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Die Erfindung betrifft eine spitzenlose Rundschleifmaschine zum Einstechschleifen,
bei der die Schleifscheibe und die Regelscheibe horizontal im Abstand nebeneinander
liegen und dazwischen eine Werkge angeordnet ist und bei der während des stückauflag
c>
Werkstückschleifens mittels eines Zustellantriebes entweder die Schleifscheibe
auf das Werkstück oder die Regelscheibe samt Werkstückauflage auf die Schleifscheibe
zu bewegt wird.
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Schleifmaschinen dieser Art sind in mehreren unterschiedlichen, bereits
gut durchkonstruierten Bauformen bekannt. Bei einer dieser Bauformen ist eine stationär
in bezug auf das Maschinenbett angeordnete Werkstückauflage vorgesehen, während
die Schleifscheibe und die Regelscheibe je in einem mittels eines Schlittens
auf dem Bett relativ zur Werkstückauflage verschiebbar geführten Spindelstock gelagert
sind. Bei einer zweiten Bauform ist die Schleifscheibe in einem stationären Spindelstock
gelagert, und die Werkstückauflage ist mittels eines Schlittens auf dem Bett relativ
zum Schleifscheibenspindelstock verschiebbar geführt, wobei auf dem Werkstückauflage-Schlitten
mittels eines weiteren Schlittens ein Spindelstock für die Regelscheibe verschiebbar
auf-Pla-ert ist. Eine dritte Bauform schließlich unter-> CD
scheidet sich
von der zweiten im wesentlichen nur dadurch, daß bei wiederum stationäremSchleifscheibenspindelstock
der Schlitten des Regelscheibenspindelstocks auf dem Bett und der Werkstückauflage-Schlitten
auf dem Schlitten des Regelscheibenspindelstockes -eführt sind.
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Die Arbeitsweise dieser bekannten Schleifmaschinen ist prinzipiell
gleich, wenn auch jeweils eine den Bauformen entsprechend unterschiedliche Maschinenbetätigung,
vorgesehen ist. Bei der Bauform mit stationärer Werkstückauflage wird zunächst die
Regelscheibe so auf dem Bett gegen das auf die Werkstückauflage aufgelegte Werkstück
verschoben, daß sie das Werkstück in eine Stellung bringt, bei der dessen Arbeitslinie,
d. h. die mit der Schleifscheibe zusammenwirkende Werkstück-Mantellinie,
ausreichend weit über die zur Schleifscheibe hinweisende Kante der Werkstückauflage
übersteht. Danach werden Schleifscheibe und Re-elscheibe mit voneinander abweichender
Geschwindigkeit angetrieben, und die Schleifscheibe wird bei stationär bleibender
Regelscheibe dem Werkstück zugestellt, bis das Werkstück auf,das gewünschte Maß
geschliffen ist. Bei den Bauformen mit stationärem Schleifscheibenspindelstock erfolgt
in analoger Weise zunächst zur Einstellung auf den Werkstückdurchmesser eine Verschiebung
von Regelscheibe und Werkstückauflage relativ zueinander. Danach werden diese beiden
Teile durch Verklemmen ihrer Schlitten miteinander zu einem gemeinsamen Block verbunden,
der als solcher der Schleifscheibe zugestellt wird. Somit ist in allen diesen Fällen
zwischen Regelscheibe und Werkstückauflage eine Relativbewegung nur vor dem Schleifen
zum Zwecke der Einstellung des Werkstückdurchmessers vorgesehen, während beim Schleifendie
Stellung der R--gelscheibe zur Werkstückauflajogre unverändert gehalten wird und
die Zustellbewegung nur in einer Relativbewegung von Schleifscheibe und Werkt2 stückauflage
besteht.
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Die konstante Stellung, der Regelscheibe zur Werkstückauflage bedingt
es, daß während des Schleifens infolge des sich vermindernden Werkstückdurchmessers
eine Verlagerung, der Werkstückachse aus C der Ausgangslage zur Regelscheibe hin
stattfindet. Bei den verhältnismäßig geringen radialen Abträgen, die spitzenlose
Schleifmaschinen bislang nur zu erbringen brauchten, stört diese Erscheinung nicht,
weil die Verlagerung der Werkstückachse dabei nur so gering ist, daß sie ohne weiteres
durch eine entsprechend größer bemessene Zustellbewegung wieder kompensiert werden
kann. Dagegen macht diese Erscheinung ein Schleifen mit hohen radialen Abträgen
praktisch unmöglich, denn dann wird infolge der großen Durchmesseränderungen am
Werkstück die Verlagerung der Werkstückachse so groß,daß sie sich nicht mehr durch
die Zustellbewegung kompensieren läßt, sondern die an der Schleifschei-be anliegende
Mantellinie des Werkstückes bis in den Bereich der zur Schleifscheibe hinweisenden
Kante der Werkstückauflage zurückweicht, bevor der Schleifvorgang beendet worden
ist. Zur Beseitigung dieses Mangels läßt sich auch nicht die Einrichtung des Werkstückes
derart bewirken, daß von vornherein die mit der Schleifscheibe zusammenwirkende
Werkstück-Mantellinie ausreichend weit über die zur Schleifscheibe hinweisende Kante
der Werkstückauflage übersteht.
