DE8006490U1 - Vorrichtung zur voreinstellung von werkzeugschleifmaschinen - Google Patents

Description

KSAFTWERK UNION AKXIENGESELLSGHAFO} Unser- Zeichen Mülheim a. d. Ruhr VPA 80 G 94-51 DE

Vorrichtung zur Voreinstellung von Werkzeugschleif-

maschinen , _

Die Neuerung, bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Voreinstellung von Werkzeugschieifmaschinen auf die Schneidengeometrie von Werkzeugen für die spanabhebende Bearbeitung , insbesondere von zylindrischen Fräswerkzeugen.

Durch das Werkzeugschleifen soll einem nicht mehr einwandfrei schneidenden Werkzeug wieder die für den jeweils vorgesehenen Verwendungszweck optimale Form gegeben werden. Da die Leistung und der wirtschaftliche Einsatz der Werkzeuge in hohem MaBe von einer geometrisch genau definierten Ausbildung der Schneiden abhängt, übt der Werkzeugschleifer eine verantwortungsvolle Tätigkeit aus. Es hängt insbesondere von seiner Geschicklichkeit und seiner Erfahrung ab, wie genau das nachzuschärfende Werkzeug und die Schleifscheibe der Werkzeugschleifmaschine relativ zueinander ausgerichtet werden, d. h. wie häufig die gewählte Maschinenvorein-Stellung nach einer Überprüfung der damit erzielten Schneidengeometrie korrigiert werden muß, bis die an die Schneidengeometrie gestellten Genauigkeitsansprüche befriedigt sind. Die Maschinenvoreinstellung und die Korrektur dieser Einstellung erfordert jedoch auch bei einem geübten Werkzeugschleifer einen beträchtlichen Zeitaufwand.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Voreinstellung von Werkzeugschieifmaschinen zu schaffen, mit welcher ein nachzuschärfendes Werkzeug und die Schleifscheibe der Werkzeugschleifmaschine so genau zueinander ausgerichtet werden können,

KIk 2 FlA.3.1980

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daß ohne Korrektur der Voreinstellung ein reproduzierbares Nachschärfen der Schneiden mit definierter Schneidengeometrie ermöglicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer Vorrichtung I

der eingangs genannten Art durch einen scheibenförmigen %

Körper mit einer Aufnahmebohrung, eine radial und pa- % railel zur Längsachse der Aufnahmebohrung ausgerichtete

und durch eine Aussparung des scheibenförmigen Körpers \

gebildete Einstellfläche, einen aus der Einstellfläche X

hervorstehenden und im Abstand zur Außenkante der Ein- ;,

Stellfläche angeordneten Anschlag und durch eine an dem ;

scheibenförmigen Körper befestigte Meßuhr, deren Tast- ϊ

stift senkrecht zur Einstellfläche derart ausgerichtet i

ist, daß die Spitze des Taststiftes in Höhe einer bezug- i

lieh der Längsachse der Aufnahmebohrung diametral ver- |

laufenden Badiuslinie liegt. |

Die gemäß der Neuerung ausgebildete Vorrichtung kann auf S den Werkstückträger einer Werkzeugschleifmaschine ge- ; spannt werden und ermöglicht eine rasche, genaue und reproduzierbare Maschinenvoreinstellung, durch welche die ; nachfolgende Schleifoperation zu einer reproduzierbaren * und definierten Schneidengeometrie führt. Da die Vorrichtung selbst nicht von den werkzeugspezifischen Daten abhängig ist. ist ihr Einsatz nicht an eine bestijam- ; te Type der nachzuschärfenden Werkzeuge gebunden. Ein ;; weiterer Vorteil der gemäß der Neuerung ausgebildeten }> Vorrichtung besteht darin, daß durch die präzise Ma- f

schinenvoreinstellung die zum Nachschärfen der Schneiden

abzutragende Materialmenge minimiert und somit die Stand- i zeiten der Werkzeuge wesentlich verbessert werden können.

