EP0176723A2 - Schleifmaschine - Google Patents

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EP0176723A2
EP0176723A2 EP85110295A EP85110295A EP0176723A2 EP 0176723 A2 EP0176723 A2 EP 0176723A2 EP 85110295 A EP85110295 A EP 85110295A EP 85110295 A EP85110295 A EP 85110295A EP 0176723 A2 EP0176723 A2 EP 0176723A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grinding
axis
machine according
grinding machine
guides
Prior art date
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Granted
Application number
EP85110295A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0176723A3 (en
EP0176723B1 (de
Inventor
Hans Dipl.-Ing. Grimm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Original Assignee
Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Gehring GmbH and Co KG
Publication of EP0176723A2 publication Critical patent/EP0176723A2/de
Publication of EP0176723A3 publication Critical patent/EP0176723A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0176723B1 publication Critical patent/EP0176723B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/06—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces internally
    • B24B5/10—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces internally involving a horizontal tool spindle

Definitions

  • the invention relates to a grinding machine according to the preamble of claim 1.
  • the grinding spindle unit which drives the grinding tool in rotation is carried by a cross slide which can be moved axially back and forth on longitudinal guides and can be adjusted at right angles to it by means of a transverse guide.
  • a headstock is usually provided for the workpiece holder, in which a chuck that receives the workpiece is mounted all around.
  • the achievable cylindricity of the workpiece bore to be machined depends to a large extent on how exactly the grinding spindle axis is aligned and guided relative to the workpiece axis.
  • the guides must be aligned by hand before machining the workpiece bore.
  • Errors that occur during machining which are essentially caused by uneven abrasive abrasion on the workpiece, are tried to be kept within narrow limits by frequent dressing of the tool. This is not always satisfactory, and in any case there is the disadvantage that the frequent dressing process considerably shortens the service life of the tool and, especially when using tools containing diamond or boron nitride, expensive abrasives are lost.
  • the invention has for its object to design a grinding machine of this type so that it allows precise alignment of the grinding spindle axis relative to the workpiece axis with a structurally simple structure.
  • the longitudinal and transverse guides of the cross slide guide which have to be adapted very precisely to one another, are eliminated.
  • separate guides are provided, which can be pivoted independently of one another to adapt to the respective position of the workpiece axis.
  • the direction of the grinding spindle axis relative to the workpiece axis can be set in a simple and very precise manner before, after or during machining with the grinding machine according to the invention, and at the same time the tool can be advanced against the bore wall to be machined. This ensures a very high level of machining accuracy.
  • the tool has to be dressed far less frequently, so that its service life is extended considerably can be.
  • the grinding machine is preferably used to machine workpieces with cylindrical inner bores.
  • a headstock 2 is arranged on a machine bed 1 of the grinding machine in that a chuck 4 for a workpiece 3 is rotatably mounted. It carries the workpiece, the cylindrical inner bore 6 of which is machined with a grinding tool 7.
  • the grinding tool 7 is driven at a high speed with a grinding spindle unit 5 known per se. It is fastened, preferably screwed, on a carriage 8 which is axially (arrow P in FIG. 1) mounted and driven reciprocally.
  • the carriage 8 is supported in the region of its narrow sides 8 'and 8 "on a respective guide 9 and 10.
  • the guides are formed by a round guide 9 and a roller guide 10 running parallel to it at a distance.
  • the round guide 9 essentially consists in a known manner of a round rod 11 which is arranged on the machine bed 1.
  • the slide 8 is guided axially displaceably with plain bearing bushes 12.
  • a cover, preferably formed by a bellows 13 is provided on both sides of the slide 8.
  • the roller guide 10 is arranged, which has a guide rail 14 fixedly connected to the carriage. As shown in FIG. 2 in particular, a vertically upward edge section 8a is provided on the guide rail 14.
  • the guide rail 14 On its end face, the guide rail 14 is screwed so that it projects in the direction of displacement P over the longitudinal side 8 "" of the carriage 8 and over the edge section 8a. With its protruding rail section 14a running in the direction of displacement P, the guide rail 14 for guiding the slide 8 projects between two support rollers 16 and 17 arranged vertically one above the other on the machine bed, each of which has a spherical running surface.
  • the support rollers 16, 17 are attached to a support arm 15 of the roller guide 10, which runs parallel to the round rod 11 and has approximately the same length as this.
  • the support roller 16 is pressed against the guide rail 14 by a spring 44 (FIG. 2) in order to ensure play-free guidance.
