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Doppelspindel-Blachschleifmaschine Priorität vom 29.8.1974 Bulgarien
Nr. 29 222 Die vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelspindel-2lachschleifmaschine
zum zweiseitigen Schleifen von Führungen, z. B.
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von Schwalbenschwanz- und ähnlichen Su~hrungen, in einem Arbeitsgang,
mit einem Ständer, auf dem ein vor- und rückwärts beweglicher Arbeitstisch angebracht
ist, auf dem das zu bearbeitende Werkstück mittels einer Ein'spannvorrichtung befestigt
wird, mit zwei Säulen, die fest angebracht und in ihrem oberen Teil durch einen
Querbalken verbunden sind, und mit zwei, auf dem Querbalken in horizontaler Richtung
beweglichen Schlitten.
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Es sind Maschinen zum Schleifen von #~ührungen, z. B. von Schwalbenschwanz-
und ähnlichen Führungen, mit zweiseitig angeordneten Schleifscheiben vom Typ der
Längsschleifmaschinen bekannt.
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Diese Maschinen besitzen einen vor- und rückwärts verschiebbaren Tisch
und unbeweglich befestigte Säulen, entlang denen sich ein Querbalken senkrecht bewegen
lässt. An dem Querbalken sind
Schlitten montiert, auf denen die
Schleifköpfe mit den Schleifscheiben unbeweglich angeordnet sind. Die Schlitten
können sich in horizontaler Richtung entlang des Querbalkens bewegen, und zwar manuell
oder mechanisiert mittels Beitspindeln. Es sind auch Varianten bekannt, bei denen
die eine Säule vermieden wird und der Querbalken konsolartig befestigt ist.
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Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Maschinen besteht darin, dass
die Arbeitsvorschübe in zwei Richtungen stattfinden, und zwar horizontal und vertikal,
was die gleichzeitige Bearbeitung von allen Seiten des bearbeiteten Werkstücks nicht
erlaubt.
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Ausserdem wird das Endmass des Werkstücks nicht automatisch erhalten,
sondern durch Verwendung von verschiedenen Messeinrichtungen und manuellen Vorschüben.
Ausserdem erfolgt das Abrichten der Schleifscheiben mittels einzelner Diamanten
oder Diamantenrollen, die unbeweglich an den Schleifköpfe oder auf dem Tisch befestigt
sind, ohne dass das Abrichten als Möglichkeit zur automatischen Erzielung des Endmasses
von zweiseitig zu bearbeitenden Werkstücken herangezogen wird.
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Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschine zu
schaffen, die die oben angeführten Nachteile vermeidet und bei der gleichzeitig
alle vier Seiten des zu bearbeitenden Werkstücks geschliffen werden, und zwar bei
vollautomatischem Arbeitsablauf und automatischer Erzielung des Endmasses des Werkstücks,
ohne dass eine manuelle oder automatische Messung oder Nachsteuerungen notwendig
ist.
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Diese Aufgabe wird bei einer Doppelspindel-Flachschleifmaschine der
eingangs genannten Art erfindungsgemäss durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
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Auf dem Querbalken sind zwei in horizontaler Richtung bewegliche Schlitten
angebracht, auf denen wiederum je ein in vertikaler Richtung beweglicher Schlitten
befestigt ist, der einen Schleifkopf mit Schleifscheiben trägt. Die in vertikaler
Richtung beweglichen Schlitten sind relativ zu den in horizontaler Richtung beweglichen
Schlitten auf Führungen verschiebbar,
die zum Arbeitstisch unter
einem Winkel geneigt sind, der im wesentlichen gleich dem Winkel zwischen dem Arbeitstisch
und der Winkelhalbierenden der zu bearbeitenden Fläche des Werkstücks ist. An einem
Ende des Arbeitstisches ist ein Gehäuse befestigt, an dessen beiden Seiten je ein
in horizontaler Richtung quer zum Arbeitstisch verschiebbarer Schlitten angebracht
ist. Diese in horizontaler Richtung beweglichen Schlitten tragen die Einrichtungen
zum Abrichten der Schleifscheiben.
