DE102011110118A1 - Simultanschleifmaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Schleifen von zentrischen Rotationsflächen (12) einer Welle (3) mit einer Werkstückspindel (1), einem Reitstock (2) und mit zwei Schleifspindelstöcken (6, 6'), wobei die Welle (3) um ihre Mittelachse (11) drehantreibbar eingespannt ist, wobei die Schleifspindelstöcke (6, 6') radial zu den Rotationsflächen (12) zustellbar sind und wobei an den Schleifspindelstöcken (6, 6') Schleifscheibensätze (10, 10') mit mehreren Einzelschleifscheiben (13, 13') vorgesehen sind, deren Profile an die zu bearbeitenden Rotationsflächen (12) angepasst sind, wobei die Schleifspindelstöcke (6, 6') auf gegenüberliegenden Seiten der Welle (3) angeordnet und in Richtung ihrer Spindelachsen (14, 14') gegeneinander versetzt sind, so dass alle Rotationsflächen (12) gleichzeitig bearbeitbar sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Simultanschleifmaschine zum Schleifen von zentrischen Rotationsflächen einer Welle, z. B. Lager oder Zapfen von Nocken- oder Kurbelwellen. Aus der
DE 10 2009 024 209 A1 ist eine Schleifmaschine zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Lagerstellen von Kurbelwellen mit einem Schleifscheibensatz bekannt. Dabei ist dem Schleifscheibensatz gegenüberliegend auf der anderen Seite der Kurbelwelle eine Einzelschleifscheibe zum Schleifen eines Stützelementsitzes vorgesehen. Damit wird zunächst ein Stützelementsitz geschliffen. Nach dessen Fertigstellung wird die Einzelschleifscheibe zurückgefahren und es werden Stützelemente in Anlage gebracht. Anschließend werden die Lagerstellen mit dem Schleifscheibensatz fertig geschliffen. - Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schleifmaschine der eingangs genannten Art zu entwickeln, womit die Bearbeitungszeit für die Werkstücke gegenüber dem Stand der Technik reduziert wird.
- Diese Aufgabe wird mit einer Schleifmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung werden die zu schleifenden Rotationsflächen auf zwei Schleifscheibensätze aufgeteilt und diese auf gegenüberliegenden Seiten der Welle angeordnet, so dass die auf die Welle einwirkenden Normalkraftkomponenten der Schleifkräfte sich gegenseitig aufheben. Ferner kann ein Stützelement vorgesehen sein, welches beim Schleifen gemeinsam mit den Schleifscheibensätzen zum Werkstück zugestellt wird und die in tangentialer Richtung auf das Werkstück einwirkenden Zerspankräfte aufnimmt. Dabei müssen für das Stützelement keine Sitze für vorgeschliffen werden.
- Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 : eine Simultanschleifmaschine -
2 bis5 : Anordnungen von Schleifscheibensätzen -
6 : Anordnung mit Stützelement - Die Simultanschleifmaschine nach
1 weist eine Werkstückspindel1 und einen Reitstock2 zum zentrischen Spannen und Antreiben von Wellen3 auf. Zur Bearbeitung der Wellen3 sind zwei Schleifspindelstöcke6 ,6 vorgesehen. Diese sind über Horizontalschlitten5 ,5' und Vertikalschlitten4 ,4' am Maschinengestell7 auf Führungen8 verfahrbar. Die Schleifspindelstöcke6 ,6' werden in Richtung der X-Achse in entgegengesetzter Richtung zur Welle3 zugestellt, so dass die radial auf die Welle3 einwirkenden Normalkraftkomponenten der Schleifkräfte sich gegenseitig aufheben. Der Antrieb der Vertikalschlitten4 ,4' in Z-Richtung erfolgt über Kugelrollspindeln und Motore9 . Ähnlich ist auch die Werkstückspindel1 über einen Motor9' verschiebbar am Maschinengestell angeordnet. In1 ist als Welle3 eine Kurbelwelle dargestellt. Diese wird gleichzeitig mit zwei Schleifscheibensätzen10 ,10' bearbeitet. Die beiden Schleifscheibensätze10 ,10' sind jeweils aus mehreren Einzelschleifscheiben13 zusammengesetzt. Damit können alle zu schleifenden zentrischen Rotationsflächen12 in einem einzigen Bearbeitungsschritt fertig geschliffen werden. Konkret sind das bei der hier dargestellten Kurbelwelle7 Mittellager, der Zapfen15 und die Flanschmantelfläche16 . Dabei sind die Breiten der Einzelschleifscheiben13 und ihre Abstände zueinander an die Abstände und Abmessungen der Rotationsflächen12 auf der Kurbelwelle angepasst. Trotz des Versatzes der Schleifscheibensätze10 ,10' in Richtung der Spindelachsen14 ,14' ist die