DE3044818A1

DE3044818A1 - Einstechschleifmaschine

Info

Publication number: DE3044818A1
Application number: DE19803044818
Authority: DE
Inventors: Horst 3500 Kassel Seitz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1980-11-25
Filing date: 1980-11-25
Publication date: 1982-06-24

Description

Einstechschleifmaschine
Die @rfindung bezieht sich auf eine Einstechschleifmaschine der im Oberbegriff ds Patentanspruchs 1 genannten Art.
Finstechschleifmaschinen werden insbesondere zur Feinbearbeitung rotationssymmetrischer Werkstücke, insbesondere von Wellen mit Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers eingesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstechschleifmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die es einerseits gestattet, mit einer möglichst großen Schleifscheiben-Umfangsgeschwindigkeit zu arbeiten und andererseits eine hochgenaue Fertigung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
rfinduncjswesentliche und writere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Frfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im einzelnen erläutert.
In der Zeichnung zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Fig. 1 die Hauptansicht, Fig 2 eine Seitenansicht und Fig. 3 die Draufsicht einer Einstechschleifmaschine gemäß der Erfindung.
Die Einstechschleifmaschine besteht im wesentlichen eus eirlem iiblichtn, nicht weiter bezifferten Maschinentisch, einer Baueinheit zur Aufnahme und Lagerung der Schleifscheibe, einer Baueinheit zur Aufnahme und Lagerung des Werkstückes während seiner Bearbeitung und eine Baueinheit zum Zuführen des Werkstückes.
Die Schleifscheibe 4, im Ausführungsbeispiel eine Profilschleifscheibc, ist an einem portalartigen Ständer 2, der mit zwei Portalsäulen 3 auf dem Maschinentisch gelagert ist, raumfest in der Schleifmaschine 1 gelagert, und zwar derart, daß sie im Arbeitsbereich über dem zu bearbeitenden Werkstück angeordnet ist. Wegen ihrer raumfesten Lagerung kann die Schleifscheibe vergleichsweise groß ausgebildet und mit hoher Umfangsgeschwindigkeit, von z.B. 100 m/s, betrieben werden. Der Antrieb der Schleifscheibe 4 erfolgt im Ausführungsbeispiel über einen Treibriemen 11 o.ä. mittels rinder Antrieb:-maschine 10.
Das Werkstück 9, im Ausführungsbeispiel eine Welle mit mehreren nebeneinander angeordneten Wellenabschnitten unterschiedlichen Durchmessers, wird der Schleifmaschine 1 mit Hilfe einer unterhalb der Schleifscheibe 4 horizontal verlaufenden Transporteinrichtung 5, z.B. einem Bandförderer, einem Kettenförderer oder einem Palettenförderer zugeführt, und zwar in einer -in bezug auf die Achse 4.1 der Schleifscheibe 4- zumindest annähernd lagerichtigen Ausrichtung. Zum eigentlichen Schleifvorgang wird das Werkstück 9 von unten her in zumindest annähernd vertikaler Richtung gegen die Schleifscheibe 4 geführt, wobei je nach Art und Größe des Werkstückes ggf. auch gleichzeitig zwei Werkstücke mit der Schleifscheibe in Eingriff gebracht werden können, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist.
Die Transporteinrichtung 5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel direkt durch die Einstechschleifmaschine 1 hindurchgeführt, wie dies aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist. Sie verläuft zwischen den beiden Portalsäulen 3. Eine solche Anordnung ermöglicht eine funktionell besonders günstige Ausbildung der Aufnahme- und Zuführeinrichtung und macht diese Einstechschleifmaschine besonders geeignet für den Einsatz in Transferstraßen, weil das Werkstück nicht mehr mittels besonderer Umsetzvorrichtungen vom neben der Maschine verlauSellden Band abgonommen und später wieder dort abgelegt werden muß.
Im Ausführungsbeispiel ist unterhalb der Schleifscheibe 4 eine Schlitteneinheit 6 angeordnet, welche eine Werkstückaufnahme 7 trägt und vertikal verschiebbar gelagert ist. Die Werkstückaufnahme besteht aus zwei je auf einer Seite der Transporteinrichtung angeordneten Teile, die im Ausführungsbeispiel je eine nicht weiter bezifferte Aufnahmespitze aufweisen, welche jeweils mittels besonderer Zustellmaschinen 12 auf die Transporteinrichtung zu oder von dieser fort verschoben werden können. Die Werkstückaufnahmen sind im Ruhezustand in ihrer Höhe so ausgerichtet, daß die beiden Spitzen gerade in Höhe der Achse des zu bearbeitenden Werkstückes 9, hier der Welle, liegen.
