DE2061243A1

DE2061243A1 - Kombinierte vorzugsweise programmgesteuerte Werkzeugmaschine fuer das Innenrund- und oder Aussenrund- sowie Planschleifen

Info

Publication number: DE2061243A1
Application number: DE19702061243
Authority: DE
Inventors: Fritz Kneisel; Roland Laukner
Original assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Current assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Priority date: 1970-05-28
Filing date: 1970-12-12
Publication date: 1971-12-02
Also published as: FR2092308A5; PL73545B1

Description

Anmelder: TSB Werkzeugmaschinenkombinai; "7· Oktober" Berlin
Berlin - Weüensee
Deutsche Demokratische Republik

Kombinierte, vorzugsweise programmgesteuerte Werkzeugmaschine für das Innenrund— und/oder Auienrund- sowie Plan— schleifen von Werkstücke.!.

Die Erfindung betrifft eine kombinierte, vorzugsweise programmgesteuerte Werkzeugmaschine für das Innenrund- und/ oder Auienrund sowie planschleifen von Werkstücken, die insbesondere in Terbindung nii numerischen PrograinmsTJeuerungen für 3inzel- und Heinserienfertigung außerordentlich geaig-

Bekaari« sind Ierkzeugmaschinen z'x& Auienrund- oder Innenrund- bzw. Planschleifen von Werkstücken ausgeführt als Sinzelmaschi:ien, auch programmgesteuert oder als susanmengesetzte ?erk3eu.gmaschinen unterschiedlicher Schleif be ar heizung s art en auf einem genein3ameη Maschinenbett.

jür alle bekar_n~en Arsen der Schleifbearbeitung von Werkstücken ist es erforderlich, dai der Schleifkörper periodisch nach einer bestimmten Ansah! von Sc hie if vorgängen abgerichtet wird. Unter Abrichten ist iabei das .rachschärfen der Schleifkörperarbeitofläche zu verscehen. Beim ilachschärfen se-3~ das Abrichtwerkzeug die Schleifkörper arbeitsfläche um einen besuinm^e.i 3ei;rag radial zur ScJileifkörperlängsachse zurück, d. h. ier Schleifkörper verringert seinen Radius und bei profilierter Schleif körner ar be it; of lache seinen Radien

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um den Ό estimate η radialen Abrichtbe trag.

Dieser festgelegte radiale Abrichtbetrag wird als zusätzlicher Zuatellbetrag beim Wiederheranführen des Schleifkörper3 an das Werkstück in Arbeitsstellung nach ie:: Abrichtvorgar.g durch verschiedene 3inriczcungen an den Werkzeugmaschinen für die Schi eifb a arbeit'mg kompansiert» damit das geforderte Werk3tückma3 eingehalten wird.

Der Abrichtvorgang selbst erfolgt bis zum Erreichen ie3 festgelegter, radialen Abrichtbetrages am Schleifkörper ixrch das Annähern des Abrichtwerk-zeuges an den Schleifkörper oder umgekehrt,

3ei Yartiendung eines Sinkornabrichters ist; dabei eine Bewegung des Abrichters längs des Profils der Schieifkörperarbeit sf lache erforderlich und bei 7erwendung eines 7iel— kornabrichters ist; bei geradlinig begrenzter Schleif körperarbeit sf lache eine derartige 3eweg-.mg zusätzlich zur Zusteiibewegung möglich. Zum Abrichten der Schleifkörper mi" roilenfönaigen Abrichtrwerkzeugen Trerden diese Abrichtrollen im allgemeinen im Sinstechrerfahren mit der Schleifkörper— arbeitsfläche in Singriff gebracht.

Die bekannten in unterschiedlicher. Schleif be arbei'ungs arten kombinierten Werkzeugmaschinen sind vorzugsweise für da3 Au3enrund- oder Innenrund- bzw. Planschleifen toq Werkstücken in der 3-roJ3serien-odar Mas3enfercigung eingesetzt.

