EP0281835A1 - CNC-gesteuerte Schleifmaschine - Google Patents

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EP0281835A1
EP0281835A1 EP88102668A EP88102668A EP0281835A1 EP 0281835 A1 EP0281835 A1 EP 0281835A1 EP 88102668 A EP88102668 A EP 88102668A EP 88102668 A EP88102668 A EP 88102668A EP 0281835 A1 EP0281835 A1 EP 0281835A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
swivel arm
grinding machine
machine according
dressing
dressing tool
Prior art date
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Granted
Application number
EP88102668A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0281835B1 (de
Inventor
Rudolf Beyer
Roland Schemel
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.)
K JUNG GmbH
Original Assignee
K JUNG GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by K JUNG GmbH filed Critical K JUNG GmbH
Priority to AT88102668T priority Critical patent/ATE64879T1/de
Publication of EP0281835A1 publication Critical patent/EP0281835A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0281835B1 publication Critical patent/EP0281835B1/de
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    • 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
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/06—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels
    • B24B53/065—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels having other than straight profiles, e.g. crowned
    • 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
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12—Dressing tools; Holders therefor

Definitions

  • the invention relates to a CNC-controlled grinding machine with a rotatingly driven grinding wheel, with at least one dressing tool which is movable relative to the grinding wheel, this tool having a cutting edge which engages the grinding wheel and has a substantially circular cross-sectional shape, and with a swivel arm which carries the dressing tool and which is in a Storage frame is pivotally mounted and can be rotated by controlled drive means about a CNC pivot axis passing through the center of the cutting edge.
  • This object is achieved in a generic grinding machine in that at least two dressing tools are attached to a revolver rotatably mounted on the swivel arm, and the axis of rotation of the revolver runs parallel to and at a distance from the CNC swivel axis in that the indexing of the revolver from the twisting movement of the Swivel arm is derived about its CNC swivel axis, and that for this purpose a recess is formed in the turret, into which an index pin axially displaceable in the bearing frame of the swivel arm can be inserted in such a way that when the swivel arm is rotated, the turret held by the pin executes a relative rotational movement another dressing tool comes into the working position.
  • the required relative movement (dressing movement) between the dressing tool (e.g. a dressing diamond) and the grinding wheel can be generated either by the tool or by the grinding wheel or by both in combination, the movements controlled by CNC control devices with associated programs.
  • Fig. 1 shows three different positions of the dressing tool 3, each with different angles ⁇ 0.
  • the angle ⁇ 0 z. B. 95 °, ie the dressing tool is approximately perpendicular to the axis of rotation 4 of the grinding wheel 1.
  • other angles ⁇ 0 are set, so that the dressing tool must be pivoted accordingly (cf. 3 ⁇ ).
  • the cutting edge 5 of the dressing tool 3 has a substantially circular cross-sectional shape.
  • the pivot axis 6 runs through the center of the circle of the cutting edge 5. This ensures that there are no shape distortions on the dressing profile when the dressing tool 3 is pivoted.
  • the center point of the cutting edge 5, through which the swivel axis 6 of the dressing tool runs, follows the profile to be produced at an equidistant distance during the dressing process, this distance being equal to the radius of the circle producing the tip of the dressing tool.
  • the dressing tool 3 is further arranged so that its axis 2 includes an angle of ⁇ 1 (for example 5 °) with the radius 8 of the grinding wheel 1 directed towards the point of application 7 of the tool 3.
  • This arrangement of the dressing unit is called witness 3 with respect to the direction of rotation D of the grinding wheel 1 also "pulling".
  • the pivot axis 6 of the dressing tool 3 is not set exactly tangentially at the point of application 7 with respect to the grinding wheel circumference, but at an angle of ⁇ 2 to the tangent. If ⁇ 1 and ⁇ 2 are chosen approximately the same, the center point and thus the center line of the tip 5 of the dressing tool coincide approximately with the pivot axis. As a result, when the dressing tool is pivoted, e.g. on a cylindrical outer peripheral part of the grinding wheel, the same projection of the circle determining the tip of the dressing tool is always effective, i.e. the distance a in Fig. 2a is retained. This avoids "ripple" on the grinding wheel surface to be dressed.
  • a swivel arm 12 is mounted in a bearing frame 11 so that it can pivot about the swivel axis 6 already mentioned by means of ball bearings 13.
  • the drive is CNC controlled so that precisely defined angular positions can be communicated to the swivel arm.
  • the storage rack 11 is in turn firmly connected to a machine table 17, not shown in detail, which can be adjusted in a manner known per se with respect to the grinding wheel 1 in at least two directions.
  • the swivel arm 12 has the shape of a crank.
  • a shaft 19 is rotatably arranged in a self-supporting manner and is fixedly connected to a revolver 20 at its free end.
