DE2259558A1 - Schleifmaschine zur bearbeitung von rotationssymmetrischen werkstuecken - Google Patents

Description

• Schleifmaschine zur Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werkstücken " Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifmaschine zur Bearbeitung von rotationssymmetrischen luterkstücken insbesondere auf eine Maschine für das Profileinste-chschleifen von Ventilen an Brennkraftmaschinen, mit einer mit einem Maschinenbett verbundenen' eine Schleifscheibe aufweisenden Schleifspindel und mit einer durch Antriebsmittel verstellbaren Arbeitseinrichtung.
• Zur Durchführung von exakten Außenrundschleifarbeiten an rotationssymmetrischen Werkstücken sind kostspielige Sondermaschinen erforderlich. Neben dem hohen Anschaffungspreis derartiger Spezialmaschinen liegt noch ein weiterer Nachteil vor, daß Einsteciibewegungen der Schleifsciieibe von schweren Sciileifspindelschlitten der Außenrundschleifmaschine ausgeführt werden, was mit zunehmender Betriebszeit eine Beeintrachtigung der stabilen Spindel lagerung sowie der Laufruhe der Maschine zur Folge hat.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, diese erheblichen Mängel zu beseitigen.
• Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dap die Schleifscheibe unverschiebbar auf dem Maschinenbett gelagert ist und daß die Arbeitseinrichtung im wesentlichen aus einem in Richtung der Schleifspindelachse hinter der Schleifscheibe bewegbaren Regelscheibenschlitten und wenigstens einem darauf im Winkel einstellbaren, das Werkstück aufnehmenden Werkstück spindelstock mit antreibbarer Werkstückspindel besteht.
• Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, daß als Naschinengrundkörper bekannte Serienspitzenlosmaschinen verwendet und durcii geringen Aufwand an Aufbaueinheiten zu einer Außenrundschleifmaschine abgeändert werden können. Das bedeutet günstigen Preis und kurze Lieferzeit, da eine Fertigung aufwendiger Spezialmascllinen somit hinfällig wird.
• In 1»vorzugter Ausführungsform gemäß der Erfindung bilden die Werkstückacllse im .erkstückspindelstock und die Schleifspindelachse einen spitzen Winkel Diese Schrägstellung der Werkstückachse ist aufgrund der geometrischen Form der zu bearbeitenden Werkstücke, in diesem Fall llandelt es sich um die Bearbeitung von Ventiltellern, deshalb erforderlich, um ein günstigeres Schleifverhalten, d.ls eine gleichmäßigere Abnutzung und Belastung der Schleifscheibe, zu erreichen.
• Als weiteres Elerkmal kann erfindungsgemäß im Werkstückspindelstock zur Aufnaiizne des Werkstückes eine mit hydraulischen Mitteln betriebene und drehbar angeordnete Spannzeange vorgesehen sein, die während des Schleifbetriebes das Werkstück festklemmt.
• Da die Spannzange bei der Bearbeitung des Werkstjtckes aufgrund der auftretenden Schleifdrücke hohen Belastungen ausgesetzt ist, ist erfindungsgemäß vorgesellen, daß vor der Spannzange eine für die Abstützung des Werkstückes vorgesehene Abstützlünette am @erkstückspindelstock angeorduet ist, um orhöhten Verschleiß und Zangenbruch von vornherein auszuschließen- In vorteilhafter Weise gemäß der Erfindung kann gegenüber dem an der Schleifscheibe anliegenden Werkstück eine mit vorzug weise Diamantkorn versehene, der Form des Werkstückes angepaßt.
• und als profilgebendes Werkzeug eingesetzte Rolle verstellbar angeordnet sein, deren Achse und die Schleifspindelachse einen Winkel bilden, der in der Größe dem aus Werkstückachse und Schleifspindelachse gebildeten Winkel entspricht. Durch die gleichen Anstellwinkel der Diamantrolle und der Werkstückspindel zur Schleifscheibe wird eine Profilkorrektur der Schleifscheibe nicht erforderlich.
• Gemäß der Erfindung können für Vorschubbewegungen der Rolle, die als profilgebendes werkzeug eingesetzt ist, Antriebsmittel vorgesehen sein, die mit den Antriebsmitteln für die Vorschubbewegungen des Regelscheibenschlittens synchron geschaltet sind, derart, daß eine gleichmäßige gegenseitige Beistellung zwischen der Rolle einerseits und dem Werkstück andererseits zur Schleifscheibe erfolgt.
