DE202005022031U1

DE202005022031U1 - Zahnradhonmaschine

Info

Publication number: DE202005022031U1
Application number: DE200520022031
Authority: DE
Original assignee: EMAG Holding GmbH
Current assignee: EMAG Holding GmbH
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2012-07-06
Anticipated expiration: 2015-12-10
Also published as: DE102005005993A1; DE112005003540B4; DE112005003540A5; WO2006084423A1

Abstract

Maschine zur Feinbearbeitung von gezahnten Werkstücken (8, 8'), insbesondere von Zahnrädern, mit einem Maschinengestell (1), mit mindestens einer Werkstückspindel (6) mit vertikaler Spindelachse und mindestens einem innenverzahnten Honwerkzeug (9), wobei die Werkstückspindel (6) oberhalb des Honwerkzeugs (9) über einen Horizontalschlitten (3) und einen Vertikalschlitten (4) in horizontaler (X-Achse) und vertikaler (Z-Achse) Richtung bewegbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (9) am Maschinengestell (1) um eine zur X-Achse parallele Achse schwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Feinbearbeitung von gezahnten Werkstücken, insbesondere von Zahnrädern.
Eine derartige Honmaschine ist beispielsweise in der DE 43 29 822 A1 beschrieben. Bei dieser Maschine ist im unteren Teil eine Werkstückspindel mit vertikaler Achse und darüber ein Honwerkzeug in Form eines Innenzahnrades angeordnet, dessen Drehachse geneigt werden kann. Die Werkstückspindel trägt an ihrem oberen Ende einen Werkstückhalter und wird auf Führungsschienen vertikal beweglich am Maschinenbett geführt. An der Oberseite des Maschinenbettes ist das Honwerkzeug auf horizontalen Führungen bewegbar.
Bei derartigen Maschinen ergibt sich das Problem, dass die im unteren Maschinenbereich befindlichen Aggregate während der Bearbeitung von Werkzeugabrieb und herabfallenden Spänen bedeckt werden. Besonders der Werkzeugabrieb verursacht häufig Störungen, weil dessen Teilchengröße im μ-Bereich liegt und die Dichtwirkung handelsüblicher Dichtmittel nicht ausreicht. Es müssen daher besondere Vorkehrungen getroffen werden, um den Arbeitsbereich zu säubern. Außerdem sind aufwendige Maßnahmen zum Schutz der Führungen erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art den Spänefall und die Sauberkeit der Werkzeugmaschine zu verbessern. Es ist auch Aufgabe der Erfindung die Werkstückzuführung zu automatisieren.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Grundgedanke besteht bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine darin, die Werkstückspindel oberhalb des Honwerkzeugs anzuordnen und über einen Kreuzschlitten am Maschinengestell horizontal in Richtung der X-Achse und vertikal in Richtung der Z-Achse beweglich zu führen. Die bei der Bearbeitung anfallenden Späne und der Werkzeugabrieb können somit ungehindert nach unten fallen und bleiben nicht auf Teilen der Werkstückspindel oder den Führungen liegen. Daher sind keine besonderen Vorkehrungen zu deren Sauberhaltung erforderlich.
Besonders vorteilhaft ist die Werkstückspindel mit einem Spannmittel zum Greifen, Spannen, Antreiben und Ablegen von Werkstücken versehen und in Richtung der X-Achse zwischen einer Arbeitsposition eine Be- und Entladeposition verfahrbar. Auf diese Weise dient die Werkstückspindel als Pick-up-Spindel und kann die Werkstücke direkt von einem Transportband aufnehmen, der Bearbeitung zuführen und anschließend wieder auf das Transportband ablegen. Bei einer vorteilhaften Ausführung zur Bearbeitung wellenförmiger Werkstücke ist ein Reitstock zum Abstützen der Werkstücke vorgesehen.
Eine weitere Ausführung weist ein Maschinengestell auf, welches den Arbeitsraum auf vier Seiten umgibt. Diese Maschinenbauweise zeichnet sich besonders durch ihre Steifheit aus.
Gemäß einer weiteren Ausführung sind im Maschinengestell zwei Werkstückspindeln vorgesehen. Diesen können ein oder zwei Honwerkzeuge zugeordnet sein. Dabei wird die Arbeitsleistung durch mehrere Bearbeitungsstellen gesteigert, ohne dass der Platzbedarf proportional zur Spindelzahl ansteigt.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Honmaschine im Querschnitt
2 zeigt die Honmaschine nach 1 in der Seitenansicht
3 zeigt eine Honmaschine mit Reitstock
4 und 5 zeigen eine Honmaschine mit zwei Seitenwänden
6, 7, 8 und 9 zeigen Honmaschinen mit zwei Werkstückspindeln
