DE2042391A1 - Schleifmaschine - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

TELEFON: SAMMEL-NR. 28 S3 41

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Toyoda Koki K.K., Aichi-ken / Japan

Schleifmaschine.

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine für hohe Drehzahlen.

Um die Leistungsfähigkeit einer Schleifmaschine zu verbessern, wurde bei modernen Schleifmaschinen die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe und deren Schleifgeschwindigkeit stark erhöht. Jedoch werden beim Schleifen mit so hohen Drehzahlen Antriebsmotoren von erhöhter Leistung, erhöhtem Gewicht und grösseren Abmessungen benötigt. Um Vibrationen der grossen Motoren zu verringern, ist es notwendig, einen massiven tragenden Untersatz zu verwenden. Bei den bekannten Schleifmaschinen ist der Antriebsmotor an dem tragenden Untersatz befestigt und der SchleifScheibenuntersatz wird durch den ., Motor angetrieben, um das Schleifen durchzuführen, so dass

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das grosse Gewicht und die Vibrationen des Antriebsmotors den feinen Vorschub des SchleifScheibenuntersatzes und . sein genaues Abstoppen beeinflussen, wodurch die !Genauigkeit des Schleifens abnimmt. Da weiter bei einer solchen Vorschubanordnung des SchleifScheibenuntersatzes die Schleifscheibe in einer freitragenden Weise durch ihren Untersatz getragen wird, und da die Vorschubspindel für den Untersatz sich im wesentlichen auf dessen Mittelpunkt zu erstreckt, ist es fc schwierig, die Vorschubspindel in einer Ebene senkrecht zur Achse der Schleifscheibe anzuordnen, die im wesentlichen durch den Hittelpunkt des Schleifscheibenumfangs verläuft. Aus diesem Grund übertragen die extrem grossen Schneidwiderstände beim Schleifen mit hoher Drehzahl ein Drehmoment auf den SchleifScheibenuntersatz, das schwierige, sanfte Gleitbewegungen des Untersatzes bewirkt.

Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Schleifmaschine zu schaffen, die bei: hohen Drehzahlen ajrbeiten kann, ohne eine Abnahme dar Arbeitsgenauigkeit duzch die Wirkung der Vibration und qes Gewichts des Antriebnotors.

Erfindungsgemäjfs geschieht dies durch 0ine Schleifmaschine mit einem festen Bett, mit einer motorgetriebenen Schleifscheibe, mit einem an dem Bett befestigten Untersatz zum Tragen der Schleifscheibe, mit einem beweglich auf dem Bett angebrachten Tisch, mit einem auf dem Tisch befestigten Spindelstock, zum Halten eines Werkstückes^ und mit einer . Vorschubspindel für den Vorschub des Tischs gegen die Schleifscheibe, um das Werkstück durch die Schleifscheibe zu schleifen, wobei die Vorschubspindel in einer Ebene senkrecht zur Achse der Schleifscheibe angebracht ist, die im wesentlichen durch den Mittelpunkt des Umfangs der Schleifscheibe verläuft.

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ORIGINAL INSPECTQr

Der Untersatz der Schleifscheibe ist drehbar auf dem Bett befestigt, und das Bett ist mit einer oder mehreren gebogenen Rillen versehen, um T- Schrauben aufzunehmen, de an dem Untersatz befestigt sind. Dies erlaubt eine Schwenkbewegung des Bettes in eine Stellung, die für das Auswechseln der Schleifscheibe geeignet ist.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung erläutert,

Figur 1 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäsee Schleifmaschine.

F*nur 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1.

Figur 3 ist ein Teilschritt entlang der Linie III-III in Figur

Figur 4 ist eineteilweise Seitenansicht in Richtung des Pfeiles IV in Figurlgesehen.

Figur 5 ist ein Schnitt entlang der Linie V-V in Figur 2. Figur 6 ist ein Schnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 5. Figur 7 ist ein Schnitt entlang der Linie VII-VII in Figur Figur 8 ist ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in F.igur 7, Figur 9 ist ein Schnitt entlang der Linie IX-IX in Figur 2.

Figur Io ist ein vergrösserter Schnitt des durch den Kreis in Figur 1 eingekreisten Teils.

Figur 11 ist ein Schnitt entlang der Linie XI-XI in Figur lo.

