DE3239914A1 - Grinding machine for grinding the rake face of helical-fluted tools - Google Patents
Grinding machine for grinding the rake face of helical-fluted toolsInfo
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Abstract
Description
Schleifmaschine zum Schleifen der Spanfläche vonGrinding machine for grinding the rake face of
spiralgenuteten Werkzeugen Die Erfindung geht aus von einer Schleifmaschine zum Schleifen der Spanfläche von spiralgenuteten Werkzeu-#gen, insbesondere von,Zahnformabwälzfräsern, mit einem auf einem Maschinengestell längsverschieblich gelagerten Maschinentisch, der eine Lager- und Antriebseinrichtung für das zu schleifende Werkzeug trägt und mit einem auf dem Maschinengestell quer zu der Werkzeuglängsachse verschiebbar gelagerten Support, der eine drehangetriebene und mit dem Werkzeug in Eingriff bringbare Schleifscheibe zum Schleifen der Zahnbrust (Spanfläche) des Werkzeugs lagert, wobei dem auf dem Maschinentisch angeordneten Werkzeug beim Schleifen eine der Spiralnut entsprechend hin- und hergehende Drehbewegung sowie durch die Hin- und Herbewegung des Maschinentisches eine Längsbewegung relativ zu der auf den Spiralwinkel des Werkzeugs eingestellte und auf die Spanfläche des Werkzeugs zugestellten Schleifscheibe erteilt werden.spiral fluted tools The invention is based on a grinding machine for grinding the rake face of spiral fluted tools, especially of tooth form hobs, with a machine table that is longitudinally displaceable on a machine frame, which carries a storage and drive device for the tool to be ground and with one mounted on the machine frame such that it can be displaced transversely to the longitudinal axis of the tool Support, which is a rotationally driven grinding wheel that can be brought into engagement with the tool for grinding the tooth face (rake face) of the tool, with the on the Machine table arranged tool when grinding one of the spiral groove accordingly reciprocating rotary motion as well as by the reciprocating motion of the machine table a longitudinal movement relative to that adjusted to the helix angle of the tool and grinding wheel fed to the rake face of the tool.
Beim Schleifen der Spanfläche von spiralgenuteten Werkzeugen mittels kegelstumpfförmiger Schleifscheiben erhält aufgrund der Eingriffsverhältnisse zwischen der Zahnbrust und der Mantelfläche der Schleifscheibe die Spanfläche eine ballige bzw. konvexe Gestalt. Diese konvexe Gestalt kann normalerweise hingenommen werden und führt nicht zu einer Beschränkung der Funktionsfähigkeit des so geschliffenen .Werkzeugs. Bei spiralgenuteten Zahnformabwälzfräsern, bei denen die einzelnen Fräserzähne ein ganz spezielles Evolventenprofil aufweisen und ausgehend von der Zahnbrust hinterschliffen sind, führt die ballige Spanfläche zu einer unerwünschten Profilverschiebung und damit letztlich zu Zahnrädern mit Profilabweichungen die bei höheren Genauigkeitsklassen nicht mehr tolerabel sind.When grinding the rake face of spiral fluted tools using Frustoconical grinding wheels get due to the engagement relationships between the face of the tooth and the outer surface of the grinding wheel, the rake face is crowned or convex shape. This convex shape can usually be accepted and does not limit the functionality of the sanded one .Tool. With spiral fluted tooth form hobs, where the individual cutter teeth have a very special involute profile and relief-ground starting from the tooth face are, the crowned rake face leads to an undesirable profile shift and in order to ultimately to gears with profile deviations those with higher accuracy classes are no longer tolerable.
Um die Balligkeit der Spanfläche zu vermeiden, muß theoretisch die Schleifscheibe auf ihrer Arbeitsseite eine Profilkurve entsprechend einer Hyperbelfunktion aufweisen, die näherungsweise durch zwei Sinusabschnitte einen für den Zahnkopf und einen für den Zahnfuß beschrieben werden kann, wie dies beispielsweise in "Neue Profilberechnungsmethode von Scheibenwerkzeugen" von D.K. Margulis, erschienen in "Technische Informationen" B. Barth, Best.Nr. 76.171 beschrieben ist.In order to avoid the crowning of the rake face, theoretically the Grinding wheel has a profile curve on its working side corresponding to a hyperbolic function have, which are approximately one for the tooth head by two sinusoidal sections and one can be described for the tooth root, for example in "New Profile calculation method of disc tools "by D.K. Margulis, published in "Technical information" B. Barth, order no. 76.171 is described.
Für das Erzielen der Zahnformgenauigkeitsklasse AA ist es ausreichend, die berechneten Sinusabschnitte noch weiter zu einer einfachen Radiusfunktion zu vereinfachen.To achieve tooth form accuracy class AA, it is sufficient the calculated sine segments even further to a simple radius function simplify.
Es ist deshalb bekannt, in die Werkzeugschleifmaschine anstelle eines zu schleifenden Werkzeuges eine Profilabrichteinrichtung einzuspannen, die einen längsverschieblich geführten Abrichtdiamanten enthält. Zum Abrichten der Arbeitsfläche der Schleifscheibe'wird dabei die Abrichteinrichtung um ihre der Werkzeug längsachse entsprechenden Längsachse pendelnd hin-und hergedreht, wobei die Drehbewegung der Drehbewegung des zu schleifenden Werkzeugs beim Schleifvorgang entspricht. Während der Drehbewegung der Abrichteinrichtung wird gleichzeitig der Abrichtdiamant oszillierend längsverschoben, wobei sich seine Spitze auf einer Geraden entlangbewegt, die parallel zu der zu erzeugenden Spanfläche des zu schleifenden Werkzeugs verläuft.It is therefore known to use the tool grinder instead of one to be grinded tool to clamp a profile dressing device that has a Contains dressing diamonds that can be moved lengthways. For dressing the work surface Of the grinding wheel, the dressing device becomes about its longitudinal axis of the tool corresponding longitudinal axis oscillating back and forth, the rotational movement of the Rotary movement of the tool to be ground corresponds to during the grinding process. While the rotary movement of the dressing device causes the dressing diamond to oscillate at the same time longitudinally displaced, with its tip moving along a straight line that is parallel runs to the rake face to be generated of the tool to be ground.
