DE2818840C2 - Zustelleinrichtung für die Schleifbearbeitung von planen oder sphärischen Flächen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zustelleinrichtung für die Schleifbearbeitung von plann oder sphärischen !Flächen mit einem Spindelträger, der mittels einer am Maschinenständer gelagerten, antrc'bbaren Gewindespindel in axialer Zustellrichtung bewegbar ist, mit einem mit einer Topf- oder Segmentschleifscheibe versehenen Schleifkopf, der gegen die Kraft von jFederelementen axial gegenüber dem Spindelträger "verschiebbar ist und mit einem am Spindelträger "befestigten Signalgeber, der abhängig von der axialen Verschiebung zwischen Schleifkopf und Spindelträger den Zustellantrieb steuert ■ - Ein derartiger Zustellantrieb ist bereits bekannt (US-PS 33 53 305). Der Signalgeber erzeugt bei diesem Zustellantrieb Signale, die der relativen Verschiebung zwischen dem Schleifkopf und dem Spindelträger proportional sind. Die Ausgangssignale des Signalgebers werden als Istwerte für die jeweiligen Stellungen des Schleifkopfs in einem Regelkreis mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Aus dem Vergleich wird ein Regelabweichungssignal erhalten, das dem Antrieb der am Maschinenständer gelagerten Gewindespindel im Sinne einer Reduzierung der Regelabweichung beeinflußt Durch die Regelung der axialen Verschiebung des Schleifkopfs soll zwischen Schleifwerkzeug und Werkstück ein gleichmäßiger Druck während des Bearbeitungsvorgangs aufrecht erhalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zustelleinrichtung der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzuen !wickeln, daß bei einer Zustellung des Schleifwerkzeugs im Eilgang möglichst schneSl unter Vermeidung unerwünscht großer Beanspruchungen des Schleifwerkzeugs auf die für die Bearbeitung des Werkstücks vorgesehene Geschwindigkeit übergegangen werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß am Spindelgehäuse des Spindelträgers kraftschlüssig den Schleifkopf beaufschlagbare Spanneinheiten zur axialen Festlegung angeordnet sind und daß der Zustellantrieb mittels einer Kupplung von kontinuierlicher etif schrittweise Zustellung umschaltbar ist Die Schleifscheibe wird bei dieser Vorrichtung mit der Eilgangsgeschwindigkeit auf das Werkstück aufgesetzt Der Schleifdruck beim Auftreffen der Schleifscheibe auf das Werkstück bestimmt sich aus der Massenfägheit des Schleifkopfs. Ober die zunehmende Vorspannung der Feder baut sich ein Schleifdruck allmählich auf. Bei einem vorher festlegbaren Wert des Schleifdrucks wird eine starre Verbindung zwischen dem Schleifkopf und dem Spindelträger hergestellt, während gleichzeitig der Zustellantrieb vom Eilgang auf eine schrittweise Zustellung umgestellt wird. Ein gesonderter Schleichgang ist bei dieser Vorrichtung nicht erforderlich. Darüber hinaus hat die Vorrichtung einen einfachen Aufbau, wobei keine Einrichtungen für die Kompensation des Schleifscheibenverschleißes mehr erforderlich sind Vorteilhafte Ausgestaltungen der oben beschriebenen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.

Ein Schleifspindelträger mit einem axial gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren Schleifkopf, der am Schleifspindelträger arretiert werden kann, ist bereits bekannt Der Schleifkopf ist bei dieser bekannten Vorrichtung an einer axial verschiebbaren Welle befestigt, deren dem Schleifwerkzeug abgewandtes Ende in einem Axiallager befestigt ist, das in einem Zylinder gegen die K/aft der Feder verschiebbar ist Der Zylinder enthält an seinem unteren Ende einen Absatz, der den Verschiebeweg des Axiallagers begrenzt. Mittels einer zusätzlichen Gewindespindel kann das Axiallager gegen diesen Absatz angedrückt und festgespannt werden. Dabei wird die Welle nebst Schleifkopf in der am weitesten ausgefahrenen Stellung arretiert (DE-PS 2 99 207). Die Arretierung des Schleifkopfs am Schleifspindeltrage! wird angewendet wenn Profile geschliffen werden sollen.

