DE3728867C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung der im Ober­ begriff des Anspruches 1 genannten Art.

Die Werkzeuge werden zum Zwecke des Schleifens im allge­ meinen an einer Stirnfläche der scheiben- oder topfförmigen Schleifscheibe angelegt, die entweder eben oder auch in geeigneter Weise profiliert sein kann. Die Spanneinrich­ tungen erlauben eine Einspannung derart, daß die zu schlei­ fenden Werkzeugschneiden zur Schleiffläche der Schleifschei­ ben exakt ausgerichtet und entsprechend der gewünschten Schneidenkontur (gerade, schräg, gebogen usw.) zur Schleif­ fläche verstellt werden können. Bekannte Spanneinrichtungen sind dabei im allgemeinen so ausgebildet, daß die Werkzeug­ schneidenebene möglichst genau in einer die Schleifscheiben­ achse enthaltenden Mittelebene der Schleifscheibe liegt. Bei dieser gegenseitigen Anordnung von Werkzeugschneide und Schleifscheibe ergeben sich ideale Schleifverhältnisse, wie allgemein bekannt ist und deshalb nicht näher erläutert zu werden braucht.

Die bekannteste Verwendung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Einrichtung ist das Schleifen von Einschneide­ fräsern. Diese haben typischerweise einen runden Schaftquer­ schnitt und sind im Schneidenbereich längs einer Längsmittel­ ebene halbiert, so daß sich eine in dieser Längsmittelebene liegende Werkzeugschneidenebene ergibt. Die Spanneinrichtung ist so ausgebildet, daß die Schneidenebene des Werkzeuges etwa in der Mittelebene der Schleifscheibe liegt. Zum Schleifen einer vollständigen Werkzeugschneidenkontur ist es im allgemeinen erforderlich, das Werkzeug um seine Längs­ achse um 180° umzuschlagen; um beispielsweise eine halb­ kreisförmige Werkzeugschneidenkontur zu schleifen, wird zunächst ein Viertelkreis geschliffen, sodann das Werk­ zeug um die Längsachse umgeschlagen und sodann der an den ersten Viertelkreis anschließende zweite Viertelkreis ge­ schliffen. Durch das Umschlagen des Werkzeuges ändert sich die Position der Schneidenebene zur Mittelebene der Schleif­ scheibe nicht, da die Längsachse des Werkzeuges in der Schneidenebene liegt. Dadurch ist auch nach dem Umschlagen noch die weiter vorne erläuterte ideale Lage der Schneiden­ ebene zur Schleifscheibe gegeben (siehe Prospekt der Firma Feinmechanik Michael Deckel GmbH & Co. KG, Ausgabe 05801 10/86).