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Außer dem oben beschriebenen Einstechschleifverfahren ist mit spitzenlosen
Rundschleifmaschinen auch das so-enannte Durchaanasschleifverfahren C CP
C durchführbar. Beim Durchgangsschleifen werden im allgemeinen Schleif- und Regelscheibe
vor dem Schleifen einander so weit genähert, daß ihr Abstand dem zu schleifenden
Werkstückdurchmesser entspricht. Schleif- und Regelscheibe werden dann mit unterschiedlicher
Geschwindigkeit angetrieben, und das zu bearbeitende Werkstück wird in den Zwischenraum
von der Seite her eingebracht und durch diesen hindurchgeführt, wobei die Scheiben
ihren zuvor eingestellten Abstand beibehalten. Bei einer nach der deutschen Patentschrift
581618 bekannten speziellen Ausführungsform einer für das Durchgangsschleifen
eingerichteten Maschine ist die Regelscheibe relativ zur Werkstückauflage beweglich
angeordnet, damit sie bei einem unrunden Werkstück ausweichen kann. Bei einer anderen
bekannten Ausführungsform wird Walzgut zum groben überschleifen zwischen zwei Schleifscheiben
hindurchgeführt, die auf gegeneinanderbewegbaren Schwingen angeordnet sind, vgl.
die Patentschrift 29347 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin.
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Wie eingangs erwähnt, bezieht sich die Erfindung nicht auf das Durchgangsschleifen,
sondern auf das Einstechschleifverfahren, bei dem durch einen Vorschub während des
Schleifens der Abstand zwischen Schleif- und Regelscheibe verändert wird.
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In neuerer Zeit ist das sogenannte Hochleistungsschleifen eingeführt
worden, das mit sehr schnelllaufenden Schleifscheiben arbeitet. Durch dieses Hochleistungsschleifen
wird es von der wirtschaftlichen Seite her grundsätzlich realisierbar, auch für
hohe radiale Abträge ein Schleifverfahren (an Stelle der bislang z. B. verwendeten
Drehverfahren od. dgl.) einzusetzen. Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, die
seit langem bewährten Schleifmaschinen des eingangs definierten Typs ohne besonderen
zusätzlichen Aufwand nunmehr auch für hohe radiale Abträge geeignet zu machen. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während des Schleifvorganges die
Werkstückauflage und die Regelscheibe mittels eines auf die Regelschelbe bzw. die
Werkstückauflage
wirkenden zusätzlichen Zustellantriebes relativ zueinander stetig verschoben werden.
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Der Vorschlag der Erfindung wendet sich mithin konsequent ab von dem
bisherigen Prinzip, während des Schleifens die Lage der Regelscheibe zur Werkstückauflage
konstant zu halten. Sie sieht stattdesson zusätzlich zu dem vorhandenen Vorschub,
der eine Relativbewegung zwischen Schleifscheibe und Werkstück bewirkt, einen weiteren
Relativantrieb zwischen Regelscheibe und Werkstückauflage vor, durch den sich während
des Schleifens der Abstand zwischen Regelscheibe und Werkstückauflage vermindert.
Dies führt zu einer Bewegung des Werkstückes auf der Werkstückauflage, die dem Zurückweichen
des Werkstückes infolge der Durchmesserverringerung entgegengerichtet ist, und die
sich ohne Schwierigkeiten so einstellen läßt, daß die mit der Schleifscheibe zusammenwirkende
Werkstück-Mantellinie auf jeden Fall auch bei hohen radialen Abträgen stets ausreichend
weit über die zur Schleifscheibe hinweisende Kante der Werkstückauflage übersteht.