  • the support roller 16 is fastened to a bracket 45 which is pivotably articulated on a vertically extending plate 46 which is fixedly connected to the support arm 15.
  • the spring 44 is supported on a horizontally extending cross plate 47, which is preferably screwed to the upper end face of the plate 46.
  • the carriage 8 is driven by a piston-cylinder unit 18 (FIGS. 1 and 3) and an OsziUerantrieb 19 connected to it, which is formed by an eccentric drive.
  • the arrangement is such that the grinding tool 7 can be moved in and out into the bore 6 of the workpiece 3 in a known manner by the piston-cylinder unit 18 and then via the eccentric drive 19 inside the bore 6 is oscillating back and forth.
  • the eccentric drive 19, which is adjustable on the carrier plate 20 on the machine bed 1, essentially consists of an eccentric shaft 21, the axis of which extends transversely to the grinding spindle axis 29 and which is driven by a motor 22, e.g. an oil motor that is driven in rotation.
  • the eccentric shaft 21 forms a bearing pin on which the piston-cylinder unit 18 is fastened on the eccentric shaft 21 with a bearing part 23 designed as a so-called bearing eye.
  • the piston-cylinder unit 18 projects through an opening 18b (FIG. 3) of a vertical partition or support wall 28 of the machine bed 1.
  • the clear width of the opening 18b is larger than the outer dimensions of the piston-cylinder unit 18, so that it can be pivoted relative to the partition wall 28.
  • a ball screw known per se, which is driven by a servo motor (NC axis) which is controlled by means of an angle encoder. It is particularly expedient if the ball screw drive is connected directly to the slide 8, eliminating the piston-cylinder unit. The arrangement is such that the grinding tool can be moved into and out of the bore 6 of the workpiece by the ball screw drive and can be moved back and forth within the bore in an oscillating manner.
  • the end 24 of the piston rod 18a of the piston-cylinder unit 18 opposite the eccentric drive 19 is designed like an eyelet and is articulated to the slide 8.
  • the end 24 (FIGS. 1 and 2) lies between two tabs 24a and 24b which are spaced apart from one another and fastened on the longitudinal side 8 "'of the slide 8 and which have plug-in openings which are aligned with one another and with the opening of the end 24.
  • In assembled Location is through the A pivot pin 24c is inserted in the openings aligned with one another and forms the pivot axis for the piston rod 18a.
  • the grinding tool 7 can be adjusted in the longitudinal direction within the workpiece bore 6.
  • the support plate 20 is pivotally mounted with a bolt 25 between two blocks 26 arranged fixed on the machine bed 1 and is held adjustably with an adjusting screw 27 which is articulated on the partition wall 28.
  • the adjusting screw 27 is adjacent and articulated above the piston-cylinder unit 18 on the side facing away from the circular guide 9 on the dividing wall 28 by having an eyelet-shaped end 27a (FIG. 3) between two mutually parallel retaining tabs 28a, 28b of the dividing wall 28 protrudes, which have openings aligned with the opening of the eyelet 27a, through which a bearing pin 28c (FIG. 1) is inserted.
  • the carrier plate 20 has a spindle nut 27b which is seated on the adjusting screw 27, which can be pivoted relative to the carrier plate 20 about an axis lying transversely to the grinding spindle axis 29. Due to the articulated fastening of the adjusting screw 27, it can also pivot upwards or downwards when the support plate 20 is pivoted.
  • the circular guide 9 is adjustably mounted and driven.
  • the round rod 11 is pivotably mounted with an end facing the headstock 2 on a bearing block 31 fastened to the machine bed 1 about a horizontal axis of rotation 32 lying transversely to the grinding spindle axis 29.
  • the round rod 11 is held by an adjusting device 33, which is fastened to the partition wall 28.
  • the round rod 11 can be adjusted in the vertical direction about the axis of rotation 32.
  • the adjusting device 33 has an eccentric shaft 35 which projects into a bearing bore 34 of the round rod 11 and which, via a drive member 37 such as friction wheels, gears or the like. is driven by a servo or stepper motor 38.
  • a drive member 37 such as friction wheels, gears or the like.
  • a servo or stepper motor 38 instead of the eccentric adjustment, any other suitable adjustment device, e.g. a numerically controlled ball screw drive (NC axis) can be used.
  • NC axis numerically controlled ball screw drive
  • the roller guide 10, which runs in a horizontal plane parallel to the round guide 9, is likewise supported and driven in a vertically adjustable manner via the support arm 15.