Die bekannten Spanneinrichtungen erlauben im allgemeinen auch das Spannen von Dreh- und Stoßmeißeln, deren Quer­ schnitt im allgemeinen rechteckig bzw. quadratisch ist, wo­ bei die Werkzeugschneidenebene mit einer Seitenfläche des Werkzeuges zusammenfällt, die nicht mehr in der Mittelebene der Spanneinrichtung liegt, so daß die Schneidenebene des eingespannten Werkzeuges auch nicht in der Mittelebene der Schleifscheibe liegt. Sie liegt vielmehr beispielsweise um den Betrag der halben Werkzeugdicke oberhalb dieser Mittel­ ebene und nach dem Umschlagen um die Längsachse des Werk­ zeuges um den gleichen Betrag unterhalb der Mittelebene der Schleifscheibe. Dadurch ergeben sich ungünstigere Schleif­ verhältnisse.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spanneinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, die es erlaubt, die Werkzeugschneide insbesondere von Dreh- und Stoßmeißeln ebenfalls exakt zur Schleifscheibenmittelebene auszurichten.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Die Spanneinrichtung ist so ausgelegt, daß die Spannzangenachse quer zur Spannzangenachsenrichtung verlagerbar angeordnet ist. Damit läßt sich der Versatz der Werkzeugschneidenebene zur Schleifscheibenmittelebene ausgleichen und die ideale relative Stellung des Werkzeuges zur Schleifscheibe jederzeit herstellen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spanneinrichtung zwei im Spannzangengehäuse gegenüberliegend angeordnete, jeweils quer zur Spannzangenachsenrichtung verstellbare Spannbacken umfaßt. Eine Verstellung der Spannbacken gegeneinander dient zum Spannen der Werkzeuge, eine gemeinsame Verstellung in der gleichen Verstellrichtung zum Korrigieren der relativen Lage des Werkzeuges zur Schleifscheibe, wie anhand eines Ausführungsbeispiels genauer erläutert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spannzangenachse in einen Bereich verlagerbar ist, welcher zumindest der Dicke des Werkzeuges in Verstellrichtung entspricht.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ist vor allen Dingen bei einer mit einem Projektionsgerät zur optischen Darstellung der Werkzeugschneide kombinierten Spanneinrichtung von Nutzen. Derartige Projektionsmeßgeräte sind im allgemeinen so eingestellt, daß sie die die Spannzangenachse enthaltende Ebene scharf abbilden. Wie weiter vorne erläutert wurde, fällt diese Ebene bei Einschneidefräsern mit der Werkzeugschneidenebene zusammen. Bei Dreh- und Stoßmeißeln liegt jedoch die Werkzeugschneidenebene jeweils über oder unter der im Projektionsmeßgerät scharf abgebildeten Ebene. Durch die erfindungsgemäße Verstellbarkeit quer zur Spannzangenachsenrichtung können auch die Werkzeugschneiden von Dreh- und Stoßmeißeln in die durch das Projektionsmeßgerät scharf abgebildete Ebene eingestellt werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Zeichnung und der Zeichnungsbeschreibung.

In dieser Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches im folgenden näher beschrieben ist. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein Gehäuse zur Aufnahme der ein Werkzeug spannenden Spannbacken;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Spanneinrichtung mit einem Gehäuse gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2 mit geänderter Werkzeugeinstellung;

Fig. 4 und 5 jeweils Einzelheiten der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Spanneinrichtung in unterschiedlicher Ausgestaltung;

Fig. 6 ein typisches, zur Einspannung in eine Spanneinrichtung gemäß den Fig. 1 bis 5 bestimmtes Werkzeug in zwei unterschiedlichen Stellungen.

Das in Fig. 1 dargestellte Gehäuse 2 hat im Querschnitt die Form eines im wesentlichen rechteckigen Kastens mit einer Bodenwand 4, zwei Seitenwänden 6, 8 und einer Deckwand 10. Dabei bilden die Bodenwand 4 mit den Seitenwänden 6 und 8 einen im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen Grundkörper, auf welchem die Deckwand 10 befestigbar ist. Zur Befestigung der Deckwand 10 am Grundkörper sind die Seitenwände 6, 8 jeweils mit Gewindebohrungen 12 versehen, in die durch in der Deckwand 10 ausgebildete Senkbohrungen 14 hindurchgreifende Befestigungsschrauben 16 eingeschraubt werden können.

Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, sind im Gehäuse 2 zwei Spannbacken 18, 20 übereinanderliegend so angeordnet, daß zwischen ihnen ein Abstand zur Aufnahme eines Werkzeuges 22 besteht. Die Spannbacken 18, 20 definieren mittig zwischen sich eine Spannzangenachse 70 die parallel zu einer durch die Werkzeugschneidenebene 26 verlaufenden Werkzeuglängsachse 24 angeordnet ist. Das Werkzeug 22 erstreckt sich in Richtung dieser Werkzeuglängsachse 24. Es hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wobei die Werkzeugschneide 28 in der durch die Werkzeugoberseite definierten Werkzeugschneidenebene 26 liegt, wie insbesondere auch aus Fig. 6 ersichtlich ist.

