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Maschine zum Wetzen von umlaufenden Werkzeugen mit mehreren Schneiden
zusammengesetzten Profils Um die Oberfläche geriebener Bohrungen einwandfrei und
glatt .zu erhalten, ist es notwendig, den dazu benutzten Werkzeugen, insbesondere
Reibahlen, beim Feinbearbeiten (Scharfschleifen und Wetzen) eine besonders genaue
Bearbeitung zuteil werden zu lassen. Es kommt nicht nur darauf an, daß die Schneiden
in jedem Punkt konzentrisch zur Werkzeugachse liegen, sondern auch der Hinterwetzwinkel
muß genau dem jeweiligen Werkstoff angepaßt sein. Diese Forderung wird durch die
Erfindung für Werkzeuge mit unregelmäßiger Schneidenform im vollen Maße erfüllt.
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Die Erfindung ist auf dem Gedanken aufgebaut, eine an sich bekannte
Wetzmaschine so auszugestalten, daß sie die Möglichkeit gibt, ein Werkzeug der genannten
Art in. ein und derselben Aufspannung zum Wetzen vorzubearheiten, insbesondere scharf
zu schleifen. Bekanntlich muß man Reibahlen nach jeder Abnutzung zunächst rund schleifen,
dann schärf schleifen und zuletzt wetzen. Dabei werden bisher die ersten beiden
Arbeitsgänge auf je einer Schleifmaschine vorgenommen, und zwar wird die genaue
Form auf einer Rundschleifmaschine erzeugt, 'da diese die erforderliche Starrheit
besitzt.
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Das nachfolgende Hinterschleifen erfolgt auf einer Scharfschleifmaschine
und dient zum Freiarbeiten des Zahnrückens. Zweckmäßig wird dabei eine Rundschliffase
belassen, um die vorher erzielte Form zu behalten. Der eigentliche Freiwinkel wird
dann auf einer Wetzmaschine durch Hinterwetzen, erzeugt, d. h. durch Glätten der
eben genannten Fase unter Einhalten eines bestimmten Freiwinkels (Loewe-Notizen,
Jahrg. 1935, S. 6z).
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Das dreimalige Einspannen des Werkstücks auf verschiedenen Maschinen
ist schon bei
Reibahlen einfacher Form schwer mit der erforderlichen
Genauigkeit auszuführen. Um so mehr ist dies der Fall, wenn es sich um Reib@ ahlen
mit mehreren aneinander anschließenden kegeligen Teilen handelt. Denn dann muß sowchl
.auf der Rundschleif- als auch auf der Scharfschleifmaschine für jeden einzelnen
Regelabschnitt besonders eingerichtet werden, d. h, von Kegel zu Kegel muß die Maschine
durch Verstellen des Tisches eine neue Lage erhalten. Schon hierbei ist es schwierig,
eine genaue Übereinstimmung zu erreichen. Hinzu kommt noch, daß die Übergänge von
einem Teil der Reibahle zum anderen, die meistens abgerundet oder als Hohlkehle
verlangt werden, ebenfalls genau zu bearbeiten sind. Auf den Schleifmaschinen konnten
solche Übergänge überhaupt nicht hergestellt «-erden, sondern wurden nachträglich
von Hand erzeugt, wodurch bei den drei Arbeitsgängen eine genau übereinstimmende
Arbeit nicht zu erzielen war.
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Wenn aber die Abmessungen und die Übergänge nicht genau stimmen, bleibt
zuviel Werkstoff' für die Wetzmaschine übrig, die nur für geringe Werkstoffabnahme
eingerichtet ist, da das Wetzen mehr ein Glätten als ein Verspanen ist. Das Beseitigen
des überflüssigen Werkstoffs würde also zum mindesten die Herstellung verteuern,
wenn es nicht sogar ausgeschlossen bleibt, durch Wetzen .allein dem Übel abzuhelfen.
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Nach der Erfindung «-erden die genannten Nachteile dadurch vermieden,
daß der Wetzmaschine durch entsprechende Umgestaltung eine größere Starrheit und
sicherere Führung der bewegten Teile gegeben wird. Es ist infolgedessen möglich,
das Werkstück in der gleichen Aufspannung scharf zu schleifen und zu wetzen. Überraschenderweise
hat sich ergeben, daß auf das Rundschleifen vor dem Scharfschleifen verzichtet werden
kann, weil infolge des starren Aufbaus beim Scharfschleifen der erforderliche Rundlauf
:erzielt wird.
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Die Erfindung besteht darin, einen das Werkstück haltenden Längsschlitten
unter gleichbleibender Belastung über eine der Schneidenform entsprechende Formleiste
an einem einstellbaren Anschlag abzustützen und die Werkzeugarbeitsfläche winkeleinstellbar
zu machen. Dabei liegt der Anbriffspunkt des Werkzeugs am Werkstück, die Mittelachse
des Werkstücks, die Gradführung des Längsschlittens und der Tastpunkt zwischen Gestell
und Schlitten in oder angenähert in einer Ebene.