Mit der bekannten Anordnung kann also eine Schleifscheibe nur profiliert werden, wenn kein zu schleifendes Werkzeug eingespannt ist. Damit ist es auch nicht möglich, die Schleifscheibe beim Teilen des Werkzeugs, d.h. beim Ubergang von einer Spanfläche zur nächsten erneut zu profilieren,um so eine maximale Genauigkeit zu erzielen.With the known arrangement, a grinding wheel can only be profiled if there is no one to be sanded Tool is clamped. In order to it is also not possible to use the grinding wheel when dividing the tool, i.e. when Profile transition from one rake face to the next, so as to achieve a maximum Achieve accuracy.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Äufgabe der Erfindung, eine Schleifmaschine zu schaffen, mit deren Hilfe Spanflächen von spiralgenuteten Werkzeugen mit höherer Genauigkeit geschliffen werden können.Based on this prior art, it is the task of the invention to create a grinding machine, with the help of which rake faces of spiral fluted Tools can be ground with higher accuracy.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Schleifmaschine durch die Merkmale des Hauptanspruches gekennzeichnet.The grinding machine according to the invention is used to achieve this object characterized by the features of the main claim.
Wenn die Schleifscheibenabrichteinrichtung in der Verlängerunq der Werkzeuglänqsachse angeordnet ist, ergibt sich der Vorteil, daß die betriebsmäßige Kupplung und der getriebliche Aufbau der Schleifscheibenabrichteinrichtung sehr einfach gestaltet werden kann und es insbesondere möglich ist, die Schleifscheibenabrichteinrichtung nachträglich anstelle eines vorhandenen Reitstocks zu montieren.If the grinding wheel dressing device is in the extension Tool longitudinal axis is arranged, there is the advantage that the operational Coupling and the geared structure of the grinding wheel dressing device very much can be designed simply and it is in particular possible to use the grinding wheel dressing device to be retrofitted instead of an existing tailstock.
Eine sehr einfache schlupf- und spielfreie Verbindung zwischen dem Werkzeug und der Schleifscheibenabrichteinrichtung ergibt sich, wenn die Schleifscheibenabrichteinrichtung eine mit dem zu schleifenden Werkzeug drehfest verbindbare Welle aufweist, die koaxial zu der Längsachse des Werkzeuges verläuft und wenigstens im Bereich der Einspannstelle des Werkzeugs gelagert ist.A very simple connection between the Tool and the grinding wheel dressing device results when the grinding wheel dressing device has a coaxial shaft which can be connected in a rotationally fixed manner to the tool to be ground runs to the longitudinal axis of the tool and at least in the area of the clamping point of the tool is stored.
Um zu verhindern, daß die Schleifscheibenabrichteinrichtung mit verschwenkt werden muß, wenn nicht die Schleifscheibe abgerichtet, sondern vielmehr das Werkzeug geschliffen wird, kann auf der Welle der Schleifscheibenabrichteinrichtung eine betriebsmäßig ein- und auskuppelbare Kupplung sitzen, die ausgangsseitig mit der Geradeführungseinrichtung drehfest verbunden ist. Hierdurch wird die Genauigkeit des Schleifvorgangs erhöht.In order to prevent the grinding wheel dressing device from pivoting with it must be, if not that Dressed grinding wheel, but rather the tool is ground can be carried out on the shaft of the grinding wheel dressing device an operationally engaged and disengageable clutch sit, the output side with the straight guiding device is rotatably connected. This increases the accuracy of the grinding process increased.
Eine platzsparende und schwingungsfreie Lagerung der Geradeführungseinrichtung ist möglich, wenn sich die letztere zwischen der Kupplung und der Verbindungsstelle der Welle mit dem Werkzeug befindet.A space-saving and vibration-free mounting of the straight-line guide device is possible if the latter is between the coupling and the junction the shaft with the tool is located.
Damit beim Lösen der Kupplung die Geradeführungseinrichtung der Schleifscheibenabrichteinrichtung eine definierte gewünschte Lage beibehält, ist der Geradeführungseinrichtung zweckmäßigerweise eine an dem Maschinentisch befestigte Indexeinrichtung zugeordnet, durch die die Geradeführungseinrichtung bei gelöster Kupplung festhaltbar ist.Thus, when the coupling is released, the straight-line guide device of the grinding wheel dressing device maintains a defined desired position, the straight-line guide device is expedient assigned an index device attached to the machine table, through which the Straight guide device can be retained when the clutch is released.
Ein insgesamt einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Geradeführungseinrichtung auf der Welle gelagert ist.An overall simple structure results when the straight-line guide device is mounted on the shaft.
Um ein günstiges Profil der Arbeitsfläche der Schleifscheibe zu erhalten, ist die Spitze des Abrichtdiamanten zweckmäßigerweise entlang einer zu der Drehachse des Werkzeugs bzw. der Dreh- oder Schwenkachse der Geradeführungseinrichtung rechtwinklig verlaufenden Geraden verschiebbar.To get a favorable profile of the working surface of the grinding wheel, the tip of the dressing diamond is expediently along an axis to the axis of rotation of the tool or the axis of rotation or swiveling of the straight-line guide device at right angles moving straight lines.
Eine einfache Geradeführungseinrichtung wird erhalten, wenn sie einen längsverschieblich geführten Gleitkörper aufweist, in dem der Abrichtdiamant eingespannt ist.A simple straight line guide device is obtained if they have a Has longitudinally displaceable sliding body in which the dressing diamond is clamped is.
