DE102020107407A1 - Grinding aid and machine tool with grinding aid - Google Patents
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Abstract
Bereitgestellt werden eine Schleifhilfe (100) mit einem Befestigungsabschnitt (150) zum Befestigen der Schleifhilfe (100) an einer Werkzeugmaschine (1), und mit einer Halterung oder einem Auflageabschnitt (110) zur Aufnahme oder Auflage eines Werkzeugs oder Werkstücks beim Schleifen an der äußeren Umfangsfläche (31) eines an einer angetriebenen Achse (20) der Werkzeugmaschine (1) befestigten Schleifmittels (30), wobei die Position des Auflageabschnitts (110) relativ zum Befestigungsabschnitt (150) zur Einstellung unterschiedlicher Bearbeitungspositionen veränderbar ist, bei der die Halterung oder der Auflageabschnitt (110) mit einer ersten Anlagefläche (121) verbunden ist, dass der Befestigungsabschnitt (150) mit einer zweiten Anlagefläche (171) verbunden ist, welche parallel zur ersten Anlagefläche (121) verläuft, bei der die Veränderung der Position der Halterung oder des Auflageabschnitts (110) relativ zum Befestigungsabschnitt (150) durch Verschiebung und Drehung der ersten Anlagefläche (121) relativ zur zweiten Anlagefläche (171) erfolgt und bei der mindestens ein Fixiermittel (130,131) zum lösbaren Fixieren der Position der ersten Anlagefläche (121) relativ zur zweiten Anlagefläche (171) in mehreren definierten Bearbeitungspositionen vorhanden ist sowie eine Werkzeugmaschine (1) mit einer angetriebenen Achse (20), an der ein Schleifmittel (30) angeordnet ist, wobei die Werkzeugmaschine (1) eine Aufnahme (51) aufweist, in der eine solche Schleifhilfe (100) mit ihrem Befestigungsabschnitt (150) befestigt ist.A grinding aid (100) is provided with a fastening section (150) for attaching the grinding aid (100) to a machine tool (1), and with a holder or a support section (110) for receiving or supporting a tool or workpiece during grinding on the outer one Circumferential surface (31) of an abrasive (30) fastened to a driven axis (20) of the machine tool (1), the position of the support section (110) relative to the fastening section (150) being changeable for setting different machining positions in which the holder or the Support section (110) is connected to a first contact surface (121), that the fastening section (150) is connected to a second contact surface (171) which runs parallel to the first contact surface (121), in which the change in the position of the holder or the Support section (110) relative to the fastening section (150) by shifting and rotating the first abutment surface (121) takes place relative to the second contact surface (171) and in which at least one fixing means (130, 131) for releasably fixing the position of the first contact surface (121) relative to the second contact surface (171) is present in several defined processing positions, as well as a machine tool (1 ) with a driven axis (20) on which a grinding means (30) is arranged, the machine tool (1) having a receptacle (51) in which such a grinding aid (100) is attached with its fastening section (150).
Description
Die Erfindung betrifft eine Schleifhilfe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Werkzeugmaschine mit einer Schleifhilfe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8.The invention relates to a grinding aid with the features of the preamble of claim 1 and a machine tool with a grinding aid with the features of the preamble of claim 8.
Wenngleich heutzutage vollautomatisiert arbeitenden Präzisionsschleifmaschinen, bei denen die relative Positionierung von Schleifwerkzeug und dem zu schleifenden Werkzeug der Werkstück computergesteuert und nach Vorgabe eines geeigneten Modells oder Bewegungsablaufs vollautomatisch durchgeführt wird, weite Verbreitung gefunden haben, werden insbesondere aus Kostengründen noch immer viele Schleifprozesse manuell ausgeführt, wenn dies möglich ist. Dies ist insbesondere oft der Fall, wenn ohnehin eine Werkzeugmaschine mit einer angetriebenen Spindel verfügbar ist, an der dann ein Schleifmittel angeordnet werden kann, um den Schleifprozess auszuführen. Dabei erfolgt insbesondere das Schleifen von Schneiden üblicherweise auf der Umfangsfläche des Schleifmittels.Although nowadays fully automated precision grinding machines, in which the relative positioning of the grinding tool and the tool to be ground, the workpiece is computer-controlled and carried out fully automatically according to the specification of a suitable model or sequence of movements, have become widespread, many grinding processes are still carried out manually, especially for reasons of cost this is possible. This is particularly often the case when a machine tool with a driven spindle is available anyway, on which a grinding means can then be arranged in order to carry out the grinding process. In particular, cutting edges are usually ground on the circumferential surface of the abrasive.
