DE7019644U - Schleifmaschine. - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F.Vei^kmann, Dr. Ing. A.Weickmann

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr-K-Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

SAHA

THE EEWAII₁ ENGINEERING COMPANY LTD., Machine Tool Makers, of Old TTletton, Peterborough, Northamptonshire_f

England

Schleifmaschine

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen and betrifft Schleifmaschinen, bei denen mehrere Schleifscheiben ein längliohes Werkstüok bearbeiten, das aioh beim Sohleifen dreht.

Werkzeugmaschinen werden immer mehr automatisiert und in ihrer Arbeitsweise verfeinert, so daß die manuellen Einstellungen auf ein Minimum reduziert oder ganz überflüssig werden· Zudem werden die Böarbeitungstoleranzen kleiner. Daraus ergeben sich aber Probleme. Eines davon rührt daher, daß Zusatzvorriohtungen, wie etwa Motoren, hydraulische Servomeohanismen, rotierende Wellen und ihre Lager usw., zu lokalen Wärmequellen werden können und dadurch kleine VerSchiebungen in der ganzen Vorrichtung hervorrufen.

Ein wichtiges Beispiel hierfür betrifft die Ausrichtung durch den Spindelstock, der die Werkstücke dreht. Der Spindelstock weist gewöhnlich sine Stirnplatte mit einer Arbeitsspindel auf, die mit einem Halter für das Werkstück oder mit irgendeinem Teil des Werkstüokes selbst im Eingriff ist. Die Stirnplatte ist üblicherweise an einer Riemenscheibe befestigt,

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die in Wälzlagern gelagert iet. Letztere erhöhen im Betrieb die Temperatur lokal in diesem Bereich. Bei der überwiegenden Mehrzahl solcher Sohleifmaschinen führt dies dazu, daß sich die Achse des Spindelstookes zu den Achsen der Schleifscheiben hin verschiebt. Demzufolge kann sioh die bearbeitete Abmessung eines näher am Spindelstock liegenden Teiles in unerwünschter Weise ändern, wogegen ein näher am Reitstock liegender Teil, der nicht einem gleichen Temperaturanstieg ausgesetzt ist, nioht in diesem Maß verändert wird. Dies wird besondere augenfällig bei einer Mehrfach-Schleifmaschine, wo ein Werkstüok gleichzeitig von mehreren Schleifscheiben an verschiedenen Stellen bearbeitet wird und oft eine beträchtliche Länge hat«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beheben. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Werkzeugmaschine mit einem Spindelstock und einem Beitstock zur Halterung und Drehung eines länglichen Werkstückes und mit mehreren Schleifscheiben, die entlang dem Werkstück beabstand et sind, um verschiedene Stellen zu bearbeiten, sowie mit einem Antrieb für den Spindelstock zur Drehung dea Werkstückes aus· Erfindungsgemäß ist eine Heizvorrichtung für den Reitstock vorgesehen, die derart gesteuert wird, daß sioh das Werkstück parallel zu den Achsen der Schleifscheiben einstellt.

Die Erfindung ist besonders in Verbindung mit einer bekannten automatischen Steuerung des Arbeitsprozesses nützlich. Dies wird an einem speziellen Beispiel erklärt, auf das jedoch die Erfindung nicht beschränkt ist. In diesem Beispiel ist ein langes Werkstück zwischen einem Spindelstock und einem Reitstock drehbar gehaltert· In einem Gehäuse sind mehrere Schleifscheiben koaxial gelagert, die verschiedene Stellen des Werkstückes bearbeiten sollen· Zwei dieser Stellen, vorzugsweise die dem Spindelstock und die dem Reitstock am nach» sten gelegene, sind mit Meflvorriohtungen (Lehren) versehen,