Vorteilhaft ist der Anschlag ein metallischer Zylinderstift, so daß ein durch Berührungen mit der Schleifscheibe bedingter Verschleiß in engen Grenzen gehalten werden

- 3 - VPA. 80 G 9451 DE kann.

Es ist auch zweckmäßig, den Zylinderstift in dem scheibenformigen Körper lösbar zu befestigen. In diesem Fall kann dann ein durch Berührungen mit der Schleifscheibe beschädigter oder nicht mehr maßhaltiger Zylinderstift leicht ausgewechselt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der gemäß der Neuerung ausgebildeten Vorrichtung ist die Meßuhr

senkrecht zur Badiuslinie verschiebbar angeordnet und ι in den scheibenförmigen Körper mittels einer Klemmschraube gehalten. Hierdurch wird ein Auswechseln der Meßuhr ermöglicht. Außerdem kann die Meßuhr beim Einbau in die Vorrichtung bei gelöster Klemmschraube leicht eingestellt und anschließend durch das Anziehen der Klemmschraube in der eingestellten Lage fixiert werden. Dadurch, daß die Meßuhr in den scheibenförmigen Körper selbst gehalten ist, kann ein gesonderter Träger für die Meßuhr entfallen. Der Aufbau der Vorrichtung wird hierdurch weiter vereinfacht.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der gemäß der Neuerung ausgebildeten Vorrichtung besteht der scheibenförmige Körper aus einem Kunststoff. Durch das geringe spezifische Gewicht der Kunststoffe kann ein geringes Gewicht der Vorrichtung erzielt werden. Andererseits sind die mechanischen Eigenschaften der Kunststoffe so gut, daß die an die Festigkeit der Vorrichtung ge-30 stellten Ansprüche erfüllt werden. Außerdem kann durch die Verwendung eines scheibenförmigen Körpers die Herstellung vereinfacht werden. Je nach der zu festigenden

Stückzahl kommen für die Herstellung sowohl spanlose als auch spangebende Verfahren in Betracht. 35

Vorzugsweise ist der Kunststoff glasartig durchsichtig. Durch diese Maßnahme ergibt sich bei der Handhabung

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- 4 - VPA 80 G 94-51 DE der Vorrichtung ein größerer Sichtbereich.

Anhand der Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Neuerung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Voreinstellung von Werkzeugschleifmaschinen in der Draufsicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, jedoch mit ausgebauter Meßuhr,

3?ig. 3 und Fig. 4- verschiedene· Stadien bei der Voreinstellung einer Werkzeugschleifmaschine unter Vervendung der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung umfaßt einen scheibenförmigen Körper 1, welcher mit einer kreiszylindrischen Aufnahmebohrung 2 versehen ist und aus einem glasartig durchsichtigem Kunststoff besteht. Durch eine erste Aussparung der ursprünglich kreiszylindrischen Außenkontur des scheibenförmigen Körpers 1 ist eine plane Einstellfläche E gebildet, welche radial und parallel zu der Längsachse L der Aufnahmebohrung 2 ausgerichtet ist. In die Einstellfläche E ist ein metallischer Zylinderstift eingesetzt, welcher einen mit A bezeichneten Anschlag bildet. Der Abstand zwischen der Außenkante K der Einstellfläche E und dem Anschlag A stellt das Maß für eine theoretische Spankammertiefe Sp dar, deren Bedeutung an apäterer Stelle näher erläutert werden soll. Durch zwei weitere Aussparungen des scheibenförmigen Körpers 1 ist ein Arm 3 gebildet, welcher in einer Bohrung 4- eine Meßuhr U aufnimmt. Senkrecht zu der Bohrung 4- ist in den scheibenförmigen Körper 1 eine Gewindebohrung 5 eingebaracht, in welche eine Klemmschraube 6 eingesetzt ist. Diese Klemmschrau-

