DE3616260A1 - Schleifmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifmaschine zum Außenrundschleifen eines stangenförmigen Werkstücks. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Schleifmaschine zum Grob- und Feinschleifen der Außenoberfläche eines stan­ genförmigen Gegenstandes mittels einer Vielzahl von Werk­ zeugen für die Grob- und Feinbearbeitung, ohne daß diese ständig ausgetauscht werden müssen.

Beim Außenrandschleifen eines stumpfförmigen Werkstückes sind zur Grob- und Feinbearbeitung zweierlei Schleifschrit­ te erforderlich: Die spanabhebende Bearbeitung mit den Werk­ zeugen einer Drehbank und das Schleifen mit Hilfe von Schleif­ oder Schwabbelwerkzeugen.

Die spanabhebende Bearbeitung mittels Drehbänken hat den Nachteil, daß die Vorschubbewegung des Schlittens verlang­ samt werden muß. Ferner muß der Betrieb für einige Zeit un­ terbrochen werden, wenn Werkzeuge auszutauschen sind, was die Effizienz der Maschine erheblich mindert. Auch ist die Bearbeitungsgenauigkeit so schlecht, daß das Verfahren sich nicht für die Endbearbeitung von Gegenständen wie Gravier­ walzen eignet, für die eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit be­ sonders wichtig ist.

Dem Schleifen mit Schleifwerkzeugen ist demgegenüber in be­ zug auf die Endbearbeitungsgenauigkeit der Vorzug zu geben, indem eine sehr gute Oberfläche erhältlich ist.

Andererseits ist zum Austauschen der Schleifwerkzeuge viel Zeit erforderlich; der Betrieb muß angehalten wer­ den, so daß die Arbeitskapazität entsprechend geringer ist. Darüber hinaus erfordert die Verwendung von Schleif­ werkzeugen eine Antikorrosionsbehandlung, insbesondere aber auch das Vorhandensein von Einrichtungen für die Zufuhr einer Lösung, um ein Verkleben des Materialgefü­ ges zu verhindern, sowie Filter und Kreislaufrückführung von verbrauchter Lösung. Hierdurch erhöhen sich die Ko­ sten notwendigerweise, abgesehen von dem kostenaufwendi­ gen Abzug verbrauchter Lösung.

Dem Schleifen mit Wabbelwerkzeugen ist eine geringere Le­ bensdauer beschieden; die Schleifwirkung läßt sehr bald nach. Darüber hinaus ist eine gute Endbearbeitung schwie­ rig, da verklebte Materialgefüge Kratzer verursachen. Eine Endbearbeitung mit Wabbelwerkzeugen ist somit im Hinblick auf die Oberflächengüte nicht erstrebenswert.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Schleifmaschine, welche sich für die Oberflächengrob­ und Feinbearbeitung eines stangenförmigen Werkstücks eig­ net, ohne daß dabei die Werkzeuge ausgetauscht werden müssen. Es soll eine Schleifmaschine geschaffen werden, die während der Grob- und Feinbearbeitung nicht angehal­ ten werden muß und sich insbesondere für die Feinbearbei­ tung von Gravierwalzen oder Gegenständen eignet, welche entweder dünne Wandungen oder aber einen hohen Wärmedeh­ nungskoeffizienten aufweisen.

Die Erfindung löst diese Aufgaben mit dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Sie wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Schleifmaschine nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Schleifmaschine während der Schleifbearbeitung eines stangenförmigen Werkstücks mittels der Außenwerkzeuge;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung für die Einstellung der Höhe der Außenwerkzeuge gem. Fig. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Schleifmaschine während der Schleifbearbeitung eines stangenförmigen Werk­ stücks mittels der Innenwerkzeuge;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Einrichtung gem. Fig. 3, um auch die Höhe der Innenwerkzeuge gem. Fig. 4 einzustellen;

Fig. 6 eine Stirnansicht einer kreisförmigen Drehschei­ be, auf welcher eine Vielzahl von Werkzeugen be­ festigbar ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind auf einem Maschinenbett 11 an dessen Enden, und einander gegenüber, ein Werk­ stückspindelstock 12 und ein Reitstock 13 angeordnet, wobei der Reitstock 13 gegenüber dem Werkstückspindel­ stock 12 frei verschiebbar ist. Ein stangenförmiges Werk­ stück A wird zur Bearbeitung von einem Futter 14 des Werkstückspindelstocks 12 und einer Reitstockspindel 15 gehalten. Indem das Futter 14 rotiert, rotiert auch das stangenförmige Werkstück A um seine Achse.

