendicular to the axis of rotation of the workpiece spindle from the machining position to a loading and unloading;
c) subsequent unloading of the finished workpiece from the workpiece spindle and La that of a new workpiece to be machined in the loading and unloading position, wherein at the same time the tool is dressed by means of a arranged on the linear slide dressing unit.

Eine Verfahrensvariante sieht die Schritte vor:

a) Bearbeiten eines auf der Werkstückspindel aufgenommenen Werkstücks mit dem Werkzeug, wobei sich die Werkstückspindel in einer Bearbeitungsposition nahe dem Werkzeug befindet;
b) anschließendes Verfahren der Werkstückspindel auf einem zwischen dem Maschinenbett und der Werkstückspindel angeordneten Linearschlitten in eine Richtung senkrecht zur Drehachse der Werkstückspindel von der Bearbeitungsposition in eine Be- und Entladeposition;
c) anschließendes Entladen des fertig bearbeiteten Werkstücks von der Werkstückspindel und Laden eines neuen zu bearbeitenden Werkstücks in der Be- und Entladeposition, wobei gleichzeitig ein Wechsel des Werkzeugs erfolgt, wobei das Werkzeug von der Werkzeugspindel entnommen und ein neues Werkzeug aus einer Werkzeughalterung auf die Werkzeugspindel gesetzt wird und wobei die Werkzeughalterung auf dem Linearschlitten angeordnet ist.

A process variant provides the steps:

a) machining a recorded on the workpiece spindle workpiece with the tool, wherein the workpiece spindle is in a processing position near the tool;
b) subsequent movement of the workpiece spindle on a arranged between the machine bed and the workpiece spindle linear slide in a direction perpendicular to the axis of rotation of the workpiece spindle from the machining position to a loading and unloading;
c) subsequent unloading of the finished workpiece from the workpiece spindle and loading a new workpiece to be machined in the loading and unloading, wherein simultaneously a change of the tool takes place, the tool removed from the tool spindle and a new tool from a tool holder on the tool spindle is set and wherein the tool holder is arranged on the linear slide.

Der Werkzeugwechsel erfolgt dabei bevorzugt unter Nutzung der maschineneigenen Achsen automatisiert. Möglich ist es aber auch, dass der Werkzeugwechsel mit einem Handhabungsautomaten bzw. -system automatisiert erfolgt.Of the Tool change is preferably carried out using the machine's own Axes automated. Possible But it is also that the tool change with a handling machine or system is automated.

Bei der vorgeschlagenen Hartfeinbearbeitungsmaschine kann zwischen dem Maschinenbett und der Werkstückspindel ein Linearschlitten angeordnet sein, mit dem die Werkstückspindel auf dem Maschinenbett in eine Richtung senkrecht zur Drehachse verfahren werden kann. Weiterhin kann die Richtung senkrecht zur radialen Zustellbewegung des Werkzeugs sein.at the proposed hard finishing machine can between the Machine bed and the workpiece spindle a linear slide be arranged, with which the workpiece spindle move on the machine bed in a direction perpendicular to the axis of rotation can be. Furthermore, the direction perpendicular to the radial Be feed movement of the tool.

Das Maschinenbett ist vorteilhaft in der Draufsicht L-förmig oder T-förmig ausgebildet, wobei sich der Linearschlitten entlang eines Schenkels der L-förmigen oder T-förmigen Struktur erstreckt, so dass die Werkstückspindel in einer oder nahe einer Endposition des Linearschlittens von drei Seiten des Maschinenbetts zugänglich ist.The Machine bed is advantageous in plan view L-shaped or T-shaped formed, wherein the linear slide along a leg the L-shaped or T-shaped Structure extends so that the workpiece spindle in or near an end position of the linear carriage from three sides of the machine bed accessible is.

Auf dem Linearschlitten kann mindestens eine Abrichteinheit zum Abrichten des Werkzeugs fest angeordnet sein. Die mindestens eine Abrichteinheit kann dabei so auf dem Linearschlitten angeordnet sein, dass sie sich in einer oder nahe einer Endposition des Linearschlittens im Bereich des Werkzeugs befindet. So kann zeitparallel zum Be- und Entladen der Werkstückspindel ein Abrichten des Werkzeugs erfolgen.On The linear slide can have at least one dressing unit for dressing the tool to be fixed. The at least one dressing unit can be arranged on the linear slide so that they in or near an end position of the linear carriage in the Area of the tool is located. So can parallel to the loading and Unloading the workpiece spindle a dressing of the tool done.