Zum Beschicken der Maschine wird das zu bearbeitende Werkstück über die iirporteinricittJrog 5 so positioniert unter die Schleifscheibe 4 gebracht, daß es in llöhe der zu diesem Zeitpunkt von der Transporteinrichtung fortgezogenen Spitzen der Werkstückaufnahme 7 zu liegen kommt. Durch Vorfahren der Werkstückaufnahme 7 mittels der Zustellmaschine 12 wird das Werkstück 9 somit durch die beiden Spitzen der Werkstückaufnahme 7 zentriert aufgenommen.
Wenn zwei Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden sollen, sind im entsprechenden Abstand nebeneinander zwei derartige Werkstückaufnahmen vorgesehen und es werden gleichzeitig zwei Werkstücke entsprechend positioniert. Zum Bearbeiten der Werkstücke wird die Schlitteneinheit 6 von unten vertikal nach oben gegen die Schleifscheibe verfahren, wobei das bzw. die Werkstücke 9 von der Transporteinrichtung 5 abgehoben werden. Es versteht sich, daß anstelle der dargestellten Spitzenaufnahmen ggf. auch andere Einspannvorrichzungen vorgesehen sein können.
Mit Vorteil wird der jeweilige Bearbeitungsgrad des Werkstückes 9 mittels ir nicht dargestellten Werkstückmeßeinrichtung kontinuierlich erfaßt und einer ebenfalls nicht weiter darrji;t ei) teio Vorschubregeleinrichtung der Schlitteneinheit 6 zugeführt, so daß der vertikale Vorschub der 8chlitteneinheit bis zum vorgewählten Fertigmaß inkremental gesteuert werden kann.
Vorzugsweise kann hierzu eine CNC-Steuerung für die Zustellung der Schlitterleinheit eingesetzt werden. Die Abnutzung der Schleifscheibe hat bei dieser Art der Uerschub-Steuerung der Schlitteneinheit 6 auf die Maßhaltigkeit des Werkstückes 9 keinen Einfluß. In vorteilhafter Weise können hierbei in der Werkstückaufnahme besondere Druckmeßelemente, z.B. Dehnstreifen, Piezoquarze oder andere Druckaufnehmer angeordnet werden, mit denen die wirksamen Schleifkröfte erfaßt und der Vorschub-Stcuereirichtug der Schlitteneinheit 6 zwecks Einstellung optimaler Vorschubpararnetcr zugeführt werden können.
Gewisse Konizitäten des Werkstückes $können durch eine höhenmäßige Veränderung der Werkstückaufnahme 7 auf der einen Seite des Werkstückes kompensiert werden.
Denkbar ist eine Kompensation durch Verwendung z.B. einer Keilverstellung, einer thermischen Beeinflussung oder durch Verwendung von Piezoguarzen.
Die Schleifscheibe, insbesondere eine Profilschleifscheibe, ist während des Betriebes einem ständigen Verschleiß unterworfen. Es ist daher üblich, eine solche Schleifscheibe kontinuierlich mit einer Abziehvorrichtung, z.B.
einem Abziehdiamanten, einer Diamantscheibe oder eine Diamantrolle nachzuarbeiten, um die Maßhaltigkeit der Schleifscheibe zu gewährleisten. Zu diesem Zweck befindet sich die Abziehvorrichtung üblicherweise während des Schleifbetriebes ständig im Eingriff mit der Schleifscheibe. Die Zustellung der Abziehvorrichtung 8 -im Ausführungsbeispiel eine der Profil form der Schleifscheibe angepaßte Diamantrolle- kann dabei in vorteilhaftcr Weise CNC-gcsteuert erfolgen.
Da die Abziehvorrichtung 8 mit dem Grad der Abnutzung der Schleifscheibe 4 räumlich verlagert wird, ist es in vorteilhafter Weise möglich, die räumliche Verlagerung der Abziehvorrichtung 8 als Maß für die Verkleinerung des Durchmessers der Schleifscheibe 4 zu erfassen und der im einzelnen nicht weiter dargestellten Regeleinrichtung für die Drehzahl der Schleifscheibe zuzuführen. Mit Hilfe dieses Meßwertes ist es dann in einfacher Weise möglich, trotz der infolge des Verschleißes auftretenden Durchmesserverkleinerung der Schleifscheibe die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe konstant zu halten.
Die Abziehvorrichtung 8 ist über der Schleifscheibe 4 angeordnet. Sie ist in einer schwenkbaren Konsole 81 gelagert, welche z.B. um eine vertikale Achse 82 von der Schleifscheibe 4 weggeschwenkt werden kann, um diese für einen Schleifscheibenwechsel besser zugänglich zu machen