Ein konkretes Beispiel für eine solche Maschine ist eine Drechselmaschine, bei deren Betrieb regelmäßig die Notwendigkeit entsteht, die Drechselwerkzeuge nachzuschleifen.A concrete example of such a machine is a turning machine, during whose operation it is regularly necessary to regrind the turning tools.
Allerdings ist beispielsweise beim Schleifen von Schneiden der Winkel, unter dem geschliffen wird, von wesentlicher Bedeutung für die gewünschte Funktion der Schneide und Abweichungen können die Eigenschaften des Werkzeugs deutlich beeinflussen. Insbesondere aus diesem Grund stellt man Schleifhilfen bereit, die man an der Werkzeugmaschine mit einem Befestigungsabschnitt haltert und die eine Auflagefläche oder Halterung für das zu schleifende Werkstück aufweisen, die dem Werkzeugbediener das Halten eines gewünschten Winkels während des Schleifprozesses erleichtert. Beispiele für solche Schleifhilfen sind z.B. die SVD-186 oder die SVS-50 der Firma Tormek.However, when grinding cutting edges, for example, the angle at which it is ground is of essential importance for the desired function of the cutting edge and deviations can significantly influence the properties of the tool. For this reason in particular, grinding aids are provided which are held on the machine tool with a fastening section and which have a support surface or holder for the workpiece to be ground, which makes it easier for the tool operator to maintain a desired angle during the grinding process. Examples of such grinding aids are e.g. the SVD-186 or the SVS-50 from Tormek.
Allerdings folgt aus der Geometrie, in der ein Schleifen an der Umfangsfläche des Schleifmittels erfolgt, dass unterschiedliche Winkel an unterschiedlichen Positionen geschliffen werden. Flachere Winkel werden bevorzugt im oberen Bereich des Schleifmittels geschliffen, zu größeren Winkeln hin wandert man entlang der Umfangsfläche abwärts, was gleichzeitig eine Bewegung in der Horizontalen in Richtung von der Drehachse weg bedeutet. Das führt dazu, dass es schwierig ist, die jeweiligen Schleifpositionen reproduzierbar einzustellen, was aber von herausragender Bedeutung ist, um ein Werkzeug so nachzuschleifen, dass es dieselben Bearbeitungsergebnisse liefert wie nach dem vorangegangenen Nachschleifen.However, it follows from the geometry in which grinding takes place on the peripheral surface of the grinding means that different angles are ground at different positions. Flatter angles are preferably ground in the upper area of the abrasive, towards larger angles one wanders downwards along the circumferential surface, which at the same time means a movement in the horizontal direction away from the axis of rotation. This means that it is difficult to set the respective grinding positions in a reproducible manner, but this is extremely important in order to regrind a tool so that it delivers the same machining results as after the previous regrinding.
Um dieses Problem zu lösen, ist ein seit langem angewendeter Ansatz, einem gegebenen Werkzeug eine Schablone, z.B. aus Holz, zuzuordnen und bei jedem Nachschleifen zur Positionierung der Schleifhilfe diese Schablone zu verwenden. Wegen der notwendigen individuellen Zuordnung zwischen Schablone und Werkzeug ist diese Vorgehensweise aber mit recht hohem Aufwand verbunden.To solve this problem, one approach that has long been used is to add a template to a given tool, e.g. made of wood, and use this template to position the grinding aid every time you regrind. Because of the necessary individual assignment between template and tool, this procedure is associated with a great deal of effort.