Auf dem Linearschlitten können weiterhin mindestens zwei Werkzeughalterungen (mit Werkzeugmagazin) zum Bereithalten mindestens eines Werkzeugs angeordnet sein. Die Werkzeughalterung kann als Werkzeugmagazin mit mehreren Werkzeugplätzen ausgebildet sein. Die Werkzeughalterung ist dabei bevorzugt nahe der Abrichteinheit angeordnet.On the linear slide can at least two tool holders (with tool magazine) be arranged for holding at least one tool. The Tool holder can be designed as a tool magazine with multiple tool slots be. The tool holder is preferably close to the dressing unit arranged.

Die Werkzeugspindel kann auf dem Maschinenständer von einem vertikal verfahrbaren Axialschlitten getragen werden. Weiterhin ist die Werkzeugspindel auf dem Maschinenständer bevorzugt schwenkbar um eine horizontale Achse angeordnet. Sie kann auch in Achsrichtung des Werkzeugs relativ zum Maschinenständer verfahrbar angeordnet sein.The Tool spindle can be moved vertically on the machine stand Axial slide be worn. Furthermore, the tool spindle on the machine stand preferably arranged pivotably about a horizontal axis. she can Also movable in the axial direction of the tool relative to the machine stand be arranged.

Der Linearschlitten ist bevorzugt auf dem Maschinenbett festklemmbar ausgebildet.Of the Linear slide is preferably clamped on the machine bed educated.

Die Hartfeinbearbeitungsmaschine ist bevorzugt als Schleifmaschine ausgebildet, wobei das Werkzeug ein abrichtbares Schleifwerkzeug ist, insbesondere eine Profilschleifscheibe oder eine Schleifschnecke.The Hard finishing machine is preferably designed as a grinding machine, the tool being a dressable grinding tool, in particular a profile grinding wheel or a grinding worm.

Vorgeschlagen wird also eine Achsanordnung, bei der die Werkstückseite aus einem waagrecht verfahrbaren Tisch-Schlitten (Linearschlitten) und einer darauf mitfahrenden Werkstückspindel mit senkrechter Werkstückachse besteht. Auf der Werkzeugseite hingegen ist ein radial zum Werkstück verfahrender Ständer mit sich darauf befindlichem vertikal fahrendem Axialschlitten und darauf wiederum angeordnetem Schwenkteil mit aufgesetztem Tangentialschlitten vorgesehen, der die Werkzeugspindel trägt.proposed So is an axle assembly, in which the workpiece side from a horizontal movable table slide (linear slide) and one on it moving workpiece spindle with vertical workpiece axis consists. On the other hand, on the tool side is a radial to the workpiece traversing stand with vertically moving axial slide and thereon in turn arranged pivoting part with attached tangential slide provided, which carries the tool spindle.

Die Abrichtspindel der Abrichteinheit zur Konditionierung des Schleifwerkzeugs wird fest am Tisch-Schlitten befestigt, z. B. an einem Gegenhalter, der ebenfalls fest auf dem Tisch-Schlitten die Position zur Werkstückspindel (oder zu einem Rundtisch) aufrecht erhält. Die Werkstücke können dabei zwischen Spitzen gespannt werden.The Dressing spindle of the dressing unit for conditioning the grinding tool is firmly attached to the table slide, z. B. on a backstop, the also firmly on the table slide the position to the workpiece spindle (or to a round table) upright. The workpieces can do this be stretched between peaks.

Im Falle mehrerer Abrichtspindeln auf dem Tisch-Schlitten kann vorgesehen werden, dass diese in unterschiedlichen Höhen angeordnet werden.in the Trap multiple dressing spindles on the table slide can be provided be arranged at different heights.