  • the support arm 15 is mounted with its end adjacent to the headstock 2 in the same way as the round rod 11 on the machine bed 1 in a bearing block 39 and is pivoted by an adjusting device 40 about a horizontal axis of rotation 41 of the bearing block 39 lying transversely to the grinding spindle axis 29 and driven by a servo or stepper motor 42.
  • the grinding spindle axis 29 can be changed in the vertical direction (at an altitude) relative to the workpiece axis 30, with the result that an infeed device for the grinding tool 7 is formed in a simple manner.
  • the adjusting device 40 and the motor 42 like the adjusting device 33 and the motor 38, are mounted on the partition wall 28 or directly on the machine bed 1.
  • the adjustment arrangement for the round guide 9 and the roller guide 10 is preferably dimensionally such that the grinding tool 7 engaged within the bore 6 lies at half the width between two vertical planes E 1 , E2 perpendicular to the direction of displacement P, which include the line of contact of the support roller 17 the guide rail 14 and the Axis of rotation 32 of the bearing block 31 included.
  • E 1 , E2 perpendicular to the direction of displacement P, which include the line of contact of the support roller 17 the guide rail 14 and the Axis of rotation 32 of the bearing block 31 included.
  • the above-described conditions of the adjustment arrangement can be changed from case to case, so that, for example, the grinding tool 7 is not centered between the levels E 1 and E2.
  • the circular guides 9 are adjusted by means of the adjusting device 33, in addition to a change in the direction of the grinding tool axis, there is also a change in their height relative to the workpiece axis.
  • the height adjustment of the grinding tool axis can be avoided or the adjustment can be corrected to the dimension desired for the infeed of the grinding tool.
  • the adjustment of the guides 9 and 10 is preferably measurement-controlled, so that the grinding spindle axis 29 can be adjusted automatically.
  • the deviation of the workpiece bore 6 from the target shape, for example the cylindrical shape, and from the desired target dimension is measured with a measuring device (not shown) known per se, the measurements being able to take place during or during work breaks or after grinding.
  • the measured values are supplied in a suitable form to an electronic evaluation and arithmetic unit (not shown) which controls the servo-r or stepper motors 38, 42 accordingly.
  • the grinding process can run automatically and be ended.
  • the grinding process can be automatically controlled by a device that indirectly measures the grinding force.
  • a device that indirectly measures the grinding force.
  • the deflection of the support arm 15 caused by the contact force of the sliding carriage 8 via the support roller 17 is measured by means of a suitable sensor, preferably a strain gauge 43.
  • This deflection is a measure of the contact force of the slide 8 and of the degree of wear of the tool 7.
  • the strain gauge 43 is preferably at the point of the greatest deflection, i.e. at the level of the support roller 7, arranged on the underside of the support beam 15.
  • the continuously measured values are fed to an electronic computing and control device known per se (not shown).
  • the measured values are used to calculate the adjustment of the guides 9, 10 so that they are adjusted taking into account the wear of the tool 7.
  • the grinding process is controlled so that it runs optimally and dressing processes on the grinding tool 7 are reduced to the necessary extent.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

Eine Schleifmaschine zur Bearbeitung von Innenflächen von Werkstücken (3) hat ein Maschinenbett (1), in dem ein Spindelstock (2) und ein eine Schleifspindeleinheit (5) tragender Schlitten (8) befestigt ist. Der Schlitten (8) ist mit Führungen (9, 10) auf dem Maschinenbett (1) verschiebbar, die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Schleifspindeleinheit (5) liegen und mit jeweils einer Verstelleinrichtung (33, 40) um jeweils eine quer zur Schleifspindelachse (29) liegende Achse (32, 41) schwenkbar sind. Die Führungen (9, 10) sind durch Rund- und Rollenführungen gebildet, die parallel zueinander verlaufen. Die Führungen (9, 10) können unabhängig voneinander zur Anpassung an die jeweilage Lage der Werkstückachse verschwenkt werden, so daß eine genaue Ausrichtung der Schleifspindelachse (29) relativ zur Werkstückachse möglich ist und gleichzeitig das Werkstück (3) gegen die zu bearbeitende Bohrungswandung zugestellt werden kann. Dadurch kann eine sehr hohe Bearbeitungsgenauigkeit erreicht werden. Außerdem ist die Schleifmaschine konstruktiv einfach ausgebildt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Bei bekannten Schleifmaschinen dieser Art wird die Schleifspindeleinheit, die das Schleifwerkzeug rotierend antreibt, von einem Kreuzschlitten getragen, der auf Längsführungen axial hin- und herbewegbar und über eine Querführung rechtwinklig dazu verstellbar ist. Für die Werkstückhalterung ist üblicherweise ein Spindelstock vorgesehen, in dem ein das Werkstück aufnehmendes Spannfutter umlaufend gelagert ist.