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Diese Einrichtungen bestehen aus zwei Diamanten und einer Diamantenrolle,
die sich dreht und darüberhinaus auch quer zum Arbeitstisch verschoben werden kann,
um zum Abrichten in die richtige Lage gebracht werden zu können. Dass sich aus dem
Durchmesser der Diamantenrolle und den regulierbaren Vorschüben ergebende Mass ist
gleich dem Mass, das die fertiggeschliffene Führung der zu bearbeitenden Werkstücks
besitzt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht
-darin, dass an den in horizontaler Richtung beweglichen Schlitten Zwischenplatten
angebracht sind, die geneigte Führungen zum Anbringen der in vertikaler Richtung
beweglichen Schlitten aufweisen. Dadurch lässt sich der Winkel zwischen den Führungen
und dem Arbeitstisch auf einfache Weise einstellen. Auf Grund des geneigten Vorschubs
der Schleifscheiben werden gleichzeitig alle vier zu bearbeitenden Oberflächen des
Werkstücks bearbeitet.
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Weitere vorteilhafte -Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Durch die erfindungsgemässe Schleifmaschine lassen sich die zuvor
beschriebenen Nachteile bekannter Schleifmaschinen vermeiden. Die erfindungsgemässe
Schleifmaschine ermöglicht ein völlig automatisches Schleifen von Führungen, z.
B. von Schwalbenschwanz- und anderen Führungen, wobei pro Zeiteinheit wesentlich
mehr Werkstücke bearbeitet werden können als mit den bekannten Schleifmaschinen.
Darüberhinaus wird das Endmass des Werkstücks automatisch erzielt, ohne dass dazu
Nachsteuerungen oder ein Vermessen des zu bearbeitenden Werkstücks von Hand erforderlich
wäre.
Die erfindungsgemässe Schleifmaschine ermöglicht ein Schleifen mit hoher Genauigkeit
ohne Verwendung von teuren Messeinrichtungen.
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Die Erfindung, sowie weitere Ausgestaltungen werden nachstehend anhand
der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht
der gesamten erfindungsgemässen Maschine, Fig. 2 eine Gesamtansicht der Maschine,
woraus die Zuordnung der Arbeitselemente zueinander ersichtlich ist, Fig. 3 eine
Variante der Maschine mit Zwischenplatten, die auf den in horizontaler Richtung
beweglichen Schlitten montiert sind, Fig. 4 einen Schnitt entlang A-A in Fig. 1,
der den Mechanismus für die Längsbewegung des Arbeitstisches zeigt, Fig. 5 einen
Schnitt entlang B-B in Fig. 1, der den Mechanismus für den Arbeitsvorschub der vertikalen
Schlitten unter einen bestimmten Winkel zeigt, Fig. 6 schematisch das Abrichten
der oberen Flächen des Arbeitsprofils der Schleifscheiben und die Erzielung des
Endmasses des Werkstücks, Fig. 7 schematisch das Abrichten und die Erzielung des
Endmasses bei einer anderen Gestalt des zu bearbeitenden Werkstücks, Fig. 8 einen
Schnitt durch die Antriebseinrichtung der Diamantenrolle, Fig. 9 einen Schnitt durch
die Querantriebseinrichtung für die Abrichtdiamanten.
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Auf dem Ständer 1 (Fig. 1) ist der Arbeitstisch 2 montiert, der sich
vor- und rückwärts bewegen kann. Auf dem einen Ende des Arbeitstisches 2 wird das
zu bearbeitende Werkstück 4 eingespannt, und auf dem anderen Ende befindet sich
das Gehäuse 16 der Abrichteinrichtung, welches die in horizontaler Richtung beweglichen
Schlitten 17 und 18 mit den entsprechend an ihnen montierten Abrichtdiamanten 20
und 21 bzw. mit der Diamantenrolle 19 trägt.Am Ständer 1 sind mit ihren unteren
Ende zwei Säulen 5 und
6 befestigt. An ihrem oberen Enden sind diese
unbeweglich mit Hilfe eines Querbalkens 7 verbunden, auf dem die Schlitten 8 und
9 montiert sind, die sich in Querrichtung bewegen können.