Die Achse des Tisch-Schlittens stellt eine separate Achse dar, die bei klassischen Maschinen nicht vorgesehen ist, die es aber ermöglicht, gewisse Vorteile zu erreichen, die sich wie folgt darstellten:
Die Tisch-Schlitten-Achse wird genutzt, um das Werkstück auf der Werkstückspindel (oder auf einem Drehtisch) zum Transfer des Werkstücks in eine komfortable Wechselposition zu bringen. Dies ist insbesondere für eine automatische Be- und Entladung sehr vorteilhaft.The axis of the table-slide represents a separate axis, which is not provided in classical machines, but which allows to obtain certain advantages, which were as follows:
The table-slide axis is used to bring the workpiece on the workpiece spindle (or on a turntable) for the transfer of the workpiece in a comfortable changing position. This is particularly advantageous for automatic loading and unloading.

Die Be- und Entlade-Position kann in vorteilhafter Weise zum zeitparallelen Abrichten des Werkzeugs genutzt werden. Dies hat den besonderen Vorteil, dass keine großen Distanzen zur Abrichtspindel überbrückt werden müssen (kein Einfahren oder Hineinschwenken der Abrichteinheit). Es sind im Stand der Technik Lösungen bekannt, die hierfür mit klapp- oder schwenkbaren Abrichtwerkzeugen arbeiten, die relativ umständlich an das Werkzeug herangeführt werden müssen. Das Werkstück steht bei der vorgeschlagenen Lösung in vorteilhafter Weise nicht dem radialen Weg des Ständers im Weg, der Abrichter befindet sich nicht zwischen Werkstück und Werkzeug, wodurch Radialweg des Ständers gespart werden kann.The Loading and unloading position can be advantageously parallel to the time Dressing the tool can be used. This has the special Advantage that no big Distances to the dressing spindle are bridged have to (no retraction or pivoting of the dressing unit). There are in the prior art solutions known for this work with folding or swiveling dressing tools, the relative laborious be brought to the tool have to. The workpiece stands in the proposed solution advantageously not the radial path of the stator in the Way, the dresser is not located between workpiece and tool, causing Radial path of the stator can be saved.

Es können auch mehrere unabhängige Abrichtspindeln und Abrichtwerkzeuge eingesetzt werden, die fest installierbar sind und dadurch im Prozess ohne Probleme anfahrbar sind.It can also several independent ones Dressing spindles and dressing tools are used, the firm can be installed and thereby approachable in the process without problems are.

Die Werkstück-Wechsel-Position des Tisch-Schlittens eignet sich auch deshalb in vorteilhafter Weise für das Abrichten, weil der Arbeitsraum vom Be- und Entladeraum relativ leicht abschirmbar ist.The Workpiece changing position The table-slide is therefore also in an advantageous manner for the Dressing, because the working space of loading and unloading relatively is easily shielded.

Ein besonderer Vorteil besteht weiterhin darin, dass die Tisch-Schlitten-Linearachse für tangentiale Korrekturen der Werkstückachse beim Schleifen eingesetzt werden kann, was Verfahrenserweiterungen ermöglicht, wie beispielsweise das Verzahnungssegment-Schleifen mit übergroßen Teilkreisdurchmessern.One Another particular advantage is that the table-slide linear axis for tangential Corrections of the workpiece axis when grinding can be used, what procedural extensions allows such as gear segment grinding with oversized pitch diameters.

Möglich ist weiterhin die Nutzung der Tisch-Schlitten-Achse zur Positionierung des Abrichtwerkzeugs, wobei nacheinander Werkzeuge abgerichtet werden können, die nebeneinander auf der Werkzeugspindel angeordnet sind, falls der Tangentialschlittenweg begrenzend wirkt. Gegebenenfalls sind auch Abrichtbewegungen mittels der Tisch-Schlitten-Achse ausführbar, falls der Tangentialschlittenweg begrenzend wirkt.Is possible Continue to use the table-carriage axis for positioning the dressing tool, wherein tools are trained successively can, which are arranged side by side on the tool spindle, if the Tangentialschlittenweg limiting acts. If necessary also dressing movements by means of the table-carriage axis executable, if the Tangentialschlittenweg limiting acts.

Auch möglich ist die Nutzung der Tisch-Schlitten-Achse zur Positionierung des Werkstücks, wobei nacheinander mehrere Werkzeuge zum Einsatz kommen können, die nebeneinander auf der Werkzeugspindel angeordnet sind, falls der Tangentialschlittenweg begrenzend wirkt.Also possible is the use of the table-slide axis for positioning the Workpiece where successively several tools can be used, the are arranged side by side on the tool spindle, if the Tangentialschlittenweg limiting acts.