  • three further dressing tools 21, 22, 23 are fixedly arranged in the turret 20, wherein each dressing tool can be clamped in its own tool holder 24, which in turn is aligned with the body of the turret 20.
  • the turret 20 is thus rotatable about the axis of the shaft 19, this axis running parallel to and at a distance from the pivot axis 6 of the pivot arm 12. Different dressing tools can thus be brought into position alternately on the grinding wheel 1.
  • the shaft 19 is firmly connected to a grooved washer 25, on the exposed rear side of which a recess in the form of a cross groove 26 is formed, see FIGS. 3 and 8.
  • the shaft 19 is slidably displaceable in the end 18 of the swivel arm 12 and is biased into its normal position by a spring assembly 27 (to the left in FIG. 2b).
  • a centering toothing 29 is formed between the actual body of the revolver and an adjusting part 28 of the swivel arm to be described later. If the shaft 19 is moved out of its normal position (to the right in FIG. 2b) against the action of the spring assembly 27, the toothing 29 disengages so that the turret 20 and the dressing tools carried by it can be rotated.
  • an index pin 31 is slidably mounted against the pressure of a spring 32.
  • the pin 31 is connected to a piston 33 which is connected to a pressure medium, e.g. Compressed air can be acted on, so that the pin emerges from the storage rack 11 (to the right in FIG. 2b).
  • the index pin 31 can enter the cross groove 26 and thereby fix the washer 25 and with it the turret 20 relative to the storage rack 11.
  • the shaft 19 is displaced by the pin 31 striking the bottom of the cross groove, so that the toothing 29 disengages.
  • Fig. 3 the swivel arm is in its normal position.
  • the dressing tool 3 engages the grinding wheel 1.
  • the pivot axis 6 of the pivot arm 12 runs through the center of the circular tip 5 of the dressing tool 3.
  • the position of the index pin 31 and the cross groove 26 are indicated by dashed lines.
  • the turret 20 is pivotable in the direction of arrow R, the swivel arm 12 in the direction of arrow S.
  • the swivel arm 12 first reaches the position shown in FIG. 4, in which the index pin 31 enters an arm of the cross groove 26 and thereby fixes the turret 20 and releases the toothing 29.
  • the swivel arm 12 is still pivoted in the direction of arrow S when the turret 20 is fixed, as a result of which a relative rotation between the turret 20 and the swivel arm 12 is brought about.
  • the tool 21 takes the place of the tool 3, while the tool 3 assumes the former position of the tool 23.
  • the index pin 31 is withdrawn and the swivel arm is returned to its normal operating position.
  • the new dressing tool 21 is centered by the toothing 29.
  • the swivel arm 12 has a recess 35 in addition to the grooved washer 25, into which the remote-controlled index pin 31 can be inserted if necessary with a corresponding angular position of the swivel arm 12.
  • the swivel arm can be locked in the normal position with respect to its swivel drive without play, which enables a particularly precise dressing of the cylindrical outer surface of a grinding wheel.
  • FIG. 6 shows a dressing tool 3 that has worn out after dressing a grinding wheel.
  • the originally circular, dash-dotted line “tip” of the dressing tool 3 has waves due to wear shaped shape. If the latter remains within certain tolerances, for example within the circular arcs 5 ⁇ and 5 ⁇ shown in FIG. 6, the dressing tool 3 can continue to be used. However, a new adjustment is then required in order to bring the center of the arcs 5 ⁇ and 5 ⁇ into alignment with the swivel axis of the swivel arm 12. As can be seen from FIG. 6, the center point of the circular arc 5 is initially in register with the pivot axis 6.
  • the center of the circular arcs 5 ⁇ and 5 ⁇ , designated by the reference numeral 6 ⁇ , is shifted downward and rightward by ⁇ H and ⁇ S with respect to the center of the circular arc 5, designated by the reference numeral 6.
  • the dressing tool 3 has to be readjusted accordingly by ⁇ H and ⁇ S.
  • the device according to the invention is also able to carry out this readjustment automatically, which is explained below with reference to FIGS. 2b and 7 to 9.
  • FIG. 7 shows a view essentially rotated by 90 ° compared to FIG. 2b.
  • the adjustment part 28 of the swivel arm 12 already mentioned is loosely clamped to the rest of the swivel arm 12 by means of bolts 36, 37 (FIG. 2b) and springs 38, 39 and is therefore slightly movable relative to the rest of the swivel arm.
  • 7 and 9 - a straight line of balls 41 is arranged in corresponding grooves of the parts 12 and 28, which overall form a linear ball guide and on the one hand a limited displacement of the adjusting part 28 along the the axis of the ball guide and on the other hand allow a limited pivoting about this axis, the maximum dimension of Ver pivoting depends on the space between parts 12 and 28.