• Um die Stückzahl der fertigbearbeiteten Werkstücke pro Zeiteinheit erhöhen zu können, wird gemäß der Erfindungweiterhin vorgeschlagen, einen zweiten Werkstückspindelstock zur Aufnahme eines weiteren lzerkstückes auf dem Regelscheibenschlitten vOrtusehen, dessen Werkstückspindelachse und die Werkstückspindelachse des ersten Werkstückspindelstockes symmetrisch zur durch die Achse der Schleifscheibe verlaufenden Horizontalebene angeordnet sind.
• Die Rolle ist dabei erfindungsgemäß zu dem unterhalb der Horizontalebene liegenden Werkstück diametral angeordnet. Dies.
• spezielle Anordnung der Rolle wurde deshalb getroffen, da beim Profilieren der Schleifscheibe Reibungs- bzw. Zerspanungskräfte auftreten, die ein Durchfedern der Rollenllalterung der Rolle verursachen. Diese Kräfte wären aber bei Anordnung der Rolle unterhalb der Horizontalebene so gerichtet, -daß sie ein hineinfedern der-Rolle in die Schleifscheibe bewirken -würden, so daß Rattermarken, erhöhter Scheiben- und Diamantenrollenverschleiß die Folgen wären.
• In vorteilhafter Ausgestaltung gemäß der Drfindung kann neben dem REgelscheibenschlitten eine mit diesem verbundene Beschickungseinrichtung mit einem druckbeaufschlagten Zuführschlitten angeordnet sein, die zu bearbeitende Werkstücke selbettätig in die Spannzange einführt. Ferner kann der Werkstückspindelstock mit einer mit Druckbeaufschlagung arbeitenden Auswerfereinrichtung verschen sein.
• In der Zeichnung ist der Gegejistaljd der Erfindung in einem Ausführungsbeispeil dargestellt und im folgeiiden näher bescliriebeii.
• Ds zeigen Fig. 1 eine Ausicht einer Außenrundschleifmaschine mit zwei Werkstückaufnahmen und einer an der Schleifscheibe anliegenden und profilgebenden Rolle, wobei dei Werkstückaufnahmen und die Rolle um 10° versetzt dargestellt sind, Fi c " rille Draufsicht auf die Außenrundschleifmaschine iiacli Fig. 1 mit Beschickungseiurichtung und Fig. 3 einen Schnitt der Außenrundschleifmaschine iiacli der Linie III - III in Fig. 1 Eine iii Fig. 1 und 2 gezeigte Außenrundschleifmaschine 1, die auf dcm Maschinenbett 2 eiiier herkömmlichen Serienspitzenlosmaschine bzw. Centerless-Grundmaschine 3 ortsfest montiert ist, besteht aus einem Schleifspindelstock 4 und einer gegenüber dem Werkstück. und zwar einem Ventil einer Brennkraftmaschine, um ein Vielfaches größer ausgebildeten Schleifscheibe 5, die von einem stufeiilos regelbaren Elolitro- Motor über eine im Schleifspindelstock 4 gelagerte und mit dem Maschinenbett 2 fest verbundene Schleifspindel (nich dargestellt) angetrieben wird.
• Auf dem Maschinenbett 2 ist ein quor zur Schleifspindelachse und hinter der Schleifscheibe 5 liegender, in Richtung der Schleifspindel bewegbarer Regelschlitten 6 - Bewegungsrichtung des Schlittens durch Pfeile "a" g e k e n n z e i c h n e t - augeorduet, auf dem zwei Werstückspindelstöche 7,8 für die Aufnahme jeweils eines Vetltiles 9,10 und ein Antrieb 11 für beide @erkstückspinden 12 (Fig.3) befestigt sind.
• Dabei ist die Lage beider Werkstückspindeln 12 zur Schleifspindel hin so getroffen, daß einerseits die jeweilige hterkstückspiudelachse und die Schleifspindelachse einen spitzen Winkel bilden (ca .100), und daß andererseits die Werkstückspindelachsen symmetrisch zur Horizontalebene 13, die durch die @chse der Schleifscheibe 5 verläuft, angeordnet sind.
• Der obere Werkstückspindelstock 7 ist relativ zum unteren Werkstückspindelstock 8 einstellbar. Beide Werkstückspindeln sind über Zahnriemen 14 durch den Motor 11 antreibbar.
• Diemetral gegenüber dem untereii an der Scllleifsclleibe 5 anliegenden Ventil 10 ist eine aus Diamantkorn bestehende, als profilgebedes Werkzeug eingesetzte Rolle 15 angeordnet, derart, daß die Achse der Rolle und die Schleifspindelachse den gleichen winkel bilden wie der aus Sciileifspiiidclaciisc und Werkstückspindelschse gebildete Winkel. Die Rolle 15 ist zweiseitig einstellbar gelagert und ebenfalls über einen Zahnriemen 16 von einem Elektromotor 17 antreibbar. Rollo und Motor sind auf einem parallel zum Regelscheibenschlitten 6 liegenden und in Richtung der Schleifspindelachse verschiebbaren Schliten 18 - Bewogungsrichtung dieses Schlittens durch Pfeile "b" gekennzoichnet - montiert. Beide Schlitten, sowohl der Regelscheiben schlitten G als aucli der Sciilitten 18 für die Vorschubbewegung der Rolle 15, sind durch jeweils einen Schrittmotor 19a, 19b antreibbar, die mitteinander synchron geschaltet sind.