Eine neuere Lösung besteht darin, Einstelllehren zu verwenden, die eine definierte Schleifhilfenposition für einen gegebenen Schleifwinkel vorgeben, wie sie beispielsweise aus der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schleifhilfe bereitzustellen, mit der der Wechsel zwischen unterschiedlichen Schleifpositionen weiter vereinfacht und hinsichtlich seiner Reproduzierbarkeit weiter verbessert wird bzw. eine Werkzeugmaschine mit einer solchen Schleifhilfe bereitzustellen.The object of the invention is to provide a grinding aid with which the change between different grinding positions is further simplified and its reproducibility is further improved or to provide a machine tool with such a grinding aid.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schleifhilfe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved by a grinding aid with the features of patent claim 1 and a machine tool with the features of patent claim 8. Advantageous further developments of the invention are the subject of the dependent patent claims.
Die erfindungsgemäße Schleifhilfe weist einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen der Schleifhilfe an einer Werkzeugmaschine und eine Halterung oder einen Auflageabschnitt zur Aufnahme oder Auflage eines Werkzeugs oder Werkstücks beim Schleifen an der äußeren Umfangsfläche eines an einer angetriebenen Achse der Werkzeugmaschine befestigten Schleifmittels, z.B. eines Schleifsteins, auf. Dabei ist die Position des Auflageabschnitts relativ zum Befestigungsabschnitt zur Einstellung unterschiedlicher Bearbeitungspositionen veränderbar.The grinding aid according to the invention has an attachment section for attaching the grinding aid to a machine tool and a holder or a support section for receiving or supporting a tool or workpiece during grinding on the outer peripheral surface of an abrasive attached to a driven axis of the machine tool, e.g. a grindstone. The position of the support section can be changed relative to the fastening section in order to set different processing positions.
Erfindungswesentlich ist, dass die Halterung oder der Auflageabschnitt mit einer ersten Anlagefläche verbunden ist, dass der Befestigungsabschnitt mit einer zweiten Anlagefläche verbunden ist, welche parallel zur ersten Anlagefläche verläuft, dass die Veränderung der Position der Halterung oder des Auflageabschnitts relativ zum Befestigungsabschnitt durch Verschiebung und Drehung der ersten Anlagefläche relativ zur zweiten Anlagefläche erfolgt und dass mindestens ein Fixiermittel zum lösbaren Fixieren der Position der ersten Anlagefläche relativ zur zweiten Anlagefläche in mehreren definierten Bearbeitungspositionen vorhanden ist.It is essential to the invention that the holder or the support section is connected to a first contact surface, that the fastening section is connected to a second contact surface which runs parallel to the first contact surface, that the position of the holder or the support section can be changed relative to the fastening section by displacement and rotation of the first contact surface takes place relative to the second contact surface and that at least one fixing means for releasably fixing the position of the first contact surface relative to the second contact surface is present in several defined processing positions.
Die Anlageflächen werden in der Regel durch die der jeweils anderen Anlagefläche zugewandten Seitenfläche einer Platte oder eines plattenförmigen Abschnitts gebildet sein.The contact surfaces are usually through those facing the other contact surface Be formed side surface of a plate or a plate-shaped portion.
Die Fixiermittel können beispielsweise als zu steckender Stift oder als Klemmschraube ausgeführt sein; an den entsprechenden definierten Bearbeitungspositionen sind dann entsprechende Aufnahmen zum Einführen von Stift oder Klemmschraube vorgesehen.The fixing means can be designed, for example, as a pin to be inserted or as a clamping screw; Corresponding receptacles for inserting a pin or clamping screw are then provided at the correspondingly defined machining positions.
