DE19625370C1 - Schleifmaschine zum Schleifen von Stirnzahnrädern - Google Patents

Schleifmaschine zum Schleifen von Stirnzahnrädern

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Description

Aus einem Prospekt "Konzept für Verzahnungsschleifen Reishauer RZ 362" sind Zahnradschleifmaschinen zum kontinuierlichen Wälz­ schleifen von Stirnzahnrädern bekannt. Auf einer im wesentli­ chen senkrechten, nach beiden Seiten neigbaren Werkstückspindel wird ein Werkstück aufgespannt. Die Schleifspindel ist horizon­ tal und trägt die Schleifschnecke. Die Schleifspindel ist radi­ al zustellbar und über eine NC-Steuerung mit der Werkstückspin­ del gekoppelt. Zum Abrichten der Schleifschnecke ist auf der der Werkstückspindel gegenüberliegenden Seite eine Abrichtvor­ richtung angeordnet. Das Abrichtwerkzeug, z. B. eine diamant­ beschichtete Abrichtscheibe, ist radial zustellbar und parallel zur Schleifspindelachse synchron mit dem Schleifspindel-Drehwinkel verfahrbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß sie einfacher zu bedienen ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt eine perspek­ tivische Ansicht einer Schleifvorrichtung.
In einem Ständer 1 ist eine Werkstückspindel 2 um eine vertika­ le Achse C drehbar gelagert. Ein Schlitten 3 ist auf Schienen 4 des Ständers 1 horizontal verschiebbar und trägt einen Werk­ zeug-Träger 5, der auf dem Schlitten 3 um eine vertikale Achse C1 schwenkbar ist. Auf dem Träger 5 ist ein Schlitten 6 verti­ kal verschiebbar. Der Schlitten 6 trägt ein um ein horizontale Achse A schwenkbares Linear-Führungselement 7, auf welchem ein Schlitten 8 senkrecht zur Achse A verschiebbar ist. Der Schlit­ ten 8 trägt eine Schleifspindel mit einer aufgespannten Schleifschnecke 9. Die Schleifspindelachse B ist parallel zur Verschiebungsrichtung des Schlittens 8. Oberhalb der Spindel 2 ist ein Reitstock 10 in einer Vertikalführung 11 verschiebbar. Relativ zur Achse C1 diametral gegenüberliegend zur Spindel 2 ist auf dem Ständer 1 ein Abrichtvorrichtung 12 montiert, die eine relativ zum Ständer 1 ortsfeste, um eine horizontale Achse drehbare Abrichtspindel 13 umfaßt, auf welcher eine Abricht­ scheibe 14 aufgespannt ist.
Sämtliche beweglichen Elemente sind mit entsprechenden Antrie­ ben verbunden, welche alle von einer NC-Steuerung gesteuert sind.
Auf dem Schlitten 6 oder einem zusätzlichen, vertikal ver­ schiebbaren Schlitten, kann auf der dem Führungselement 7 ge­ genüberliegenden Seite des Trägers 5 ein zusätzliches, um die Achse A schwenkbares Linear-Fuhrungselement 7′ mit einem weite­ ren Schlitten 8′ mit Schleifspindel und aufgespannter Schleif­ schnecke 9′ angeordnet sein.
Zum Schleifen wird die Schleifschnecke 9 in Eingriff mit dem Werkstück-Zahnrad gebracht und während der synchronen Drehung von Schleifschnecke und Werkstück längs der Achse C verschoben. Zum Abrichten dreht der Träger 5 um 180° in die Abrichtpositi­ on, in welcher die Schleifschnecke profiliert bzw. abgerichtet wird. Zum Werkzeugwechsel wird der Träger 5 in eine Zwischen­ position gedreht. Sind am Träger 5 beidseitig Schlitten 8, 8′ angebracht, so ist der Träger 5 zweckmäßig um 270° schwenkbar, damit beide Schleifschnecken in einer optimalen Position gewech­ selt werden können. Am Träger 5 kann im Winkel gegenüber dem Schlitten 8 versetzt noch ein Zusatzgerät angebracht sein, z. B. eine Meßeinrichtung zum Vermessen geschliffener Werkstücke.
Die beschriebene Vorrichtung ist universell zum Schleifen zy­ lindrischer aber auch konischer Stirnräder einsetzbar. Mit ihr können nahezu alle erdenklichen Zahnprofilformen geschliffen werden, insbesondere auch die in letzter Zeit vermehrt gefor­ derten "topologisch modifizierten" Verzahnungen.
Die Bauweise der Vorrichtung erlaubt einen ungehinderten Zugang zur Werkstückeinspannstelle von zwei leiten her: Vom Bediener­ standort aus für manuelles Beladen und Entladen und von der rechten Seite her für automatische Beschickung. Auch wenn die Maschine mit einer automatischen Beschickungseinrichtung verse­ hen ist, wird die Zugänglichkeit zum Werkstück, z. B. für Ein­ richtarbeiten, in keiner Weise behindert.
Mit der vertikalen und ständerfesten Anordnung der Werkstück­ achse werden optimale Verhältnisse für die automatische Be­ schickung geschaffen. Dies hat weiter den Vorteil, daß die Werkstückgewichte, die in weiten Grenzen variieren können, di­ rekt auf dem Maschinenbett und nicht über Schlitten oder Gewin­ despindeln abgestützt sind.
Alle für die Bedienung notwendigen relativen Einstell- und Fahrbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück werden vom Werk­ zeug, d. h. von der Schleifschnecke 9, ausgeführt. Das sind die Bewegungen der Achsen X, Y, Z, A, B. Das Werkstück selbst führt also lediglich die Drehbewegung C aus.
Eine Besonderheit der Vorrichtung ist der um die Achse C1 drehbare Werkzeugträger 5. Diese Anordnung bietet gleich mehre­ re Vorteile:
  • - Der Schleifkopf kann aus der Schleifstellung um die ver­ tikal stehende C1-Achse um 180° geschwenkt werden in die Profilier- bzw. Abrichtstellung. Damit ist die Zu­ gänglichkeit zum Abrichtprozeß ungehindert möglich, und die Schleifschnecke wird bezüglich des Schleifkopfs an der selben Stelle profiliert wie auch nachher geschliffen wird. Dies ist aus Genauigkeitsgründen ein Vorteil gegen­ über der bisher auf solchen Maschinen üblichen Bauart, bei welcher die Profiliervorrichtungen, von der Schleif­ schnecke aus gesehen, auf der gegenüberliegenden Seite der Schleifstelle angeordnet ist. Die errindungsgemäße Anordnung gewährleistet dem gegenüber eine mindestens teilweise Kompensation von immer vorhandenen, geringen Rundlauffehlern und Restunwuchten der Schleifschnecke durch den Profiliervorgang.
  • - Die Profiliervorrichtung befindet sich an einer von der Schleifstelle abgewandten Position. Damit ist sie vor Ver­ schmutzung mit Schleiföl und Schleifspänen geschützt.
  • - Die Profiliervorrichtung ist ständerfest montiert. Sie bewegt sich also nicht währen des Abrichtprozesses. Das erleichtert die Bedienung.
  • - Das Profilieren der Schleifschnecke bzw. das Generieren der Schleifschneckesteigung kann mit den Maschinenachsen Y/X/B erfolgen, d. h. es sind in der Grundkonfiguration der Vorrichtung keine separaten Abrichtachsen notwendig.
  • - Wird der Werkzeugträger 5 nur um 90° geschwenkt, dann steht der Schleifkopf in einer sehr günstigen Position zum Wechseln der Schleifschnecke, weil er unmittelbar von vorn zugänglich ist.
  • - Auf der dem Schleifkopf gegenüberliegenden Seite des Werkzeugträgers 5 läßt sich ein zweiter Schleifkopf mon­ tieren, z. B. mit einer Schleifschnecke zum Vorschleifen einer Verzahnung oder zum Schleifen einer zweiten Ver­ zahnung am selben Werkstück (Zahnradblock).