In 1 ist eine Honmaschine mit einseitig gelagertem Horizontalschlitten dargestellt. An der Oberseite des Maschinengestells 1 sind zwei voneinander beabstandete Führungen 2, auf welchen der Horizontalschlitten 3 in Richtung der X-Achse hin und her beweglich geführt ist. Am Horizontalschlitten 3 ist der Vertikalschlitten 4 auf Führungen 5 in Richtung der Z-Achse verfahrbar. Der Vertikalschlitten 4 nimmt die Werkstückspindel 6 auf. Diese trägt an ihrem unteren Ende das Spannmittel 7 für Werkstücke 8. Das Honwerkzeug 9 ist als Innenzahnrad ausgeführt und im Halter 10 um seine Rotationsachse drehbar gehaltert. Der Antrieb für die Drehbewegung erfolgt über einen Torquemotor 11. Der Halter 10 ist im Maschinengestell 1 drehbar gelagert und kann um eine horizontal, parallel zur X-Achse, verlaufende Achse geschwenkt werden. Bei dieser Anordnung befinden sich sämtliche Aggregate, wie Werkstückspindel 6, Horizontal- und Vertikalschlitten 3, 4 und Führungen 2, 5 im oberen Teil der Maschine. Die bei der Bearbeitung anfallenden Späne und der Werkzeugabrieb fallen ungehindert in den unteren Teil des Maschinenraumes und kommen dabei mit den Aggregaten überhaupt nicht in Berührung. 2 zeigt die Honmaschine nach 1 in der Seitenansicht. Im Maschinengestell 1 ist der Motor 12 für die Schwenkbewegungen des Honwerkzeugs 9 gelagert. Im linken Teil der Maschine ist eine Fördereinrichtung 13 für die Werkstücke 8 vorgesehen. Die Werkstückspindel 6 ist entlang der Führungen 2 in eine Position oberhalb der Fördereinrichtung 13 verfahrbar. Sie kann die dort liegenden Werkstücke 8 direkt mit dem Spannmittel 7 aufnehmen, der Bearbeitung mit dem Honwerkzeug 9 zuführen und anschließend wieder auf die Fördereinrichtung 13 ablegen.
In der Honmaschine nach 3 ist zur Abstützung wellenförmiger Werkstücke 8' ein Reitstock 14 vorgesehen. Zur Aufnahme von verschieden langen Werkstücken 8' ist der Reitstock 14 relativ zum Honwerkzeug 9 höhenverstellbar am Maschinengestell 1 angebracht.
Die 4 und 5 zeigen eine Honmaschine mit einem Maschinengestell 1 mit zwei voneinander beabstandeten Seitenwänden 16, 16'. Diese nehmen an ihrer Oberseite die Führungen 2 für den Horizontalschlitten 3 auf und sind, wie aus 5 ersichtlich, durch Verbindungsstege 17, 17' miteinander verbunden. Im Verbindungssteg 17' ist der Motor 12 für die Schwenkbewegungen des Halters 10 gelagert. Auf der gegenüberliegenden Seite nimmt der Verbindungssteg 17 das Schwenklager 18 auf. Durch die beidseitige Lagerung des Horizontalschlittens 3 auf den Führungen 2 und des Halters 10 in den Verbindungsstegen 17, 17' werden sehr kurze Wege für den Kraftfluss ermöglicht. Damit wird eine außerordentlich gute Maschinensteifigkeit erreicht.
Die Honmaschine nach 6 ist mit zwei Spindeln 6, 6' zur gleichzeitigen Bearbeitung von Werkstücken ausgerüstet. Die beiden Horizontalschlitten 3, 3' sind auf den Führungen 2 in Richtung der X-Achse verfahrbar. Die Halter 10, 10' sind durch einen Steg 19 miteinander verbunden. In Analogie zur Honmaschine nach 5 ist der Motor 12 für die Schwenkbewegungen im Verbindungssteg 17' gelagert. Auf der gegenüberliegenden Seite nimmt der Verbindungssteg 17 das Schwenklager 18 auf. Die beiden Halter 10, 10' können gemeinsam um eine horizontale Achse geschwenkt werden. Den Spindeln 6, 6' sind die Fördereinrichtungen 13, 13' zugeordnet.
In 7 ist ebenfalls eine Honmaschine mit zwei Spindeln 6, 6' zur gleichzeitigen Bearbeitung von Werkstücken dargestellt. Den beiden Spindeln ist jedoch nur ein Honwerkzeug 9 zugeordnet.
Eine weitere Honmaschine mit zwei Spindeln 6, 6' zeigt 8. Die Horizontalschlitten 3, 3' sind gegeneinander mit den Stützführungen 21 abgestützt und bilden den Gesamtschlitten 20. Dieser ist mit den Führungen 2 am Maschinengestell 1 beweglich geführt. Für den Antrieb der Schwenkbewegungen der beiden Halter 10, 10' sind jeweils die Motore 12, 12' im Verbindungssteg 17' gelagert.
Eine besonders steife Honmaschine mit zwei Spindeln 6, 6' zeigt 9. Die beiden voneinander beabstandeten Seitenwände 16, 16' tragen an ihrer Oberseite Führungen 2. Daran ist der Horizontalschlitten 22 am Maschinengestell 1 in Richtung der X-Achse beweglich geführt. Am Horizontalschlitten 22 sind für die beiden Horizontalschlitten 3, 3' Führungen 23 in Richtung der Y-Achse vorgesehen. Die Halter 10, 10' sind durch einen Steg 19 miteinander verbunden. Als Antrieb für die gemeinsame Schwenkbewegung der Halter 10, 10' ist der Motor 12 in der Seitenwand 16' gelagert. Auf der gegenüberliegenden Seite nimmt die Seitenwand 16 das Schwenklager 18 auf. Da die Seitenwände 16, 16' die Führungen 2 tragen und gleichzeitig den Motor 12 und das Schwenklager 18 aufnehmen, resultieren daraus sehr kurze Wege für den Kraftfluss. Damit wird eine besonders gute Maschinensteifigkeit erreicht. Die Fördereinrichtung 13 für die Werkstücke 8 ist von der Bedienungsseite aus gesehen hinter den Honwerkzeugen 9 angeordnet.
Bezugszeichenliste