  • Um gute Arbeitsergebnisse zu erzielen, sind an die Stabilität und die Genauigkeit der Führungen sehr hohe Anforderungen zu stellen, was mit einem entsprechend hohen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand verbunden ist.
  • Die erreichbare Zylindrizität der zu bearbeitenden Werkstückbohrung ist in hohem Maße davon abhängig, wie genau die Schleifspindelachse relativ zur Werkstückachse ausgerichtet und geführt ist. Die Führungen müssen hierbei vor der Bearbeitung der Werkstückbohrung von Hand ausgerichtet werden.
  • Auftretende Fehler während der Bearbeitung, die im wesentlichen durch ungleichen Schleifmittelabrieb am Werkstück verursacht sind, versucht man durch häufiges Abrichten des Werkzeuges in engen Grenzen zu halten. Dies gelingt nicht immer zufriedenstellend, und in jedem Fall kommt nachteilig hinzu, daß durch den häufigen Abrichtvorgang die Standzeit des Werkzeuges erheblich verkürzt wird und, insbesondere bei Verwendung von diamant- oder bornitridhaltigen Werkzeugen, teures schleifmittel verloren geht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine dieser Art so auszubilden, daß sie bei konstruktiv einfachem Aufbau eine genaue Ausrichtung der Schleifspindelachse relativ zur Werkstückachse ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Schleifmaschine der gattungsbildenden Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung entfallen die sehr aufwendig herzustellenden Längs- und Querführungen der Kreuzschlittenführung, die sehr genau aneinander angepaßt sein müssen. Dafür sind gesonderte Führungen vorgesehen, die unabhängig voneinander zur Anpassung an die jeweilige Lage der Werkstückachse verschwenkt werden können. Dadurch kann mit der erfindungsgemäßen Schleifmaschine vor, nach oder während der Bearbeitung auf einfache Weise und sehr genau die Richtung der Schleifspindelachse relativ zur Werkstückachse eingestellt und gleichzeitig das Werkzeug gegen die zu bearbeitende Bohrungswand zugestellt werden. Dadurch wird eine sehr hohe Bearbeitungsgenauigkeit erreicht. Außerdem muß das Werkzeug weit weniger häufig abgerichtet werden, so daß seine Standzeit erheblich verlängert werden kann.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Schleifmaschine in schematischer Darstellung,
    • Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 durch die Schleifmaschine, jedoch ohne Werkstück- und Spindelstock.
  • Die Schleifmaschine dient vorzugsweise zum Bearbeiten von Werkstücken mit zylindrischen Innenbohrungen. Auf einem Maschinenbett 1 der Schleifmaschine ist ein Spindelstock 2 angeordnet, indem ein Spannfutter 4 für ein Werkstück 3 drehbar gelagert ist. Es trägt das Werkstück, dessen zylindrische Innenbohrung 6 mit einem Schleifwerkzeug 7 fein bearbeitet wird.
  • Das Schleifwerkzeug 7 wird mit einer an sich bekannten Schleifspindeleinheit 5 mit hoher Drehzahl angetrieben. Sie ist auf einem Schlitten 8 befestigt, vorzugsweise verschraubt, der axial (Pfeil P in Fig. 1) hin- und hergehend gelagert und angetrieben ist. Der Schlitten 8 ist im Bereich seiner Schmalseiten 8' und 8" auf jeweils einer Führung 9 und 10 gelagert. Die Führungen sind durch eine Rundführung 9 und eine mit Abstand parallel zu ihr verlaufende Rollenführung 10 gebildet. Die Rundführung 9 besteht im wesentlichen in bekannter Weise aus einer Rundstange 11, die auf dem Maschinenbett 1 angeordnet ist. Auf der Rundstange 11 ist der Schlitten 8 mit Gleitlagerbuchsen 12 axial verschiebbar geführt. Zum Schutz der Führungsbahn ist zu beiden Seiten des Schlittens 8 eine vorzugsweise durch einen Faltenbalg 13 gebildete Abdeckung vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Seite des Schlittens 8 ist die Rollenführung 10 angeordnet, die eine fest mit dem Schlitten verbundene Führungsschiene 14 aufweist. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist an der Führungsschiene 14 ein vertikal nach oben gerichteter Randabschnitt 8a vorgesehen.