die ein Signal abgeben, wenn der ihnen zugeordnete Werkstückteil ein vorgegebenes Sollmaß erreicht. Eine Steuerung für den Vorschub der Schleifscheiben zum Werkstüok arbeitet derart, daß, wenn die beiden Lehren entweder gleichzeitig oder innerhalb einer kurzen Zeitspanie einen Nullwert erreiohen, die Schleifscheibe zurückgezogen wird und der spezielle SohleifVorgang beendet ist. In der Praxis hat sich herausgestellt! daß sich die Masohine unterschiedlich erwärmt und die Achse des Spindelstookes gegen die Achse der Schleifscheibenspindeln hin verschoben wird. Demzufolge wird der dem Spindelstock nächstgelegene WerkstUokteil rasoher abgetragen als die dem Reitstock näheren Teile. Saher erreicht die an diesem Teil des Werkstückes angebrachte Lehre den Nullwert lange vor der anderen und das Schleifen wird nicht im richtigen Zeitpunkt beendet. Dabei ist noch zu beachten, daß jede Bewegung defl Spindelstookes in ihrer Wirkung verdoppelt wird, da sie radial zum Werkstüok verläuft und die zu bearbeitende Abmessung des Werkstückes ein Durchmesser ist·

Erfindungsgemäß schaltet die dem Spindelstock nähere Lehre eine Heizvorriohtung für den Reitstock ein, um den Temperaturunterschied der beiden Werkstüokhalterungen zu kompensieren. Wenn eine zweite Meßvorrichtung anzeigt, daß ein Sollmaß erreioht ist, wird das Aufheizen gestoppt und der normale Ablauf des gesteuerten Arbeitsprozesses geht weiter, d.i. die Schleifscheiben werden zurückgezogen und der Sohleifvorgang ist beendet·

Ein auf das Zurückziehen der Schleifscheiben ansprechendes Element kann vorgesehen sein, um die Heizvorriohtung abzuschalten. Diese kann einsatzbereit bleiben, um eine weitere Kompensation vor*u_eh_en, falls sich die Mitte des Spindelstookes weiter zu den Schleifscheiben hin verschiebt·

Der Reitstock wirlrt gewöhnlich als Wärmeableiter· Falls die

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Temperatur des Spindelstockes erhalten bleibt, muß von Zeit zu Zeit die Kompensationsheizung wieder in Gang gesetzt wer-Q Six·

Die Erfindung macht manuelle Einstellungen überflüssig und ermöglicht das Anbringen sehr kleiner Korrekturen ohne die bei mechanischen Gl β it schienen oder Vorsohubmsohanismen auf·* tretenden Probleme der ruckweisen Bewegung·

Nachfolgend wird ein Ausführungebeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigern

71g·1 eine vereinfachte Skizze einer Mehrfaohsohleifmasohi·· ne;

Fig.2 ein Schaltbild einer elektrischen Schaltung für die Maschine der fig.i;

Pig·3 ein« Sohnittansioht eines Teils der in Fig.1 gezeigten Maschine *

Fig»1 zeigt in vereinfachter Form eine Mehrfachschleifmasohine, die größtenteils in bekannter Weise konstruiert ist· Ein längliches Werkstück 10 (das eine Kurbelwelle sein kann) hat gesonderte Bereiche (beispielsweise Kurbelzapfen), die von Schleifscheiben 11 und 12 auf ein Sollmaß abgeschliffen werden. Die Schleifscheiben 11 und 12 sitzen auf Schleifspindeln 13 und 14 und werden von nicht gezeigten Aatriebsmotoren. gedreht. Sie Schleifscheiben sind in einem Gehäuse 15 gelagert, aus dem sie vorstehen. Während des Schleifvorgangs werden die Schleifscheiben 11 und 12 in Sichtung des Pfeiles 16 zum Werkstück 10 hin vorgeschobene

Das Arbeitsende des Werkstückes 10 ist in einem Spindelstock 19 aufgenommen, der einen drehbaren Werkstückhalter 17 und einen Antriebsmechanismus aufweist» Zu letzterem gehören eine Riemenscheibe 20, die an dem Halter 17 befestigt ist, und ein Treibriemen 21, der die Riemenscheibe 20 mit einer wei—

teren Riemenscheibe 22 verbindet, die von einem Elektromotor angetrieben wird·

Das andere Ende des Werkstücke β ist an einem Eeitstook 29 abgestützt, der eine Spindel 18 hat· iiwei Lehren 24 und 25 messen fortlaufend diejenigen Teile des Werkstückes, die von den Schleifscheiben 11 bzw· 12 bearbeitet werden· Bis hierher ist die Maschine bekannt und braucht daher nicht im einzelnen beschrieben zu werden.