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be 6 dient zum Feststellen der längs der Bohrung 4 verschiebbaren Meßuhr U. Der Taststift T der Meßuhr U ist senkrecht auf eine Radiuslinie R der Aufnahmebohrung 2 gerichtet, wobei die Spitze des Taststiftes T auf die Höhe dieser Radiuslinie £ eingestellt ist. Die Höheneinstellung des Taststiftes T entspricht auch der Höhe der Einsteilfläche E, da die Radiuslinie R bezüglich der Aufnahmebohrung 2 diametral zu der Einstellfläche E verläuft. Zwischen der Radiuslinie R und dem Arm 3 ist ein geringer Abstand vorgesehen, welcher beispielsweise 2 mm beträgt und die für Messungen erforderliche Beweglich-

y keit des Taststiftes T der Meßuhr U gewährleistet. Der Außendurchmesser D des scheibenförmigen Körpers 1 definiert die Lage der Außenkante K der Einstellfläche E und beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 100 mm, während die theoretische Spankammertiefe Sp beispielsweise 5 ium beträgt.

Im folgenden wird unter Hinweis auf die Fig. 3 und 4 beschrieben, wie eine Werkzeugschleifmaschine zum Nachschärfen eines zylindrischen Fräswerkzeugs mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Vorrichtung eingestellt werden kann. Die Maschinenvoreinstellung für den Spani' winkelschliff umfaßt folgende Schritte:

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a) Aufnahme der Vorrichtung auf dem Werkstückträger der Werkzeugschleifmaschine. Hierzu wird die Vorrichtung mit ihrer Aufnahmebohrung 2 (.Fig. Ό auf einen Spanndorn aufgeschoben und beispielsweise durch radiale Aufweitung des Spanndornes festgehalten.

b) Ausrichten der Einstellfläche E parallel zum Schleifme-schinentisch MT (Fig. 3, Fig. 4). Dieses Ausrichten kann beispielsweise mit Hilfe ^ines auf Spitzenhöhe des Werkstückträgers eingestellten Endmaßes und einer Meßuhr vorgenommen werden.

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c) Entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Einstellschritt wird nun die Einstellfläche E im Uhrzeigersinn um einen Winkel von 90° und zusätzlich um den Kegelmantelscheibenwinkel c/ der Kegelschleifscheibe S der Werkzeugschleifmaschine gedreht. Dieses Drehen kann manuell oder numerisch gesteuert über den Werkstückträger der Werkzeugschleifmaschine vorgenommen werden.

d) Über die Längsachse des Werkstückträgers wird der höchste Punkt der Kegelschleifscheibe S angefahren, wobei die Anzeige des höchsten Punktes durch die Meßuhr U erfolgt.

e) Die mit dem Einstellschritt c) erzielte Position wird nun bezüglich der Längsachse des Werkstückträgers als Nullpunkt gesetzt. Somit kann diese Position , welche einer theoretischen Nullinie N (.Fig. 3) der Kegelschleifscheibe S entspricht, jederzeit wieder angefahren werden.

f) Die Vorrichtung wird aus der Nullpunktposition gefahren und um einen Winkel von 180° gedreht. Um dieses Drehen zu ermöglichen, wird die Kegelschleifscheibe S vorher auf der Nullinie N nach außen gefahren.

g) Die Vorrichtung wird wieder in Nullpunktposition gefahren.

h) Die Kegelschleifscheibe S wird auf der Nullinie N entlang der Einstellfläche E verfahren, bis sie mit dem Anschlag A Kontakt hat. Mit diesem in Fig. 4 dargestellten Einstellschritt wird eine theoretische Spankammertiefe Sp angegeben, d. h. bei einem Fräswerkzeug mit einem Außendurchmesser D würde in dieser Position

et

eine Spankammertiefe Sp erzielt werden.