Die Abrichtirerkzeuge für das Wachse härf en der Sc hie if korp erArbeitsfläche sind entweder am Werkstückspindel3rock am Bet~ oder auf dem Außen-, Innen- oder Planschleifsupport bzw. der -einrichtung ortsfest oder schwenkbar angebracht

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und der durch die Zustellung dieser Abricr.twerkzeuge zur Schleifkorperarbeitsfläche hin oder umgekehrt entstehende radiale Abrichtbetrag und damit die Verringerung des Radius bzw. der Radien am Schleifkörper wird entweder Kit sehr hohem Einricircungs- bzw, Apparate aufwand kompensiert oder beim Fehlen von Kompensationseinrichtungen iE.it großer Unsicherheit in der Genauigkeit dieser Abrichtbetrag manuell nachgestellt.

An programmgesteuerte Werkzeugmaschinen für Schleifbeartei- ¹^ tuTig ist bei beispielsweise numerischen Steuerung zum Einrichten der Steuerung für das Schleifen jeder anderen Werkswückart ein gesonderter NuIlungsvorgang des Schleifkörpers bedingungen. Diese KuIlung erfordert nicht nur Zeit-, sondern auch zusätzlichen Apparate aufwand für die Program»— steuerung. \

Es is« Zweck der Erfindung eine kombinierte, vorzugsweise programmgesteuerte Werkzeugmaschine von unterschiedlicher SchieifbearbeiTungsart se aufzutauen, da£ bei hinreichender Funktionssicherheit und Arbeitsger-aulskeii; diese Werkzeugmaschine einen geringen und ökcncniiech günstigen Aufwand M erfordert·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte vorzugsweise prcgrammgesteuerte Werkreugmaschine für das AuSenrund- und/oder Innenrund- sowie das Planschleifen τοη Werkstücken in Elein- oder Mittelserien zu schaffen, die im Zusammenhang mix der Programmsteuerung und der Abricntwerkzeuge an der Werkzeugmaschine einen optimalen geringen Einrichtungsaufwand für die Kompensation des Abrichtbetrages als zusätzlichen Zustelltetrag der Schleifkörper bei

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"bei der Reproduktion ihrer Arbeitsstellung zum Werkstück η nach dem Abrichten erfordert und daß das Einrichten des Maßbezuges zwischen dem Werkstück und der Programmsteuerung durch einfache Mittel ermöglicht ist.'

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich an der kombinierten vorzugsweisen programmgesteuerten Werkzeugmaschine für das Außenrund- und/oder Innenrund sowie Planschleifen von Werkstücken auf dem Außen- und Planschleifsupport ein Zwischensupport befindet, der um eine senkrechte Achse, die in der senkrechten Achslängsschnittebene der Bewegungsspindel des Außen- und Planschleifsupports oder parallel dazu liegt, frei nach beiden Seiten horizontal drehschwenkbar und feststellbar gelagert ist. Auf diesem Zwischensupport ist querachsig zu seiner Bewegung sspindel eine Außenschleifspindel mit eigenem Antrieb befestigt und ist ausschließlich zum Zustellen des Schleifkörpers in axialer Richtung der Bewegungsspindel des Zwischensupportes zum Abrichtwerkzeug hin bestimmt.'

Das Abrichtwerkzeug für den Außen- und/oder Planschleifkörper ist mit seiner Umlaufachse parallel oder in einem Winkel zur Achse der Werkstückspindel oder mit gleicher Umlaufachse auf der Werkstückspindel selbst angebracht und hat die Form einer profilierten Abrichtrolle, die außen- und stirnseitig mit Abrichtmittel besetzt, vorzugsweise diamantbesetzt ist.

Diese Abrichtrolle ist so ein verschleißarmes, maßstabiles, rotierendes Abrichtwerkzeug und ist zur x-Achse und z-Achse" des eingespannten Werkstückes basisbezogen fest.

