DE4416058A1

DE4416058A1 - Abrichteinrichtung an einer Schleifmaschine zum Herstellen verschiedenartiger Innen- und Außenprofile

Info

Publication number: DE4416058A1
Application number: DE19944416058
Authority: DE
Inventors: Joachim Quandt
Original assignee: Niles Werkzeugmaschinen Berlin 13088 Berlin De GmbH; Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Current assignee: Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date: 1994-05-02
Filing date: 1994-05-02
Publication date: 1995-11-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Abrichteinrichtung an einer Schleifmaschine zum Herstellen verschiedenartiger Innen- und Außenprofile an Werkstücken insbesondere zum Herstellen von Innen- und Außenverzahnungen, mit einer Schleifscheibe, die in einem Schleifarm gelagert ist, der über CNC-Achsen bewegbar ist, und einem CNC-gesteuerten Rundtisch als Werkstückträger.

Es ist bereits eine Lösung aus der Praxis bekannt, bei der eine CNC-ge steuerte Schleifmaschine mit Innen- und Außenschleifeinrichtung eine Einrichtung zum Abrichten der Schleifscheibe aufweist. Die Werkstückachse ist bei dieser Schleifmaschine waagerecht angeordnet und in einer am Spindelstock fest montierten Halterung sind die Abrichtwerkzeuge befestigt. Als Abrichtwerkzeuge sind mehrere Abrichtdiamanten vorgesehen, die in zwei Reihen angeordnet und dabei jeweils der rechten und linken Seite der abzurichtenden Schleifscheibe zugeordnet sind.

Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß diese Abrichteinrichtung in einem großen Abstand von der Werkstückachse montiert ist. Der große Abstand resultiert aus der Notwendigkeit, daß beim Spannen von Werkstücken mit maximalem Außendurchmesser, die gemäß dem Arbeitsbereich der Schleifmaschine bearbeitbar sind, noch ungehindert abgerichtet werden kann. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß der Schleifarm weit auskragend zu gestalten ist, um auch bei maximalen Werkstücklängen die Schleifscheibe abrichten zu können.

Aus den genannten Umständen ergeben sich insbesondere beim Schleifen von langen und im Durchmesser kleinen Werkstücken lange Wege, die mit der Schleifscheibe zur Abrichteinrichtung verfahren werden müssen. Diese langen Wege haben hohe Nebenzeiten zur Folge.

Weiterhin hat die große Entfernung der Abrichteinrichtung vom Schleifpunkt negativen Einfluß auf die Abrichtqualität, da durch den langen Verfahrweg der Schleifscheibe sich Fehlermöglichkeiten erhöhen. Des weiteren entstehen durch den lang auskragenden Schleifarm Steifigkeitsverluste am Werkzeugträger, die ebenfalls die Arbeitsgenauigkeit beeinträchtigen.

Außerdem ist bei der bekannten Lösung nachteilig, daß aufgrund der Anordnung der Abrichtdiamanten das Profil der Schleifscheibe nur in einem beschränkten Arbeitsbereich erzeugbar ist. Das Abrichten der Schleifscheibe mit stark voneinander abweichenden Profilen erfordert unter Umständen den kompletten Austausch des Trägers der Abrichtdiamanten.

In der DE-OS 22 42 610 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen der Zahnflanken innenverzahnter Hohlzahnräder beschrieben. Bei dieser Lösung ist die Werkstückachse senkrecht angeordnet. Die Abrichtein richtung, deren Aufbau nicht näher erläutert wird, ist auf einem Sockel befestigt. Sie ist außerhalb des Arbeitsbereiches der Maschine und entgegen gesetzt zu dem Maschinengestellteil angeordnet, an dem sich auf einem Kragarm verfahrbar der Schlitten mit dem Träger der Schleifscheibe befindet.

Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Lösung besteht darin, daß auch hier die Schleifscheibe zum Abrichten zu der fest montierten Abrichtein richtung verfahren werden muß, die sich außerhalb des Arbeitsbereiches der Maschine befindet. Lange Verfahrwege sind deshalb unvermeidbar, um die Schleifscheibe in Kontakt mit der Abrichteinrichtung zu bringen.