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i) Die theoretische Spankammertiefe Sp wird unter Berücksichtigung der tatsächlichen Abmessungen des nach-' zuschärfenden Werkzeuges durch Verfahren entlang der Nullinie N auf Sollspankammertiefe korrigiert. Falls der Anschlag A hierbei im Wege ist, wird die Vorrichtung vorher ausgebaut.

<j) Ausbau der Vorrichtung, falls dies nicht schon bereits beim Einstellschritt i) erfolgt ist. 10

k) Auf der Nullinie N wird eine Position angefahren, welche dem Außendurehmesser des nachzuschärfenden Fräswerkzeugs entspricht.

1) Beim Nachschleifen von spiralνerzahnten Fräswerkzeugen erfolgt eine auf die SpiralSteigung abgestimmte Weitereinsteilung der Werkzeugschleifmaschine. Bei geradverzahnten Fräswerkzeugen mit einem Spanwinkel von 0° ist eine derartige Weiterumstellung jedoch nicht erforderlich.

m) Nach dem Spannen des Fräswerkzeugs wird dieses radial an die Kegelschleifscheibe S gedreht, bis Kontakt erfolgt, worauf die Schleifoperation durchgeführt wird. Zum Schleifen der weiteren Zähne wird das Fräswerkzeug um die entsprechende Teilung weitergedreht.

Durch die vorstehend beschriebenen Einstellschritte werden geometrisch definierte Spanwinkel geschliffen. Zum Schleifen geometrisch"definierter Freiwinkel erfolgt die Einstellung durch Drehen des Fräswerkzeugs um seinen Stirnspanwinkelbetrag in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Eichtung. Ist diese Einstellposition erreicht, so kann eine Freiflächenschleifscheibe aufgesetzt und das Schleifen der Freiwinkel durchgeführt werden.

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Die beschriebene Vorrichtung iat insbesondere für die Maschinenvoreinstellung für das Nachschärfen zylindrischer Präswerkzeuge geeignet. Sie kann jedoch auch für das Nachschärfen von anderen Werkzeugen, z. B. von Drehmeißeln, eingesetzt werden. Hierzu müssen die Drehmeißel lediglich radial in eine entsprechende, auf dem Werkstückträger zentrisch spannbare Werkstückaufnahme eingesetzt werden.

4 Figuren

6 Schutzansprüche

Claims (6)

- 9 - VPA 80 G 94-51 DE Schutzansprüche

1. Vorrichteng zur Voreinstellung von Werkzeugschleifmaschinen auf die Schneidengeometrie von Werkzeugen für die spanabhebende Bearbeitung, insbesondere von zylindrischen Fräswerkzeugen, gekennzeichnet durch einen scheibenförmigen Körper CI) mit einer Aufnahmebohrung (2), eine radial und parallel zur Längsachse (L) der Aufnahmebohrung (2) ausgerichtete und durch eine Aussparung des scheibenförmigen Körpers (1) gebildete Einstellfläche (E), einen aus der Einstellfläche (E) hervorstehenden und im Abstand CSp) zur Außenkante C^) der Einstellfläche CE) angeordneten Anschlag CA) und durch eine an dem scheibenförmigen Körper CD befestigte Meßuhr CU), deren Taststift CT) senkrecht zur Einsteilfläche CE) derart ausgerichtet ist, daß die Spitze des Taststiftes CT) in Höhe einer bezüglich der Längsachse CL) der Aufnahmebohrung C2) diametral zur Einstellfläche CE) verlaufenden Eadiuslinie CH) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (A) ein metallischer Zylinderstift ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderstift in dem scheibenförmigen Körper (1) lösbar befestigt ist.

4. Vorrichtung nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßuhr CU) senkrecht zu der Eadiuslinie CE) verschiebbar angeordnet und in dem scheibenförmigen Körper mittels einer Klemmschraube (6) gehalten ist.

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5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Körper M) aus einem Kunststoff besteht,

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,dadurch g e kennzeichn^et, daß der Kunststoff glasartig durchsichtig ist.