Durch diese spezielle Ausgestaltung werden einerseits alle Justagefreiheitsgrade in die Anlageflächen bzw. die Verbindung zwischen den Platten verlegt. Es entfällt also die Notwendigkeit, diverse Längen und Winkel an unterschiedlichen Stellen der Schleifhilfe bzw. von deren Halterung einzustellen und dann zu fixieren, was unpraktisch, aufwändig und mit hohem Fehlerrisiko behaftet ist, sondern man muss lediglich noch die Anlageflächen relativ zueinander bewegen, bis eine Fixierung in der ausgewählten Bearbeitungsposition möglich ist.With this special configuration, on the one hand, all degrees of freedom of adjustment are relocated to the contact surfaces or the connection between the plates. It eliminates the need to set various lengths and angles at different points of the grinding aid or its holder and then to fix it, which is impractical, time-consuming and fraught with high risk of error, but you only have to move the contact surfaces relative to each other until one Fixation in the selected machining position is possible.
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die erste Anlagefläche und die zweite Anlagefläche direkt aneinander anliegen, weil dies die praktische Handhabung erleichtert.It is particularly preferred if the first contact surface and the second contact surface are in direct contact with one another, because this facilitates practical handling.
Insbesondere der Wechsel zwischen unterschiedlichen Bearbeitungspositionen kann noch weiter vereinfacht werden und noch zielgerichteter erfolgen, wenn mindestens eines der Fixiermittel in einer Kulissenführung geführt ist, so dass die Verschiebung der ersten Anlagefläche und der zweiten Anlagefläche relativ zueinander durch die Kulisse vorgegeben ist. Diese Ausführungsform kann vorteilhaft dadurch weitergebildet werden, dass die Kulissenführung an den Stellen, die das in ihr geführte Fixiermittel in einer der Bearbeitungspositionen einnimmt, jeweils ein lokales Minimum aufweist. Dies bringt eine Stabilisierung des Fixiermittels in der Bearbeitungsposition mit sich.In particular, the change between different processing positions can be simplified even further and more targeted if at least one of the fixing means is guided in a link guide so that the displacement of the first contact surface and the second contact surface relative to one another is predetermined by the coulisse. This embodiment can advantageously be further developed in that the link guide has a local minimum in each case at the points that the fixing means guided in it occupies in one of the processing positions. This brings about a stabilization of the fixing means in the processing position.
Eine zusätzlich oder alternativ realisierbare andere Weiterbildung der Kulissenführung sieht vor, dass die Kulissenführung über das zum größten Bearbeitungswinkel gehörende lokale Minimum oder, allgemeiner formuliert, den zum größten Bearbeitungswinkel gehörenden Abschnitt der Kulissenführung mit einem Fortsatz in Richtung zu größeren Bearbeitungswinkeln hin hinausragt. Es hat sich erwiesen, dass auf diese Weise die Bewegung der Auflagefläche, insbesondere relativ zum Schleifmittel, erleichtert werden kann.Another further development of the link guide that can be implemented additionally or alternatively provides that the link guide protrudes beyond the local minimum belonging to the largest machining angle or, more generally, the section of the slotted guide belonging to the largest machining angle with an extension in the direction of larger machining angles. It has been shown that in this way the movement of the support surface, in particular relative to the abrasive, can be facilitated.
Als besonders bevorzugtes Fixiermittel zum Führen in einer solchen Kulissenführung haben sich klemmend fixierbare Fixiermittel, z.B. Klemmschrauben, bewährt. Die Klemmung wird zum Wechsel zwischen Bearbeitungspositionen gelöst, so dass der Körper der Klemmschraube in der Kulissenführung bewegt werden kann.A particularly preferred fixing means for guiding in such a link guide have proven to be fixable fixing means, e.g. Clamping screws, proven. The clamping is released to change between machining positions so that the body of the clamping screw can be moved in the link guide.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein zweites Fixiermittel vorhanden, das als steckbarer Stift ausgeführt ist und die erste Anlagefläche oder die zweite Anlagefläche ist an den Stellen, an denen sich das zweite Fixiermittel in einer der Bearbeitungspositionen befindet, jeweils von einer Bohrung zur Aufnahme des steckbaren Stifts durchsetzt sind.According to a particularly preferred embodiment of the invention, a second fixing means is provided, which is designed as a plug-in pin and the first contact surface or the second contact surface is at the points where the second fixing means is in one of the processing positions, each of a bore for receiving of the plug-in pin are penetrated.