Nachteilig ist weiterhin, daß durch die weit auskragende Konstruktion des Werkzeugträgers und Zuordnung der Abrichteinrichtung zu diesem erhebliche Steifigkeitsverluste des Systems entstehen und somit die Abrichtgenauigkeit negativ beeinflußt wird, was zu einer Verminderung der Verzahnungsqualität führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abrichteinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der an der Schleifscheibe beliebige Profile innerhalb kurzer Zeit in hoher Qualität erzeugbar sind und bei der der Abstand der Schleifebene zur Abrichtebene ohne Einschränkung des Arbeitsbereiches der Schleifmaschine auf ein Minimum reduziert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an einem Gegenhalter ein CNC-gesteuerter Schlitten angeordnet ist, der parallel zur Achse des Rundtisches verfahrbar ist und der eine radial zur Achse des Rundtisches verstellbare Aufnahme mit einem Abrichtwerkzeug trägt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Abrichtwerkzeug eine rotierende Diamantscheibe in Topfform mit einem konstanten Radius ist.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Abrichtwerkzeug senkrecht zur Achse des Rundtisches angeordnet ist.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Anordnung der Abrichteinrichtung auf der Schleifmaschine und ihre Zuordnung zur Schleifscheibe der Abstand der Schleifebene zur Abrichtebene gering ist. Die Verfahrwege der Schleifscheibe zum Abrichten sind kurz, wodurch die Nebenzeiten beim Schleifprozeß wesentlich reduziert werden können.

Durch die erfindungsgemäße Abrichteinrichtung wird ein weiterer Vorteil erreicht, indem die Kraglänge des Schleifarmes von der Anordnung des Abrichtwerkzeuges unabhängig ist und sich nur auf die zur Bearbeitung des Werkstückes notwendige Länge beschränkt. Somit erhält der Schleifarm eine hohe Steifigkeit, was sich positiv auf die zu erzielende Genauigkeit im Abricht- und Bearbeitungsprozeß auswirkt. Zusätzlich wird eine größere spezifische Spanleistung beim Schleifen des Werkstückes möglich.

Durch das Zusammenwirken des ortsfest angeordneten Abrichtwerkzeuges mit der über CNC-Achsen verfahrbaren Schleifscheibe wird beim Abrichten eine hohe Genauigkeit hinsichtlich der Profilierung der Schleifscheibe erreicht. Die Abrichteinrichtung ermöglicht das Abrichten der Schleifscheibe mit beliebigem Profil in einem Winkelbereich von 0° bis 90° an beiden Seiten der Schleifscheibe.

Der Arbeitsbereich der Schleifmaschine wird durch die Anordnung und Gestaltung der Abrichteinrichtung nicht eingeschränkt.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Schleifmaschine mit der erfindungsgemäßen Abrichteinrichtung,

Fig. 2: die erfindungsgemäße Abrichteinrichtung (Einzelheit zu Fig. 1),

Fig. 3: die Zuordnung der erfindungsgemäßen Abrichteinrichtung zur Schleifscheibe bei senkrechter Anordnung des Abrichtwerkzeuges zur Achse des Rundtisches.

Die in Fig. 1 dargestellte Schleifmaschine besitzt ein Maschinenbett 1, auf dem ein dreh- und positionierbarer Rundtisch 2 (CNC-Achse C) und ein ge genüber dem Rundtisch 2 verstellbarer Ständer 3 (CNC-Achse Y) angeordnet sind. Der Ständer 3 trägt einen beweglichen Hubschlitten 4 (CNC-Achse Z), auf dem ein Schwenkteil 5 (CNC-Achse B) sich befindet. Auf dem Schwenk teil 5 ist mindestens ein Schleifschlitten 6 (CNC-Achse X) angeordnet.