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In der praktischen Ausführung erfordert der Vorschlag der Erfindung
nur einen minimalen Aufwand, der in Anbetracht der Tatsache, daß der Maschine ein
neuer Anwendungsbereich -erschlossen wird, überhaupt nicht ins Gewicht fällt. Da
nämlich eine Relativ-Verschiebbarkeit von Regelscheibe und Werkstückauflage zum
Zwecke der Einrichtung ohnehin vorhanden ist, braucht nur noch zwischen diesen beiden
Teilen ein auch während des Schleifens betätigbarer Verstellantrieb vorgesehen zu
sein, der dabei die auch für den Antrieb der Zustellbewegung übliche Bauweise besitzen
bzw. von dem Zustellantrieb direkt abgeleitet sein kann. Sonstige grundlegende Änderungen
der Maschinenkonstruktion sind nicht erforderlich, so daß sich durch die Erfindung
noch der weitere Vorteil ergibt, daß gegebenenfalls sogar auch bisherige Hochleistungsschleifmaschinen,
die die schnellaufende Schleifscheibe im wesentlichen aus Gründen einer verbesserten
Schleifqualität und nicht wegen hoher radialer Abträge verwenden, noch in einfacher
Weise für hohe radiale Abträge umgerüstet werden können.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend
an Hand von Zeichnungen in Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt F
i g. 1 schematisch eine erste Bauform einer spitzenlosen Rundschleifmaschine
in erfindungsgemäßer Ausbildung, F i g. 2 schematisch eine zweite Bauforin
einer spitzenlosen Rundschleifinaschine in erfindungsgemäßer Ausbildung, F i
g. 3 schematisch eine dritte Bauforin einer spitzenlosen Rundschleifinaschine
in erfindungsgemäßer Ausbildung, F i g. 4 a, 4 b und 5 Detaildarstellungen
zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung.
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Den zeichnerisch in F i g. 1 bis 3 dargestellten Schleifmaschinen
sind zahlreiche Merkmale gemeinsam. Es ist jeweils ein Maschinenbett 1 vorgesehen,
das einen Schleifscheibenspindelstock 2 und einen Regelscheibenspindeistock
3 sowie in der Mitte zwischen diesen beiden Spindelstöcken eine Werkstückauflage
4 trägt. In dem Schleifscheibenspindelstock 2 ist eine Schleifscheibe,
6 drehbar gelagert, wobei die Antriebsein#richtungen, etwaige Abrichteinrichtungen
und sonstige der Schleifscheibe zugeordnete Teile mit in diesem Spindelstock angeordnet
sind. In entsprechender Weise ist im Regelscheibenspindelstock 3
eine Regelscheibe
7 gelagert. Die Werkstückauflage 4 weist an ihrem oberen Ende eine schräg
zur Regelscheibe 7 hin abfallende Auflagefläche 5 auf, die zur Auflagerung
und Führung des Werkstückes 8 während des Schleifvorganges dient.
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Bei der Bauform gemäß Fig. 1 sind der Schleifscheibenspindelstock2
und der Regelscheibenspindelstock 3 jeweils auf Schlitten befestigt, die
mittels geeigneten Führungen 11 bzw. 12 längs des Maschinenbettes
1 zur stationär angeordneten Werkstückauflage 4 hin bzw. von dieser weg verschieblich
sind. Bei der Bauform aemäß F i, a,. 2 ist der Schleifscheibenspindelstock
2 stationär mit dem Maschinenbett 1
verbunden, während die Werkstückauflage
4 durch eine Schlittenführung 13 auf dem Maschinenbett und der Regelscheibenspindelstock
3 durch eine weitere Schlittenführung 14 auf dem Werkstückauflage-Schlitten
verschiebbar angeordnet sind. Die Bauforin gemäß F i g. 3 entspricht weitgehend
der Bauform gemäß F i g. 2 mit dem Unterschied, daß sich der Regelscheibenspindelstock
3 über eine Schlittenführung 15 gleitbar auf das Maschinenbett
1 abstützt und die Werkstückauflage 4 ihrerseits über eine Schlittenführung
16 verschiebbar auf dem Schlitten des Regelscheibenspindelstockes
3 abgestützt ist.
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Alle vorgenannten Schlittenführungen 11 bis 16
können
dabei jede geeignete Ausführung besitzen, sie können z. B. Gleitführungen, Wälzführungen
oder hydrostatische Führungen sein und sind deshalb nur schematisch angedeutet.
Entsprechend können auch die übrigen Teile 1 bis 8 der Maschine, die
ebenfalls nur schematisch dargestellt sind, jede geeignete und in zahlreichen Varianten
auch bereits bekannte Ausbildung besitzen.