Zweckmäßigerweise weist die Geradeführungseinrichtung zum Verschieben des Gleitkörpers eine eigene Antriebs einrichtung auf. Damit der Hub des Diamanten beim Abrichten der Schleifscheibe an die Höhe der Spanfläche angepaßt werden kann, um von der Schleifscheibe nicht mehr Material als unbedingt erforderlich ist, abtragen zu müssen, enthält die Antriebseinrichtung vorteilhafterweise einen durch einen Elektromotor angetriebenen Kurbeltrieb mit verstellbarem Hub, der mit dem Gleitkörper getrieblich verbunden ist. Um zusätzlich zur Einstellung der Hublänge auch dessen relative Lage zu der Drehachse des zu schleifenden Werkzeugs einstellen zu können, ist die Geradeführungseinrichtung als rechtwinklig zu der Drehachse des zu schleifenden Werkzeugs verstellbar ausgebildet.The straight-line guide device expediently has to move the sliding body has its own drive device. So that the hub of the diamond can be adapted to the height of the rake face when dressing the grinding wheel, in order not to remove more material from the grinding wheel than is absolutely necessary to have to, the drive device advantageously includes one by one Electric motor-driven crank drive with adjustable stroke that connects to the sliding body is geared connected. In order to adjust the stroke length as well as its to be able to set the relative position to the axis of rotation of the tool to be ground, the straight line device is considered to be perpendicular to the axis of rotation of the to be ground Tool adjustable.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Schleifmaschine gemäß der Erfindung in einer schematisierten Seitenansicht, Fig. 2 die Schleifscheibenabrichteinrichtung nach Fig. 1 in einer Draufsicht, Fig. 3 die Schleifscheibenabrichteinrichtung nach Fig. 2, geschnitten entlang der Linie III-III in einer Seitenansicht, Fig. 4 die Schleifscheibenabrichteinrichtung nach Fig. 2, geschnitten entlang der Linie IV-IV in einer Vorderansicht und Fig. 5 einen Querschnitt durch ein zu schleifendes spiralgenutetes Werkzeug mit einem Ausschnitt, der der Zahnbrust gegenüberstehenden Schleifscheibe von der Schleifmaschine nach Fig. 1.In the drawing is an embodiment of the subject matter of Invention shown. 1 shows a grinding machine according to the invention in a schematic side view, FIG. 2 shows the grinding wheel dressing device 1 in a plan view, FIG. 3 shows the grinding wheel dressing device according to FIG Fig. 2, sectioned along the line III-III in a side view, Fig. 4 the Grinding wheel dressing device according to FIG. 2, sectioned along the line IV-IV in a front view and FIG. 5 shows a cross section through a spiral fluted to be ground Tool with a cutout, the grinding wheel facing the tooth face of the grinding machine according to FIG. 1.
In Fig. 1 ist eine Schleifmaschine 1 zum Schleifen der Spanfläche eines eingespannten spiralgenuteten Werkzeugs 2, beispielsweise eines Zahnformabwälzfräsers, veranschaulicht,.die einen auf einem Maschinenbett oder Maschinengestell 3a längsverschieblich gelagerten Maschinentisch 3 aufweisen, der einen Spindelstock 4 trägt, in dem eine Spindel 5 drehbar gelagert ist und der eine nicht weiter veranschaulichte Antriebseinrichtung für die Spindel 5 enthält. Die Nase der Spindel 5 enthält eine geeignete Spannvorrichtung, un den Zahnformabwälzfräser an seinem Schaft 6 zentrisch zu spannen.In Fig. 1 is a grinding machine 1 for grinding the rake face a clamped spiral fluted tool 2, for example a tooth form hobbing cutter, illustrates, .the one longitudinally displaceable on a machine bed or machine frame 3a have mounted machine table 3, which carries a headstock 4 in which a Spindle 5 is rotatably mounted and the one not further illustrated drive device for the spindle 5 contains. The nose of the spindle 5 contains a suitable clamping device, Un to clamp the tooth form hobbing cutter centrally on its shank 6.
An der Reitstockseite der Schleifmaschine 1 ist auf dem Maschinentisch 3 eine Schleifscheibenabrichteinrichtung 7 befestigt, in der das andere Ende des Werkzeugschaftes 6 des Zahnformabwälzfräsers 2 eingespannt und gelagert ist, das der Nase der Spindel 5 gegenüberliegt.On the tailstock side of the grinding machine 1 is on the machine table 3 a grinding wheel dressing device 7 is attached, in which the other end of the Tool shank 6 of the tooth form hobbing cutter 2 is clamped and stored, the the nose of the spindle 5 is opposite.
Schließlich enthält die Schleifmaschine noch eine Schleifeinrichtung 8 mit einer in einem nicht weiter veranschaulichten Support drehangetrieben gelagerten, kegelstumpfförmigen Schleifscheiben 9, deren Drehachse in bekannter Weise wenigstens vier Freiheitsgrade aufweist. Der nicht veranschaulichte Support, an dem auch ein ebenfalls nicht weiter gezeigter Antrieb für die Schleifscheibe 9 befestigt ist, ist an dem Maschinengestell 3 in Richtung quer zu der Drehachse der Spindel 5 verschieblich gelagert.Finally, the grinding machine also contains a grinding device 8 with a rotatably mounted in a not further illustrated support, frustoconical grinding wheels 9, whose axis of rotation in a known manner at least has four degrees of freedom. The not illustrated support, which also has a also not shown further drive for the grinding wheel 9 is attached, is displaceable on the machine frame 3 in the direction transverse to the axis of rotation of the spindle 5 stored.
Die Schleifscheibenabrichteinrichtung 7 enthält einen auf dem Maschinentisch 3 befestigten Rahmen 10, an dessen unmittelbar an den Maschinentisch 3, beispielsweise mittels T-Nutenschrauben befestiger Grundplatte 11 zwei seitliche, etwa rechtwinklig nach oben stehende Flansche 12 und 13 angeordnet sind. Sowohl der vordere als auch der hintere Flansch 12, 13 enthalten je eine Bohrung 14 bzw. 15r die miteinander und mit der Spindel 5 des Spindelstocks 4 fluchten und dementsprechend die gleiche Höhe über dem Maschinentisch 3 aufweisen. In den Bohrungen 14 und 15 sitzen festgeschraubt mittels nicht weiter. gezeigter Schrauben Lagergehäuse 16 und 17, in denen wiederum zueinander fluchtende Wälzlagereinrichtungen 18 und 19 angeordnet sind. Beide Wälzlagereinrichtungen 18 und 19 bestehen aus einem kombinierten Axial-und Radialwälzlager, wobei das Radiallager von einem Nadellager und das Axiallager von einem Druckkugellager gebildet ist.The grinding wheel dressing device 7 includes one on the machine table 3 fixed frame 10, on which directly to the machine table 3, for example Base plate 11 fastened by means of T-slot screws, two lateral, approximately at right angles up standing flanges 12 and 13 are arranged. Both the the front and the rear flange 12, 13 each contain a bore 14 and 15r, respectively which are aligned with each other and with the spindle 5 of the headstock 4 and accordingly have the same height above the machine table 3. In holes 14 and 15 sit screwed tight by means of no further. Shown screws bearing housing 16 and 17, in which roller bearing devices 18 and 19 are arranged. Both rolling bearing devices 18 and 19 consist of a combined one Axial and radial roller bearings, the radial bearing from a needle bearing and the axial bearing is formed by a thrust ball bearing.