Die Spannbacken 18 bzw. 20 sind längs Führungsbahnen 30 bzw. 32 verschiebbar, die in einer senkrecht zur Werkzeugschneidenebene 26 liegenden, in Richtung der Werkzeuglängsachse 24 ausgerichteten Ebene konvergierend verlaufen. Bei einer Verschiebung der Spannbacken 18 bzw. 20 längs der zugeordneten Führungsbahnen 30 bzw. 32 wird gleichzeitig der Abstand der beiden Führungsbacken zueinander verändert. Eine gleichsinnige Verstellung der Spannbacken 18, 20 in Fig. 2 nach rechts bewirkt eine Verringerung des gegenseitigen Abstandes dieser Spannbacken und damit ein Festklemmen des Werkzeuges 22. Eine gleichsinnige Verschiebung in Fig. 2 nach links bewirkt eine Vergrößerung des Abstandes der beiden Spannbacken 18, 20 und damit ein Lösen des Werkzeuges 22.

Wenn, ausgehend von der in Fig. 2 dargestellten Konstellation, der Spannbacken 18 nach links, der Spannbacken 20 im gleichen Maße nach rechts verschoben wird, dann bleibt der Abstand der beiden Spannbacken 18, 20 zueinander gleich, das zwischen diesen eingespannte Werkzeug 22 verschiebt sich jedoch senkrecht zur Werkzeugschneidenebene 26 nach oben. Dadurch ist es möglich, die Werkzeugschneidenebene 26, die bei der in Fig. 2 dargestellten Konstellation genau in der günstigsten Arbeitshöhe bezüglich einer Schleifscheibe liegt, auch nach einer Drehung des Werkzeuges 22 um die Werkzeuglängs-Achse 24 um 180° entsprechend der in Fig. 3 dargestellten Konstellation so zu verschieben, daß widerum die Werkzeugschneidenachse 26 auf der günstigen Arbeitshöhe liegt.

Wie die Fig. 1 bis 3 erkennen lassen, weisen die Führungsbahnen 30 bzw. 32 jeweils zwei in Richtung der Werkzeuglängsachse 24 mit Abstand zueinander angeordnete Führungsabschnitte 30 a, 30 b bzw. 32 a, 32 b auf. Die Spannbacken 18 bzw. 20 haben dementsprechend jeweils zwei beabstandete Führungsflächen 18 a und 18 b bzw. 20 a, 20 b. Diese Anordnung erlaubt es, den Spannbacken 18, 20 eine große Stützweite bei gleichzeitig geringer Bauhöhe zu geben.

Der Spannbacken 18 ist mit einer Gewindebohrung 34 versehen, in die eine Verstellschraube 36 eingreift. Diese Verstell­ schraube 36 ist in einer Lagerplatte 38 drehbar gelagert, die mit dem Gehäuse 2 verschraubbar ist. Mit der Verstellschraube 36 ist ein Betätigungsknopf 40 verbunden. Durch Drehen des Betätigungsknopfes 40 wird der Spannbacken 18 in Richtung der Führungsbahn 30 verschoben.

Der Spannbacken 20 weist ebenfalls eine Gewindebohrung 42 auf, in die in der oben beschriebenen Weise eine Verstellschraube 44 eingreift, die in einer mit dem Gehäuse 2 verschraubbaren Lagerplatte 46 drehbar gelagert und über einen Betätigungsknopf 48 betätigbar ist.

Wie die Fig. 1 bis 3 erkennen lassen, werden die Führungsbahn­ abschnitte 30 a, 30 b für den Spannbacken 18 durch die Untersei­ ten der abgekröpften Abschnitte 10 a, 10 b der Deckwand 10 ge­ bildet. Der Führungsbahnabschnitt 32 a für den Spannbacken 20 ist direkt an der Bodenwand 4 des Gehäuses 2 ausgebildet. Der Führungsbahnabschnitt 32 b wird dagegen durch ein mit der Boden­ wand 4 über Schrauben 50 verbundenes Formteil 52 gebildet.

