DE2726843A1

DE2726843A1 - Verfahren und vorrichtung zum abrichten einer schleifscheibe

Info

Publication number: DE2726843A1
Application number: DE19772726843
Authority: DE
Inventors: Daniel Albert Fivian
Original assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Current assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Priority date: 1977-05-05
Filing date: 1977-06-14
Publication date: 1978-11-09
Also published as: FR2389458A1; JPS53136791A; US4213277A; FR2389458B1; IT7822965A0; CH617380A5; GB1582502A; DE2726843C2; IT1095850B; JPS6234510B2; SU826946A3

Description

DR. ING. F. WTJKSTHOFF DR₁Rv. PKCHMANN DR. ING. D. BBHRBNS DIPL. ING. R. GOETZ PATENTANWÄLTE

8OOO MÜNCHEN OO SCHWEIOERSTRASSE S

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Patentanmeldung

Anmelder: Maag-Zahnräder & -Maschinen Aktiengesellschaft Zürich, Schweiz, Hardstraße 219

Titel:

Verfahren und Vorrichtung zum Abrichten einer Schleifscheibe

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DH. ING. F. WUKSTHOFP DR.K.T. FKCHMANN DR. ING. D. BBHRENS DIPL. ING. R. GOETZ PATENTANWÄLTE

8OOO MÜNCHEN 9O SCHWEIGERSTRASSE Z TILIFOK (089) 06 20 31 TlLII 8 24 070

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Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum Abrichten einer Schleifscheibe

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum intervallweisen Abrichten einer ebenen Ringpartie einer axial nachstellbaren tellerförmigen Schleifscheibe an einer Zahnradschleifmaschine, bei dem die Position der Ringpartie kontrolliert und die Schleifscheibe so nachgestellt wird, daß die Ringpartie unabhängig von ihrer Abnutzung am gleichen Ort belassen wird, und bei dem die Ringpartie mittels wenigstens eines ebenfalls axial zustellbaren Abrichtwerkzeugs innerhalb eines vorgewählten Abrichtintervalls je einmal abgerichtet wird. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Um eine hohe Schnittleistung hochbeanspruchter Schleifscheiben beim Zahnradschleifen zu erreichen, ist es eine wesentliche Forderung an das Abrichten, einen Schleifbrand zu verhindern. Unter Abrichten ist in diesem Zusammenhang ein Vorgang zu verstehen, durch den die Schleifscheibe ihre ursprüngliche Kontur und Schärfe zurückerhält; man spricht daher auch von Nachschärfen der Schleifscheibe. Als Abrichtwerkzeuge werden vornehmlich Diamanten verwendet.

Es sind Vorrichtungen bekannt (DT-OS 25 53 510), bei denen eine Schleifscheibe zum Abrichten jeweils von einer Arbeitsposition in eine Abrichtposition gebracht und nach dem Abrichten wieder von der Abrichtposition in eine Arbeitsposition zurückge-

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bracht wird. Diese ümpositionierung der Schleifscheibe wirdüber ein Zustellgetriebe vorgenommen, das den Verschleiß des Abrichtwerkzeuges bei der Bewegung der Schleifscheibe von der Abrichtposition zur Arbeitsposition kompensiert. Derartige Vorrichtungen sind konstruktiv aufwendig und erfordern einen großen Zeitaufwand für das Abrichten.

Ferner sind Einrichtungen bekannt (Taschenbuch der Maag-Zahnräder AG, Zürich, Ausgabe 1963), die eine manuelle axiale Verstellung des Abrichtwerkzeugs in oder gegen die Richtung der nachzuschärfenden Ringfläche der Schleifscheibe erfordern. Dabei können überflüssige Zustellungen des Abrichtwerkzeugs einen unnützen Abrichtverlust der Schleifscheibe und Genauigkeitsverlust im Schleifprozeß ergeben und notwendige, aber nicht erfolgte Zustellungen Schleifbrand verursachen. Die unbedingte Abhängigkeit der manuellen Bedienung von Erfahrung und Geschicklichkeit der Bedienungsperson werden als grundsätzliche Nachteile angesehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die ohne besondere Erfahrung und Geschicklichkeit einer Bedienungsperson Gewähr dafür bieten, daß die Schleifscheibe einerseits sparsam , andererseits aber auch ausreichend abgerichtet wird um scharf zu bleiben und Schleifbrande zu vermeiden.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe, soweit sie ein Verfahren betrifft, dadurch gelöst, daß das Abrichtwerkzeug jeweils dann zugestellt wird,wenn innerhalb des Abrichtintervalls ein vorgewählter Gesamtbetrag der Schleifscheibennachstellung unterschritten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat weiterhin den Vorteil, daß sowohl ein Glätten der umlaufenden Schleifscheibe durch ein nur knapp an ihr anliegendes, über ihre aktive Ringfläche gleitendes Abrichtwerkzeug als auch ein Stumpfwerden des Abrichtwerkzeugs selbst verhindert wird.