Mittels der Lagereinrichtungen 18, 19 ist eine Welle 20 drehbar gelagert, die sich zwischen den beiden im Abstand zueinander befindlichen Flanschen 12 und 13 erstreckt. Die Welle 20 enthält an ihrem vorderen hohlgebohrten Ende 21 einen Lagersitz für die Lagereinrichtung 18, die sich an eine entsprechende Schulter der Welle 20 anlegt. Das hintere Ende der Welle 20 ist ebenfalls als Lagersitz ausgebildet und steckt in der Lagereinrichtung 19. Der über die Lagereinrichtung 19 hinausragende Wellenstummel 23 ist mit einem Gewinde versehen, auf dem eine Einstellmutter 24 aufgeschraubt ist, mit deren Hilfe die tagereinrichtungen 18 und 19 über die Welle 20 gegeneinander verspannt und in ihren Lagergehäusen 16, 17 gehalten sind.A shaft 20 is rotatably mounted by means of the bearing devices 18, 19, which are located between the two spaced apart flanges 12 and 13 extends. The shaft 20 includes a hollow drilled front end 21 one Bearing seat for the bearing device 18, which is attached to a corresponding shoulder of the Wave 20 applies. The rear end of the shaft 20 is also designed as a bearing seat and is in the storage device 19. The one protruding beyond the storage device 19 Shaft stub 23 is provided with a thread on which an adjusting nut 24 is screwed, with the help of which the tag devices 18 and 19 over the shaft 20 are braced against each other and held in their bearing housings 16, 17.
Das vordere Ende 21 der Welle 20 dient der Aufnahme bzw. Lagerung des Schaftes 6 des Zahnformabwälzfräsers 2. Hierzu enthält das vordere Ende 21 eine Bohrung 25, die in ihrem äußeren Bereich eine Ausdrehung 26 enthält. In der koaxialen Ausdrehung 26 sitzt eine Klemmhülse 27, während in diesem Bereich der Ausdrehung 26 an der Außenumfangsfläche des vorderen Endes 21 ein Außengewinde aufgebracht ist, auf dem eine Uberwurfmutter 28 aufgeschraubt ist. Mittels der Uberwurfmutter 28 läßt sich die Klemmhülse 27 in axialer Richtung zusammendrücken, wodurch der Schaft 6 in der Ausdrehung 26 und damit in der Welle 20 koaxial festklemmbar ist.The front end 21 of the shaft 20 is used for receiving or storage of the shank 6 of the tooth form hobbing cutter 2. For this purpose, the front end 21 contains a Bore 25 which contains a recess 26 in its outer region. In the coaxial Turning 26 sits a Collet 27 while in this area the recess 26 on the outer circumferential surface of the front end 21 has an external thread is applied, on which a union nut 28 is screwed. By means of the union nut 28, the clamping sleeve 27 can be compressed in the axial direction, whereby the Shank 6 in the recess 26 and thus in the shaft 20 can be clamped coaxially.
Auf der Welle 20 ist zwischen den beiden Flanschen 12 und 13 eine Geradeführungseinrichtung oder Schiebeführung 30 um die Längsachse der Welle :20 pendelnd gelagert und enthält eine im wesentlichen parallel zu der Welle 20 sich erstreckende Strebe 31, deren vorderes Ende 32 ebenso wie das hintere Ende 33 mit einem Lagergehäuse 34 bzw. 35 fest, beispielsweise durch Schweißen, verbunden ist. In dem Lagergehäuse 34 steckt ein Radialwälzlager 36 in Gestalt eines Nadellagers, das auf der Außenumfangsfläche der Welle 20 neben dem Flansch 12 sitzt, und zwar auf dessen dem Flansch 13 zugewandten Seite. Das Lagergehäuse 35 enthält in einer entsprechenden Bohrung ein Doppelrillenkugellager, dessen Innenkäfig auf der Welle 20 steckt und der Lagereinrichtung 19 benachbart ist.On the shaft 20 between the two flanges 12 and 13 is a Straight guide device or sliding guide 30 around the longitudinal axis of the shaft: 20 mounted oscillating and contains a substantially parallel to the shaft 20 itself extending strut 31, the front end 32 as well as the rear end 33 with a bearing housing 34 or 35 is firmly connected, for example by welding. In the bearing housing 34 is a radial roller bearing 36 in the form of a needle bearing, which sits on the outer peripheral surface of the shaft 20 next to the flange 12, namely on the side facing the flange 13. The bearing housing 35 contains in a corresponding bore a double deep groove ball bearing, the inner cage on the shaft 20 is inserted and the storage device 19 is adjacent.
Das Lagergehäuse 35 bildet gleichzeitig die Abtriebsseite einer elektromagnetisch betätigten Einscheibenkupplung 40, von der eine Gruppe der Scheiben oder Lamellen 41 drehfest mit der Welle 20 verbunden und der andere Teil drehfest mit dem Lagergehäuse 35 gekuppelt ist. Durch einen im Bereich der Lamellen auf der Welle 20 angeordneten und schematisch ohne elektrische Anschlüsse veranschaulichten Magneten 42 sind die Scheiben 41 der Kupplung 40 aufeinander preßbar und so die Geradeführungseinrichtung 30 an die Bewegung der Welle 20 ankuppelbar.The bearing housing 35 simultaneously forms the output side of an electromagnetic actuated single-disc clutch 40, one of which is a group of discs or plates 41 rotatably connected to the shaft 20 and the other part rotatably connected to the bearing housing 35 is coupled. By a arranged in the area of the lamellae on the shaft 20 and magnets 42 illustrated schematically with no electrical connections are FIG Disks 41 of the coupling 40 can be pressed against one another and thus the straight-line guide device 30 at the movement of the shaft 20 can be coupled.