Um den Spannbacken 18 auch in seinem vorderen, in den Fig. 2 und 3 rechten Bereich in Anlage an den zugeordneten Führungs­ bahnabschnitt 30 b zu halten, weist der Spannbacken 18 seitliche Führungsfortsätze 54 auf, die in an den Seitenwänden 6, 8 im Bereich der vorderen Führungsbahnabschnitte ausgebildeten Führungsnuten gleiten. Wie Fig. 4 erkennen läßt, sind die Füh­ rungsfortsätze 54 beispielsweise als in die Seitenflächen des Spannbackens 18 eingesetzte Stifte ausgebildet.

Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für einen Spannbacken 118. Dieser weist in seinem vorderen Bereich eine Ausnehmung 120 auf, die zur Aufnahme einer Führungsplatte 122 dient. Die Führungsplatte wird mittels einer Schraube 124 auf dem Spannbacken 118 befestigt. An der Führungsplatte ausgebildete seitliche Fortsätze 126 stehen über die Grundrißkontur des Spannbackens 118 über und greifen in die Führungsnuten 56 des Gehäuses 2 ein.

Wie Fig. 1 zeigt, ist an der Unterseite der Bodenwand 4 ein in Richtung der Werkzeuglängsachse verlaufendes Führungsprofil 58 ausgebildet, welches mit einer an der Schleifmaschine ausgebildeten Führungsprofilaufnahme zusammenwirkt. Dadurch kann die gesamte Spanneinrichtung in Richtung der Werkzeuglängsachse 24 verstellt werden. Als Verstellantrieb dient beispielsweise eine am Gehäuse 2 drehbar gelagerte Verstellschraube 60, die in eine an der Maschine ausgebildete Gewindebohrung eingreift. Weitere Möglichkeiten zum Verstellen der Spanneinrichtung und damit des zu schleifenden Werkzeuges 22 gegenüber der Schleifscheibe sind in an sich bekannter und deshalb nicht näher beschriebener Weise der Werkzeugschleifmaschine zugeordnet.

Fig. 6, rechts zeigt das Werkzeug 28 in einer Lage, die der in Fig. 2 dargestellten Lage entspricht. Die Werkzeugschneidenebene 26 zeigt nach oben und liegt in der die Werkzeuglängsachse 24 enthaltenden, zur Mittelebene der Schleifscheibe ausgerichteten Ebene. In dieser Stellung kann beispielsweise der in dem in Fig. 6 mit α bezeichneten Winkelbereich befindliche Schneidenbereich geschliffen werden. Der im Winkelbereich β befindliche Schneidenbereich kann erst nach Umschlag des Werkzeuges 22 in die in Fig. 6, links dargestellte Lage geschliffen werden. Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung erlaubt es, den jeweils zu schleifenden Schneidenbereich immer in die durch die Werkzeuglängsachse 24 definierte Höhe zu verlegen, wo der Schneidenbereich jeweils ideal zur Schleifscheibe ausgerichtet ist.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung ergibt sich bei Verwendung eines Projektionsmeßgerätes zur optischen Darstellung der Werkzeugschneide. Derartige Projektionsmeßgeräte sind immer zu der die Werkzeuglängsachse 24 enthaltenden Ebene scharf eingestellt. Durch die erfindungsgemäße Spanneinrichtung kann der jeweils zu schleifende Schneidenabschnitt stets in den Bereich der Scharfzone des Projektionsmeßgerätes verlegt werden.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spannzangenanordnung mit dem eingespannten Werkzeug 22 etwa um die im wesentlichen in der Werkzeugschneidenebene 26 liegende Werkzeuglängsachse 24 des Werkzeuges verdrehbar und in zwei um 180° gegeneinander verdrehten Lagen in der Schleifposition an der Maschine befestigbar ist. Dadurch ist beim Schleifen einer z.B. über einen Winkelbereich α und β sich erstreckenden Schneide ein Umspannen und eine anschließende Höhenverstellung nicht nötig, weil die Schneidenebene stets in dem vorne definierten günstigen Arbeitsbereich zur Schleifscheibe bzw. in der Scharfzone eines Projektionsmeßgerätes bleibt.