Zum Wechsel aus einer Bearbeitungsposition in eine andere Bearbeitungsposition muss in dieser Ausführungsform dann zunächst der steckbare Stift gezogen und die Klemmverbindung durch Lockern der Klemmschraube gelöst werden, während der Körper der Klemmschaube in der Kulissenführung verbleibt. Durch leichtes Anheben wird der Körper der Klemmschraube aus dem lokalen Minimum der Kulissenführung, das zu seiner aktuellen Bearbeitungsposition gehört, hinausgehoben und ist nun in der Kulissenführung verschiebbar.To change from one processing position to another processing position, in this embodiment the plug-in pin must first be pulled and the clamping connection released by loosening the clamping screw, while the body of the clamping screw remains in the link guide. By slightly lifting the body of the clamping screw is lifted out of the local minimum of the link guide, which belongs to its current machining position, and can now be moved in the link guide.
Bewährt hat es sich, die Bearbeitungspositionen so zu wählen, dass für jede Bearbeitungsposition für einen Winkel aus dem Winkelbereich zwischen 0° und 40° auch eine Bearbeitungsposition für das doppelte dieses Winkels vorhanden ist. Besonders bewährt hat es sich, Bearbeitungspositionen für Schleifwinkel von 22°, 33°, 44°, 55°, 66° und 88° vorzusehen.It has proven useful to choose the machining positions so that for each machining position for an angle from the angle range between 0 ° and 40 ° there is also a machining position for twice this angle. It has proven particularly useful to provide machining positions for grinding angles of 22 °, 33 °, 44 °, 55 °, 66 ° and 88 °.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Schleifhilfe sieht vor, dass der Rand der zweiten Anlagefläche im Bereich zwischen der Bearbeitungsposition für den kleinsten Winkel und der Bearbeitungsposition für den drittkleinsten Winkel einen zurückspringenden Abschnitt, vorzugsweise einen konkaven Abschnitt aufweist. Durch diese Ausgestaltung des Rands der Anlagefläche, der durch die die Anlagefläche erzeugende Platte vorgegeben ist, die damit auch im Hinblick auf ihre in der Regel parallel zur Plattendicke verlaufende Schmalseite diese Eigenschaft in diesem Abschnitt aufweist, kann zusätzlicher Freiraum für die Bewegung des zu schleifenden Werkzeugs gewonnen werden, der dafür sorgt, dass man mit diesem oder einem am Werkzeug angeordneten Griff nicht an der Schleifhilfe hängen bleibt.Another advantageous development of the grinding aid provides that the edge of the second contact surface has a recessed section, preferably a concave section, in the area between the processing position for the smallest angle and the processing position for the third smallest angle. This configuration of the edge of the contact surface, which is predetermined by the plate producing the contact surface, which therefore also has this property in this section with regard to its narrow side, which usually runs parallel to the plate thickness, allows additional free space for the movement of the tool to be ground which ensures that you do not get caught on the grinding aid with this or a handle arranged on the tool.
Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine hat eine angetriebene Achse, an der ein Schleifmittel angeordnet ist. Erfindungswesentlich ist, dass die Werkzeugmaschine eine Aufnahme aufweist, in der eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleifhilfe oder einer ihrer oben diskutierten Weiterbildungen mit ihrem Befestigungsabschnitt befestigt ist.The machine tool according to the invention has a driven axis on which a grinding means is arranged. It is essential to the invention that the machine tool has a receptacle in which an embodiment of a grinding aid according to the invention or one of its developments discussed above is fastened with its fastening section.
Diese Aufnahme kann vorteilhafterweise an einem Schlitten der Werkzeugmaschine angeordnet sein.This receptacle can advantageously be arranged on a slide of the machine tool.