Vorteilhaft ist auch, dass ein automatisierbarer Werkzeugwechsel vorgesehen werden kann:
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:It is also advantageous that an automatable tool change can be provided:
In the drawings, embodiments of the invention are shown. Show it:

1 die Draufsicht auf eine Hartfeinbearbeitungsmaschine in Form einer Verzahnungsschleifmaschine nach dem Stand der Technik, 1 the top view of a hard finishing machine in the form of a tooth grinding machine according to the prior art,

2 die Draufsicht auf eine Hartfeinbearbeitungsmaschine in Form einer Verzahnungsschleifmaschine nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich eine Werkstückspindel in einer Bearbeitungsposition befindet, 2 the top view of a hard finishing machine in the form of a gear grinding machine according to a first embodiment of the invention, wherein a workpiece spindle is in a processing position,

3 die Draufsicht auf die Hartfeinbearbeitungsmaschine gemäß 2, wobei sich die Werkstückspindel in einer Be- und Entladeposition befindet und gleichzeitig ein Abrichtvorgang erfolgt, 3 the top view of the hard finishing machine according to 2 , wherein the workpiece spindle is in a loading and unloading position and at the same time a dressing takes place,

4 die Draufsicht auf eine Hartfeinbearbeitungsmaschine in Form einer Verzahnungsschleifmaschine nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich die Werkstückspindel in der Bearbeitungsposition befindet, 4 the top view of a hard finishing machine in the form of a gear grinding machine according to a second embodiment of the invention, wherein the workpiece spindle is in the machining position,

5 die Draufsicht auf die Hartfeinbearbeitungsmaschine gemäß 4, wobei sich die Werkstückspindel in der Be- und Entladeposition befindet und gleichzeitig ein Abrichtvorgang erfolgt, und 5 the top view of the hard finishing machine according to 4 , wherein the workpiece spindle is in the loading and unloading position and at the same time a dressing takes place, and

6 die Draufsicht auf die Hartfeinbearbeitungsmaschine gemäß 4, wobei sich die Werkstückspindel in einer etwas geänderten Be- und Entladeposition befindet und gleichzeitig ein Werkzeugwechsel erfolgt. 6 the top view of the hard finishing machine according to 4 , Wherein the workpiece spindle is in a slightly changed loading and unloading position and at the same time a tool change takes place.

In den 2 und 3 ist gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung eine Hartfeinbearbeitungsmaschine 1 in Form einer Schleifmaschine in der Draufsicht skizziert. Die Maschine 1 hat ein Maschinenbett 3, das – in der Draufsicht – im Wesentlichen T-förmig ausgebildet ist. Auf dem Maschinenbett 3 ist ein Maschinenständer 4 angeordnet, der in Richtung der Achse x bewegt werden kann, um eine radiale Zustellung beim Schleifen zu ermöglichen. Der Maschinenständer 4 trägt einen Axialschlitten 16, der in Richtung der Vertikalen relativ zum Maschinenständer 4 verstellt werden kann. Am Axialschlitten 16 ist ein Schwenkteil 17 angeordnet, mit dem eine Drehung um die Achse B erfolgen kann, um eine Schleifscheibe 6 auf den benötigten Winkel zur Bearbeitung der Verzahnung eines Werkstücks 2 einstellen zu können. Weiterhin ist ein Tangentialschlitten 18 am Schwenkteil 17 angeordnet, mit dem eine translatorische Verschiebung des Werkzeugs 6 in Richtung der Drehachse des Schleifwerkzeugs 6 erfolgen kann. Das Schleifwerkzeug 6 wird von einer Werkzeugspindel 5 gehalten und von einem Antriebsmotor angetrieben. Insoweit handelt es sich um die klassische Ausgestaltung einer Verzahnungsschleifmaschine.In the 2 and 3 is a hard finishing machine according to a first embodiment of the invention 1 sketched in the form of a grinding machine in plan view. The machine 1 has a machine bed 3 which is - in plan view - formed substantially T-shaped. On the machine bed 3 is a machine stand 4 arranged, which can be moved in the direction of the axis x, to allow radial delivery during grinding. The machine stand 4 carries an axial slide 16 moving in the vertical direction relative to the machine stand 4 can be adjusted. On the axial slide 16 is a swivel part 17 arranged, with which a rotation about the axis B can take place about a grinding wheel 6 to the required angle for machining the teeth of a workpiece 2 to be able to adjust. Furthermore, a tangential carriage 18 on the swivel part 17 arranged, with which a translational displacement of the tool 6 in the direction of the axis of rotation of the grinding tool 6 can be done. The grinding tool 6 is from a tool spindle 5 held and driven by a drive motor. In that regard, it is the classic design of a gear grinding machine.