Für die beispielsweise numerische Steuerung der kombinierten Werkzeugmaschine für die Außenrund- und Planschleifbearbeitung von Werkstücken ist die o.g. profilierte Abrichtrolle

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ein Maßnormal ► Der Radius bzw. die Radien und die Stirnfläche bzw. -flächen der Abrichtrolle sind die Maßverkörperung vorbestimmter Abstandsmaßβ von der x- und z-Achse der zu bearbeitenden Werkstücke, und diese bestimmten maßverkörperten Abstandsmaße in die Steuerung der Werkzeugmaschine hinsichtlich der dazu entsprechenden Stellung des Außen- und Planschleifsupports vorgegeben, ersparen nach dem Abrichten des Außen- und/oder Planschleif körper ε in dieser Stellung des Außen- und Plan- ^jL schleifSupportes einen gesonderten Nullungsvorgang· \

Eür die steuerseitig erforderliche Meßwerterfassung bzw. Verarbeitung der bestimmten MaßVerkörperungen des Abrichtwerkzeuges und damit zugleich der Stellung des Schleifkörpers nach dem Abrichten sind an dem freien Ende der Bewegungsspindel zugleich Meßspindel des Maschinentisches und des Außen- und Planschleifsupports ge eine Meßwerterfassungseinrichtung angebracht·

Bei der Maschinenkombination, die das Innenrundschleifen einschließt, ist eine Innenschleifkörperabrichteinrichtung in Form einer profilierten Abrichtrolle mit Eigenantrieb ,ja außen und stirnseitig mit Abrichtmittel besetzt Vorzugs·»» weise diamantbesetzt, gelagert und axial fest geführt in einem Aufnahmekörper zusätzlich auf dem Außen- und Planschleifsupport am epiersiipportseitigen Ende angebracht. Diese profilierte Abrichtrolle für das Abrichten eines Innenschleifkörpers entspricht im Prinzip der Funktion sowie dem Zusammenhang mit der Programmsteuerung der Abrichteinrichtung für den Außen- und Planschleifkörper, ist damit also zusammen mit dem Meßsystem auch Maßnormal und Schleifkörperabrichter bei gleichzeitiger Einsparung eines gesonderten Eullungsvorganges.

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Die Taster neben den Schneidkanten des Abrichtswerkzeuges sind als Signaleinrichtung vorzugsweise in Verbindung mit Endschalterkombinationen ausgebildet.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine vereinfachte Darstellung der Draufsicht auf die erfindungsgemäJße kombinierte ι numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine für das Außenrund- sowie Plan- und Innenrundschleifen von Werkstücken mit zwei Meßwerterfassungseinrichtungen,

Fig. 2: eine andere vereinfachte Darstellung der Draufsicht auf die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine nach Fig· 1, jedoch mit drei Meßwerterfassungseinrichtungen,

Fig. 3s eine vereinfachte Axiallängsschnittdarstellung einer Variante der Schleifkörperabrichteinrichtung zur erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine nach Fig. 1,

Fig. 4: die schematische Darstellung der Festmaßbeziehungen zwischen dem Außenabrichtwerkzeug und dem Werkstück und

Fig. 5* cLie schematische Darstellung der Festmaßbeziehungen zwischen dem Innenabriehtwerkzeug und dem Werkstück.

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In Fig. 1 ist längsverschiebbar auf dem Maschinenbett der Maschinentisch 13 angeordnet, der dem Werkstückspindelstock mit der Werkstückspindel 6 trägt. Die Werkstückspindel 6 trägt. Die Werkstückspindel 6 besitzt an dem maschinenarbeitsseitigem Ende eine Spanneinrichtung für das zu bearbeitende Werkstück 14. Im Ausführungsbeispiel ist die profilierte, außen- und stirnseitig diamantbesetzte Abrichtrolle 7 für den Außen- und Planschleifkörper mit gleicher Umlaufachse direkt auf der Werkstückspindel ^

6 hinter der Werkstückspanneinrichtung befestigt. Die W

maßstabile Abrichtrolle 7 maßverkörpert mit ihrem Radius für das Abrichten des Rundschleifbereich.es des Außenschleji körpers 15 die Maßbasis für die x-Achse mit dem Pestmaß •χ.". Der Abstand der Bundstirnseite der Abrichtrolle 7 für das Abrichten des Planschleifkörpers am Außenschleifkörper 15 zum Koordinatenursprung der z-Achse, also zur x-Achse maßverkörpert den Festwert "z,.". Der Abstand zwischen der Werkstückspannbasis und dem Koordinatenursprung maßverkörpert eine Maschinenkonstante "Zg"f so daß die Maschinenposition der z-Achse zur Erzeugung des Maßes ζ durch Außehplanschleifen ζ = z_o + z_ beträgt.