An der Strebe 31 ist ein Gehäuse 43 der Geradeführung 30 festgeschraubt, das eine unterteilte Führungsbahn in Gestalt einer Büchse 44 enthält, deren Längsachse orthogonal zu der Drehachse der Welle 20 verläuft. A housing 43 of the straight guide 30 is screwed to the strut 31, which contains a subdivided guideway in the form of a sleeve 44, the longitudinal axis of which runs orthogonally to the axis of rotation of the shaft 20.
In der Büchse 44 steckt ein zylindrischer, gegen Verdrehen gesicherterGleitkörper 45, auf dessen oberes Ende eine Klemmschelle 46 aufgesetzt ist, die in einer Querbohrung einen Abrichtdiamant 47 zum Abrichten der Schleifscheibe 9 haltert. Der Gleitkörper 45 wird über einen in dem Gehäuse 42 angeordneten Kurbeltrieb 48 angetrieben. In the sleeve 44 is a cylindrical sliding body secured against rotation 45, on the upper end of which a clamp 46 is placed, which is in a transverse bore a dressing diamond 47 for dressing the grinding wheel 9 holds. The sliding body 45 is driven via a crank mechanism 48 arranged in the housing 42.
Die Klemmschelle 46 ermöglicht ein Drehen des Abrichtdiamanten um die Achse des gegen Verdrehen gesicherten Gleitkörpers 45 und dient zur Einstellung der Diamantenachse parallel zur Schleifspindelachse.The clamp 46 enables the dressing diamond to be turned over the axis of the sliding body 45 secured against rotation and is used for setting the diamond axis parallel to the grinding spindle axis.
Der Kurbeltrieb 48 enthält eine auf der Abtriebswelle eines an dem Gehäuse 43 angeflanschten Getriebemotors 49 sitzende Scheibe 50, die in ihrer in Fig.The crank mechanism 48 includes one on the output shaft one on the Housing 43 flanged gear motor 49 seated disc 50, which in their in Fig.
4 sichtbaren Stirnseite eine Schwalbenschwanznut 51 enthält, in der ein entsprechender Gleitstein 5.2 mittels einer Schraube 53 längsverschieblich einstellbar sitzt. Der Gleitstein 52 ist in der Schwalbenschwanznut 51 in Richtung senkrecht zu der Drehachse der Scheibe 50 verstellbar und trägt einen achsparallelen Kurbelzapfen 54, auf dem eine Kurbelstange 55 schwenkbar gelagert ist, die anderenends an einem mit dem Gleitkörper 45 fest verbundenen Ausleger 56 angreift.4 visible end face contains a dovetail groove 51 in which a corresponding sliding block 5.2 can be adjusted longitudinally by means of a screw 53 sits. The sliding block 52 is perpendicular in the dovetail groove 51 in the direction adjustable to the axis of rotation of the disk 50 and carries an axially parallel crank pin 54, on which a connecting rod 55 is pivotably mounted, the other end on one with the sliding body 45 firmly connected boom 56 engages.
Um zu verhindern, daß bei gelöster Kupplung 40 die Geradeführungseinrichtung 30 auf der Welle 20 herumklappt, ist in dem Flansch 12 eine Indexeinrichtung 60 verankert, die einen an dem Flansch 12 befestigten Elektromagneten 61 sowie einen in dem Elektromagneten 61 längsverschieblichen und durch den Flansch 12 hindurchragenden federvorbelasteten Indexbolzen 62 enthält. Der Indexbolzen.62 ist mit einer an der Strebe 31 der Geradeführungseinrichtung 30 vorgesehenen Ausnehmung 63 in Eingriff bringbar. Die Ausnehmung 63 kann wahlweise auf einem an der Strebe 31 einstellbar befestigten Zwischenstck ausgebildet sein und ist in Richtung auf den Indexbolzen 62 bzw. den Flansch 12 zu offen, so daß bei entregtem Magneten 61 der Indexbolzen 62 aufgrund der Federvorspannung in die Ausnehmung 63 eingreifen kann und die Geradeführungseinrichtung 30 in einer als Ausgangslage bezeichneten Stellung festhält.In order to prevent that when the clutch 40 is released, the straight-line guide device 30 folds around on the shaft 20, there is an index device 60 in the flange 12 anchored, which attached one to the flange 12 Electromagnets 61 as well as one which is longitudinally displaceable in the electromagnet 61 and through the flange 12 protruding spring-loaded index bolts 62 contains. The index bolt. 62 is provided with a recess provided on the strut 31 of the straight-line guide device 30 63 can be brought into engagement. The recess 63 can optionally be on one of the struts 31 adjustable fastened intermediate piece be formed and is in the direction of the index bolt 62 or the flange 12 to open, so that when the magnet 61 is de-energized the index bolts 62 engage in the recess 63 due to the spring preload can and the straight line guide device 30 in a designated as the starting position Position.
Damit keine Fehlsteuerungen auftreten können, ist in dem Flansch 12 noch ein zusätzlicher induktiver Näherungsgeber 64 angeordnet, mit dessen Hilfe die im übrigen nicht veranschaulichte zentrale Steuerung der Schleifmaschine 1 feststellen kann, ob sich die Geradeführungseinrichtung 30 in ihrer Ausgangslage befindet, in der der Indexbolzen 62 in die Ausnehmung 63 eingreifen kann und in der anschließend die Kupplung 40 durch Abschalten des Magneten 42 ausgerückt werden kann.In order to prevent malfunctions from occurring, there is 12 in the flange an additional inductive proximity sensor 64 is arranged, with the help of which determine the otherwise not illustrated central control of the grinding machine 1 can determine whether the straight-line guide device 30 is in its starting position, in which the index bolt 62 can engage in the recess 63 and then in the the clutch 40 can be disengaged by switching off the magnet 42.