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Es wurde bereits eingangs erwähnt, daß die in F ig. 1 gezeigte
Bauform der Schleifmaschine bislang derart betrieben wurde, daß zunächst,durch Verschieben
des Regelscheibenspindelstockes 3 in bezug auf die Werkstückauflage 4 die
Maschine auf den gewünschten Werkstückdurchmesser eingerichtet wurde, daß dann der
Regelscheibenspindelstock 3 in seiner Stellung am Maschinenbett
1 festgeklemmt wurde, und daß danach die Schleifscheibe 6 durch Verschieben
des Schleifscheibenspindelstockes 2 mittels eines Zustellantriebes 20 (der wiederum
jede geeignete Bauart besitzen kann und deshalb nur schematisch dargestellt ist)
dem Werkstück 8 zugestellt wurde. Infolge des während des Schleifens konstant
bleibenden Abstandes zwischen der Regelscheibe 7
und der Werkstückauflage
4 sind bei dieser Arbeitsweise aber nur begrenzte Abtragsleistungen möglich, wie
dies F i g. 4 a in etwas übertriebener Darstellung veranschaulicht. In Fig.4a
sind die Umrisse der Schleifscheibe. und des Werkstückes vor Beginn des Schleifens
in strich-punktierter Linienführung dargestellt und die Umrisse der Teile nach beendetem
Schleifen in ausgezogener Linienführung. Es ist zu erkennen, daß die Zustellbewegung
der Schleifscheibe ihre Grenze findet, wenn das Werkstück 8 infolge des sich
verringernden Durchmessers so weit auf der Schräge5 der Werkstückauflage zurückgefallen
ist, daß dessen mit der Schleifscheibezusammenwirkende Mantellinie 9 etwa
im Bereich der zur Schleifscheibe hinweisenden Kante 4 a der Werkstückauflage
liegt. Sobald dieser Zustand erreicht ist, kann kein weiteres Schleifen mehr stattfinden,
da dann die Schleifscheibe
6 mit der Kante4a der Werkstückauflage
kollidieren würde.
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Um bei der Bauform der F i g. 1 dem- genüber C tle die
Erfindung zu verwirklichen, ist nunmehr auch für den Regelscheibenspindelstock
3 ein Verstellantrieb vorgesehen, der beispielsweise ein zweiter, dem Zustellantrieb
20 gleicher Antrieb 21 sein kann, der aber auch über einen Verstellzug 22 und gegebenenfalls
ein Zwischengetriebe unmittelbar vom Zustellantrieb 20 abgeleitet sein kann. Die
Einrichtung der Maschine auf den Werkstückdurchmesser erfolgt dabei in der bisherigen
Weise durch Verstellung des Regelscheibenspindelstockes 3. Zur Durchführung
des Schleifens wird aber jetzt nicht mehr der Regelscheibenspindelstock stationär
am Maschinenbett 1
festgeklemmt, sondern er erfährt mittels des Verstellantriebes
21 bzw. 22 einen stetigen Vortrieb, der dem Zurückfallen des Werk-stückes
8 auf der Schräge 5
entgegengerichtet ist und dafür sorgt daß die Mantellinie
9 des Werkstückes über die Dauer des Schleifvorganges hinweg stets jenseits
der Kante 4 a der Werkstückauflagge 4 bleibt. Somit findet während des Schleifens
nicht nur das Zustellen der Schleifscheibe 6
statt, sondern es erfolgt auch
ein Verstellen der Regelscheibe relativ zur Werkstückauflage.
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Die Wirkung der Relativbewegung zwischen Regelscheibe 7 und
Werkstückauflage 4 läßt sich gut aus F i g. 4 b erkennen. Dort sind
wiederum die Anfangspositionen der Teile in strichpunktierter Linienführung und
die Endpositionen in ausgezogener Linienführung dargestellt, und ein Vergleich der
F i g. 4 a und 4b macht sofort deutlich, daß bei der gleichen Zustellbewegung
der Schleifscheibe 6 numnehr am Werkstück8 sehr viel höhere Abtragsleistungen
erzielbar sind, also das Werkstück auf einen sehr viel geringeren Durchmesser abgeschliffen
werden kann.