Zum Abrichten des Außenschleifkörpers 15 für das Außen- ^

rund- und Planschleifen wird der auf. dem Außen- und Planschleifen wird der auf dem Außen- und Planschleifsupport 1 befindliche Zwischensupport 3 i&it dem Außenschleifkörper 15 in die erforderliche Stellung gebracht. In das Programmsteuerungssystem der Werkzeugmaschine sind das Festmaß "X,." für den Außenrundschleifbereich und die Differenz der Festmaße ¹¹Z₂" und "z,. ¹V also der Maßwert "c^" für den Planschleifbereich des Außenrundschleif körpers 15 vorgegeben worden für die zuständige Meßwerterfassungseinrichtung 10 bzw. 11 am maschinenaußenseitigen Ende der Bewegungsspindel 4 bzw. 2,

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zugleich Meßspindel des Außen- und Planschleifsupportes 1 und des Maschinentisches 13· In dieser über die Meßwerterfassungseinrichtungen 1Oj11 gesteuerten Stellungen des Maschinentisches 13 und des Außen- und Planschleifsupportes 1 wird mittels der Bewegungsspindel 4 der Zwischensupport 3 und damit die Außenschleifspindel 5 mit dem Außenschleifkörper 15 solange zur Abrichtrolle 7 hinzugestellt, bis das Abrichten des Außenschleifkörpers 15 sowohl an dem Außenrund- als auch Planschleifbereich ausreichend erfolgt ist. Mit Beendigung dieses Abrichtvorganges ist zugleich der Außenschleifkörper 15 genullt, d. h. auf dem Nullpunkt des Werkstückkoordinatensystems basisbezogen.

Bleibt noch zu bemerken, daß die Abrichtrolle 7 auch an ar derer Stelle der Werkstückspindel 6 oder auch mit der Längsachse parallel oder in einem Winkel zur Achse der Werkstückspindel 6, im oder am Werkstückspindelstock oder auf der Werkstückspindel 6 angebracht sein kann. Es sind dann aber entsprechend andere Festmaße ¹¹X_x,", ^uZy.ⁿ und "ζ₂" festzulegen. Das Abrichten und gleichzeitig basisbeziehen der Stellung des abgerichteten Innenschleif körpers 16 erfolgt analog dem Abrichten des Außenschleifkörpers 15t wobei die MaßVerkörperung durch eine Meßspindel 2 und dem Abrichtwerkzeug 8 sowie entsprechend den Maschinenkonstanten erfolgt. In Fig. 1 befindet sich auf dem Quersupport 17 ein Kurzhubsupport, der die von Hand ausgewechselten oder aus einem nicht dargestellten Magazin zugeführte Innenschleifspindel mit dem Innenschleif körper 16 aufliegen hat. Die maßstabile Abrichtrolle 8, die im Aufnahmekörper 9 gelagert und axial nicht verschiebbar ist, ist mit dem Aufnahmekörper 9 auf dem ,Außen- und Planschleifsupport 1 befestigt und maßverkörpert mit dem Abstand ihrer nächstliegenden Mantellinie zur Werkstücklängsachse ζ gemeinsam mit der Meßspindel 2