Das gilt auch mit Blick auf den grundsätzlichen Aufbau der Halterung des Werkstücks 2 in Form eines Zahnrades. Diese ist auf einer Werkstückspindel 7 aufgenommen bzw. gespannt, wobei die Drehachse 8 der Werkstückspindel 7 vertikal ausgerichtet ist. Das Werkstück 2 kann dabei von einem Gegenständer mit Reitstock 19 gehalten werden.This also applies with regard to the basic structure of the holder of the workpiece 2 in the form of a gear. This is on a workpiece spindle 7 recorded or stretched, the axis of rotation 8th the workpiece spindle 7 is vertically aligned. The workpiece 2 can it from a counter stand with tailstock 19 being held.

Wesentlich ist nunmehr indes, dass die Werkstückspindel 7 nicht ortsfest auf dem Maschinenbett 3 angeordnet ist, sondern dass zwischen dem Maschinenbett 3 und der Werkstückspindel 7 ein Linearschlitten 9 angeordnet ist, mit dem die Werkstückspindel 7 auf dem Maschinenbett 3 in eine Richtung R senkrecht, also quer, zur Drehachse 8 verfahren werden kann. Weiterhin steht die Richtung R senkrecht auf der radialen Zustellbewegung des Werkzeugs (s. Richtung x in 3).It is essential now, however, that the workpiece spindle 7 not stationary on the machine bed 3 is arranged, but that between the machine bed 3 and the workpiece spindle 7 a linear slide 9 is arranged, with which the workpiece spindle 7 on the machine bed 3 in a direction R perpendicular, that is transverse, to the axis of rotation 8th can be moved. Furthermore, the direction R is perpendicular to the radial feed movement of the tool (see direction x in 3 ).

In 2 befindet sich die Werkstückspindel 7 samt Werkstück 2 in einer Bearbeitungsposition I, d. h. in dieser Position wird die Verzahnung des Werkstücks 2 geschliffen. In der Bearbeitungsposition I kreuzt die Schwenkachse B die Drehachse 8 der Werkstückspindel 7.In 2 is the workpiece spindle 7 with workpiece 2 in a processing position I , ie in this position, the teeth of the workpiece 2 ground. In the processing position I the pivot axis B crosses the axis of rotation 8th the workpiece spindle 7 ,

Möglich ist es in dieser Bearbeitungsposition I, das Werkstück 2 von der Werkstückspindel 7 zu entnehmen bzw. ein neues Werkstück 2 auf der Werkzeugspindel 7 aufzuspannen. Dies ist durch den Pfeil in 2 angedeutet. Diese Be- und Entladung von Werkstücken 2 ist allerdings nicht der zentrale Gedanke der vorliegenden Erfindung.It is possible in this processing position I , the workpiece 2 from the workpiece spindle 7 to remove or a new workpiece 2 on the tool spindle 7 to span. This is indicated by the arrow in 2 indicated. This loading and unloading of workpieces 2 However, this is not the central idea of the present invention.

Vielmehr wurde gemäß 3 die Werkstückspindel 7 samt Werkstück 2 in Richtung R in eine Endposition 10 des Linearschlittens 9 verfahren, so dass nunmehr eine Be- und Entladeposition II eingenommen ist. In dieser Position ist – infolge der T-förmigen bzw. L-förmigen Ausgestaltung des Maschinenbetts 3 – die Werkstückspindel 7 bzw. das Werkstück 2 von drei Seiten 11, 12 und 13 zugänglich, so dass in einfacher Weise eine Be- und Entladung von Werkstücken erfolgen kann. Dies ist durch die insgesamt drei Pfeile in 3 angedeutet, die die möglichen Entnahmerichtungen für das Werkstück 2 angeben.Rather, it was according to 3 the workpiece spindle 7 with workpiece 2 in the direction of R in an end position 10 of the linear slide 9 procedure, so that now a loading and unloading position II is taken. In this position is - due to the T-shaped or L-shaped configuration of the machine bed 3 - The workpiece spindle 7 or the workpiece 2 from three sides 11 . 12 and 13 accessible, so that in a simple way loading and unloading of workpieces can be done. This is due to the total of three arrows in 3 indicated that the possible removal directions for the workpiece 2 specify.