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Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich besonders eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Steuereinrichtung, deren Eingang mit einer Kontrolleinheit zum Kontrollieren der Position der Schleifscheibe, und deren Ausgang mit einem
Zustellantrieb für das Abrichtwerkzeug verbunden ist und welche Steuereinrichtung einen Zähler aufweist, dessen Stand sich bei jeder Nachstellung der Schleifscheibe um eine Einheit ändert, und die Steuereinrichtung ferner einen Komperator aufweist, der bei Erreichen eines vorgewählten Zählerstandes ein Aktivierungssignal für den Zustellantrieb abgibt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Es zeigt:

Fig.1 eine perspektivische Darstellung einer Abrichtvorrichtung und

Fig.2 ein Blockschaltbild einer in Fig.1 dargestellten Steuereinrichtung.

Gemäß Fig.1 ist auf einer Schleifspindel 1 einer nach dem Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnradschleifmaschine eine tellerförmige Schleifscheibe 2 befestigt, die mit einer ebenen Ringfläche 2a die Zahnflanken eines nicht dargestellten Zahnrades bearbeitet. Die Schleifspindel 1 ist in einer Spindellagerung 3 gelagert, die ein Außengewinde 3a aufweist und in einer nur teilweise dargestellten Führung 4 axial verschiebbar geführt und gegen Verdrehen gesichert ist.

Auf das Außengewinde 3a ist für Nachstellungen der Spindellagerung 3 samt Schleifspindel 1 in Richtung des Pfeils R ein erstes Klinkenrad 5 aufgeschraubt, das gegen Axialverschiebung gesichert und über eine erste Klinke 6 von einem Nachstellantrieb 7 drehbar iäb. Mit dem ersten Klinkenrad 5 ist ein zweites Klinkenrad 8 fest verbunden, das zum Rückstellen der Spindellagerung 3 samt Schleifspindel 1 in Richtung des Pfeils R' in umgekehrter Richtung wie das erste Klinkenrad 5 verzahnt ist und mit einer zweiten Klinke 9 und zugehörigem Rückstellantrieb 10 zusammenwirkt. Nachstellantrieb 7 und Rückstellantrieb 10 sind an ein Steuerelement 11 angeschlossen. Den Klinken 6 und 9 ist je ein Abweiser 12 zugeordnet, der die betreffende Klinke in zurückgezogenem Zustand vom zugehörigen Klinkenrad 5 bzw. 8 abgehoben hält, so daß jede der Klinken unabhängig von der anderen im Stande ist, eine gemeinsame Drehung der Klinkenräder 5 und 8 in der einen oder anderen Drehrichtung hervorzurufen und dadurch eine axiale Nachstellung bzw. Rückstellung der Spindellagerung 3 samt Schleifspindel 1 und Schleifscheibe 2 in Richtung des Pfeils R bzw. R¹ zu bewirken.

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Die Schleifspindel 1 ist über eine auf ihr befestigte Riemenscheibe 13 und einen Treibriemen 14 in Richtung des Pfeils P drehantreibbar.

Zum Abtasten der arbeitenden Ringfläche 2a der Schleifscheibe ist ein Taster 15 in Gestalt eines zweiarmigen Hebels vorgesehen, der auf einer ortsfesten Achse 16 schwenkbar gelagert ist und mit einem Kontakt 17 zusammenwirkt.

Zum Abrichten der Schleifscheibe 2 dient ein Abrichtwerkzeug 18 am Ende eines Hebels 19, der auf einer Welle 20 befestigt ist. An der Welle 20 ist ferner ein Ritzel 21 befestigt; mit diesem kämmt eine Zahnstange 22, die mit einem Abrichtantrieb 23 verbunden ist.