Wenn mit einer exakt kegelstumpfförmigen Schleifscheibe die Spanfläche bzw. Zahnbrust eines spiralgenuteten Werkzeugs, beispielsweise des Zahnformabwälzfräsers 2, geschliffen wird, bekommt die Zahnbrust eine ballige Form, wie sie in Fig. 5 durch eine gestrichelte Linie 70 angedeutet ist, d.h. es werden am Kopf und am Fuß der Schneide die in Fig. 5 schraffierten Bereiche 71 und 72 abgetragen, wodurch sich insbesondere bei Zahnformabwälzfräsern eine unerwünschte Profilverschiebung ergibt.If with an exactly frustoconical grinding wheel the rake face or tooth face of a helically fluted tool, for example the tooth form hobbing cutter 2, is ground, the tooth face is given a spherical shape, as shown in FIG. 5 is indicated by a dashed line 70, i.e. there are on the head and on the foot of the cutting edge, the hatched areas 71 and 72 in FIG. 5 are removed, as a result of which An undesirable profile shift can occur, especially in the case of tooth form hobs results.
Wenn jedoch eine gerade Zahnbrust erzeugt werden soll wie sie in Fig. 5 durch eine gerade Linie 73 angedeutet ist, darf die Schleifscheibe 9 keinen exakten Kegelmantel aufweisen, sondern sie muß vielmehr das in Fig. 5 auf der rechten Seite im übertriebenen Maßstab veranschaulichte Querschnittsprofil aufweisen, bei dem aus der Kegelmantelfläche die bei 74 und 75 schraffiert dargestellten Bereiche abgetragen sind. Dieses erforderliche Profil zum Schleifen der planen Zahnbrust 73 wird mit der erfindungsgemäßen Schleifmaschine 1 erzeugt, die hierzu folgendermaßen arbeitet: Zunächst wird das zu schleifende Werkzeug, nämlich der Zahnformabwälzfräser 2, in die Schleifmaschine eingespannt, wozu ein Ende seines Schaftes 6 in bekannter Weise in der Nase der Spindel 5 des Spindelstocks 4 festgeklemmt wird. Das andere Ende des Schaftes 6 wird beim Einsetzen in die Schleifmaschine 1 in die Bohrung 25 der Welle 20 eingeführt und dort durch Anziehen der Uberwurfmutter 28 mittels der Klemmmuffe 27 zentrisch festgespannt, so daß die Spindel 5 der Zahnformabwälzfräser 2 und die Welle 20 um eine gemeinsame Achse drehbar sind.However, if a straight tooth face is to be created as shown in Fig. 5 is indicated by a straight line 73, the grinding wheel 9 must not be exact Have cone envelope, but it must rather be that in Fig. 5 on the right side show on an exaggerated scale illustrated cross-sectional profile in which the areas shown hatched at 74 and 75 are removed from the surface of the cone are. This profile required for grinding the flat tooth face 73 is also included generated by the grinding machine 1 according to the invention, which for this purpose works as follows: First, the tool to be ground, namely the tooth form hobbing cutter 2, is shown in clamped the grinding machine, including one end of its shaft 6 in a known manner is clamped in the nose of the spindle 5 of the headstock 4. The other end the shank 6 is when inserted into the grinding machine 1 in the bore 25 of Shaft 20 introduced and there by tightening the union nut 28 by means of the clamping sleeve 27 clamped centrally so that the spindle 5 of the tooth form hobbing cutter 2 and the Shaft 20 are rotatable about a common axis.
Als nächstes wird in bekannter Weise die Schleifscheibe 9 auf den Zahnformabwälzfräser 2 zugestellt und auf den jeweiligen Spiralwinkel eingestellt.Next, the grinding wheel 9 is in a known manner on the Tooth form hobbing cutter 2 delivered and adjusted to the respective spiral angle.
Danach wird bei nunmehr richtig eingestellter Schleifscheibe 9 durch die Steuerung der Maschinentisch 3 mittels einer nicht veranschaulichten Antriebseinrichtung nach links verfahren, und zwar so weit, bis die Gerade, entlang derer sich die Spitze des Abrichtdiamanten 47 der Schleifscheibenabrichteinrichtung 7 bewegt, wenn der Gleitkörper 45 in der Büchse 44 durch den Kurbeltrieb 48 oszillierend längsverschoben wird, mit einer die Drehachse der Schleifscheibe 9 schneidenden Mantellinie der Kegel fläche zusammenfällt. Diese Lage das Maschinentisches 3 wird dann bei einer numerisch gesteuerten Schleifmaschine durch Messen der Ortskoordinaten festgelegt und gespeichert.After that, when the grinding wheel 9 is now correctly adjusted the control of the machine table 3 by means of a drive device (not shown) move to the left until you reach the straight line along which the tip is of the dressing diamond 47 of the grinding wheel dressing device 7 moves when the Sliding body 45 in the sleeve 44 oscillating by the crank mechanism 48 longitudinally shifted is, with a surface line intersecting the axis of rotation of the grinding wheel 9 Cone surface coincides. This position, the machine table 3 is then at a numerically controlled grinding machine set by measuring the location coordinates and saved.
Bei dieser Einstellung wurde vorausgesetzt, daß bereits die Spitze des Abrichtdiamanten 47 richtig justiert ist, d.h. daß sie sich auf einer Geraden bewegt, die die Drehachse der Welle 20 rechtwinklig schneidet und damit in einer Ebene liegt, in der auch diejenige Gerade liegt, längs derer im Idealfall die Schleifscheibe die Zahnbrust jeweils bearbeitet.With this setting it was assumed that the tip of the dressing diamond 47 is correctly adjusted, i.e. that it is on a straight line moves that intersects the axis of rotation of the shaft 20 at right angles and thus in a The plane in which the straight line lies, along which the grinding wheel ideally lies the tooth face processed each time.