Sehr vorteilhaft ist, dass in der Be- und Entladeposition II eine fest mit dem Linearschlitten 9 verbundene Abrichteinheit 14 in eine Position gelangt (s. 3), in der das hier schneckenförmige Werkzeug 6 abgerichtet werden kann. Dies kann zeitparallel zum Be- und Entladen von Werkstücken 2 erfolgen, so dass Nebenzeit eingespart werden können.It is very advantageous that in the loading and unloading position II one fixed to the linear slide 9 connected dressing unit 14 gets into a position (s. 3 ), in which the snail-shaped tool 6 can be trained. This can be done parallel to the loading and unloading of workpieces 2 done so that non-productive time can be saved.

In den 4 bis 6 findet sich eine zweite Ausgestaltung der Erfindung, die sehr ähnlich ist zu derjenigen gemäß 2 und 3. Insoweit wird auf die Ausführungen zu diesen Figuren Bezug genommen. Neu ist bei der Lösung gemäß den 4 bis 6, dass neben der Abrichteinheit 14 auch eine Werkzeughalterung 15 fest mit dem Linearschlitten 9 verbunden ist, wobei diese als Werkzeugmagazin ausgeführt sein kann. Neben der Bearbeitungsposition, die mit I bezeichnet in 4 skizziert ist, und der Be- und Entladeposition, die mit II bezeichnet in 3 dargestellt ist, ist nunmehr eine dritte Position in Form einer Be- und Entladestation II* möglich bzw. vom Linearschlitten 9 anfahrbar – s. 6 –, in der zwar auch bereits eine Be- und Entladung von Werkstücken 2 erfolgen kann, in der allerdings der Linearschlitten 9 etwas weiter rechts als in 5 angeordnet ist, so dass ein automatisierter Werkzeugwechsel erfolgen kann, während zeitparallel die Be- bzw. Entladung erfolgt. Es können mehrere Werkzeuge in der Werkzeughalterung auf Dornen in einem Magazin aufgenommen sein.In the 4 to 6 There is a second embodiment of the invention, which is very similar to that according to 2 and 3 , In that regard, reference is made to the comments on these figures. What is new in the solution according to the 4 to 6 that in addition to the dressing unit 14 also a tool holder 15 firmly with the linear slide 9 is connected, which may be designed as a tool magazine. In addition to the machining position, with I designated in 4 is sketched, and the loading and unloading position with II designated in 3 is shown, is now a third position in the form of a loading and unloading station II * possible or from the linear slide 9 approachable - s. 6 -, in the already a loading and unloading of workpieces 2 can take place, in which, however, the linear slide 9 a little further to the right than in 5 is arranged so that an automated tool change can be done while time-parallel loading or unloading takes place. Several tools in the tool holder may be received on spikes in a magazine.

Wenngleich hier eine Verzahnungsschleifmaschine dargestellt ist, kann die vorliegende Erfindung auf beliebigen Hartfeinbearbeitungsmaschinen eingesetzt werden, die vorprofilierte Werkstücke 2 feinbearbeiten, wobei insbesondere, aber nicht ausschließlich an Zahnräder gedacht ist.Although a gear grinding machine is shown here, the present invention can be applied to any hard finishing machine, the pre-profiled workpieces 2 fine machining, in particular, but not exclusively intended to gears.

In den Positionen I und II bzw. II* kann der Linearschlitten 9 relativ zum Maschinenbett 3 geklemmt sein.In the positions I and II respectively. II * can the linear slide 9 relative to the machine bed 3 be clamped.