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Die Schlitten 8 und 9 können sich mittels Gangschrauben 45 oder 46,
die manuell oder mit Hilfe von Motoren mit eingebauter Bremse 41 oder 42 und Getrieben
43 oder 44 angetrieben werden, in Querrichtung bewegen Auf den in horizontaler Richtung
beweglichen Schlitten 8 und 9 bewegen sich zwei vertikale Schlitten 10 und 11 auf
unter einem bestimmten Winkel verlaufenden Su~hrungen. Auf jedem der in vertikaler
Richtung beweglichen Schlitten 10 und 11 sind die Schleifköpfe 12 und 13 festliegend
angebracht, welche die Schleifscheiben 14 und 1.5 tragen. Die zwei in vertikaler
Richtung beweglichen Schlitten 10 und 11 bewegen sich entlang schräg verlaufenden
Führungen und werden mit einer Arbeitsvorschubeinrichtung verschoben, die aus folgenden
Bauteilen besteht: Einem Vorschubkasten 29, einem Hydromotor 28 für den Antrieb,
einen Zahnradpaar mit Schraubenverzahnung 30, einer Gangschraube 31 und einer auf
den Schlitten 8 bzw. 9 äeweils fesdangebrachten Mutter 32 (vgl.Fig. 5).
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Der Arbeitstisch wird mittels eines Gleichstrommotors 24, dermit einem
Eingang-Untersetzungsgetriebe 25 verbunden ist, einer Gangschraube 26 und einer
Mutter 27 bewegt. Die Diamantenrolle 19 wird mittels eines Elektromotors 49, dessen
Drehrichtung umschaltbar ist, angetrieben. Der Elektromotor 49 ist auf dem in horizontaler
Richtung beweglichen Schlitten 18 angebracht. Die in horizontaler Richtung beweglichen
Schlitten 17 und 18 können an dem Gehäuse 16 durch die darin eingebauten Hydromotoren
50 und 52 quer zur Bewegungsrichtung des Arbeitstisches bewegt werden, wobei der
Vorschub in beiden Richtungen eingestellt werden kann.
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Das zu bearbeitende Werkstück 4 wird in einer Einspannvorrichtung,
die auf dem Arbeitstisch 2 angebracht ist, eingespannt (Fig. 2).
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Das zu bearbeitende Werkstück 4 wird dann eingespannt-, wenn sich
der Arbeitstisch 2 in seiner vorderen Endstellung befindet. Um die in horizontaler
Richtung be#weglichen Schlitten 8 und 9, die sich in Querrichtung bewegen, auf die
verschiedenen zu bearbeitenden
Werkstücke 4 umzustellen, sind einstellbare
Nocken 37 und 38, die auf Messplatten oder -stäben 39 und 40 angebracht sind und
soviel Kontakte aufweisen, wie Nocken 37 und 38 vorhanden sind. Für Jedes zu bearbeitende
Werkstück wird im voraus die entsprechende Nocke 37 und 38 auf den Nessplatten oder
-stäben 39 und 40 eingestellt. Wenn die Nocken 37 und 38 mit den entsprechenden
Kontakten der Nikroumschalter 35 und 36 in Beruhrung kommen, werden die Schlitten
8 und 9 durch die otoren mit eingebauter Bremse 41 und 42 automatisch zum Stillstand
gebracht. Auf diese Weise ist eine symmetrische, zweiseitige Anordnung der Schleifscheiben
14 und 15 bezüglich der zu verarbeitenden Werkstücks 4 gewährleistet. Der Vorschub
der Schleifscheiben 14 und 15 erfolgt automatisch auf Führungen, die unter einem
Winkel angeordnet sind, der im wesentlichen gleich dem Winkel zwischen dem Arbeitstisch
und der Winkelhalbierenden der zu bearbeitenden Flächen des Werkstücks ist. Auf
diese Weise ist das gleichzeitige Schleifen der vier Oberflächen möglich.
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Der automatische Schleifvorgang wird in folgender Reihenfolge durchgeführt:
Die Schleifscheiben 14 und 15 werden in schnellem Vorschub entlang der schrägverlaufenden
Führungen verschoben, bis eine der vier Flächen des zu bearbeitenden Werkstücks
4 erreicht wird. In dem Moment, wenn eine der Schleifscheiben 14 oder 15 eine der
vier Flächen des zu bearbeitenden Werkstücks 4 berührt, wird der Vorschub der in
vertikaler Richtung beweglichen Schlitten 11 und 10 automatisch unterbrochen, und
zwar mit Hilfe von Drehmomentbegrenzern, die an den Motoren angebracht sind, die
die Spindeln, auf denen die Schleifscheiben 14 und 15 angebracht sind, antreiben.