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Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Ausführungεform der Erfindung enthält ein festes Bett 1 mit einem festen Untersatz darauf. Ein Schleifscheibenuntersatz 3 ist drehbar um eine Drehachse 4 auf dem festen Untersatz 2 befestigt. Eine Schleifscheibenwelle 6, die an ihrem einen Ende eine Schleifscheibe 5 trägt, ist drehbar durch den SchleifScheibenuntersatz 3
gelagert und am äusseren Ende der Welle 6 ist eine Riemenscheibe 7 aufgekeilt. Ein Motoruntersatz 9, der einen Elektromotor 8 zum Antreiben der Schleifscheibe 5 trägt, ist auf dem Untersatz 3 angebracht und kann mit Hilfe einer Justierschraube Io justiert werden. Die Riemenscheibe 7 und eine Riemenscheibe 12, die auf der Motorwelle 11 aufgekeilt ist, sind durch Treibriemen 13 antriebsmässig verbunden. Dadurch treibt der Motor 8 die Schleifscheibe 5 über die Riemenscheiben 7 und 12 und den Treibriemen 13 mit einer hohen Drehzahl an. Wie in den Figuren 1 und 3 gezeigt ist, ist eine durchgehende Kette an der hinteren Seite des Untersatzes 3 angebracht, die in ein Zahnrad 15 eingreift, das auf ein Ende einer Welle 16
aufgekeilt ist, die drehbar durch Lager 18, 18 in einem an dem Bett 1 befestigten Bügel 17 gelagert ist. Die Welle 16 ist in einem Stück mit einem Ritzel 19 versehen, das in eine

" Zahnstange 21 eingreift, die mit der Kolbenstange (nicht gezeigt) einer Kolbenzylinderanordnung 2o verbunden ist.
Wie in Figur 4 gezeigt ist ein Anschlag 22 an der hinteren Fläche des Untersatzes 3 befestigt,um mit einer Schraube in Eingriff zu kommen, die in ein an dem Untersatz befestigtes Anschlagteil 23 eingeschraubt ist. Beim Betrieb der Kolbenzylinderanordnung 2o wird der Schleifscheiben·tragende Untersatz 3 um die Achse 4 in eine Stellung gedreht, in der ein Spindelstock 58, ein Reitstock 57 und andere Teile während des Schleifscheibenauswechselns nicht stören. Darüber hinaus kann ein gewünschtes kegelförmiges Schleifen mit Hilfe der Drehbewegung des Schleifscheibenuntersatzes 3 durchgeführt werden. Diese Drehbewegung ist in einer Richtung durch den
! Hub der Kolbenzylinderanordnung 2o begrenzt, während sie

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in der anderen Richtung durch das Auftreffen der Schraube 24 auf den Anschlag 22 begrenzt ist. Weiter ist e^ne Justiersphrsü·-· be 25 durch den Anschlag 22 geschraubt» die mit dem faittoölÄeit 27 eine an dem Anschlagteil 23 befestigten Messuhr 26 in Berührung kommt, wodurch eine feine Justierung der Drehstellung des Untersatzes 3 erreicht wird. Gebogene T-fÖrmige Rillen 28 sind an der Oberfläche des festen Untersatzes 2 um die Drehachse 4 herum ,angebracht, wie in Figur 1 gezeigt^ twrv die. Köpfe von T-Schrauben 3o aufzunehmen, die mit Muttern 29 versehen sind und durch den Untersatz 3 reichen, wie am besten in Figur 3 gezeigt ist. Wenn die Muttern 29 gelockert werden» kann demzufolge der Untersatz 3 um die Drehachse 4 gedreht werden, während der Untersatz 3 fest auf dem festejfi Untersatz 2 sitzt, wenn die Muttern 29 angezogen werden.

Ein Tisch 35,(wie in Figur 1 gezeigt), ist beweglich auf dem Bett 1 mit Hilfe von vier Tragerollen 31, 32, 33 ₁ und 34 gelagert. Bin Spindelstock 56, der drehbar eine Arbeitsspindel 55 trägt, und ein Reitstock 57 sind auf dem Tisch 35 angebracht. Der Spindelstock 56 tragt einen Elektromotor 58 mit einem Untersetzergetriebe, die Drehbewegung des Motors 58 wird durch Treibriemen 59 auf die Hauptwelle 55 übertragen. Ein Werkstück 6o ist am vorderen Ende der Arbeitsspindel 55 mit Hilfe einer geeigneten Einspannvorrichtung befestigt.