In der Bearbeitungsposition I kann zeitparallel auch ein Einwechseln von Abrichtwerkzeugen oder das Bestücken eines Schleifwerkzeugmagazins mit auf Dornen aufgebrachten Schleifwerkzeugen (Schleifscheiben, Schleifschnecken) erfolgen. Auch das zeitweilige Positionieren des Linearschlittens 9 in eine andere Position, die für diese Arbeiten ggf. besser geeignet ist, ist möglich.In the processing position I At the same time it is also possible to exchange dressing tools or to load a grinding tool magazine with grinding tools (grinding wheels, grinding worms) mounted on mandrels. Also the temporary positioning of the linear slide 9 in a different position, which may be better suited for this work, is possible.

Die Abrichteinheit kann ggf. mehrere Abrichtwerkzeuge umfassen. Die Spindeln der Abrichtwerkzeuge können auch schwenkbar ausgeführt sein. In der Be- und Entladeposition II, in der zeitparallel das Abrichten erfolgen kann, kreuzt die Schwenkachse B bevorzugt eine Symmetrieachse des Abrichtwerkzeugs. Zeitparallel erfolgt der Werkstückwechsel einschließlich der Ausrichtung des Werkstücks (Einmitten der Verzahnung zum Werkzeug über vorbekannte Lösungen). Der Werkstückwechsel kann – aufgrund der günstigen Platzverhältnisse – mit zwei Beschickungseinrichtungen erfolgen. Zeitgleich kann demnach erfolgen: Entnehmen der Werkstücke (bearbeitetes und unbearbeitetes Werkstück), Transport der beiden Werkstücke und Absetzen der beiden Werkstücke.The dressing unit may optionally comprise a plurality of dressing tools. The spindles of the dressing tools can also be made pivotable. In the loading and unloading position II in which the dressing can take place parallel to time, the pivot axis B preferably crosses an axis of symmetry of the dressing tool. Time-parallel, the workpiece change takes place, including the orientation of the workpiece (centering the toothing to the tool on previously known solutions). The workpiece change can - due to the favorable space - done with two feeders. At the same time, the following can take place: removing the workpieces (machined and unprocessed workpiece), transporting the two workpieces and depositing the two workpieces.

In der Werkzeugwechselposition II* ist sowohl ausreichend Verfahrweg des Tangentialschlittens 18 als auch ausreichend Verfahrweg des Linearschlittens 9 gegeben, um eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeugdorn und der Hauptspindel bzw. dem Werkzeugdorn und dem Gegenlager in Fügerichtung zu ermöglichen, so dass der Werkzeugdorn im Werkzeugmagazin zwischen die auseinander gezogene Hauptspindel und Gegenlager hineinragen kann.In the tool change position II * is both sufficient travel path of the tangential carriage 18 as well as sufficient travel of the linear slide 9 given to allow a relative movement between the mandrel and the main spindle or the mandrel and the anvil in the joining direction, so that the tool mandrel can protrude in the tool magazine between the extended main spindle and counter bearing.

Die Vertikalbewegung des Axialschlittens 16, die Schwenkbewegung des Schwenkteils 17, die Bewegung des Tangentialschlittens 18, die Radialbewegung (in Richtung x) des Maschinenständers 4 und die Bewegung des Linearschlittens 9 sind – in der Summe – gute Voraussetzungen, den Werkzeugwechsel unter Nutzung mehrerer Werkzeugebenen in der Werkzeughalterung 15 vorzunehmen. Gegebenenfalls kann ein radialer Kurzhub (in Richtung x) eines einzelnen Magazinplatzes bzw. ein Tangentialhub des Gegenlagers von Vorteil sein.The vertical movement of the axial slide 16 , the pivoting movement of the pivoting part 17 , the movement of the tangential carriage 18 , the radial movement (in direction x) of the machine stand 4 and the movement of the linear slide 9 are - in sum - good conditions, the tool change using multiple tool levels in the tool holder 15 make. Optionally, a radial short stroke (in the direction x) of a single magazine location or a Tangentialhub the abutment be beneficial.

Es sei noch angemerkt dass bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 2 und 3 zwei Werkzeuge 6 (eine Schleifschnecke und eine Profilschleifscheibe) auf der Werkzeugspindel 5 vorgesehen sind, während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 bis 6 nur ein Schleifwerkzeug 6 (in Form einer Schleifschnecke) auf der Werkzeugspindel 5 angeordnet ist. Beide Lösungen sind möglich.It should be noted that in the embodiment according to the 2 and 3 two tools 6 (a grinding worm and a profile grinding wheel) on the tool spindle 5 are provided, while in the embodiment according to 4 to 6 just a grinding tool 6 (in the form of a grinding worm) on the tool spindle 5 is arranged. Both solutions are possible.