Der Schleifschlitten 6 trägt einen zum Schleifen von Innenprofilen besonders ausgebildeten Schleifarm 7. Am Schleifarm 7 befinden sich die Schleif scheibe 8 und der Schleifscheibenantriebsmotor 9, die über den Riementrieb 10 miteinander verbunden sind (Fig. 2). Die Schleifscheibe 8 kann somit über das Schwenkteil 5 auf den jeweiligen zu schleifenden Schrägungswinkel der Profile des Werkstückes 12 eingestellt werden. Der Rundtisch 2 ist Träger der Spanneinrichtung 11 und des Werkstückes 12.

Auf dem Maschinenbett 1 ist weiterhin ein Gegenhalter 13 mit einem Schlitten 14 angeordnet, der auf dem Gegenhalter 13 verfahrbar ist (CNC- Achse Z1).

Gemäß Fig. 2 ist am Schlitten 14 eine verstellbare Aufnahme 15 befestigt, die eine Motorspindel 16 mit einem Abrichtwerkzeug 17 trägt. Das Abrichtwerkzeug 17 ist vorzugsweise eine Diamantscheibe in Topfform mit einem konstanten Radius R. Durch die besondere Ausbildung der Diamantscheibe ist ein universelles Abrichten der Schleifscheibe 8 an beiden Seiten im Winkelbereich von 0° bis 90° möglich.

Während des Schleifens ist der Schlitten 14 in der Endlage am Gegenhalter 13 positioniert, um den Arbeitsbereich des Schleifarmes 7 nicht zu beeinträchtigen.

Zum Abrichten wird das Abrichtwerkzeug 17 über den Schlitten 14 durch die CNC-Achse Z1 aus der Endlage am Gegenhalter 13 in den Bereich der Abrichtzone verfahren und dort positioniert. Die Schleifscheibe 8 wird über die CNC-Achsen Y und Z aus der Schleifzone in die Abrichtzone gebracht (Fig. 1).

Die Fig. 3 zeigt die Anordnung des Abrichtwerkzeuges 17 senkrecht zur Achse des Rundtisches 2. Gemäß dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Schleifscheibe 8 durch das rotierende Abrichtwerkzeug 17 in der senkrechten Anordnung abgerichtet. Dabei wird die Schleifscheibe 8 über die CNC-Achsen X und Y, die über einen nicht dargestellten Rechner im Bahnbetrieb verfahren werden, an dem ortsfest angeordneten Abrichtwerkzeug 17 entlangbewegt.

Auch beim Abrichten der Schleifscheibe 8 für das Schleifen von Schrägverzahnungen am Werkstück 12 bleibt das Abrichtwerkzeug 18 ortsfest angeordnet. Die zu erzeugenden Profile werden in diesem Fall über Koordinatentransformation der entsprechenden CNC-Achsen berechnet.

Bezugszeichenliste

1 Maschinenbett
2 Rundtisch
3 Ständer
4 Hubschlitten
5 Schwenkteil
6 Schleifschlitten
7 Schleifarm
8 Schleifscheibe
9 Schleifscheibenantriebsmotor
10 Riementrieb
11 Spanneinrichtung
12 Werkstück
13 Gegenhalter
14 Schlitten
15 Aufnahme
16 Motorspindel
17 Abrichtwerkzeug
R Radius.

Claims

1. Abrichteinrichtung an einer Schleifmaschine zum Herstellen verschiedenartiger Innen- und Außenprofile an Werkstücken, insbesondere zum Herstellen von Innen- und Außenverzahnungen, mit einer Schleifscheibe, die in einem Schleifarm gelagert ist, der über CNC- Achsen bewegbar ist, und einem CNC-gesteuerten Rundtisch als Werkstückträger, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Gegenhalter (13) ein CNC-gesteuerter Schlitten (14) angeordnet ist, der parallel zur Achse des Rundtisches (2) verfahrbar ist und der eine radial zur Achse des Rundtisches (2) verstellbare Aufnahme (15) mit einem Abrichtwerkzeug (17) trägt.

2. Abrichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrichtwerkzeug (17) vorzugsweise eine rotierende Diamantscheibe in Topfform mit einem konstanten Radius (R) ist.

3. Abrichteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Abrichtwerkzeug (17) senkrecht zur Achse des Rundtisches (2) angeordnet ist.