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Es gibt zwar schon Werkzeugschleifmaschinen, die zum Scharfschleifen
und Rundschleifen eingerichtet werden können. Hierbei ist aber nur das Bestreben
maßgebend ge-Wesen, die :Maschine mehr auszunutzen. Des-' halb werden zu einer Grundform
der: Maschine Zusatzeinrichtungen geliefert, die die Möglichkeit geben, auf der
gleichen Maschine neben en einfachen Schleifarbeiten auch Rundt- -._schliff oder/und,
Scharfschliff auszuführen. f Dabei ist weder die Absicht noch die Möglichkeit vorhanden
gewesen, die Schneiden eines Werkzeugs in der gleichen Aufspannung scharf zu schleifen
und rund zu schleifen.
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Die Verwendung von der Werkstückform entsprechenden Schablonen zum
Steuern des Werkstückträgers gegen den Schleifdruck der Schleifscheibe ist ebensowenig
neu, wie bei Kopierschleifmaschinen einen einste lbaren Anschlag zu benutzen.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung läßt sich nur dann erreichen,
wenn die einzelnen oben .angegebenen Merkmale die für die Gesamtwirkung erforderliche
Ausbildung und Anordnung haben.
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Da zum Scharfschleifen ein anderes Werkzeug benutzt wird als zum Wetzen,
das auch andere Umlaufgeschwindigkeit erfordert, -.wird die mit schnell wechselbaren
Werkzeughaltern versehene Werkzeugspindel von einem polumschaltbaren Motoraus im
Zusammenwirken mit einem Über- und Untersetzungsgetriebe angetrieben.
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Um dem bekannten Umstand Rechnung zu tragen, daß bei den beiden Arbeitsgängen
die Neigung der Werkzeuge verschieden sein. muß, wird die Schleifspindel geteilt
und das das Werkzeug tragende Teil gegen den anderen neigbar gemacht.
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Der gleichmäßige Anpreßdruck der bewegbaren Teile ,am Gestell wird
zweckmäßig im wesentlichen durch das Eigengewicht der in Schräglage auf einem Kastenfuß
gelagerten Maschine :erzeugt.
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Die neue Maschine kann auch zur Bearbeitung zylindrischer oder kegeliger
Werkzeuge mit geraden oder schraubenförmigen Schneidkanten benutzt werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung des auf der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
des Erfindungsgegenstandes.
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Abb. t zeigt die Seitenansicht einer Wetzmaschine.
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Abb. z ist der Grundriß des vorderen Teils der Maschine.
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Abb. 3 stellt einen Längsschnitt durch einen schnell auswechselbaren
Werkzeughalter für die Maschine dar und Abb. :1' einen Teilschnitt einer abgeänderten
Form des Halters nach Abb. 3.
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Es ist angenommen, daß es sich um die Bearbeitung einer Reibahle a
mit abgesetztem Profil handelt, Wie sie Abb. 2 zeigt. Auf einem
Kastenfuß
b mit geneigter Oberfläche ist eine Grundplatte c befestigt, auf der ein Querschütten
d geführt ist. Seine Führungen werden, um eine leichte Bewegung des Schlittens d
zu ,gewährleisten, zweckmäßig als Wälzkörperführungen ,ausgeführt.
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Der Schlitten d trägt einen Blocke, auf dem ein Längsschlitten
f zweckmäßig wieder in Wälzkörperführungen f1 gelagert ist. Der Längsschlitten f
trägt .auf Führungen p Reitstöcke g, die zum Halten und Einspannen des Werkstücks
a dienen.
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Der Querschlitten d mit den von ihm getragenen Teilen stützt sich
- gegen einen an der Grundplatte c geführten Arm h ab, der ein Teilstücks trägt.
Der Arm h wird zum Einstellen des Querschlittens d gegen das Werkzeug durch Drehen
einer Spindel mittels Handrads j bewegt. An dem Taststück !stützt sich der Längsschlitten
unter Zwischenschalten einer auswechselbaren Formleiste h ab. Damit die gleiche
Maschine auch zum Herstellen zylindrischer Werkzeuge verwendbar ist, wird zweckmäßig
die Formleiste h nicht unmittelbar an dem Längsschlitten f, sondern unter Zwischenschalten
eines Leistenhalters L befestigt, dessen Vorderkante genau parallel zu den Einspannspitzen
in den Reitstöcken g liegt. Sollen auch einfach kegelige Werkzeuge bearbeitet werden,
so wird die Formleiste k um einen Zapfen dreh- und feststellbar in dem Längsschlitten
f befestigt. An Stelle des festen Taststückes i am Arm ha könnte eine Rolle verwendet
werden, um die Reibung zu vermindern, wenn es sich um die Bearbeitung von Werkstücken
ohne scharfe Übergänge handelt.
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Die Grundplatte c trägt in der Höhenlage einstellbar einen Schleifspindelstock
m, in dem eine Spindeln mit dem Werkzeug o gelagert ist.