Unter dem Mittelteil des Tisches 35 sind zwei Trageplatten

39 befestigt, die durch die Rollen 31 und 32 getragen werden. Wie in den Figuren 2 und 5 gezeigt, sind diese Rollen auf einer Achse 38 aufgekeilt, die drehbar in Lagern 37 gelagert ist, die sich in an dem Bett 1 befestigten Tragebügel 36 befinden. Jeder Tragebügel 36 hat eine feste vertikale Achse

40 und eine, drehbar gelagerte vertikale Achse 41 und an den, oberen Enden der Achsen 4o und 41 drehbar befestigte Führungsrollen 42 und 43, wie in Figur 5 gezeigt· Jede der

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beschriebenen Trageplatten 39 ist zwischen Führungsrollen 42 und 43 gesetzt» um den Tisch 35 in der Längsrichtung der Trageplatten 39 zu führen. Die Führungsrolle 43 ist etwas exzentrisch auf der Achse 41 befestigt, so dass es durch Drehen der Achse 41 möglich ist, die auf die Führungsplatte 39 durch die Führungsrollen .42 und 43 ausgeübte Klemmkraft einzustellen. Vorzugsweise ist ein Schneckenrad 46 auf das eine Ende der Achse 41 aufgekeilt, das in eine Schnecke 45 eingreift, die sich an einer WeIXe 44 befindet, die durch einen Bügel lol drehbar gelagert ist, der an dem Bügel 36 befestigt ist, wie es am besten in Figur 6 gezeigt ist· Das andere. Ende der Schneckenwelle 44 ist durch ein Kreuzgelenk 47 mit einer Bedienungswelle 48 verbunden, das andere Ende der Bedienungswelle kann von der Aussenseite des Bettes betätigt werden, wie in Figur 1 gezeigt. So ist es durch Drehen der Bedienungswelle 48 möglich, die von den Führungsrollen 42 und 43 auf die Trageplatten ausgeübte Klemmkraft auf jeden gewünschten Wert einzustellen.

Wie in den Figuren 7 und 8 gezeigt, ist eine Trageplatte an der Unterseite des Tisches 35 an einer seiner Seiten befestigt,und die Trageplatte 98 wird durch Tragerollen 33 und 34 - wie oben beschrieben - getragen. Jede der Tragerollen ist auf eine Achse 51 aufgekeilt, die durch Lager drehbar in einem gleitenden Teil 49 gelagert ist. Das gleitende Teil 49 ist gleitend auf einem gleitenden Teil 52 angebracht, das auf dem Bett 1 befestigt ist; die Führungsfläche 53 des gleitenden Teils 52 ist in Längsrichtung leicht geneigt. In jedes der gleitenden Teile 49 ist das innere Ende einer Bedienungswella 54 eingeschraubt, die am äusseren Ende von aussen;.\'zu bedienen ist. So werden durch Dränen dieser BetStigungswellen die gleitenden Teile 49 entlang der geneigten Führungsflachen 53 der gleitenden Teile 52 hin und her bewegt, wodurch die Tragrollen in vertikaler Richtung justiert werden,

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um die Neigung des Tisches 35 zu ändern.

Wie in den Figuren 2 und 9 gezeigt, ist eine vibrationsabsorbierende Platte 61 mit einem L-förmigen Querschnitt an der oberen Seite des Bettes 1 entlang der Gleitrichtung des Tisches 35 angebracht. Der vertikale Schenkelteil dieser vibrationsabsorbierenden Platte 61 ist zwischen zwei Arme 62 und 63 über vibrationsabsorbierende Teile 64, z. B. aus Teflon, eingespannt, um dadurch die Vibrationen des Tisches 35 während seiner Gleitbewegung zu absorbieren.

Wie in Figur 9 gezeigt, hat der Arm 62 einen waagerechten, zylindrischen Teil 62a, der in axialer Richtung gleitfähig in einer Bohrung in einem an dem Tisch 35 befestigten Bügel 65 aufgenommen wird, während der Arm 63 mit einer Hülse 66 versehen ist, die gleitend in diesem zylindrischen Teil 62a sitzt. Eine Gewindestange 68 sitzt in einem Abschlussdeckel des zylindrischen Teils 62a des Armes 62, so dass sie sich frei drehen, aber nicht in axialer Richtung bewegen kann. Das.-innere Ende der Stange 68 ist in die Hülse 66 geschraubt und auf das äussere Ende ist ein Schneckenrad 69 aufgekeilt, das in eine Schnecke 71a auf einer Achse 7o eingreift. So werden durch Drehung der Achse 7o die Arme 62 und 63 aufeinander zu und voneinander weg bewegt, um die auf die vibrationsabsorbierende Platte 61 ausgeübte Klemmkraft zu justieren, wobei so wirkungsvoll die Vibrationen des Tisches 35 absorbiert werden, die während der Gleitbewegung erzeugt werden.