• Der Schrittmotor 19a für die Vorschubbewegung des Regelscheiben schlittens 6 hat nur die Aufgabe, den genau gleichen Betrag beizustellen, den die Diamantrolle 15 von der Schleifscheibe 5 abträgt. Das wird d a d u r c h erreicht, daß eine Mutter der Vorschubspindel (beides nicht dargestellt) durch diesen Schrittmotor um einen bestimmten Betrag, der z.B. über Zeituhren eillstellbar ist, verdreht wird. Die Mutter schraubt sich relativ zur Vorschubspindel nach links oder rechts und verschiebt auf diese Weise den REgelscheibenschlitten 6. Die Vorschubspindel verdrcht sich bei diesem Vorggang nicht. Die Einstechbewegung ist zweckmäßigerweise kollstant und wird durch eine auswechselbare Vorschubkurve erzeugt.
• Seitlich der Außenrundschleifmaschine sind Handräder 20,21 angeordnet, von denen eines zum Zurückstellen der Diamantrolle 15 und das andere zum Zurückfahren des Regelscheibenschlittens für beispielsweise Durchmesserkorrekturen des Ventiles dienen.
• Jeder Werkstücksspindelstock ist gemäß Fig. 3 mit einer mit hydraulischen Mitteln betriebenen Spannzange 22 versehen, in die ein zu bearbeitendes Ventil eingeführt wird. Die Spannzange 22 ist von der Werkstückspindel 12 umgeben, die konzentrisch zu dieser angeordnet ist und mit ihr gemeinsame Drehbewegungen ausführt. Vor jeder Spannzange 22 ist eine Abstützlünette 23 an dem jeweiligen Werkstückspindelstock vorgesehen, die zur Abstützung des Velltiles wallrelld des Arbeitsbetriebes dient, D a d u r c h wird die Spannzange 22 auch bei Auftreten größerer, auf das Werkstück einwirkender Schleifdrücke entlastet.
• Beide Abstüztlünetten 23 weisen Windabweisbleche 24, 25 auf (wie aus Fig. 1 zu ersehen ist). um den Luitmantel. den die schnellrotierende Schleilscheibe erzeugt, zu unterbrechen.
• Dadurch kann das Kühlmittel intensiver die Sclilcifstelle erreicllen, was wiederum bessere Schleifeigenschaften ergibt.
• Das Eindringen von Schleifstaub in die Werkstückspindel 12 wird durcll eine um jede Spindel 12 gelegte, an Druckluft angeschlossene Kammer 22a, aus der Luft nach außen strömen kann, weitgehend veriiiiidert.
• Eine mit Druckbeaufschlagung arbeitende Auswerfereinrichtung ist in jedem Werkstückspindelstock vorgesehen, so daß fertig geschliffene Ventile mittels eines Auswerferzylinders 26 gemäß lig. 2 iii eine Auffangrinne 27 gestoßen und von dort aus über ein seitlich nm Maschinenbett 2 befestigtes Auslaufförderband 28 zu einem Vent3. l-Auffangkasten 29 mit Schleifölrücklauf gefördert werden.
• Die automatische Beschickung nichtbearbeiteter Ventile erfolgt über eine mit dem Regelscheibenschlitten 6 verbundene Beschickungseinrichtung 30 mit zwei druckbeaufschlagten Zuführschlitten 31. Die Ventile werden von oben über Zuführrutschen über den Versorgungsschlitterl 32 gebracht, von wo aus die Ventile in Auffangschalen des vertikalen bewegbaren Versorgungssciilitteiis 32 fallen. Dieser Sciilitten 32 versorgt nacheinander die beiden Aufnahmen des Zuführschlittens 31, der mittels Druckluft bis zu einem Festanschlage 33 vergesciieben wird und das Ventil in die geöffnete Spannzange selbsttätig einführt. Die Ventile werden durch Vakuum an Sclllitten 31 festgehalten.
• Die Außenrundschleifmaschine ist mit einer in Fluchtrichtung der Schleifscheibe liegenden Sicherheitsschutzhaube 34 und einer Glockenschutzhaube 35 mit Absaugstutzen versehen.
• Durch die besondere Ausführung der Außenrundschleifmaschine ist di@ Bedienug der Maschine im Gegensatz zu anderen Maschinenkonzeptionen geiahrloser bzw. sicherer, da die Bedienungsseite nicht in der Flachtrichtung der möglicherweise zu berstenden Schleifscheibe liegt.
• Die Außenrundschleifmaschine ist gegebenenfalls für alle zu bearbeitenden Werkstücke geeignet, die rotationssymmetrische Formen aufweisen und sich itl Spannzangen oder Futter spannen lassen.