  • Auf seiner Stirnseite ist die Führungsschiene 14 so verschraubt, daß sie in Verschieberichtung P über die Längsseite 8"" des Schlittens 8 und über den Randabschnitt 8a ragt. Mit ihrem in Verschieberichtung P verlaufenden, überstehenden Schienenabschnitt 14a ragt die Führungsschiene 14 zur Führung des Schlittens 8 zwischen zwei senkrecht übereinander auf dem Maschinenbett angeordnete Stützrollen 16 und 17, die jeweils eine ballige Lauffläche haben. Die Stützrollen 16, 17 sind an einem Tragarm 15 der Rollenführung 10 befestigt , der parallel zur Rundstange 11 verläuft und etwa gleiche Länge wie diese hat. Die Stützrolle 16 wird von einer Feder 44 gegen die Führungsschiene 14 gedrückt (Fig.2), um eine spielfreie Führung zu gewährleisten. Hierzu ist die Stützrolle 16 an einer Lasche 45 befestigt, die schwenkbar an einer mit dem Tragarm 15 fest verbundenen, vertikal verlaufenden Platte 46 angelenkt ist. Die Feder 44 stützt sich an einer horizontal verlaufenden Querplatte 47 ab, die an der oberen Stirnseite der Platte 46 vorzugsweise verschraubt ist.
  • Der Schlitten 8 wird über eine Kolben-Zylinder-Einheit 18 (Fig. 1 und 3) und einen mit ihr verbundenen OsziUerantrieb 19 angetrieben, der durch einen Exzenterantrieb gebildet ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Schleifwerkzeug 7 durch die Kolben-Zylinder-Einheit 18 in bekannter Weise in die Bohrung 6 des Werkstückes 3 ein- und ausgefahren werden kann und dann über den Exzenterantrieb 19 innerhalb der Bohrung 6 oszillierend hin- und herbewegbar ist.
  • Der verstellbar an der Trägerplatte 20 auf dem Maschinenbett 1 angeordnete Exzenterantrieb 19 besteht im wesentlichen aus einer Exzenterwelle 21, deren Achse quer zur Schleifspindelachse 29 verläuft und die von einem Motor 22, z.B. einem ölmotor, rotierend angetrieben wird. Die Exzenterwelle 21 bildet einen Lagerbolzen, auf dem die Kolben-Zylinder-Einheit 18 mit einem als sogenanntes Lagerauge ausgebildeten Lagerteil 23 auf der Exzenterwelle 21 befestigt ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit 18 ragt durch eine Öffnung 18b (Fig. 3) einer vertikalen Trenn- oder Stützwand 28 des Maschinenbettes 1. Die lichte Weite der öffnung 18b ist größer als die Außenabmessungen der Kolben-Zylinder-Einheit 18, so daß sie gegenüber der Trennwand 28 verschwenkt werden kann.
  • Es ist auch mit Vorteil möglich, anstelle des Exzenterantriebes einen an sich bekannten Kugelgewindetrieb vorzusehen, der von einem mittels Winkelcodierer weggesteuerten Servomotor angetrieben wird (NC-Achse). Besonders günstig ist es, wenn der Kugelgewindetrieb unter Wegfall der Kolben-Zylinder-Einheit direkt mit dem Schlitten 8 verbunden ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß das Schleifwerkzeug vom Kugelgewindetrieb in die Bohrung 6 des Werkstückes ein- und ausgefahren und innerhalb der Bohrung oszillierend hin- und herbewegt werden kann.
  • Das dem Exzenterantrieb 19 gegenüberliegende Ende 24 der Kolbenstange 18a der Kolben-Zylinder-Einheit 18 ist ösenartig ausgebildet und mit dem Schlitten 8 gelenkig verbunden. Hierzu liegt das Ende 24 (Fig. 1 und 2) zwischen zwei mit Abstand nebeneinander liegenden und an der Längsseite 8"' des Schlittens 8 befestigten Laschen 24a und 24b an, die miteinander und mit der öffnung des Endes 24 fluchtende Stecköffnungen haben. In montierter Lage ist durch die miteinander fluchtenden öffnungen ein Gelenkbolzen 24c gesteckt, der die Schwenkachse für die Kolbenstange 18a bildet.