An der hinteren Seite des Bettes 1 ist eine Tischvorschubeinrichtung vorgesehen, die den Tisch 35 hin·!- und herbewegt, wie in Figur 2 gezeigt. Vorzugsweise ist, wie in Figur Io und 11 gezeigt, ein Getriebegehäuse 71 an der Hinterseite des Bettes 1 befestigt und ein elektro-hydraulischer Impuls-

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motor 72 ist an der Aussenseite des Getriebegehäuses 71 befestigt. Ein Zahnrad 75 befindet sich drehbar in Lagern 74, die am Getriebegehäuse 71 befestigt sind, und ist auf die Ausgangswelle 73 des elektro-hydraulischen Impulsmotors 72 aufgekeilt. Das Zahnrad 75 greift in ein Zahnrad 8o ein, das auf die Vorschubspindel 78 aufgekeilt ist. Die Vorschubspindel 78 ist drehbar in Lagern 77 im Getriebegehäuse 71 in einer Ebene angebracht, die senkrecht zur Achse der Schleifscheibe 5 ist, und im wesentlichen durch dm Mittelpunkt des Umf en gs

fe · der Schleifscheibe läuft. Mit dieser Anordnung wirkt der Schleifwiderstand direkt auf die Spindel 78 und überträgt kein Drehmoment auf den Tisch 35. Weiter befindet sich die Vorschubspindel 78 auf einer Linie, die durch den Schwerpunkt des Tisches 35 läuft. Das Zahnrad 8o enthält zwei Stirnräder und 82, die mit einem relativen Drehmoment durch geeignete Mittel (nicht gezeigt) zusammengedrückt werden, um das Spiel des Zahnrads auszuschalten. Ein anderes Getriebegehäuse 83 ist an der hinteren Seite des Tisches 35 befestigt und ein Muttergehauseteil 79 befindet sich durch Lager 85 drehbar in dem Getriebegehäuse 83. Eine Vorschubmutter 84 befindet sich fest in dem Muttergehauseteil 79. Die Vorschubspindel 78 greift in die Vorschubmutter 84 durch eine Reihe von Kugeln

" (nicht gezeigt) ein, wobei die Vorschubspindel 78, die Kugeln und die Vorschubmutter 84 in Form einer Kugelschraubeneinrichtung zusammenwirkt. Wie in Figur 1.1 gezeigt, ist ein elektro-hydraulischer Impulsmotor 86 am Getriebegehäuse 83 befestigt und eine Schnecke 88 ist auf die Ausgangswelle des elektro-hydraulischen Impulsmotors 86 -aufgekeilt. Die Schnecke 88 greift in ein Schneckenrad 9o ein, das auf eine Welle 89 aufgekeilt ist, die durch Lager 91 drehbar in einer in das Getriebegehäuse 83 eingesetzten Hülse 97 gelagert ist. Eine auf der Schneckenwelle 89 ausgebildete Schnecke 92 greift in ein Schneckenrad 9 3 ein, das auf eine Tragehülse 94 aufgekeilt ist und weiter durch Muttern 95 festgehalten

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wird. Das eine Ende der Hülse 94 ist drehbar in Lagern 96 in einer an dem Getriebegehäuse 83 befestigten Hülse loo angebracht, während das andere Ende mit dem Muttergehäuseteil 79 durch Koppelungszähne 97 verbunden ist. Wie in Figur Io gezeigt, ragt die Vorschubspindel 78 frei durch die Hülse Wenn der elektro-hydraulische Impulsmotor 72 durch einen elektrischen Impuls in Tätigkeit gesetzt wird, wird die Drehung des Impulsmotors 72 durch die Zahnräder 75 und 8o auf die Vorschubspindel 78 übertragen. Da zu dieser Zeit die Vorschubmutter 84 durch die Schnecke 92 und das Schneckenrad 93 an der Drehung gehindert wird, wird der Tisch 35 durch die Kugelschraubeneinrichtung, die die Vorschubspindel 78, die Kugeln (nicht gezeigt) und die Vorschubmutter 84 umfasst, mit hoher Geschwindigkeit vorwärtsbewegt. Nachdem sich der Tisch 35 eine vorbestimmte Strecke schnell vorwärts bewegt hat, wird der elektro-hydraulische Impulsmotor 72 ausgeschaltet, um die Drehung der Vorschubspindel 78 zu beenden. Wenn ein elektrischer Impuls dem elektro-hydraulischen Impulsmotor 86 zugeführt wird, wird seine Drehung durch die Zahnräder 88, 9o, die Schneckenwelle 89, die Schnecke 92, das Schneckenrad 93 auf die Vorschubmutter 84 übertragen, um den erforderlichen Schleifvorschub auf den Tisch 35 durch die oben erwähnte 3 KugelSchraubeneinrichtung zu übertragen, und um so das Werkstück 6o durch die Schleifscheibe 5 mit hoher Drehzahl zu schleifen.