Währendessen ist der Arbeitstisch 2 an der Stelle zum Stillstand gekommen, an der
die Schleifscheiben 14 und 15 gegenüber der Mitte des zu bearbeitenden Werkstücks
4 liegen. Nach Abschaltung des Schnellvorschubs beider -Schleifscheiben 14 und 15
wird der Arbeitstisch 2 in schnellem Vorschub vor- und zurückbewegt, bis die Schleifscheiben
14 und 15 wieder ausser Berührung mit dem zu bearbeitenden Werkstück 4 kommen. Nach
Jeder Vor- und Zurückbewegung des Arbeitstisches 2
erfolgt ein zweiseitiges
automatisches Schleifen mit automatischem, periodischem Vorschub beider Schleifscheiben
14 und 15, bis das zu bearbeitende Werkstück 4 Abmessungen besitzt, die um einige
hundertstel Millimeter grösser sind als die Endmasse des zu bearbeitenden Werkstücks
4. Nunmehr werden die Schleifscheiben 14 und 15 durch die Diamantenrolle 19 abgerichtet.
Bei diesem Abrichtsvorgang wird der Arbeitstisch in schnellem Vorschub soweit verschoben,
bis die Achsen der beiden Schleifscheiben 14 und 15 und die Achse der Diamantenrolle
in einer Ebene liegen.
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Die Diamantenrolle 19 befindet sich beim Schleifen in Nittelstellung
(Fig. 6). Sie wird während des Abricht-Vorganges zunächst um einen Abstand a in
die eine Richtung versetzt, wobei der Abstand a mittels festliegenden, einstellbaren
Anschlägen oder auf andere Weise eingestellt wird. Die Diamantenrolle 19 dreht sich
dabei in entgegengesetzter Drehrichtung zur entsprechenden Schleifscheibe 14. Es
folgt ein langsamer Arbeitsvorschub der entsprechenden Schleifscheibe 14, so dass
die obere Arbeitsfläche 33 der Schleifscheibe 14 abgerichtet wird. Danach folgt
eine schnelle Verschiebung der Diamantenrolle 19 um einen Abstand b in entgegengesetzter
Richtung und die Drehrichtung der Diamantenrolle 19 kehrt sich um. Jetzt wird die
Schleifscheibe 15 bei langsamen Arbeitsvorschub gegen die Diamantenrolle 19 vorgeschoben,
wodurch deren obere Arbeitsfläche 34 abgerichtet wird. Die oberen Arbeitsflächen
33 und 34 der Schleifscheibe 14 und 15 haben nach dem Abrichten daher einen Abstand
voneinander, der gleich dem Endmass des zu bearbeitenden Werkstücks 4 ist.
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Nunmehr wird der Arbeitstisch 2 in eine neue Stellung gebracht, bei
der die Spitzen der Abrichtdiamanten 2 und 3 in einer Ebene liegen, die durch die
Achsen der Schleifscheiben 14 und 15 aufgespannt wird. Durch Quervorschub des in
horizontaler Richtung beweglichen Schlitten 17 werden die beiden Schleifscheiben
14 und 15 an ihren unteren Arbeitsflächen abgerichtet. Nach Beendigung des Abrichtsvorgangs
erfolgt ein Vorschub des Arbeitstisches 2 in Längsrichtung, so dass die abgerichteten
Schleifscheiben 14 und 15 den endgültigen Feinschliff in einem Arbeitsdurchgang
durchführen und dabei die restlichen hundertstel Millimeter
abschleifen,
so dass das Werkstück seine Endmasse erhält.
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Bei einer anderen Gestalt des zu bearbeitenden Werkstücks 4 (Fig.
7) weist die Diamantenrolle 19 ein dem zu bearbeitenden Werkstück entsprechendes
Profil auf.
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In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemassen
Schleifmaschine dargestellt. Auf den in waagerechter Richtung beweglichen Schlitten
8 und 9 sind Zwischenplatten 22 und 23 montiert, die winkelmässig verstellt werden
können und dadurch eine Änderung des Winkels der Führungen für den Vorschub der
Schleifscheiben 14 und 15 ermöglichen.