  • Durch Verstellen der Trägerplatte 20 kann das Schleifwerkzeug 7 innerhalb der Werkstückbohrung 6 in Längsrichtung verstellt werden. Hierzu ist die Trägerplatte 20 mit einem Bolzen 25 zwischen zwei fest auf dem Maschinenbett 1 angeordneten Klötzen 26 schwenkbar gelagert und wird mit einer Einstellschraube 27 verstellbar gehalten, die an der Trennwand 28 angelenkt ist. Die Einstellschraube 27 ist benachbart und oberhalb der Kolben-Zylinder-Einheit 18 auf der von der Rundführung 9 abgewandten Seite an der Trennwand 28 angelenkt, indem sie mit einem ösenförmigen Ende 27a (Fig. 3) zwischen zwei zueinander parallelen Haltelaschen 28a, 28b der Trennwand 28 ragt, die mit der öffnung der Öse 27a fluchtende öffnungen haben, durch die ein Lagerbolzen 28c (Fig. 1) gesteckt ist. Die Trägerplatte 20 weist eine Spindelmutter 27b auf, die auf der Einstellschraube 27 sitzt, die um eine quer zur Schleifspindelachse 29 liegende Achse gegenüber der Trägerplatte 20 schwenkbar ist. Durch die gelenkige Befestigung der Einstellschraube 27 kann diese beim Verschwenken der Trägerplatte 20 entsprechend nach oben oder unten mitschwenken.
  • Zum Einstellen und Verändern der Richtung der Schleifspindelachse 29 relativ zur Werkstückachse 30 ist die Rundführung 9 verstellbar gelagert und angetrieben. Hierzu ist die Rundstange 11 mit einem dem Spindelstock 2 zugewandten Ende an einem auf dem Maschinenbett 1 befestigten Lagerbock 31 schwenkbar um eine horizontale, quer zur Schleifspindelachse 29 liegende Drehachse 32 gelagert. Am gegenüberliegenden Ende ist die Rundstange 11 von einer Verstelleinrichtung 33 gehalten, die an der Trennwand 28 befestigt ist.
  • Mit der Verstelleinrichtung 33 kann die Rundstange 11 um die Drehachse 32 in vertikaler Richtung verstellt werden.
  • Die Verstelleinrichtung 33 weist eine in eine Lagerbohrung 34 der Rundstange 11 ragende Exzenterwelle 35 auf, die über ein Antriebsglied 37, wie Reibräder, Zahnräder od.dgl. von einem Servo- oder Schrittmotor 38 angetrieben wird. Anstelle der Exzenterverstellung kann auch jede andere geeignete Verstelleinrichtung, z.B. ein numerisch gesteuerter Kugelgewindetrieb (NC-Achse) verwendet werden.
  • Die in horizontaler Ebene parallel zur Rundführung 9 verlaufende Rollenführung 10 ist über den Tragarm 15 ebenfalls vertikal verstellbar gelagert und angetrieben. Der Tragarm 15 ist hierzu mit seinem dem Spindelstock 2 benachbarten Ende in gleicher Weise wie die Rundstange 11 auf dem Maschinenbett 1 in einem Lagerbock 39 gelagert und von einer Verstelleinrichtung 40 schwenkbar um eine horizontale, quer zur Schleifspindelachse 29 liegende Drehachse 41 des Lagerbockes 39 gehalten und von einem Servo- oder Schrittmotor 42 angetrieben. Hierdurch ist die Schleifspindelachse 29 in vertikaler Richtung (Höhenlage) relativ zur Werkstückachse 30 veränderbar, womit in einfacher Weise eine Zustelleinrichtung für das Schleifwerkzeug 7 gebildet ist. Die Verstelleinrichtung 40 und der Motor 42 sind wie die Verstelleinrichtung 33 und der Motor 38 an der Trennwand 28 oder direkt auf dem Maschinenbett 1 montiert.