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Die vorangehenden Ausführungen gelten sinngemäß auch für die F i
g. 2 und 3. Dort wurde bislang so vorgegangen, daß zum Einrichten
der Maschine auf den Werstückdurchmesser zunächst der Regelscheibenspindelstock3
relativ zur Werkstückauflage4 verstellt wurde, dann Regelscheibenspindelstock und
Werkstückauflage zu einem festen Block verklemmt wurden und dieser Block dann schließlich
über einen Zustellantrieb 23 der stationären Schleifscheibe 6
zugestellt
wurde. Erfindungsgemäß ist für diese beiden Bauformen nunmehr vorgesehen, daß nach
dem Einrichten der Maschine das Verklemmen von Regelscheibenspindelstock und Werkstückauflage
entfällt und statt dessen während des Schleifens diese beiden Teile relativ zueinander
verstellt werden, um das Zurückfallen des Werkstückes auf der Werkstückauflage während
des Schleifens zu kompensieren. Der Verstellantrieb für die Relativverstellung zwischen
Regelscheibenspindelstock 3 und Werkstückauflage 4 kann dabei unmittelbar,
gegebenenfalls über ein Zwischengetriebe vom Zustellantrieb 23 abgenommen
sein (-Evas F i g. 2 und 3 andeuten), es kann aber auch für jedes
dieser beiden Teile in nicht mehr dargestellter Weise je ein gesonderter
Antrieb vorgesehen sein.
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Die erfindungsgemäßen Maschinen gemäß F i g. 2 und
3 haben prinzipiell die schon an Hand von F i g. 4 b erläuterte
Wirkung. mit dem einzigen Unterschied, daß die Schleifscheibe 6 stationär
bleibt und statt dessen die Zustellbewegung in einer entsprechenden Verschiebung
der Werkstückauflage und der Regelscheibe zur Schleifscheibe hin besteht, wobei
während des Zustellens die Regelscheibe noch zusätzlich die kompensierende Relativbewegung
zur Werkstückauflage 4 hin ausführt.
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Die Erfindung macht bei den Maschinen der in F i g. 2 und
3 gezeigten Bauformen aber auch noch eine andere Betriebsweise möglich, die
in den einzelnen Fällen vorteilhaft sein kann, und die in F i g. 5
erläutert
ist. Bei der Betriebsweise gemäß F i g. 5
wird die Relativbewegung zwischen
Werkstückauflage 4 und Regelscheibe 7 nicht dadurch erzeugt, daß die Regelscheibe
während des Schleifens noch zusätzlich stetig an die Werkstückauflage heranfährt,
und die Werkstückauflage dabei die »normale« Zustellbewegung ausführt, sondern dadurch,
daß während des Schleifens die Werkstückauflage von der Schleifscheibe weg zur Regelscheibe
hin bewegt wird und die Regelscheibe ihrerseits die »normale« Zustellbewegung ausführt.
Das Ergebnis der Betriebsweise gemäß F i g. 5 gleicht natürlich der
Betriebsweise gemäß F i g. 4 b.
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Auch bei der Bauform gemäß F i g. 1 macht die Erfindung im
übrigen eine alternative Betriebsweise möglich. Es kann dort so vorgegangen werden,
daß zum Einrichten der Maschine auf den Werkstückdurchmesser zunächst die Schleifscheibe
6 gegen die Werkstückauflage 4 verschoben und dann in der eingestellten Lage
am Maschinenbett festgeklemmt wird. Danach erfolgt das Zustellen durch Verschiebung
des Regelscheibenspindelstockes 3, wobei der Regelscheibenspindelstock eine
gegenüber der »normalen« Zustellbewegung etwas vergrößerte Vorschubbewegung ausführt,
die das Zurückfallen des Werkstückes auf der Werkstückauflage im Sinne der Erfindung
kompensiert. Diese alternative Arbeitsweise kann in gewissen Fällen von Vorteil
sein und läßt sich in ihrer Wirkung sofort verstehen, wenn in F i g. 5 die
Werkstückauflage stationär gedacht wird. Demgemäß ist diese alternative Arbeitsweise
auch grundsätzlich bei den Maschinen der F i '-. 2 und 3 möglich, indem dort
während des Schleifens die Werkstückauflage 4 in einem konstanten Abstand zur Schleifscheibe
6
,gehalten wird.
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Das Ausmaß der mit der Erfindung vorgesehenen (zusätzlichen) Relativbewegung
zwischen Regelscheibe und Werkstückauflage im Verhältnis zum Ausmaß der (normalen)
Zustellbewegung hängt im wesentlichen ab von dem Neigungswinkel der Auflageschräge
5, vom Durchmesser des Werkstückes 8 und von der Lage der Werkstückachse
in bezug auf die gemeinsame Achsebene von Regelscheibe und Schleifscheibe. Nach
Maßgabe dieser Parameter läßt sich in jedem einzelnen Anwendungsfall die tatsächlich
erforderliche Relativbewegung zwischen Regelscheibe und Werkstückauflage verhältnismäßig
einfach ermitteln.