Auf einer Schiene 16 an dem Bett 11 ist ein Schlitten 17 parallel zur Achse des stangenförmigen Werkstücks A auf­ grund des Umlaufs einer Gewindewelle 18 an dem Bett 11 gemäß den Fig. 2 und 4 frei verschiebbar, wobei diese Welle mit einer Mutter 19 zusammenwirkt und von einem Motor 20′ angetrieben wird.

Wie aus den Fig. 2 und 4 hervorgeht, trägt der Schlitten 17 eine horizontale Welle 21 im rechten Winkel zur Achse des stangenförmigen Werkstücks A mit Hilfe einer Einrich­ tung zur Einstellung der Werkzeughöhe. Dabei wird die Wel­ le 21 durch einen Motor 22 angetrieben.

Eine Drehplatte 23 zum Halten von Schleifwerkzeugen ist am vorderen Ende der horizontalen Rotationswelle 21 befe­ stigt. Die Platte 23 ist kreisförmig, und eine Vielzahl von Schleifwerkzeugen 24, 25 sind an ihrer Stirnseite an­ geordnet.

Fig. 6 zeigt die Anordnung der Schleifwerkzeuge an der Stirnseite der kreisförmigen Platte 23. In der Nähe des Um­ fangs der kreisförmigen Platte sind vier Schruppwerkzeu­ ge 24 rechtwinklig zueinander am gleichen Umfang eines Kreises angeordnet. Innerhalb der vier Schruppwerkzeuge sind vier Endbearbeitungswerkzeuge 25 rechtwinklig zueinan­ der am gleichen Umfang eines weiteren Kreises mit kleine­ rem Durchmesser angeordnet. Aufgrund des unterschiedlichen Radius sind die Schrupp- und Endbearbeitungswerkzeuge 24, 25 in ähnlicher Weise an die Oberfläche des zu bearbeiten­ den stangenförmigen Werkstücks A dadurch heranführbar, daß man lediglich die Höhe der Platte 23 verstellt. Was die Anordnung der Werkzeuge anbetrifft, so gilt, daß je wei­ ter innen sie auf der Platte 23 angeordnet sind, desto größer sie sein müssen.

Dabei ist selbstverständlich, wie aus Fig. 6 hervorgeht, die Zahl der Werkzeuge nicht auf zwei Arten beschränkt. Es kann eine beliebige Zahl entsprechend angeordneter Werk­ zeuge Verwendung finden.

Was die Einrichtung für die Höhenverstellung der Werkzeuge anbetrifft, so ist die Rotationswelle 21 fest und exzen­ trisch an einer Drehscheibe 26 befestigt. Ein am Umfang der Drehscheibe 26 angeordnetes Schneckenrad 27 kämmt mit einem Schraubentrieb 30 an einer Welle 29 mit einem Rad 28 an deren oberen Ende. Aufgrund der besonderen An­ ordnung wird durch Drehen des Rades 28 die Scheibe 26 in Umlauf gesetzt, wodurch die Rotationswelle 21 gehoben oder gesenkt wird, um eine Höhenverstellung der Werkzeu­ ge 24 und 25 zu bewirken. Darüber hinaus ist der Schlit­ ten 17 gegenüber dem stangenförmigen Werkstück A vor- und zurückbewegbar, um den Zustellbetrag zum Schleifen durch Drehen eines Rades 33 einer Gewindewelle 32 einzustellen.