11: Hartfeinbearbeitungsmaschine (Schleifmaschine)Hard finishing machine (Grinding)
22: Werkstückworkpiece
33: Maschinenbettmachine bed
44: Maschinenständermachine stand
55: Werkzeugspindeltool spindle
66: WerkzeugTool
77: WerkstückspindelWorkpiece spindle
88th: Drehachseaxis of rotation
99: Linearschlittenlinear slide
1010: Endpositionend position
1111: Seitepage
1212: Seitepage
1313: Seitepage
1414: Abrichteinheitdressing
1515: Werkzeughalterungtool holder
1616: Axialschlittenaxial slide
1717: Schwenkteilpivoting part
1818: Tangentialschlittentangential slide
1919: Gegenständer mit ReitstockBackrest with tailstock
RR: Verschieberichtung des Linearschlittensdisplacement direction of the linear slide
BB: Achseaxis
II: Bearbeitungsposition (Schleifposition)processing position (Grinding position)
IIII: Be- und Entladepositionloading and unloading position
II*II *: Be- und Entladepositionloading and unloading position

Claims

Method for operating a hard finishing machine ( 1 ) for the hard fine machining of a workpiece having a profile to be machined ( 2 ), the machine being a machine bed ( 3 ), wherein on the machine bed ( 3 ) a machine stand ( 4 ) is arranged, the at least one tool spindle ( 5 ) for receiving at least one tool ( 6 ), and being on the machine bed ( 3 ) a workpiece spindle ( 7 ) is arranged, which has a rotation axis ( 8th ), which is arranged vertically, characterized in that the method comprises the steps of: a) machining one on the workpiece spindle ( 7 ) received workpiece ( 2 ) with the tool ( 6 ), wherein the workpiece spindle ( 5 ) in a processing position (I) near the tool ( 6 ) is located; b) Method of Workpiece Spindle ( 7 ) on one between the machine bed ( 3 ) and the workpiece spindle ( 7 ) arranged linear slide ( 9 ) in a direction (R) perpendicular to the axis of rotation ( 8th ) of the workpiece spindle ( 7 ) from the machining position ( I ) into a loading and unloading position ( II ); c) unloading the finished workpiece ( 2 ) of the workpiece spindle ( 7 ) and loading a new workpiece to be machined ( 2 ) in the loading and unloading position ( II ), at the same time the tool ( 6 ) by means of a on the linear slide ( 9 ) arranged dressing unit ( 14 ) is trained.

Method for operating a hard finishing machine ( 1 ) for the hard fine machining of a workpiece having a profile to be machined ( 2 ), the machine being a machine bed ( 3 ), wherein on the machine bed ( 3 ) a machine stand ( 4 ) is arranged, the at least one tool spindle ( 5 ) for receiving at least one tool ( 6 ), and being on the machine bed ( 3 ) a workpiece spindle ( 7 ) is arranged, which has a rotation axis ( 8th ), which is arranged vertically, characterized in that the method comprises the steps of: a) machining one on the workpiece spindle ( 7 ) received workpiece ( 2 ) with the tool ( 6 ), wherein the workpiece spindle ( 5 ) in a processing position ( I ) near the tool ( 6 ) is located; b) Method of Workpiece Spindle ( 7 ) on one between the machine bed ( 3 ) and the workpiece spindle ( 7 ) arranged linear slide ( 9 ) in a direction (R) perpendicular to the axis of rotation ( 8th ) of the workpiece spindle ( 7 ) from the machining position ( I ) into a loading and unloading position ( II ); c) unloading the finished workpiece ( 2 ) of the workpiece spindle ( 7 ) and loading a new workpiece to be machined ( 2 ) in the loading and unloading position, at the same time a change of the tool ( 6 ), whereby the tool ( 6 ) from the tool spindle ( 5 ) and a new tool ( 6 ) from a tool holder ( 15 ) on the tool spindle ( 5 ) and the tool holder ( 15 ) on the linear slide ( 9 ) is arranged.

Method according to claim 2, characterized in that that the tool change using the machine's own axes automated.

A method according to claim 2, characterized gekenn records that the tool change is automated with a handling system.