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Erfindungsgemäß liegt der Angriffspunkt des Werkzeugeos o an dem Werkstück
a, die Mittelachse des Werkstücks a, die Geradführung y) für die Reitstöcke g auf
dem Längsschlitten f sowie der Tastpunkt zwischen Formleiste k und Taststück i in
oder angenähert in einer Ebene A-A, wie Abb. i erkennen läßt.
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Damit bei der Bewegung des Schlittens/ die Lage der zu bearbeitenden
Schneide des Werkstücks a gesichert ist, wird in der Nähe der Schleifscheibe ein
Führungsfinger y vorgesehen.
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Zum Hinundherbewegen des Längsschlittens f mit dem Werkstück dient
ein von einem Handrad g bewegtes Getriebe, das z. B. aus einem endlosen, an dem
Schlitten f angreifenden und über Rollen in dem Blöcke geführten Band besteht.
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Wie bereits oben ausgeführt, ist das Werkzeug o auswechselbar. Es
ist für den ersten Arbeitsgang (Scharfschleifen) eine Schleifscheibe und für den
zweiten Arbeitsgang (Wetzen) eine Wetzscheibe. Damit die beiden Scheiben mit verschiedener
Geschwindigkeit angetrieben werden können, ist ein polumschaltbarer Motor y mit
zwei Riemenscheiben r1 und r2 vorgesehen, die verschiedenen Durchmesser haben. Sie
treiben auf Riemenscheiben s1 und s2 auf einer Zwischenwelle t, die durch Kupplungen
ui und u2 mit einer Riemenscheibe v wechselweise gekuppelt werden können. Von der
Riemenscheibe v wird die Bewegung über einen Riemen zu einer Riemenscheibe w auf
der Spindel n übertrag-en.
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Der Hinterwetzwinkel wird eingestellt durch Neigen der Wetzscheibenstirn.
Würde der Drehpunkt in der Mitte dieser Stirn liegen, so wäre eine Höhenverstellung
des Spindelkastens nicht erforderlich. Da aber aus baulichen Gründen der Schwenkpunkt
zweckmäßig in die Mitte der Riemenscheibe w fällt, muß der Spindelkasten in der
Höhenlage verstellbar sein, z. B. durch ein an der Außenseite der Maschine liegendes
Handrad über ein Getriebe x. Durch das Neigen der Stirnseite des Werkzeuges und
damit der Spindel würden die Achse der Spindel und die Riemenscheibe w sich schräg
zur Achse 'der Welle i stellen. Dadurch wäre in einwandfreier Lauf des Riemens ausgeschlossen.
Infolgedessen wird die Spindel n aus zwei Teilen hergestellt, die durch,ein Kardangelenk,
biegsame Welle o. dgl. verbunden sind. Das Teil mit dem Werkzeug ist dann so gelagert,
daß die achsparallele Lage der Riemenscheiben v und w erhalten bleibt, während die
Spindel n mit dem Werkzeug neigbar ist.
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Die erfindungsgemäße Maschine läßt sich auch zum Bearbeiten der ganzen
Schneide einschließlich des Anschliffs oder des kegeligen Abfalls verwenden, wenn
eine entsprechend geformte Leiste h .aufgesetzt wird.
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Um das Auswechseln der Werkzeuge zu erleichtern, wird zweckmäßig eine
der in den Abb.3 und q. dargestellten Werkzeugbefestigungen .angewendet. Die Schleif-
oder Wetzscheibe o ist bei diesen .an einem Einsteckkegel i befestigt, etwa durch
eine Verschraubung. Der Kegel i hat eine Bohrung, in der ein Bolzen a gelagert ist,
der nach außen hin in -einen Kopf 3 mit einer Ausnehmung zum Einsetzen eines Schlüssels
endet. An dem anderen Ende ist er so ausgebildet, daß @er bei Drehung in einem Sinne
den Kegel in die Bohrung hineinzieht, bei Drehung in entgegengesetztem Sinne aber
hinausdrückt.
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Bei der Ausführung nach Abb.3 trägt ex einen Stellring q, und ist
mit Gewinde versehen. Bei der Ausführung nach Abb. q. hat er eine winklige Anzugsnut
5, die mit einem
Stift 6 in einer glatten Bohrung 7 der Spindel
n zusammen arbeitet. Die Nut 5 hat zweckmäßig T-Form, damit sie bei Rechts- und
bei Linksdrehung zur Wirkung gelangt. Das Befestigen der Scheibe o an der Spindeln
geht in der Weise vor sich, daß der Bolzen 2 eingeschraubt oder mit der Nut über
den Stift geschoben und gedreht wird. Beim Herausschrauben oder Drehen des Bolzens
2 in entgegengesetztem Sinne legt sich zunächst der Stellring 4. oder eine die Nut
tragende Verstärkung S gegen die Unterseite des Kegels i und drückt diesen hinaus.