Wenn die Schleifmaschine 1 nunmehr vollständig eingerichtet ist und auch der Drehwinkel festliegt, um den das zu schleifende Werkzeug 2 entsprechend dem spiraligen Verlauf der Spannut während des Schleifens hin- und hergedreht werden muß, wird die Antriebseinrichtung der Schleifscheibe 9 in Gang und die Schleifscheibe 9 in Umdrehungen versetzt.When the grinding machine 1 is now fully set up and the angle of rotation by which the tool 2 to be ground is also fixed the spiral course of the flute can be turned back and forth during grinding must, the drive device of the grinding wheel 9 is in motion and the grinding wheel 9 rotated.
Daraufhin wird der Magnet 42 der Kupplung 40 eingeschaltet und somit die Geradeführungseinrichtung 30 drehfest mit der Welle 20 bzw. dem Schaft 6 des Zahnformabwälzfräsers 2 gekuppelt, die, wie oben ausgeführt, an dem Schaft 6 festgeklemmt ist und den Schaft 6 lagert. Gleichzeitig hiermit wird der Getriebemotor 49 eingeschaltet, womit der Kurbeltrieb 48 den Gleitkörper 45 und damit den Abrichtdiamanten 47 in eine hin- und hergehende Längsbewegung versetzt. Der Hub kann dabei durch Verstellen der Schraube 53 und somit durch Verschieben des Gleitsteins 52 in der Schwalbenschwanznut 51 vergrößert oder verkleinert werden; der Hub des Abrichtdiamanten 47 sollte dabei nicht wesentlich größer sein als die Tiefe der Spannut des zu schleifenden Werkzeugs 2. Die untere Lage der Spitze des Abrichtdiamanten 47 sollte jedoch tiefer liegen als der Grund der Spannut des zu schleifenden Werkzeuges, was durch Verschieben des Gehäuses 43 auf dem Träger 31 in Richtung senkrecht zu der Drehachse der Welle 20 eingestellt werden kann.The magnet 42 of the clutch 40 is then switched on and thus the straight guide device 30 rotatably fixed to the shaft 20 or the shaft 6 of the Tooth form hobbing cutter 2 coupled, which, as stated above, clamped to the shank 6 and the shaft 6 is supported. At the same time, the gear motor 49 is switched on, with which the crank mechanism 48, the sliding body 45 and thus the dressing diamond 47 in a reciprocating longitudinal movement offset. The hub can be adjusted the screw 53 and thus by moving the sliding block 52 in the dovetail groove 51 are enlarged or reduced; the stroke of the dressing diamond 47 should be not be significantly greater than the depth of the Flute of the to be ground Tool 2. The lower layer of the tip of the dressing diamond 47 should, however, be deeper lie as the base of the flute of the tool to be ground, which is caused by moving of the housing 43 on the carrier 31 in a direction perpendicular to the axis of rotation of the shaft 20 can be set.
Nachdem nunmehr die Kupplung 40 eingerückt und der Abrichtdiamant 47 oszillierend in Bewegung gesetzt ist, wird durch Einschalten des Elektromagneten 61 der Indexbolzen 62 zurückgezogen und damit die Arretierung der Geradeführungseinrichtung 30 aufgehoben.Now that the clutch 40 is engaged and the dressing diamond 47 is set in oscillating motion by switching on the electromagnet 61 the index bolt 62 is withdrawn and thus the locking of the straight-line guide device 30 repealed.
Wenn nunmehr der Antrieb für die Spindel 5 und gleichzeitig die Längsbewegung des Maschinentisches 3 in Gang gesetzt werden, um so das zu schleifende Werkzeug, d.h. den Zahnformabwälzfräser 2 wie beim späteren Schleifvorgang spiralig hin- und herzubewegen, vollführt auch die Geradeführungseinrichtung 30 der Schleifscheibenabrichteinrichtung 7 eine entsprechende Spiralbewegung um die Drehachse der Welle 20, wobei der Kraftfluß über den Schaft 6, die Welle 20, das angekuppelte Lagergehäuse 35 und die damit verbundene Strebe 31 erfolgt. Der zunächst reinen vertikalen Auf- und'Abbewegung des Abrichtdiamanten 47 sind damit eine seitliche und eine in Werkzeuglängsachse linear verlaufende Bewegung überlagert, mit denen die Arbeitsfläche der auf den Abrichtdiamanten 47 zugestellten Schleifscheibe 9 entsprechend profiliert wird und die Bereiche 74 und 75, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind, abgetragen werden. Die um ihre ortsfeste Drehachse rotierende Schleifscheibe 9 erhält damit durch die Spitze des Abrichtdiamanten 47 ein Profil der Arbeitsfläche, das eine plane Zahnbrust zu schleifen gestattet.If now the drive for the spindle 5 and at the same time the longitudinal movement of the machine table 3 are set in motion so that the tool to be ground, i.e. the tooth form hobbing cutter 2 spirally back and forth as in the later grinding process The straight-line guide device 30 of the grinding wheel dressing device also carries out the movement 7 a corresponding spiral movement about the axis of rotation of the shaft 20, the power flow via the shaft 6, the shaft 20, the coupled bearing housing 35 and the therewith connected strut 31 takes place. The initially pure vertical up and down movement of the dressing diamond 47 are thus one lateral and one in the tool's longitudinal axis superimposed linear movement with which the working surface of the Abrichtdiamanten 47 supplied grinding wheel 9 is profiled accordingly and areas 74 and 75, as shown in FIG. 5, are removed. The around its stationary axis of rotation rotating grinding wheel 9 is thus given by the tip of the dressing diamond 47 has a profile of the work surface that has a flat tooth face grinding permitted.