  • Die Verstellanordnung für die Rundführung 9 und die Rollenführung 10 ist vorzugsweise maßlich so getroffen, daß das in Eingriff innerhalb der Bohrung 6 stehende Schleifwerkzeug 7 in halber Breite zwischen zwei zur Verschieberichtung P senkrechten Vertikalebenen E1, E2 liegt, die die Berührungslinie der Stützrolle 17 mit der Führungsschiene 14 bzw. die Drehachse 32 des Lagerbockes 31 enthalten. Durch diese Anordnung wird bei einer Verstellung der Rundführung 9 über die Verstelleinrichtung 33 nur die Richtung der Schleifspindelachse 29, nicht aber deren Höhenlage relativ zur Werkstückachse 30 verändert. Die Höhenlage bzw. die Zustellung des Schleifwerkzeuges 7 erfolgt ausschließlich durch Verstellen des Tragarmes 15 der Rollenführung 10 mittels der Verstelleinrichtung 40.
  • Selbstverständlich können die vorbeschriebenen Verhältnisse der Verstellanordnung von Fall zu Fall geändert werden, so daß beispielsweise das Schleifwerkzeug 7 nicht mittig zwischen den Ebenen E1 und E2 liegt. In diesen Fällen tritt bei einer Verstellung der Rundführungen 9 mittels der Verstelleinrichtung 33 neben einer Veränderung der Richtung der Schleifwerkzeugachse auch eine Veränderung ihrer Höhenlage relativ zur Werkstückachse auf.
  • Durch eine gleichzeitige Verstellung der Rollenführung 10 mit der Verstelleinrichtung 40 kann die Höhenverstellung der Schleifwerkzeugachse vermieden bzw. die Verstellung auf das für die Zustellung des Schleifwerkzeuges gewünschte Maß korrigiert werden. Die Verstellung der Führungen 9 bzw. 10 erfolgt vorzugsweise meßgesteuert, so daß die Schleifspindelachse 29 automatisch verstellt werden kann. Zu diesem Zweck wird mit einer (nicht dargestellten) an sich bekannten Meßeinrichtung die Abweichung der Werkstückbohrung 6 von der Sollform, beispielsweise der Zylinderform, und vom gewünschten Sollmaß gemessen, wobei die Messungen während bzw. in Arbeitspausen oder nach dem Schleifen erfolgen können. Die gemessenen Werte werden in geeigneter Form einer (nicht dargestellten) elektronischen Auswert- und Recheneinheit zugeführt, die die Servo-r oder Schrittmotore 38, 42 entsprechend ansteuert, welche über die Verstelleinrichtungen 33 bzw. 40 die Führungen 9 und 10 so lange nachstellen, bis das gewünschte Sollmaß erreicht ist. Dann gibt die Auswert- und Recheneinheit ein Signal, wodurch der Schleifvorgang beendet wird. Somit kann durch einen Vergleich der Ist- und Sollwerte und eine entsprechende Nachstellung der Führung 9 und / oder der Führung 10 der Schleifvorgang automatisch ablaufen und beendet werden.
  • Ferner kann der Schleifablauf durch eine mittelbar die Schleifkraft messende Einrichtung automatisch gesteuert werden. Hierzu wird mittels eines geeigneten Meßwertgebers,vorzugsweise eines Dehnungsmeßstreifens 43, die durch die Auflagekraft des Schleifschlittens 8 über die Stützrolle 17 hervorgerufene Durchbiegung des Tragarmes 15 gemessen. Diese Durchbiegung ist ein Maß für die Auflagekraft des Schlittens 8 und für den Abnutzungsgrad des Werkzeuges 7. Der Dehnungsmeßstreifen 43 ist vorzugsweise an der Stelle der größten Durchbiegung, d.h. in Höhe der Stützrolle 7,auf der Unterseite des Tragbalkens 15 angeordnet. Die laufend gemessenen Werte werden einer an sich bekannten (nicht dargestellten) elektronischen Rechen- und Steuervorrichtung zugeführt. Die Meßwerte werden zur Berechnung der Nachstellung der Führungen 9, 10 herangezogen, so daß sie unter Berücksichtigung des Verschleißes des Werkzeuges 7 nachgestellt werden. Mit der Rechen- und Steuervorrichtung wird der Schleifvorgang so gesteuert, daß er optimal verläuft und Abrichtvorgänge am Schleifwerkzeug 7 auf das notwendige Maß reduziert werden.