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und der Meßeinheit 11 ein Sollmaß ¹¹U^". Der Abstand der Stirnseite der Afcrichtrolle 8 vom Koordinatenursprung des Maschinenkoordinatensystems maßverkörpert das Festmaß '¹Zo" und der Abstand des Koordinatenursprungs und der Abstand des Koordinatenursprungs und der Spannbaßis des Werkstückes 14 maßverkörpert das Festmaß "z^". Zum Abrichten des Innenschleifkörpers 16 zum Innenrundschleifen wird zuerst das Abrichtwerkzeug 8 durch Verstellen des Außenschleif Supportes 1 mit dem AufnahmekÖrper 9 auf die Sollmaßposition ¹¹U^," gebracht. Danach wird der Innenschleifkörper 16 durch Verstellen des Quersupportes 17 bei Fertig-.maßstellung der Kurve 22 und bei entsprechender Stellung , :Jk des Kurzhublängssupportes 20 durch Anfahren der Festmaße in Beziehung zur Abrichtrolle 8 gebracht· Der Qaersupport 17 wird jetzt soweit den Kurzhublängssupport 20 mit der Innenschleifspindel und dem Innenschleifkörper 16 querverschoben» bis der Abrichtvorgang am Umfang des Innenschleif körpers 16 beendet ist und dieser Innenschleifkörper 16 in dieser Stellung das Festmaß in der u-Achse verkörpert. Wurde vorher die Stirnseite des Innenschleif körpers 16 mit abgerichtet, so ist der Innensehleifkörper 16 in der letzteren Stellung auch in der z-Achse des Werkstückkoordinatensystems basisbezogen und damit genullt. Zum umfangseitigeη Abrichten des Innenschleifkörpers 16 oszilliert die Innenschleif spindel axial mittels des M

Kurzhublängssupportes 20. Mitsprechend dem Abrichten des ümfanges des Innenschleifkörpers 16 kann auch die Stirnseite desselben abgerichtet werden. Nach dem Abrichten wird die Kurve 22 in Ausgangsstellung gebracht» das Abrichtwerkzeug 8 aus dem Arbeitsbereich der Maschinen abgeschwenkt und das Werkstück 14 in den Arbeitsraum gebracht. Beim Schleifen übernimmt die Kurve 22 über das Hebelgestänge 23 die Erzeugung der Relativbewegung des Schleifkörpers gegenüber dem Werkstück 14·

In Fig. 2 ist der AufnahmekÖrper der Atrichtrolle 8 auf einem zusätzlichen Schieber 24 auf dem Quersupport 17 angebracht. Das Abrichten des Innenschleifkörpers 16 zum Innenrundschleifen kann damit in jeder beliebigen Stellung ¹¹ des A^rIchtwerkzeuges 8 erfolgen. Das Positionieren des

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Abrichtwerkzeuges 8 erfolgt nach dem Abrichten gemeinsam mit dem Innenschleifkörper 16 durch Verstellen der Meßspindel 25 und dem dazugehörigen Meßsystem 2?t wobei der Kurzhubsupport 20 mit der Schleifspindel 19 und dem Innenschleifkörper 16 über eine A^richtkompensationsspindel 26 mitpositioniert. Die Abrichtkomp ens at ions spindel 26 dient der Nachstellung des Kurzhubsupportes 20 in u-RLchtung relativ zum Abrichtwerkzeug, um den Betrag des Schleifkörperverschleißes und der Abrichtgröße· Bine Kurve 22 zum Zustellen des Schleifkörpers 16 relativ zum Werkstück ist nicht in u-RLchtung erforderlich, da sie durch die Meßspindel 25 mit den dazugehörigen Elementen erfolgt.

In Pig· 3 ist das an der Achse 28 angebrachte Abrichtwerkzeug 18 in der Hohlspindel 29 der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine gelagert und das Antriebsaggregat 21 bewegt die Achse 28 axial längsverschiebbar in den Arbeitsraum der Maschine·

An den S_chneidkanten der Abrichtrolle 8 für Innenschleifkörper sind Taster 31 angebracht.