Besonders gut geeignet ist die Erfindung für Drechselmaschinen.The invention is particularly suitable for lathes.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren, die ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigt:
-
1 : Eine schematische Ausschnittsdarstellung einer Werkzeugmaschine mit aus der Bearbeitungsposition gefahrenem Schlitten, von der Seite gesehen; -
2 : eine schematische Aufsicht auf den Bereich des Schleifmittels der Werkzeugmaschine aus1 mit in die Bearbeitungsposition gefahrenem Schlitten; -
3 : eine Ansicht eines ersten Teils einer Schleifhilfe mit Auflageabschnitt und erster Anlagefläche; -
4 : eine Ansicht der zweiten Anlagefläche einer Schleifhilfe mit Kulissenführung und Bohrungen, und -
5a : eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels für die Fixiermittel mit einem Ausschnitt aus einer Schnittdarstellung der Schleifhilfe, und -
5b : eine Seitenansicht des in5a gezeigten Ausschnitts.
-
1 : A schematic detail representation of a machine tool with the slide moved out of the machining position, seen from the side; -
2 : a schematic plan view of the area of the abrasive of the machine tool1 with the slide moved to the machining position; -
3 : a view of a first part of a grinding aid with a support section and a first contact surface; -
4th : a view of the second contact surface of a grinding aid with link guide and holes, and -
5a : an enlarged detail view of an embodiment for the fixing means with a detail from a sectional view of the grinding aid, and -
5b : a side view of the in5a shown section.
Die Figuren betreffen alle dieselbe Ausführungsform der Erfindung, weshalb gleiche Bezugszeichen verwendet werden.The figures all relate to the same embodiment of the invention, which is why the same reference symbols are used.
Die Werkzeugmaschine
Die Werkzeugmaschine
Ferner ist eine Schleifhilfe
An den Auflageabschnitt
Ein zweiter Teil der Schleifhilfe
Vorzugsweise garantieren dabei ein Anschlag oder eine Markierung eine reproduzierbare Einführtiefe des Befestigungsabschnitts
Auch die zweite Anlagefläche
Im in der
Die Kulissenführung
Beachtenswert ist weiter, dass die Kulissenführung (
Im in der Darstellung der
Die Bohrungen
Aufbau und Wirkungsweise der Fixiermittel
Das als steckbarer Stift ausgeführte Fixiermittel
Um von einer Bearbeitungsposition zu einer anderen Bearbeitungsposition zu wechseln muss man nun lediglich noch das hier als steckbarer Stift ausgeführte Fixiermittel
Als nächstes wird die notwendige Rotationsbewegung ausgeführt, indem die erste Anlagefläche
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- WerkzeugmaschineMachine tool
- 1010
- AntriebsmodulDrive module
- 2020th
- angetriebene Achsedriven axle
- 3030th
- SchleifmittelAbrasives
- 3131
- UmfangsflächePeripheral surface
- 4040
- MaschinenbettMachine bed
- 5050
- SchlittenSledge
- 5151
- Aufnahmeadmission
- 5252
- FeststellhebelLocking lever
- 100100
- SchleifhilfeGrinding aid
- 110110
- AuflageabschnittSupport section
- 120120
- Platteplate
- 121121
- erste Anlageflächefirst contact surface
- 122,123122.123
- Bohrungdrilling
- 130130
- Fixiermittelfixer
- 130a130a
- KlemmgriffClamp handle
- 130b130b
- SchraubenkörperScrew body
- 130c130c
- SchraubenkopfScrew head
- 130d130d
- VerdrehsicherungAnti-twist device
- 131131
- Fixiermittelfixer
- 131a131a
- StiftkopfPen head
- 131b131b
- StiftkörperPen body
- 150150
- BefestigungsabschnittFastening section
- 160160
- AbstandsstückSpacer
- 170170
- Platteplate
- 171171
- zweite Anlageflächesecond contact surface
- 180180
- KulissenführungScenery tour
- 181,182,183,184,185,186181,182,183,184,185,186
- lokales Minimumlocal minimum
- 191,192,193,194,195,196191,192,193,194,195,196
- Bohrungdrilling
- 198198
- BefestigungsöffnungMounting hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 0957331 A1 [0007]EP 0957331 A1 [0007]
- EP 1818138 A1 [0007]EP 1818138 A1 [0007]
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