Der Kontakt 17 ist an eine Kontrolleinheit 24 angeschlossen, die einerseits an das Steuerelement 11 und andererseits an eine Steuereinrichtung 25 angeschlossen ist. Zur Steuereinrichtung gehört eine Anzeigeeinrichtung 25a für die Anzahl Nachstellungen der Schleifscheibe 2 innerhalb eines Abrichtintervalls, ferner ein Schalter 25a zum Vorwählen der Anzahl Nachstellungen pro Abrichtintervall und ein Schalter 25b zum Vorwählen eines Betrages, um den die Schleifscheibe 2 bei jedem Arbeitsbeginn zurückgestellt

werden kann.

Die Steuereinrichtung 25 ist an ein Steuerelement 26 angeschlossen, das seinerseits mit einem Zustellantrieb 27 für das Abrichtwerkzeug 18 verbunden ist. Der Zustellantrieb 27 wirkt über eine Klinke 28 mit einem Klinkenrad 29 zusammen, das auf ein Außengewinde 30a einer Wellenlagerung 30 der Welle 20 aufgeschraubt und gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Die Wellenlagerung 30 äst in einer nur teilweise dargestellten Führung 31 axial verschiebbar geführt und gegen Drehen gesichert. Das Steuerelement 26 ist ferner mit einem Rückstellantrieb 32 für das Abrichtwerkzeug 18 verbunden; der Rückstellantrieb 32 wirkt über eine Klinke 33 mit einem Klinkenrad 34 zusammen, das mit dem Klinkenrad 29 fest verbunden ist. Den Klinken 28 und 33 ist je ein Abweiser 35 zugeordnet, der die betreffende Klinke in zu-

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rückgezogener Stellung vom zugehörigen Klinkenrad 29 bzw.34 abgehoben hält.

Die in Fig.1 dargestellte Abrichtvorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die Position der Ringfläche 2a der Schleifscheibe 2 wird taktweise kontrolliert, d.h. der Taster 15 wird intermittierend an die Ringfläche 2a angelegt. Sobald der Kontakt 17 infolge einer gewissen Abnützung der Ringfläche 2a geschlossen wird, gibt die Kontrolleinheit 24 einen Befehl zum Nachstellen an das Steuerelement 11. Dieses schaltet den Nachstellantrieb 7 ein,der die erste Klinke 6 betätigt. Die dadurch hervorgerufene Nachstellung der Schleifscheibe 2 wird von der Steuereinrichtung 25 überwacht, deren Anzeigeeinrichtung 25a die Anzahl Nachstellungen anzeigt. Wird innerhalb eines Abrichtintervalls - dessen Länge einerseits entsprechend der Beschaffenheit der Schleifscheibe und andererseits entsprechend der abzutragenden Materialmenge des Werkstücks wählbar ist - die am Schalter 25b vorgewählte Anzahl Nachstellungen nicht erreicht, so wird über das Steuerelement 26 ein Impuls für das Zustellen des Abrichtwerkzeugs 18 an den Zustellantrieb 27 abgegeben. Anschließend erhält der Abrichtantrieb 23 einen Impuls vom Steuerelement 26, so daß der Hebel 19 mit dem Abrichtwerkzeug 18 über die Ringfläche 2a der Schleifscheibe 2 hinweggeschwenkt wird; gleichzeitig mit jedem Impuls wird die aufsummierte Anzahl der Nachstellungen der Schleifscheibe 2 an der Anzeigeeinrichtung 25a gelöscht.

Um die Zahl der Schleifkörner der Schleifscheibe 2, die beispielsweise aufgrund eines sich während des Schleifprozesses ändernden Scheibeneingriffswinkels bei den ersten Schruppumläufen der Schleifscheibe im Einsatz sind, möglichst hoch zu halten, kann bei Arbeitsbeginn an einem neuen Werkstück das Abrichtwerkzeug 18 um einen am Schalter 25c vorgewählten Betrag zurückgestellt werden. Die Rückstellung wird vom Steuerelement 26 bewirkt, das den Antrieb 32 aktiviert, so daß jener über die Klinke 33 das Klinkenrad 34 betätigt. Diese Rückstellung des Abricht-

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Werkzeugs 18 kann entweder als Bestandteil des Arbeitsablaufs automatisch stattfinden oder durch eine spezielle Auslösung an der Steuereinrichtung 25 hervorgerufen werden.