Wie oben beschrieben, ist erfindungsgemäss der Untersatz einer Schleifscheibe, auf dem ein Schleifscheibenantriebsmotor sitzt, fest auf einem massiven Bett befestigt und ein Tisch wird auf dem Bett so getragen, dass der Tisch auf die Achse der Schleifscheibe zu beweglich ist, wodurch der Tisch für», den Schleif Vorgang vorwärts bewegt wird. Demgemäss ist es nicht notwendig, den SchleifScheibenuntersatz der den

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massiven und vibrierenden Antriebsmotor trägt, vorzuschieben. Ausserdem ist im Unterschied zu der verbindungsmässigen Konstruktion des Vorschubs des Schleifscheibenuntersatzes keine Gefahr vorhanden, die Genauigkeit des Arbeitens zu verringern aufgrund der ungünstigen Wirkung des Gewichtes, und der Vibration des die Schleifscheibe antreibenden Motors auf den Feinvorschub des SchleifScheibenuntersatzes und auf ι die Genauigkeit seines Abstoppens. Anstelle des Gleitens des SchleifScheibenuntersatzes wie bei der herkömmlichen Konstruktion ist erfindungsgemäss der Tisch beweglich konstruiert und die Vorschubspindel für den Vorschub des Tisches ist in einer Ebene angebracht, die senkrecht zur Achse der Schleifscheibe und durch den Mittelpunkt des Umfangs der Schleifscheibe verläuft, so dass auch,wenn ein hoher Schleifwiderstand, der beim Arbeiten mit hoher Drehzahl erzeugt wird, auf den Tisch einwirkt, kein Drehmoment auf den Tisch übertragen wird, das ihm eine leichte, gleitende Bewegung erteilt.

Anstelle der in dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Kombination einer Vorschubspindeleinrichtung und eines elektro-hydraulischen Impulsmotors können erfindungsgemäss ebenso alle bekannten automatischen oder manuellen Tischvorschubeinrichtungen verwendet

* werden.

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Claims (5)

1. Patentansprüche

   se = α si J= is β s B s s s = as = r: B 8 s E s a s= ss s s s s s

   ( 1) !Schleifmaschine mit einer motorgetriebenen Schleifscheibe V_yund einem Spindelstock zum Festhalten des durch die Schleifscheibe/Weifenden Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, dass der Untersatz zum Tragen dieser Schleifscheibe auf einem festen Bett befestigt ist, dass ein Tisch zum Tragen dieses Spindelstocks gleitend auf dem Bett befestigt ist, dass eine Vorschubspindel für diesen Tisch vorgesehen ist, um .ihn gegen die Schleifscheibe vorzuschieben und das Werkstück durch die Schleifscheibe zu schleifen, und dass die Vorschubspindel in einer Ebene angebracht ist, die senkrecht zur Achse der Schleifscheibe und im wesentlichen durch den Mittelpunkt des ümfangs dieser Schleifscheibe verläuft.
2. 2) Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Führungseinrichtungen für diesen bewegbaren Tisch vorgesehen sind.
3. 3) Schleifmaschine nach Anspcuch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtungen Tragerollen enthalten, die drehbar auf diesem Bett in einer Ebene senkrecht zur Achse der Vorschubspindel und in parallelen Ebenen auf beiden Seiten dieser Ebenen angebracht sind, und ein Trageteil an diesem Tisch, dass wenigstens mit dem äusseren Umfang dieser Tragerollen in Eingriff steht.
4. 4) Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zum Absorbieren von Vibrationen des Tisches vorgesehen sind, die sich in Ebenen parallel zur Achse der Vorschubspindel befinden.

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5. 5) Schleifmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der SchleifScheibenuntersatz drehbar um eine Drehachse auf dem festen Untersatz angebracht ist, und dass gebogene Führungsrillen zum Führen der Drehbewegung des SchleifScheibenuntersatzes und Einrichtungen zum Drehen dieses Untersatzes um die Drehachse vorgesehen sind.

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