Durchbiegung der Welle3 vernachlässigbar, weil die Schleifscheibensätze10 ,10' auf gegenüberliegenden Seiten auf die Welle3 einwirken. Der gleiche Effekt kann für extrem biegeempfindliche Wellen3 noch dadurch verstärkt werden, dass mehr Einzelschleifscheiben13 vorhanden sind als zu bearbeitende Rotationsflächen12 . Die2 betrifft eine Anordnung nach Patentanspruch 3. Dort sind etwa in der Mitte der Welle3 an einer Rotationsfläche12 zwei Einzelschleifscheiben13 ,13' gleichzeitig in Eingriff. Die3 zeigt eine Anordnung nach Patentanspruch 4, wobei an zwei Rotationsflächen12 zwei Einzelschleifscheiben13 ,13' gleichzeitig in Eingriff sind. In den4 und5 ist die Bearbeitung von Nockenwellen dargestellt. Die4 entspricht dem Merkmal des Patentanspruchs 5, wobei an allen Rotationsflächen12 der Welle3 zwei Einzelschleifscheiben13 ,13' gleichzeitig in Eingriff sind. Schließlich stellt die5 eine Anordnung nach Patentanspruch 6 dar. In6 ist die Anordnung eines Stützelements17 dargestellt. Dieses wird beim Schleifen gleichzeitig mit den Einzelschleifscheiben13 ,13' zugestellt, wobei die in tangentialer Richtung auf das Werkstück einwirkenden Zerspankräfte kompensiert werden. Während die Einzelschleifscheiben13 ,13' in entgegengesetzter Richtung in X-Richtung zugestellt werden, wird das Stützelement17 in Y-Richtung zugestellt. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Werkstückspindel
- 2
- Reitstock
- 3
- Welle
- 4, 4'
- Vertikalschlitten
- 5, 5'
- Horizontalschlitten
- 6, 6'
- Schleifspindelstock
- 7
- Maschinengestell
- 8
- Führung
- 9, 9'
- Motor
- 10, 10'
- Schleifscheibensatz
- 11
- Mittelachse
- 12
- Rotationsfläche
- 13
- Einzelschleifscheibe
- 14, 14'
- Spindelachse
- 15
- Zapfen
- 16
- Flanschmantelfläche
- 17
- Stützelement
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009024209 A1 [0001]
Claims (9)
- Schleifmaschine zum Schleifen von zentrischen Rotationsflächen (
12 ) einer Welle (3 ) mit einer Werkstückspindel (1 ), einem Reitstock (2 ) und mit zwei Schleifspindelstöcken (6 ,6' ), wobei die Welle (3 ) um ihre Mittelachse (11 ) drehantreibbar eingespannt ist, wobei die Schleifspindelstöcke (6 ,6' ) radial zu den Rotationsflächen (12 ) zustellbar sind und wobei an den Schleifspindelstöcken (6 ,6' ) Schleifscheibensätze (10 ,10' ) mit mehreren Einzelschleifscheiben (13 ,13' ) vorgesehen sind, deren Profile an die zu bearbeitenden Rotationsflächen (12 ) angepasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifspindelstöcke (6 ,6' ) auf gegenüberliegenden Seiten der Welle (3 ) angeordnet und in Richtung ihrer Spindelachsen (14 ,14' ) gegeneinander versetzt sind, so dass alle Rotationsflächen (12 ) gleichzeitig bearbeitbar sind. - Schleifmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Rotationsflächen (
12 ) von genau einer Einzelschleifscheibe (13 ,13' ) bearbeitbar ist. - Schleifmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Rotationsfläche (
12 ) von zwei Einzelschleifscheiben (13 ,13' ) gleichzeitig bearbeitbar ist. - Schleifmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Rotationsflächen (
12 ) von zwei Einzelschleifscheiben (13 ,13' ) gleichzeitig bearbeitbar sind. - Schleifmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rotationsflächen (
12 ) der Welle (3 ) von zwei Einzelschleifscheiben (13 ,13' ) gleichzeitig bearbeitbar sind. - Schleifmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aufeinander folgende Rotationsflächen (
12 ) abwechselnd von gegenüberliegenden Einzelschleifscheiben (13 ,13' ) bearbeitbar sind. - Schleifmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 6 zur Bearbeitung von Kurbelwellen, dadurch gekennzeichnet, dass Zapfen (
15 ) und/oder Flanschmantelfläche (16 ) von Einzelschleifscheiben (13 ,13' ) bearbeitbar sind. - Schleifmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 7 mit mindestens einem Stützelement (
17 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (17 ) gemeinsam mit den Einzelschleifscheiben (13 ,13' ) zum Werkstück (3 ) zustellbar ist. - Schleifmaschine nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (
17 ) in Richtung der Y-Achse zustellbar ist.
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