Die beschriebene Verdrehung erfolgt beispielsweise dadurch, daß die aus den beiden Spannbacken bestehende Einheit im Gehäuse verdrehbar gelagert ist oder daß das ganze Gehäuse in zwei um die Werkzeuglängsachse 24 verdrehten Lagen an der Maschine fixierbar ist.

Claims (11)

1. Spanneinrichtung zum Spannen von Werkzeugen an einer Werkzeugschleifmaschine, insbesondere zum Spannen von Dreh- und Stoßmeißeln mit einer an deren Vorderseite ausgebildeten, im wesentlichen in einer Ebene verlaufenden Werkzeugschneidkante, mit einem an der Werkzeugschleifmaschine in mehreren Richtungen verstellbaren Spannzangengehäuse zur Aufnahme einer Spannzange mit gegeneinander beweglichen, mittig zwischen sich eine parallel zur Werkzeuglängsachse verlaufende Spannzangenachse definierenden Spannbacken, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (18, 20) gegeneinander und bezüglich des Spannzangengehäuses (2) mit der Maßgabe beweglich in diesem angeordnet sind, daß die von ihnen definierte Spannzangenachse (70) quer zur Spannzangenachsenrichtung verlagerbar ist.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Spannbacken (18, 20) vorgesehen sind, die jeweils unabhängig voneinander längs Führungsbahnen (30, 32) verschiebbar sind, die zueinander konvergierend verlaufen.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannzangengehäuse (2) im wesentlichen den Querschnitt eines rechteckigen Kastens mit einer Bodenwand (4), zwei Seitenwänden (6, 8) und einer Deckwand (10) aufweist, und daß die Führungsbahnen (30, 32) für den oberen bzw. unteren Spannbacken (18, 20) an der Deckwand (10) bzw. der Bodenwand (4) ausgebildet sind.

4. Spanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen (30, 32) als Flachführungen ausgebildet sind und daß der obere Spannbacken (18) mit Mitteln (54, 126) versehen ist, welche ein Abheben des Spannbackens (18) von der zugeordneten Führungsbahn (30) verhindern.

5. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen (30, 32) jeweils zwei in Richtung der Spannzangenachse (24) mit Abstand zueinander angeordnete Führungsabschnitte (30 a, 30 b, 32 a, 32 b) und die Spannbacken (18, 20) jeweils zwei entsprechend beabstandete Führungsflächen (18 a, 18 b, 20 a, 20 b) aufweisen.

6. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (18, 20) über am Spannzangengehäuse (2) drehbar gelagerte, in Gewindebohrungen (34, 42) der Spannbacken (18, 20) eingreifende Verstellschrauben (36, 44) verschiebbar sind.

7. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannzangengehäuse (2) aus einem im Querschnitt im wesentlichen U-förmigen Grundkörper und einer darauf befestigbaren Deckwand (10) besteht.

8. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens Teile der Führungsbahnen (32) als gesonderte, im Spannzangengehäuse befestigbare Formteile (52) ausgebildet sind.

9. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (18, 20) in einem Bereich verstellbar sind, welcher zumindest der Dicke des Werkzeuges (22) in Verstellrichtung der Spannbacken entspricht.

10. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Projektionsmeßgerät zur optischen Darstellung der Werkzeugschneide, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellbereich der Spannbacken (18, 20) derart ist, daß alle senkrecht zur Werkzeugschneidenebene (26) übereinanderliegenden Ebenen des eingespannten Werkzeuges (22) in die Schärfezone des Projektionsgerätes einstellbar sind.

11. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese in zwei um 180° im wesentlichen um die in der Werkzeugschneidenebene (26) liegende Werkzeuglängsachse (24) des zu spannenden Werkzeugs (22) verdrehten Lagen an der Werkzeugschleifmaschine gelagert werden kann.