Erfindungsgemäß wird nun das zu bearbeitende stangenför­ mige Werkstück A für die Grobbearbeitung zwischen den Werkstückspindelstock 12 und den Reitstock 13 der Schleif­ maschine eingespannt. Dann wird die Achse der Rotations­ welle 21 unter die Achse der Drehscheibe 26 in drehexzen­ trischer Weise gesenkt und die oberste Position der Schrupp­ werkzeuge 24 in ihrer kreisförmigen Bewegung mit der Höhe der Achse des stangenförmigen Werkstücks A in Überein­ stimmung gebracht.

Nun wird der Motor 22 in Betrieb genommen, um die kreis­ förmige Platte 23 in Umdrehungen zu versetzen. Der Schlit­ ten 17 wird in Richtung auf das stangenförmige Werkstück für die spanabhebende Bearbeitung mittels der Schruppwerk­ zeuge 24 gemäß Fig. 2 nach vorn verschoben.

Für die Endbearbeitung wird der Schlitten von dem Werk­ stück A zurückbewegt. Die Drehscheibe 26 wird durch Dre­ hen des Rades 28 in Umlauf versetzt, um die Achse der Ro­ tationswelle 21 wieder über die Achse O der Drehscheibe 26 zu verbringen und die oberste Position der Endbearbei­ tungswerkzeuge 25 in ihrer kreisförmigen Bewegung mit der Höhe der Achse des stangenförmigen Werkstücks A gemäß Fig. 5 in Übereinstimmung zu bringen. Dann wird der Schlit­ ten 17 auf das stangenförmige Werkstück A für die Feinbe­ arbeitung mit den Endbearbeitungswerkzeugen 25 gemäß Fig. 4 zu bewegt.

Wie bereits erwähnt, kann das Schleifen, angefangen vom Schruppen bis zum Feinstschleifen, kontinuierlich erfolgen, ohne daß dabei die Werkzeuge ausgetauscht werden müssen; es ist lediglich die Höhe zu verstellen, wodurch die Ar­ beitseffizienz erheblich verbessert wird. Die Schleifwerk­ zeuge bewegen sich der Achse des stangenförmigen Werkstücks A mit konstanter Geschwindigkeit unter Drehung um die Rota­ tionsachse entlang.

Auf diese Weise ist eine gute Endbearbeitung gegeben. Die Schleifmaschine eignet sich hierdurch auch für die Feinbe­ arbeitung der Oberflächen von Gravierwalzen. Darüber hinaus zeigt sie überlegene Schleifeigenschaften bei Gegenständen mit dünnen Wandungen oder solchen, welche aus einem weichen Metall, beispielsweise Aluminium, bestehen.

Claims (2)

1. Schleifmaschine zum Schleifen eines sich um seine Achse drehenden stangenförmigen Werkstücks, mit an einem sich der Werkstückachse entlang bewegenden Schlitten be­ festigten Werkzeugen, dadurch gekennzeich­ net, daß eine kreisförmige Platte (23) am vorderen Ende einer an dem Schlitten (17) vorgesehenen Rotations­ welle (21) befestigt ist, daß, je nach Verwendungszweck, mehr als nur eine Art von Schleifwerkzeugen (24, 25) auf der kreisförmigen Platte (23) entlang Kreisen mit unter­ schiedlichen Durchmessern angeordnet sind und daß der Schlitten (17) mit einer Einrichtung (26, 27, 28, 29, 30) für die Höhenverstellbarkeit der Schleifwerkzeuge (24, 25) entsprechend der Werkstückhöhe (A) durch eine Vertikal­ verschiebung der Rotationswelle (21) versehen ist.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß am Umfang einer Drehscheibe (26) ein Schnecken­ rad (27) vorgesehen ist, welches die Rotationswelle (21) in einer exzentrischen Position hält, daß an einer Welle (29), welche durch Drehen eines Rades (28) an ihrem obe­ ren Ende an dem Schlitten (17) umlaufen kann, ein Schrau­ bentrieb (30) vorgesehen ist und daß das Schneckenrad (27) mit dem Schraubentrieb (30) kämmt, zur vertikalen Bewegung der Rotationswelle (21).