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Claims

Patentansprüche«

To Kombinierte, vorzugsweise programmgesteuerte Werkzeugmaschine für das Innenrund- und/oder Außenrund- sowie Planschleifen von Werkstücken wesentlich bestehend aus einem auf einem Maschinenbett angeordneten längsverschiebbaren Maschinentisch, der einen Werkstückspindelstock mit einer Spanneinrichtung an dem einen Werkstückspindelende für das zu bearbeitende Werkstück trägt, einem rechtwinkelig zum Maschinenbett an diesem Maschi- JjI nenbett befestigten Außen- und Planschleifsupport und bei der Maschinenkombination mit einschließlichen Innenrundschleifen einem zusätzlichem dem Werkstückspindelstock gegenüberliegend am Maschinenbett befestigtem Quersupport, dem ein Kurzhublängssupport mit einer von Hand auswechselbar oder aus einem Flach- oder Trommelmagazin zugeführten eigenangetriebenen Innenschleifspindel aufliegt,
dadurch gekennzeichnet,

daß sich auf dem Außen- und Planschleifsupport (1) um eine senkrechte Achse, die in der senkrechten Achslängsschnittebene der Bewegungsspindel (2) des Außen- und PlanschleifSupportes (1) oder parallel dazu liegt,frei ^j nach beiden Seiten horizontal drehschwenkbar und feststellbar oder fest gelagert ein Zwischensupport (3) als ausschließlicher Abrichtsupport befindet, der querachsig zu seiner Bewegungsspindel (4) eine Außenschleifspindel (5) mit eigenem Antrieb befestigt hat, außerdem sich mit der Umlaufachse parallel oder im Winkel zur Werkstückspindel (6) oder mit gleicher Umlaufachse auf der Werkstückspindel selbst ein Außen- und Planschleifkörper-Abrichtwerkzeug in Form einer profilierten Abrichtrolle (7) und bei der Maschinenkombination,

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die das Innenrundschleifen einschließt, zusätzlich eine Innen sohleifkörper-Abrichteinrichtung in Form einer profili erten Abrichtrolle (8) mit Eigenantrieb gelagert und geführt in einem Aufnahmekörper (9) auf dem Außen- und Planschleifsupport (1) befindet und darüber hinaus je eine Meßwerterfassungseinrichtung (1OfII) außenseitig an dem freien Ende der Bewegungsspindel (12; 2) zugleich Meßspindel des Maschinentisches (13) und des Außen- und Planschleifsupportes (1) vorhanden ist.
2. Verschleißarmes, maßstabiles, rotierendes Abrichtwerkzeug für das Abrichten von Außen- bzw. Innenschleifkörper bestehend aus einem vorzugsweise diamantbesetzten zylindrisch glatten oder profilierten Rollenkörper, dadurch gekennzeichnet,

daß dieses umfangs- und stirnseitig mit Abrichtmittel besetzte Abrichtrolle (7)f insbesondere bei numerisch programmgesteuerter Werkzeugmaschine für das Innenrund— und/ oder Außenrund- sowie Planschleifen von Werkstücken basis— bezogen fest zur x-Achse und z-Achse des Werkstückes (14) mit seiner Umlaufachse parallel oder in einem Winkel zur Achse der Werkstückspindel (6) im oder am Werkstückspindelkopf oder mit gleicher Umlaufachse auf der Werkstückspindel (6) selbst befestigt und zugleich Maßnormal der numerischen Steuerung sowie des abgerichteten Außen- bzw, Innenschleif körpers (15)ϊ (16) ist.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß bei der Maschinenkombination, die das Innenrundschleifen einschließt, die zusätzliche Innenschleifkörperabrichteinrichtung

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in iOrm einer profilierten Abrichtrolle (8) mit Eigenantrieb gelagert und geführt in einem Aufnahmekörper (9), diese Innenschleifkörperabrichteinrichtung auf dem Quersupport (17) befestigt ist.

Abrichtwerkzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß das umfangs- und stirnseitig mit Abrichtmittel besetzte rollenförmige gegebenenfalls bohrungsbesetzte . Abrichtwerkzeug (28) in einer Werkstückhohlspindel (29) nahezu spielfrei gelagert und axial läLngsgeführt verschiebbar ist mittels eines Antriebsaggregates (21) am anderen Ende der Achse (19)·

Werkzeugmaschine nach Anspruch 1»
dadurch gekennzeichnet,

daß Taster (30), die neben den Schneidkanten des Abrichtwerkzeuges (8) angeordnet sind, als Signaleinrichtung •vorzugsweise in Verbindung mit Endschalt erkomb inat ionen ausgebildet sind.