Claims

Patentansprüche Einstechschleifmaschine zum Schleifen von rotationssymmetrischen Werkstücken, insbesondere von Wellen mit Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (4) raumfest in der Schleifmaschine (1) gelagert ist und daß das Werkstück (9) der Schleifscheibe von unten her in zumindest annähernd vertikaler Richtung zuführbar ist.
2. Ginstechschleifmaschine nach Auspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i n c h n e t, dal das Werkstück (9) der Schleifmaschine (1) mittels einer unterhalb der Schleifscheibe (4) horizontal verlaufenden Transporteinri chlung (Bandforderer, Kettenförderer, Palettenförderer etc. 5)in einer -in bezug auf die Achse (4.1) der Schleifscheibe (4)- zumindest annähernd lagerichtigen Ausrichtung zuführbar ist.
3. Einstechschleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (4) an einem portalartigen Ständer (2) gelagert ist und daß die Transporteinrichtung (5) zwischen den Portalsiulen (3) verlaufend direkt durch die Maschine (1) hindurchgeführt ist.
4. Finstechschleifmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Schleifscheibe (4) eine Schlitteneinheit (6) anegtordnet ist, welche eine Werkstückaufnahme (7) enthält und -das Werkstück (9) aufnehmend und von der Transporteinrichtung (5) abhebend- von unten vertikal gegen die Schleifscheibe (4) verschiebbar ist.
5. Einstechschleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Vorschub der Schlitteneinheit (6) unter fortlaufender lrfassung des Be'.orbt itungsmaßes des Werkstückes (9) mittels einer Werktückmeßeinrichtung bis zum vorgewählten Fertigungsmaß inkremental steuerbar ist.
6. Einstechschleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Vorschub CNC-gesteuert ist.
7. Linstechsehleifmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Werkstückaufnahme (7) Druckmeßelemente angeordnet sind, über die die wirksamen Schleifkräfte erfaßt und der Steuereinrichtung für den vertikalen Vorschub der Schlitteneinheit (6) zwecks Einstellung optimaler Vorschubparameter zugeführt sind.
instechschleifmaschine nach Anspruch einem der Ansprüche 4 bis 7, d a d u r c h g e k e n nzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (7) zumindest auf einer Seite des Werkstückes (9) in der Höhe verstellbar ist.
9. Einstechsehleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Schleifscheibenkontur ständig nacharbeitende Abziehvorrichtung (8), insbesondere eine Abziehscheibe oder Abziehrolle, vorgesehen ist.
10. Einstechschleifmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellung der Abziehvorrichtung (8) CNC-gesteuert erfolgt.
11. Pinstechschleifmaschine nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Schleifscheibe (4) auf Cirlc konstante Umfangsgeschwindigkeit geregelt ist und daß der Ceschwindigkeitsregeleinrichtung die mit der Abnutzung der Schleifscheibe (4) einhergehende räumliche Verlagerung der Abziehvorrichtung (8) als Maß für die Durchmesserverkleinerung der Schleifscheibe (4) zugeführt ist.
12. Einstechschleifmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abziehvorrichtung (8) durch Verschwenken oder Verschieben von der Schleifscheibe (4) abhebbar ist.
13. Finstechschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis kennzeichnet, daß der Schleifscheibe (4) gleichzeitig zwei Werkstücke (9) zuführbar sind.