Nachdem die Schleifscheibe nach mehreren Pendel- und überlagerten Translationsbewegungen der Welle 20 bzw. der Geradeführungseintung 30 abgerichtet ist, werden durch den Antrieb der Spindel 5 und des Maschinentisches 3 der Zahnformabwälzfräser 2 und damit die Welle 20 solange spiralig verdreht, bis der Näherungsschalter 64 der Steuerung der Schleifmaschine 1 signalisiert, daß sich die Geradeführungseinrichtung 30 in der Ausgangsstellung befindet. In dieser Stellung wird der Antrieb für die Spindel 5 und den Maschinentisch 3 stillgesetzt und der Magnet 61 entregt, wodurch der Indexbolzen 62 in die Ausnehmung 63 einrasten kann. Nunmehr wird auch der Magnet 42 der Kupplung 40 entregt und damit die drehfeste Kupplung zwischen der Welle 20 und der Geradeführungseinrichtung 30 unterbrochen. Nachdem die Geradeführungseinrichtung 30 insoweit in ihrer Anfangsstellung stillgesetzt wurde, wird auch der Getriebemotor 49 abgeschaltet, der aus Gründen der übersichtkeit in Fig. 3 nicht weiter veranschaulicht ist, wodurch der Abrichtdiamant 47 aufhört, sich hin- und herzubewegen. Anschließend wird der Maschinentisch 3 wieder nach rechts verschoben, bis die rotierende Schleifscheibe 9 in bekannter Weise mit der zu schleifenden Spannut des Zahnformabwälzfräsers 2 in Eingriff gelangt, wobei durch eine überlagerte Dreh- oder Pendelbewegung der Spindel 5 und einer Längsbewegung des Maschinentisches 3 entlang der Drehachse des Zahnformabwälzfräsers 2 die sPiralförmige Zahnbrust geschliffen wird. Zum Überführen der Schleifscheibe 9 von der Schleifscheibenabrichteinrichtung 7 zu dem Zahnformabwälzfräser 2 muß die Schleifscheibe 9 gegebenenfalls in der Höhe oder kombiniert quer Und" längs verfahren werden, d.h.After the grinding wheel after several pendulum and superimposed Translational movements of the shaft 20 or of the straight guiding element 30th is dressed, are driven by the spindle 5 and the machine table 3 of the tooth form hobbing cutter 2 and thus the shaft 20 twisted spirally until the proximity switch 64 of the control of the grinding machine 1 signals that the straight-line guide device 30 is in the starting position. In this position the drive for the spindle 5 and the machine table 3 is stopped and the The magnet 61 is de-energized, as a result of which the index bolt 62 can snap into the recess 63. Now also the magnet 42 of the coupling 40 is de-energized and thus the non-rotatable Coupling between the shaft 20 and the straight-line guide device 30 is interrupted. After the straight-line guide device 30 is stopped in its initial position was, the gear motor 49 is switched off, for the sake of clarity is not further illustrated in Fig. 3, whereby the dressing diamond 47 ends, to move back and forth. Then the machine table 3 is again to the right moved until the rotating grinding wheel 9 in a known manner with the to be ground Flute of the Zahnformabhälzfräsers 2 comes into engagement, with a superimposed Rotary or pendulum movement of the spindle 5 and a longitudinal movement of the machine table 3 along the axis of rotation of the tooth form hobbing cutter 2, the spiral-shaped tooth face is sanded. For transferring the grinding wheel 9 from the grinding wheel dressing device 7 to the tooth form hobbing cutter 2, the grinding wheel 9 may have to be in height or combined crosswise and "lengthways, i.e.
aus dem Lichtraumnrofil der Schleifscheibenabrichteinrichtung 7 bzw. des Flansches 12 herausgebracht werden.from the clearance profile of the grinding wheel dressing device 7 or of the flange 12 are brought out.
Nachdem auf diese Weise die erste Zahnbrust oder Spannut geschliffen ist, wird die Schleifscheibe von dem Zahnformabwälzfräser 2 außer Eingriff gebracht und letzterer zur nächsten Spannut bzw. Zahnbrust weitergeteilt. Hieran anschließend kann die Schleifscheibe 9 in der Schleifscheibenabrichteinrichtung 7 erneut profiliert werden, was in der oben beschriebenen Weise erfolgt,.ohne daß jedoch erneut die Einstellungen zu wiederholen sind.After grinding the first tooth face or flute in this way is, the grinding wheel is disengaged from the tooth form hob 2 and the latter divided on to the next flute or tooth face. After that the grinding wheel 9 can be profiled again in the grinding wheel dressing device 7 become, which is done in the manner described above,. Without, however, again the Settings have to be repeated.
Obwohl die erläuterte Schleifmaschine 1 zum Schleifen von rechtsschneidenden Werkzeugen veranschaulicht ist, ist ersichtlich, daß durch einfaches Umdrehen der Schleifscheibe 9 bzw. spiegelbildliches Anordnen der Geradeführungseinrichtung 30 bezüglich der Hochachse der Schleifmaschine auch links schneidende sowie alle anderen Arten von spiralgenuteten Werkzeugen geschliffen werden können.Although the explained grinding machine 1 for grinding right-hand cutting Tools is illustrated, it can be seen that by simply turning the Grinding wheel 9 or a mirror-inverted arrangement of the straight-line guide device 30 with respect to the vertical axis of the grinding machine also left-hand cutting and all others Types of spiral fluted tools can be ground.
Falls die spiralförmige Spannut sich über einen großen Drehwinkel erstreckt, der nennenswert größer ist als der Eingriffswinkel, über den die Schleifscheibe 9 mit dem Werkzeug 2 in Eingriff steht, so genügt es, wenn beim Abrichten der Schleifscheibe 9 aus dem erforderlichen Drehwinkel zum Schleifen des Werkzeuges 2 lediglich der Winkelausschnitt verwendet wird, über den die Schleifscheibe 9 beim Schleifen jeweils mit der Zahnbrust in Eingriff steht.If the spiral flute extends over a large angle of rotation extends, which is significantly larger than the pressure angle over which the grinding wheel 9 is in engagement with the tool 2, it is sufficient if when dressing the grinding wheel 9 from the required angle of rotation for grinding the tool 2 only the Angular section is used over which the grinding wheel 9 when grinding each engages the tooth face.
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Claims (15)
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| DE19823239914 DE3239914A1 (en) | 1982-10-28 | 1982-10-28 | Grinding machine for grinding the rake face of helical-fluted tools |
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| DE3239914A1 true DE3239914A1 (en) | 1984-05-03 |
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Family Applications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WALTER AG, 7400 TUEBINGEN, DE |
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| 8131 | Rejection |