Claims (11)

Aiisprüclie

1. Schleifmaschine zur Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werkstücken. insbesondere Nasciiine für das Profileinstechschleifen von Ventilen an Brennkraftmaschinen. mit t einer mit einem Maschinenbett verbundeuen, eine Schleifscheibe aufweisenden Schleifspindel und mit einer durch Antriebsmittel verstellbarBn Arbeitseiiiriclitung, dadurch gekennzeic0inet, daß die Schleifsciieibe (5) unverschiebbar auf dem Mascliinenbett (2) gelagert ist und daß die Arbeitseinrichtung im wesentlichen aus einem in Richtung der Schleifspindelachse llinter der Schleifscheibe (5) bewegbaren Regelscheibenschlitten (6) und wenigstens einem darauf im Winkel einstellbaren, das Werkstück aufnehmenden Werkstückspindelstock (7) mit antreibbarer Werkstückspindel besteht.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Werkstückachse im Werkstückspindelstock (7) und die Schleifspiii,delachse einen spitzen Winkel bilden.

3. Schleifmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurcii gekennzeichnet, daß im Werkstückspindelstock ( 7) zur Aufnahme des Werkstückes eine mit hydraulischen Mitteln betriebene und drehbar angeordnete Spannzange (22) vorgesehen ist, die während des Schleifbetriebes das Werkstück (9) festklemmt.

4. Scheifmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß vor der Spannzange (22) eine für die Abstützung des Werkstückes vorgesenene Abstüzlünette (23) am Werkstückspindelstock (7) befestigt ist.

5. SChleifmaschine iiacli dcii Ansprücken 1 bis s, dadurcll gekennzeichnet, dan gegenüber dem an der Sclileifscheibe anliegenden Werkstück eine mit vorzugsweise Diamantkorn versehene, der Form des Werkstückes (9) angepaßte, als profilgebendes Werkzeug eingesetzte Rolle (15) verstellbar angeordiiet ist, deretl Achse und die Schleifspindelachse ei iieri winkel bi ldeii, der iti der Größe dein aus Werkstückachse und Schleifspindelachse gebildeten Winkel entspricht.

6. Schleifmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß für Vorschubbewegungen der Rolle (15) Antriebsmittel vorgesehen sind, die mit den Antriebsmitteln für die Vorschubbewegung des Regelscheibenschlittens (6) synchron geschaltet sind, derart, daß eine gleichmäßige gegenseitige Beistellung zwischen der Rolle (15) einerseits und dem Werkstück (7) andererseits zur Schleifscheibe (5) erfolgt.

7. Schleifmaschine nach <!eii Ansprüchen 1 bis fe, 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Werkstückspindelstock (8) zur Aufnahme eines weiteren Werstückes (10) auf dem Regelscheibenschlitten (6) vorgeschen ist, dessen Werkstückspindelachse und die Werkstückspindelachse des ersten Werkstückspindelstockes symmetrisch zur durch die Achse der Schleifscheibe (5) verlaufenden jiorizontalebene (13) angeordnet sind.

ß. Schleifmaschine iiacli den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Roolle (15) zu dem unterhalb der Horizontalebene (13) liegenden Werkstück (10) diametral angeordnet ist.

9. Schleifmaschine lc nacll <]on Ausprüchen 1 bis , dadurch gckennzeichnet, daß neben dem Regelscheibenschlitten (6) einen mit diesem verbundene Beschickungseinrichtung (30) mit einem druckbeaufschlagten Zufuhrschlitten (31) angeordnet ist, die zu bearbeitende Werkstücke (9,10) selbsttätig in die Spannzange (22) einführt.

10. Schleifmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g ek e n z e i c h n e t, daß der Werkstückspindelstock mit einer mit Druckbearfschlagung arbeitenden Auswerfereinrichtung verseilen ist.

11. Schleifmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß beide Werkstückspindeln (12) durch Druckluftbeaufschlagung vor Verscbmutzung geschützt sind.

L e e r s i t e