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Vorrichtung zur Voreinstellung von Werkzeugschleif-
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maschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Voreinstellung
von Werkzeugschleifmaschinen auf die Schneidengeometr e von Werkzeugen für die spanabhebende
Bearbeitung, insbesondere von zylindrischen Fräswerkzeugen.
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Durch das Werkzeugschleifen soll einem nicht mehr einwandfrei schneidenden
Werkzeug wieder die für den äeweils vorgesehenen Verwendungszweck optimale Form
gegeben werden. Da die Leistung und der wirtschaftliche Einsatz der Werkzeuge in
hohem Maße von einer geometrisch genau definierten Ausbildung der Schneiden abhängt,
übt der Werkzeugschleifer eine verantwortungsvolle Tätigkeit aus. Es hängt insbesondere
von seiner Geschicklichkeit und seiner Erfahrung ab, wie genau das nachzuschärfende
Werkzeug und die Schieifscheibe der Werkzeugschleifmaschine relativ zueinander ausgerichtet
werden, d, h. wie häufig die gewählte Maschinenvoreinstellung nach einer Uberprüfung
der damit erzielten Schneidengeometrie korrigiert werden muß, bis die an die Schneidengeometrie
gestellten Genauigkeitsansprüche befriedigt sind. Die Maschinenvoreinstellung und
die Korrektur dieser Einstellung erfordert jedoch auch bei einem geübten Werkzeugschleifer
einen beträchtlichen Zeitaufwand.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur
Voreinstellung von Werkzeugschleifmaschinen zu schaffen, mit welcher ein nachzuschärfendes
Werkzeug und die Schleifscheibe der Werkzeugschleifmaschine so genau zueinander
ausgerichtet werden können,
daß ohne Korrektur der Voreinstellung
ein reproduzierbares Nachschärfen der Schneiden mit definierter Schneidengeometrie
ermöglicht wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer Vorrichtung der eingangs
genannten Art durch eine auf dem Werkstückträger der Werkzeugschleifmaschine zentrisch
spannbare Aufnal-leeinrichtung, eine radial und parallel zur Längsachse der Aufnahmeeinrichtung
ausgerichtete Einstellfläche, einen aus der Einstellfläche hervorstehenden und im
Abstand zur Außenkante der Einstellfläche angeordneten Anschlag und durch ein im
Abstand zur Längsache der Aufnahmeeinrichtung angeordnetes Längenmeßgerät, dessen
Taststift senkrecht auf eine Radiuslinie der Aufnahmeeinrichtung gerichtet ist,
wobei die Spitze des Taststiftes auf die Höhe der Radiuslinie einstellbar ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf den Werkstückträger einer
Werkzeugschleifmaschine gespannt werden und ermöglicht eine rasche, genaue und reproduzierbare
Maschinenvoreinstellung, durch welche die nachfolgende Schleifoperation zu einer
reproduzierbaren und definierten Schneidengeometrie führt. Da die Vorrichtung selbst
nicht von den werkzeugspezifischen Daten abhängig ist, ist ihr Einsatz nicht an
eine bestimmte Type der nachzuschärfenden Werkzeuge gebunden. Ein weiterer Vorteil
der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß durch die präzise Maschinenvoreinstellung
die zum Nachschärfen der Schneiden abzutragende Materialmenge minimiert und somit
die Standzeiten der Werkzeuge wesentlich verbessert werden können.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Aufnahmeeinrichtung eine Aufnahmebohrung eines scheibenförmigen Körpers,
wobei die Einstellfläche durch eine Aussparung des scheibenförmi-
gen
Körpers gebildet ist. Hierbei wird die Handhabbarkeit der Vorrichtung insbesondere
dadurch verbessert, daß der scheibenförmige Körper mit seiner Aufnahmebohrung rasch
und sicher auf den für die Aufnahme von Werkzeugen vorgesehenen Aufnahmedorn des
Werkzeugstückträgers gespannt werden kann.
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Vorteilhaft ist der Anschlag ein metallischer Zylinderstift, so daß
ein durch Berührungen mit der Schleifscheibe bedingter Verschleiß in engen Grenzen
gehalten werden kann. Ist der Zylinderstift lösbar befestigt, so kann er auch leicht
ausgewechselt werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung verläuft die Radiuslinie bezüglich der Längsache der Aufnahme einrichtung
diametral zur Einstellfläche. Hierdurch ergibt sich eine um einen Winkel von 1800
versetzte Anordnung von SinstellRläche und Spitze des Taststiftes mit einer weiteren
Verbesserung der Handhabung der Vorrichtung.
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Ist das Längenmeßgerät eine Meßuhr, so werden bei guter Ablesbarkeit
die für die Maschinenvoreinstellung gestellten Genauigkeitsanforderungen erfüllt.
Die Meßuhr kann senkrecht zur Radiuslinie verschiebbar angeordnet und mittels einer
Klemmschraube gehalten sein. Hierdurch kann die Meßuhr gegebenenfalls ausgewechselt
werden und beim Einbau in die Vorrichtung leicht eingestellt werden.