Bekannt ist auch eine Einrichtung zur Steuerung der Zustellgeschwindigkeit einer Schleifspindel in Abhängigkeit von der Berührung zwischen dem Schleifwerkzeug und dem Werkstück. Bei dem Schleifwerkzeug handelt es sich um eine mit ihrer zylindrischen Umfangsfläche am Werkstück angreifenden Schleifscheibe, die an einer senkrecht zu ihrer Längsachse zustellbaren Schleifspindel befestigt ist Bei der Berührung zwischen Schleifscheibe und Werkstück tritt in der Schleifspindel ein Biegemoment auf, das die Schleifspindel um ein gewisses Stück auslenkt Ein pneumatisch arbeitender Sensor stellt die Auslenkung fest und erzeugt ein Signal zur Umschaltung des Zustellantriebs von der Eilgangsgeschwindigkeit auf die vorgesehene Bearbeitungsgeschwindigkeit (AT-PS 2 48 275). Bei dieser Einrichtung ist ein relativ großer Aufwand für die pneumatische Erzeugung, Verstärkung und Weiterleitung des die Umsteuerung auslösenden Signals notwendig.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Aüsführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zustelleinrichtung für die Schleifbearbeitung von planen oder sphärischen Flächen,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die in F i g. 1

dargestellte Einrichtung längs der Schnittlinie 2'-2\

F i g. 3 einen Querschnitt durch die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung längs der Schnittlinie 3'· 3'.

An einem Maschinenständer 10 ist mit Hilfe von Führungen 14 ein Spindelträger verschiebbar angeordnet. der ein Spindelgehäuse 12 aufweist. Im Spindelgehäuse 12 befindet sich eine Schleifspindel 16, die mit einer Verlängerung 18 fest verbunden ist Am unteren Ende befindet sich eine Schleifscheibenaufnahme oder ein Werkzeughalter 20. der mit einem topfförmigen m Körper 24 verschraubt ist der innen eine Büchse 26 für eine Axialführung 28 trägt. Der Körper 24 mitsamt Werkzeughalter 20 und dem als Schleifscheibe 2? ausgebildeten Werkzeug ist also axial gegen die Schleifspindel 16 nach oben gegen die K-aft von Federn ι "> 30 verschiebbar. Die Drehmitnahme des K cers 24 durch die Schleifspindel 16 bzw. durc^ die Verengerung 18 erfolgt durch einen Mitnehmer 32. A-_ d^ö—, Körper 24 ist ein Ring 34 gelagert, weichti Fühn..- „ssäulen 36 (in Fig. 1 um 90° versetzt eingez ' "!.et) trägt, die in

Öffnungen 38 des Spindeigeh^u^i,, i2 geführt sind. Ein ^Signalgeber 76, ein Endschake i-Jer ein berührungslo- ; gser Sensor, ist am Spindelgehäuse 12 befestigt und r überwacht die Stellung der Führungssäulen 36 gegent£über dem Spindelgehäuse 12. Der topfförmige Körper 2f ~24, der Werkzeughalter 20, die Schleifscheibe 22, die ^Büchse 26, der Ring 34 und die Führungssäulen 36 bilden ~den axial gegenüber dem Spindelträger verschiebbaren ^Schleifkopf.

~ Senkrecht zu den Öffnungen 38 sind druckmittelbe- 30: viaufschlagbare Spanneinheiten 40 angebracht, deren ^Kolben mit vorzugsweise abgeflachten Teilen der : —Führungssäulen 36 in Kontakt kommen. Eine am "-]^M^asc'^lmenständer 10 drehbar angeordnete Riemenscheibe 42 wird über Riemen 44 von einem nicht S5_ ^dargestellten Motor angetrieben und überträgt die ~~ -Drehbewegung über eine Keilwelle 46 auf die !Schleifspindel 16.