Claims (14)

1. Schleifmaschine zur Bearbeitung von Innenflächen, insbesondere zylindrischen Innenbohrungen von Werkstücken, mit einem Maschinenbett, mindestens einem Werkstückspindelstock und einem eine Schleifspindeleinheit tragenden Schlitten, der auf dem Maschinenbett mit Führungen verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (9, 10) auf einander gegenüberliegenden Seiten der Schleifspindeleinheit (5) liegen und mit jeweils einer Verstelleinrichtung (33, 40) um jeweils eine quer zur Schleifspindelachse (29) liegende Achse (32, 41) verschwenkbar sind.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (9, 10) durch eine Rund- und Rollenführung gebildet sind, die parallel zueinander verlaufen.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenführung (10) eine fest mit dem Schlitten (8) verbundene Führungsschiene (14) aufweist, die zwischen oberen und unteren mit vertikalem Abstand übereinander auf dem Maschinenbett (1) angeordneten Stützrollen (16,17) verschiebbar geführt ist, die vorzugsweise an einem, im Maschinenbett (1) schwenkbar angeordneten Tragarm (15) angeordnet sind.
4. Schleifmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (15) in einem Lagerbock (39) um eine etwa horizontale, quer zur Schleifspindelachse (29) liegende Achse (41) schwenkbar gelagert ist und mit einer der Verstelleinrichtungen (40) verstellbar ist.
5. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (40) für den Tragarm (15) eine quer zur Schleifspindelachse (29) liegende Exzenterwelle hat, die von einem Motor (42) angetrieben ist und auf der das eine Ende des Tragarmes (15) schwenkbar gelagert ist und daß die Verstelleinrichtung (40) für den Tragarm (15) vorzungsweise durch einen numerisch gesteuerten Kugelgewindetrieb (NC-Achse) gebildet ist.
6. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise die obere Stützrolle (16) federnd auf der Führungsschiene (14) liegt und vorzugsweise mit einer Lasche (45) an einer etwa vertikalen Platte (46) schwenkbar befestigt ist, die fest mit dem Tragarm (15) verbunden ist.
7. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (8) über eine Kolben-Zylinder-Einheit (18) mit dem Oszillierantrieb (19), wie einem Exzenterantrieb , einem numerisch gesteuerten Kugelgewindetrieb (NC-Achse) verbunden ist, und daß die Kolben-Zylinder-Einheit (18) mit einem Ende (23) auf einerwelle (21) des Oszillierantriebes (19) sitzt und daß ihr anderes Ende (24) gelenkig mit dem Schlitten verbunden ist.
8. Schleifmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (21) des OsziUierantriebes (19) etwa quer zur Schleifspindelachse (29) verläuft und in einer gegenüber dem Maschinenbett (1) verschwenkbar angeordneten Trägerplatte (20) gehalten ist, die vorzugsweise mit einem Stellglied (27) verstellbar ist, das an einer etwa vertikalen Trennwand (28) des Maschinenbettes (1) angelenkt ist.
9. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundführung (9) aus einer im Maschinen_bett (1) angeordneten Rundstange (11) besteht, die mit ihrem dem Spindelstock (2) zugewandten Ende vorzugsweise in einem Lagerbock (31) um die etwa horizontale Achse (32) schwenkbar gelagert ist.
10. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (33) für die Rundführung (9) an der vertikalen Trennwand (28) des Maschinentisches (1) befestigt ist und eine quer zur Schleifspindelachse (29) liegende Exzenterwelle (35) hat, die von einem Motor (38), wie einem Servo- oder Schrittmotor, angetrieben ist und auf der das eine Ende der Rundführung (9) schwenkbar gelagert ist.
11. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Verstelleinrichtung (33) für die Rundführung (9) durch einen numerisch gesteuerten Ku_gelgewindetrieb (NC-Achse) gebildet ist.
12. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifwerkzeug (7) etwa gleichen Abstand von zwei quer zur Verschieberichtung (P) des Schlittens (8) etwa vertikalen Ebenen (E1 und E2) hat, die eine Berührungslienie der unteren Stützrolle (17) mit der Führungsschiene (14) bzw. die Schwenkachse (32) der Rundstange (11) enthalten.
13. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen (33,40) für die beiden Führungen (9,10) an eine Soll-Istwert-Vergleicher- und Regeleinheit angeschlossen sind, die die Verstelleinrichtungen entsprechend einer Differenz zwischen einem Sollmaß und/oder Sollform (Geometrie) der Werkstückbohrung und deren Istmaß und/oder Istform regelt.
14. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Tragarm (15) ein Meßwertgeber (43), vorzugsweise ein Dehnungsmeßstreifen, befestigt ist, der mit einer elektronischen Rechen-und/oder Steuervorrichtung verbunden ist, deren Ausgang an einen Eingang der Vergleicher-Regel-Einheit angeschlossen ist.
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