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Ist die Meßuhr in dem scheibenförmigen Körper gehalten, so wird der
AuSbau der Vorrichtung weiter vereinfacht.
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Der scheibenförmige Körper besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff.
Damit wird einerseits die Herstellung der Vorrichtung vereinfacht und andererseits
ein geringes Gewicht der Vorrichtung erzielt. Ist der Kunststoff glasartig durchsichtig,
so ergibt sich bei der Handhabung
der Vorrichtung ein größerer Siontbereich.
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Anhand der Zeichnung sind AuSbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels
nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Voreinstellung
von Werkzeugschleifmaschinen in der Draufsicht, Fig. 2 eine Seitenansicht der in
Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, jedoch mit ausgebauter Meßuhr, Fig. 3 und Fig.
4 verschiedene Stadien bei der Voreinstellung einer Werkzeugschleifmaschine unter
Verwendung der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung.
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Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung umfaßt einen scheibenförmigen
Körper 1, welcher mit einer kreiszylindrischen AufnshmebohruIg2 2 versehen ist und
aus einem glasartig durchsichtigem Kunststoff besteht.
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Durch eine erste Aussparung der ursprünglich kreiszylindrischen Außenkontur
des scheibenförmigen Körpers 1 ist eine plane Einstellfläche E gebildet, welche
radial und parallel zu der Längsachse L der Äufnahmebohrung 2 ausgerichtet ist.
In die Einstellfläche E ist ein metallischer Zylinderstift eingesetzt, welcher einen
mit A bezeichneten Anschlag bildet. Der Abstand zwischen der Außenkante E der Einstellfläche
E und dem Anschlag A stellt das Maß für eine theoretische Spankammertiefe Sp dar,
deren Bedeutung an apäterer Stelle näher erläutert werden soll. Durch zwei weitere
Aussparungen des scheibenförmigen Körpers 1 ist ein Arm 3 gebildet, welcher in einer
Bohrung 4 eine Meßuhr U aufnimmt.
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Senkrecht zu der Bohrung 4 ist in den scheibenförmigen Körper 1 eine
Gewindebohrung 5 eingebaracht, in welche eine Klemmschraube 6 eingesetzt ist. Diese
Klemmschrau-
be 6 dient zum Feststellen der längs der Bohrung 4
verschiebbaren Meßuhr U. Der Taststift T der Meßuhr U ist senkrecht auf eine Radiuslinie
R der Aufnahmebohrung 2 gerichtet, wobei die Spitze des Taststiftes T auf die Höhe
dieser Radiuslinie R eingestellt ist. Die Höheneinstellung des Taststiftes T entspricht
auch der Höhe der Einstellfläche E, da die Radiuslinie R bezüglich der Aufnahmebohrung
2 diametral zu der Einstellfläche E verläuft. Zwischen der Radiuslinie R und dem
Arm 3 ist ein geringer Abstand vorgesehen, welcher beispielsweise 2 mm beträgt und
die für Messungen erforderliche Beweglichkeit des Taststiftes T der Meßuhr U gewährleistet.
Der Außendurchmesser Da des scheibenförmigen Körpers 1 definiert die Lage der Außenkante
K der Einstellfläche E und beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 100
mm, während die theoretische Spankainmertiefe Sp beispielsweise 5 mm beträgt.
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Im folgenden wird unter Hinweis auf die Fig. 3 und 4 beschrieben,
wie eine Werkzeugschleifmaschine zum Nachschärfen eines zylindrischen Fräswerkzeugs
mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Vorrichtung eingestellt werden kann. Die
Maschinenvoreinstellung für den Spanwinkelschliff umfaßt folgende Schritte: a) Aufnahme
der Vorrichtung auf dem Werkstückträger der Werkzeugschleifmaschine. Hierzu wird
die Vorrichtung mit ihrer Aufnahmebohrung 2 (Fig. 1) auf einen Spanndorn aufgeschoben
und beispielsweise durch radiale Aufweitung des Spanndornes festgehalten.
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b) Ausrichten der Einstellfläche E parallel zum Schleifmaschinentisch
MT (Fig. 3, Fig. 4). Dieses Ausrichten kann beispielsweise mit Hilfe eines auf Spitzenhöhe
des Werkstückträgers eingestellten Endmaßes und einer Meßuhr vorgenommen werden.
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c) Entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Einstellschritt wird
nun die Einstellfläche E im Uhrzeigersinn um einen Winkel von 90° und zusätzlich
um den Kegelmantelscheibenwinkel @ der Kegelschleifscheibe S der werkzeugschleifmaschine
gedreht. Dieses Drehen kann manuell oder numerisch gesteuert über den Werkstückträger
der Werkzeugschleifmaschine vorgenommen werden.
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d) Über die Längsachse des Werkstückträgers wird der höchste Punkt
der Kegelschleifscheibe S angefahren, wobei die Anzeige des höchsten Punktes durch
die Meßuhr U erfolgt.