Die Lehren 24 und 25 sind normalerweise so konstruiert, daß sie ein Signal abgeben, wenn die von ihnen überwaohten Werkstückteile ein Sollmaß erreichen. Auf diese Weise werden Signale für die Steuerung der Geschwindigkeit und der Richtung des Vorschubs der Schleifscheiben abgeleitet.

Da der Antriebsmechanismus eine lokalisierte Wärmequelle ist, wird der Spindelstock erwärmt. Demzufolge versohiebt sich die Achse des Werkstüokhalters 17 in Richtung; auf die Achsen der Schleifscheiben. Diese Tendenz wird nach der Lehre der Erfindung duroh Erwärmen des Reitstookes 29 mit Hilfe einer Heizvorrichtung 23 kompensiert.

Fig»2 zeigt die Hauptbestandteile einer Schaltung zur Steuerung der Heizvorrichtung 23. Von Eingangsklemmen 26, 27 wird Wechselstrom an einen Transformator 28 angelegt, dessen Sekundärwicklung die Heizvorrichtung 23 speist, die mit den Kontakten eines Arbeitsrelais 24b und eines Ruherelais 25b in Reihe geschaltet ist· Die Relais werden von den Lehren 24 und 25 geschlossen bzw. geöffnet, die mi~t den Relaisspulen 24a bzw. 25a gekoppelt sind ο Wenn der von der Lehre 24 gemessene Werkstückteil eine Sollgröße erreicht, bevor der von der Lehre 25 gemessene Teil seinen Sollwert erreicht hat, wird das Arbeitsrelais 24b geschlossen· Nun wird Strom zur Heizvorrichtung 23 Reitet, bis die Lehre 25 feststellt, daß der ihr

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zugeordnete Werksttiokteil eeine öollgröße erreicht hat, und das Ruherelais 25b öffnet. Die von der Heizvorrichtung 23 -zielte Erwärmung verschiebt die Achse des Reitstockes und damit das entsprechende Ende des Werkstückes zu den Schleifscheiben hin, so daß die Teile des Werkstückes mit Übermaß auf die richtige Größe abgetragen werden, während sich die Abmessung des Werkstückes in der Nähe des Spindelstookes kaum ändert·

Dieser Vorgang kann ohne Schwierigkeiten im Verlauf des Schleifens in Abständen wiederholt werden· Die Lehren liefern dann Signale für die Erreichung einer Reihe von Sollgrößen.

Pig·3 veranschaulicht, wie in der Praxis die Heizvorrichtung 23 in dem Reitstook einer Schleifmaschine eingebaut werden kann· Ein Reitstockrahmen 30 hat eine Bohrung 31 für die Reitstookspindel 18 und eine gekrümmte Außenfläche 32· Auf der Außenfläche 32 ist ein elektrischer Streifenheizkörper 23 von 1000 Watt mit den Anschlüssen 37 angebracht· Der Heizkörper ist durch ein äußeres Gehäuse 34 abgedeokt und ein Sioherheitsgitter 35 bedeckt das äußere Gehäuse 34·

Claims (1)

1. Sohutzanspruoh

   Scnχeifmasοnine mit einem Spindelstock und einem Reitβtook zur drehbaren Halterung sinea länglichen Werkstückes und mit Schleifscheiben zum Bearbeiten verschiedener Werkstückteile, gekennzeichnet durch eine Heizvorrichtung (23) für den Reitstock (18, 29) zur Koütp*' sation der durch die Erwärmung des Spindelstockes bedingten Schiefstellung des Werkstückes·