Gemäß Fig.2 gehört zur Steuereinrichtung 25 zusätzlich zu dem Anzeigegerät 25a und den Schaltern 25b und 25c ein vorwählbarer Zähler 36 und ein Komparator 37. Der Komparator 37 steht über einen ersten Anschlußpunkt 39 mit der Kontrolleinheit und über einen zweiten Anschlußpunkt 40 mit dem Steuerelement in Verbindung und ist ferner mit der Anzeigeeinrichtung 2 5a, einer Überwachungseinheit 38 und einem Ausgang des vorwählbaren Zählers 36 verbunden. Der vorwählbare Zähler 36 ist über den Schalter 25b einstellbar und kann seinen Inhalt an die Anzeigeeinrichtung 25a transferieren. Die Überwachungseinheit 38 steuert die Ablauffunktionen des Komparators 37, des vorwählbaren Zählers 36 sowie der Anzeigeeinrichtung 25a. In die Überwachungseinheit

38 ist ein Taktgenerator integriert, der die Dauer eines Abrichtintervalls bestimmt.

Der Komparator 37 summiert die über den ersten Anschlußpunkt

39 empfangenen Eingangssignale und vergleicht das Ergebnis der Summation jeweils mit dem am vorwählbaren Zähler 36 eingestellten Wert. Beim überschreiten des eingestellten Wertes stellt der Komparator 37 ein impulsförmiges Signal zur Verfügung, das jeweils dann über den zweiten Anschlußpunkt 40 freigegeben wird, wenn ein Abrichtintervall beendet ist. Wurde innerhalb eines Abrichtintervalls der eingestellte Betrag der Schleifscheibennachstellungen erheblich unterschritten, so wird am Ende des Abrichtintervalls ein der Unterschreitung entsprechendes Vielfaches des Signals zur Verfügung gestellt und damit eine größere Verstellung des Abrichtwerkzeugs 18 ausgelöst. Wurde andererseits innerhalb des Abrichtintervalls der eingestellte Betrag merklich überschritten, so wird am Ende des Abrichtintervalls nur ein Teil des Signals zur Verfügung gestellt und damit eine entsprechende Rückstellung des Abrichtwerkzeugs 18 ausgelöst.

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Die Anzeigeeinrichtung 25a ist über die überwachungseinrichtung 38 so steuerbar, daß sie wahlweise die Anzahl erfolgter Nachstellungen der Schleifscheibe 2, d.h. die im Komperator 37 summierten Eingangssignale, oder die Anzahl von Zustelleinheiten des Abrichtwerkzeugs 18 anzeigt.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum intervallweisen Abrichten einer auf ein Werkstück einwirkenden Ringfläche einer axial nachstellbaren tellerförmigen Schleifscheibe an einer Zahnradschleifmaschine, bei dem die Position der Ringfläche kontrolliert und die Schleifscheibe so nachgestellt wird, daß die Ringfläche unabhängig von ihrer Abnutzung am gleichen Ort belassen wird, und bei dem die Ringfläche mittels wenigstens eines ebenfalls axial zustellbaren Abrichtwerkzeugs innerhalb eines vorgewählten AbrichtIntervalls je einmal abgerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrichtwerkzeug (18) jeweils dann zugestellt wird, wenn innerhalb des Abrichtintervalls ein vorgewählter Gesamtbetrag der Schleifscheibennachstellung unterschritten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrichtwerkzeug (18) um so stärker zugestellt wird, je geringer der Gesamtbetrag der im Abrichtintervall erfolgten Schleifscheibennachstellung ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Position der Ringfläche der Schleifscheibe taktweise kontrolliert und die Schleifscheibe schrittweise nachgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrichtwerkzeug (18) jeweils dann zugestellt wird, wenn innerhalb des Abrichtintervalls eine vorgewählte Anzahl von Nachstellungen der Schleifscheibe (2) unterschritten wird.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewählte Anzahl von Nachstellungen 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 3, beträgt.
5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (25), deren Eingang mit einer Kontrolleinheit (24) zum Kontrollieren der Position der Schleifscheibe (2), und deren Ausgang mit einem Zustellantrieb (2,7) für das Abrichtwerkzeug (18) verbunden ist und welche Steuereinrichtung (25) einen Zähler (36) aufweist, dessen Stand sich bei jeder Nachstellung der Schleifscheibe (2) um eine Einheit ändert, und die Steuereinrichtung (25) ferner einen Komperator (37) aufweist, der bei Erreichen eines vorgewählten Zählerstandes ein Aktivierungssignal für den Zustellantrieb (27) abgibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (25) eine Anzeigeeinrichtung (25a) für die Anzahl Nachstellungen der Schleifscheibe (2) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Komperator (37) zur Abgabe einer Signalfolge eingerichtet ist, deren Dauer und/oder Signalanzahl umso größer ist je geringer der Gesamtbetrag der im Abrichtintervall erfolgten Nachstellungen ist.

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