Claims (5)

1. Schleifmaschine zum kontinuierlichen Wälzschleifen von Stirnzahnrädern, umfassend:
  • - eine um eine senkrechte erste Achse (C) in einem Ständer (1) drehbar gelagerte Werkstückspindel (2),
  • - einen radial zur ersten Achse (C) auf dem Ständer (1) verschiebbar gelagerten, um eine zur ersten Achse (C) pa­ rallele zweite Achse (C1) schwenkbaren Träger (5),
  • - einem am Träger (5) parallel zur zweiten Achse (C1) verschiebbaren ersten Schlitten (6),
  • - ein auf dem ersten Schlitten (6) um eine horizontale dritte Achse (A) schwenkbares Linear- Führungselement (7),
  • - einen im Führungselement (7) senkrecht zur dritten Achse (A) verschiebbaren zweiten Schlitten (8), der eine Schleifspindel zum Einspannen einer Schleifschnecke (9) trägt, wobei die Schleifspindelachse (B) parallel zur Verschiebungsrichtung (Y) des zweiten Schlittens (8) ist,
  • - eine im Winkel um die zweite Achse (C1) versetzt zur Werkstückspindel (2) angeordnete Abrichteinrichtung (12) zum Abrichten der Schleifschnecke (9), wobei der Träger (5) um die zweite Achse (C1) mindestens in eine Stellung zum Schleifen des Werkstücks und eine Stellung zum Ab­ richten der Schleifschnecke (9) schwenkbar ist, und
  • - eine NC-Steuereinrichtung zur Steuerung der Ver­ schiebe-, Schwenk- und Drehbewegungen der beweglichen Ma­ schinenelemente.
2. Maschine nach Anspruch 1, wobei der Träger (5) zusätzlich in eine dritte Stellung zum Werkzeugwechsel schwenkbar ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abrichtein­ richtung (12) bezüglich der zweiten Achse (C 1) diametral gegenüber der Werkstückspindel (2) angeordnet ist.
4. Maschine nach einem der Ansprüchen 1 bis 3, wobei am Li­ near- Führungselement (7) oder an einem zweiten, eben­ falls auf dem Träger (5) parallel zur zweiten Achse (C1) verschiebbaren und schwenkbaren zweiten Linear- Führung­ selement (7′) auf der dem zweiten Schlitten (8) gegen­ überliegende Seite des Trägers (5) ein dritter Schlitten (8′) mit einer zweiten Schleifspindel zum Einspannen ei­ ner zweiten Schleifschnecke (9′) verschiebbar gelagert ist.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Win­ kel um die zweite Achse (C1) gegenüber dem zweiten Schlitten (8) versetzt ein Zusatzgerät am Träger (5) an­ geordnet ist, z. B. eine Meßeinrichtung zum Vermessen ge­ schliffener Werkstücke.
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