1: Maschinengestell
2: Führungen
3 3': Horizontalschlitten
4: Vertikalschlitten
5: Führungen
6 6': Werkstückspindel
7: Spannmittel
8 8': Werkstück
9: Honwerkzeug
10 10': Halter
11: Torquemotor
12 12': Motor
13 13': Fördereinrichtung
14: Reitstock
15: Rotationsachse
16 16': Seitenwand
17 17': Verbindungssteg
18: Schwenklager
19: Steg
20: Gesamtschlitten
21: Stützführung
22: Horizontalschlitten
23: Führungen

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 4329822 A1 [0002]

Claims

Maschine zur Feinbearbeitung von gezahnten Werkstücken (8, 8'), insbesondere von Zahnrädern, mit einem Maschinengestell (1), mit mindestens einer Werkstückspindel (6) mit vertikaler Spindelachse und mindestens einem innenverzahnten Honwerkzeug (9), wobei die Werkstückspindel (6) oberhalb des Honwerkzeugs (9) über einen Horizontalschlitten (3) und einen Vertikalschlitten (4) in horizontaler (X-Achse) und vertikaler (Z-Achse) Richtung bewegbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Honwerkzeug (9) am Maschinengestell (1) um eine zur X-Achse parallele Achse schwenkbar ist.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindel (6) zum Greifen, Spannen, Antreiben und Ablegen von Werkstücken (8, 8') dient und zwischen mindestens zwei Positionen zum Aufnehmen, Ablegen und Bearbeiten von Werkstücken (8, 8') verfahrbar ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Maschinengestell (1) oben die Führungen (2) in einer Bewegungsrichtung für den Horizontalschlitten (3, 22) zugeordnet sind.
Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse der Werkstückspindel (6) von der Bedienungsseite aus gesehen vor den Führungen (2) liegt.
Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen (2) auf beiden Seiten einer Ebene durch die Rotationsachse der Werkstückspindel (6) angeordnet sind.
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander beabstandete Wände 16, 16' des Maschinengestells 1 durch zwei Verbindungsstege 17, 17' miteinander verbunden sind.
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengestell (1) in einem orthogonal zu seiner Längsachse geführten Schnitt etwa U-förmig ausgebildet ist.
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengestell (1) in einem orthogonal zu seiner Längsachse geführten Schnitt etwa L-förmig ausgebildet ist.
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengestell (1) in einem orthogonal zu seiner Längsachse geführten Schnitt etwa H-förmig ausgebildet ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Werkstückspindeln (6, 6') und zwei Honwerkzeuge (9, 9') vorgesehen sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Werkstückspindeln (6, 6') ein Honwerkzeug 9 zugeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Werkstückspindeln (6, 6') in unmittelbar gegeneinander abgestützten, gemeinsam oder relativ zueinander verfahrbaren, einen Gesamtschlitten (20) bildenden, Horizontalschlitten (3, 3') aufgenommen ist, und dass nur der Gesamtschlitten (20) durch Führungen (2) auf dem Maschinengestell (1) geführt ist.
Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Maschinengestell (1) ein Horizontalschlitten (22) auf Führungen (2) in Richtung der X-Achse beweglich geführt ist und dass am Horizontalschlitten (22) Führungen (23) in Richtung der Y-Achse für die Horizontalschlitten (3, 3') vorgesehen sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannmittel (7) zum Aufnehmen von Werkstücken (8) am unteren Ende der Werkstückspindel (6, 6') hängend angeordnet ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bearbeitung wellenförmiger, an beiden Enden eingespannten Werkstücken (8, 8') ein Reitstock (14) vorgesehen ist, und dass die Werkstückspindel (6) und der Reitstock (14) zur Aufnahme von Werkstücken (8, 8') unterschiedlicher Länge gegeneinander vertikal verschiebbar sind.