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e) Die mit dem einstellschritt c) erzielte Postion wird nun bezüglich
der Längsachse des Werkstückträgers als Nullpunkt gesetzt. Somit kann diese Position,
welche einer tneoretischen Nullinie N (Fig. 3) der Kegelschleifscheibe S entspricht,
jederzeit wieder angefahren werden.
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f) Die Vorrichtung wird aus der Nullpunktposition gefahren und um
einen Winkel von 180° gedreht. Um dieses Drehen zu ermöglichen, wird die Kegelschleifscheibe
S vorher auf der Nullinie N nach außen gefahren.
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g) Die Vorrichtung wird wieder in Nullpunktposition gefahren.
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h) Die Kegelschleifscheibe S wird auf der Nuflinie N entlang der Einstellfläche
E verfahren, bis sie mit dem Anschlag A Kontakt hat. Mit diesem in Fig. 4 dargestellten
Einstellschritt wird eine theoretische Spankammertiefe Sp angegeben, d. h. bei einem
Fraswerkzeug mit einem Außendurchmesser D würde in dieser Position eine Spankammertiefe
Sp erzielt werden.
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i) Die theoretische Spankammertiefe Sp wird unter Beräcksichtigung
der tatsächlichen Abmessungen des nachzuæchärfenden Werkzeuges durch Verfahren entlang
der Nullinie N auf Sollspankammertiefe korrigiert. Falls der Anschlag A hierbei
im Wege ist, wird die Vorrichtung vorher ausgebaut.
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j) Ausbau der Vorrichtung, falls dies nicht schon bereits beim Einstellschritt
i) erfolgt ist.
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k) Auf der DTzllinie N wird eine Position angefahren, welche dem Außendurchmesser
des nachzaschärfenden Fräswerkzeugs entspricht.
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1) Beim Nachschleifen von spiralverzahnten Fräswerkzeugen erfolgt
eine auf die Spiralsteigung abgestimmte Weitereinstellung der Werkzeugschleifmaschine.
Bei geradverzahnten Fräswerkzeugen mit einem Spanwinkel von 0° ist eine derartige
Weiterumstellung jedoch nicht erforderlich.
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m) Nach dem Spannen des Fräswerkzeugs wird dieses radial an die Kegelschleifscheibe
S gedreht, bis Kontakt erfolgt, worauf die Schleifoperation durchgeführt wird.
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Zum Schleifen der weiteren Zähne wird das Fräswerkzeug um die entsprechende
Teilung weitergedreht.
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Durch die vorstehend beschriebenen Einstellschritte werden geometrisch
definierte Spanwinkel geschliffen. Zum Schleifen geometrisch definierter Freiwinkel
erfolgt die Einstellung durch Drehen des Fräswerkzeugs um seinen Stirnspanwinkelbetrag
in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung. Ist diese Einstellposition
erreicht, so kann eine Freiflächenschleifscheibe aufgesetzt und das Schleifen der
Freiwinkel durchgeführt werden.
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Die beschriebene Vorrichtung ist insbesondere für die Maschinenvoreinstellung
für das Nachschärfen zylindrischer Fräswerkzeuge geeignet. Sie kann jedoch auch
für das Nachschärfen von anderen Werkzeugen, z. B. von Drehmeißeln, eingesetzt werden.
Hierzu müssen die Drehmeißel lediglich radial in eine entsprechende, auf dem Werkstückträger
zentrisch spannbare Werkstückaufnahme eingesetzt werden.
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4 Figuren 10 Patentansprüche
Zusammenfassung Vorrichtung
zur Versinstellung von Werkzeugschleifmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zur Voreinstellung von Werkzeugschleifmaschinen auf die Schneivon Werk
für von für die spanabbebende Bearbeitung. Mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung
sollen ein nachzuschärfendes Werkzeug und die Schleifscheibe (S) der Werkzeugschleifmaschine
so genau zueinander ausgerichtet werden können, daß ohne Korrektur der Vereinstellung
ein reproduzierbares Nachschärfen mit definierter Schneidengeometrie ermöglicht
wird. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine auf dem Werkstückträger der Werkzeugschleifmaschine
zentrisch spannbare Aufnahmeeinrichtung, eine radial und parallel zur Längsachse
(L) der Aufnahmeeinrichtung ausgerichtete Einstellfläche (E), einen aus der Einstellfläche
(E) hervorstehenden und im Abstand (Sp) zur Außenkante (K) der Einstellfläche (E)
angeordneten Anschlag (A) und durch ein im Abstand zur Längsachse (L) der Aufnahmeeinrichtung
angeordnetes Längenmeßgerät, dessen Taststift (T) senkrecht auf eine Radiuslinie
(R) der Aufnahme einrichtung gerichtet ist, wobei die Spitze des Taststiftes (T)
auf die Höhe der Radiuslinie (R) einstellbar ist.
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FIG 1
L e e r s e i t e