Die Zustellbewegung im Eilgang geschieht durch einen Getriebemotor 4S, der über eine Hülse 50 eine Gewindespindel 52 antreibt, die in einer mit dem Spindelgehäuse 12 verbundenen Mutter 54 gelagert ist. Auf der Hülse 50 ist drehbar ein Zahnrad 56 gelagert, welches mit einem Zahnrad 58 kämmt, das seinerseits mit einem Schaltrad 60 fest verbunden ist. Ferner ist auf der Hülse 50 ein Rotor 62 einer Magnetkupplung verschiebbar gelagert welcher zwischen den Polen 64 des Zahnrades 56 und einer felderzeugenden Spule 68 umläuft !n den Zähnen des Schaltrades 60 greift eine Klinke 70 ein, die durch einen mit Druckmedium beaufschlagbaren Kolben 72 oder durch einen Hubmagneten oder ähnliche Mitte! betätigt wird, während eine Klinke 74 eine Sicherung gegen ein Zurückdrehen des Schaltrades 60 darstellt

Die Zustellung der Schleifscheibe 22 läuft folgendermaßen ab:

Der Getriebemotor 48 dreht die Spindel 5Z so daß der Schleifkopf 20—26, 34, 36 im Eilgang gegen das Werkstück fährt. Nach Auftreffen der Schleifscheibe 22 baut sich der Schleifdruek infolge des Zusamme*' irük- ^kens der Federn 30 auf. Sobald die Federn 30 um einen ^vorbestimmten Betrag zusammengedrückt sind, gibt der ^Signalgeber 76 ein Signal an ein Steuer- ied, weiches die Spanneinheiten 40 mit einem Druckmeuum beaufschlagt und dadurch den Schleifkopf 20—26, 34, 36 -gegenüber dem Spindelgehäuse 12 in axialer Richtung !blockiert. Gleichzeitig wird der Getriebemotor 48 ^stülgesetz'. und die Magnetkupplung 62, 64, 68 betätigt so daß nunmehr die Zustellung über die Klinke 70, das Schaitrad 60 und über die Zahnräder 58 und 56 und die ^Magnetkupplung 62, 64, 68 und die Spindel 52 erfolgt "Die Betätigung der Klinke 70 kann in festgelegten Zeiiintervallen oder in Abhängigkeit von der aufgenommenen Leistung des Antriebsmotors für die Schleifspindel erfolgen. Es ist auch möglich, über eine Meßsteuerung die Zustellung einzustellen und einen Ausfederungsvorgang einzuleiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Zustelleinrichtung für die Schleifbearbeitung von planen oder sphärischen Flächen mit einem Spindelträger, der mittels einer am Maschinenstän- ·> der gelagerten, antreibbaren Gewindespindel in axialer Zustellrichtung bewegbar ist, mit einem mit einer Topf- oder Segmentschleifscheibe versehenen Schleifkopf, der gegen die Kraft von Federelementen axial gegenüber dem Spindelträger verschiebbar ist und mit einem am Spindelträger befestigten Signalgeber, der abhängig von der axialen Verschiebung zwischen Schleifkopf und Spindelträger den Zustellantrieb steuert, dadurch gekennzeichnet, daß am Spindelgehäuse (12) des r> Spindelträgers kraftschlüssig den Schleifkopf (22—26,34,36) beaufschlagbare Spanneinheiten (4G) zur axialen Festlegung angeordnet sind und daß der Zustellantrieb mittels einer Kupplung (62, 64, 68) von kontinuierlicher (48) auf schrittweise Zustellung (60,70,72,74) umschaltbar ist

2. Zustelleinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinheiten (40) hydraulische Spannelemente sind.

3. Zustelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustelfantrieb (60, 72, 74) für die schrittweise Zustellung aus einem Schaltrad (60) und einer hydraulisch oder pneumatisch betätigten Klinke (70) besteht

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