  • the translatory shift mentioned takes place in FIG. 7 perpendicular to the plane of the drawing and in FIG. 2b in the plane of the drawing, that is to say from bottom to top or vice versa. Due to this mobility of the adjustment part 28, the deviations ⁇ H and ⁇ S explained in connection with FIG. 6 can be corrected, namely the deviation ⁇ H by means of translatory adjustment of the adjustment part 28 along the axis of the ball guide and the deviation ⁇ S by pivoting the adjustment part 28 about this axis . Because of the spring assembly 27, the shaft 19 running with a little play in the swivel arm 12 can participate in these (slight) adjustment movements.
  • a shaft 42 is rotatably and axially immovably mounted in the swivel arm 12 and carries an eccentric 43 at its end which projects freely into the adjusting part 28.
  • the eccentric 43 lies against a cylindrical pin 44 arranged in the adjusting part 28, which in turn is supported on a threaded pin 45. If the shaft 42 is thus rotated, the adjusting part 28 (and thus the dressing tool 3) is displaced translationally relative to the rest of the swivel arm 12.
  • a threaded spindle 46 is rotatably mounted in the swivel arm 12 (see FIG. 7), on whose end facing the adjusting part 28 a stilt 47 is supported in a wobbling manner. This stilt 47 continues to be supported in a corresponding recess in the adjusting part 28. If the threaded spindle 46 is thus rotated, the associated axial displacement of the stilt 27 causes the adjusting part 28 to pivot about the axis of the ball guide.
  • a lever arm 48 or 49 is connected in a rotationally fixed manner to the ends of the shaft 42 and the threaded spindle 46 protruding from the swivel arm 12, cf. 7 and 8. If the swivel arm 12 is pivoted about its swivel axis 6 in a CNC-controlled manner when the index pin 31 is extended (shown in broken lines in FIGS.
  • the lever arms 48, 49 can be brought to a stop against the pin 31, whereby in each case a rotary movement of the shaft 42 or the threaded spindle 46 can be triggered, which in turn can then be used to correct the deviations ⁇ H or ⁇ S in the manner described.
  • a protective cap is connected to the body of the turret 20, which extends freely over the adjusting part 28 and is flexibly supported on the swivel arm 12 with the interposition of a seal 52 in such a way that the protective hood 51 adjusts the adjusting movements of the turret 20 and the Adjustment part 28 is not hindered.
  • a spherical reference surface 54 which is designed as a laterally projecting stop 53, is arranged on the bearing frame 11 of the swivel arm 12 (which is arranged displaceably on the machine table) and, as indicated by the dash-dotted line 55, with the tip of the dressing tool 3 is aligned.
  • the stop 53 with its reference surface 54 is arranged on the storage rack 11 so that it can be adjusted in height, so that the latter with the dressing unit Stuff 3 can be precisely aligned.
  • the housing 57 of a sensor 58 With a grinding headstock 56, which surrounds the grinding wheel 1 in a known manner and serves as a protective hood, the housing 57 of a sensor 58 is connected, the sensing pin 59 of which, in a manner known per se, faces a flat surface 50 of the spherical reference surface 54.
  • the housing 57 is preferably also vertically displaceable on the box 56 so that it can be moved out of the way during normal operation of the grinding machine.
  • the height shift of the sensor 58 can be done automatically by a pressure medium or electromechanically.
  • the position of the diamond tip of the dressing tool 3 can be measured precisely in comparison to the reference surface 54 with the aid of the scanning pin 59 of the sensor 58 brought into the working position.
  • the dressing tool 3 is moved into the position shown in dash-dot lines in FIG. 10 by moving the storage rack 11.
  • pivot arm 12 is pivoted about its pivot axis 6, which, as stated above, is centered on the tip of the dressing tool 3, while the scanning pin 59 is in contact with the tip of the dressing tool 3, then signs of wear and misalignments of this tip can be easily determined and in a known manner record.
  • This gives, in particular, storable data for the worn shape of the tool tip shown in FIG. 6, which can then be used to calculate the arcs 5 ⁇ and 5 ⁇ , so that one ends up has a simple procedure at hand to also automatically obtain the values for the deviations ⁇ H and ⁇ S and to derive the necessary setting commands for the above-described, CNC-controlled fine adjustment of the dressing tool.
  • the described dressing device can, as described, be arranged fixedly on the machine table 17 which can be moved in the usual manner. Then only the CNC-controlled swivel movement of the swivel arm 12 about its axis 6 is required for the described adjustment and adjustment movements, because the other movements can be carried out by the machine table.
  • the dressing device can also be "overhead", i.e. rotated downward by 180 ° and fastened directly to the grinding spindle box 56. In this case, two additional translational adjustment axes are required to carry out the dressing.
  • a circumferential dressing tool e.g. a diamond roller in which turret 20 are inserted.
  • stops e.g. a stop for a reference standard of a measuring device can be used.
  • the fine adjustment described carried out with the aid of the shaft 42 or the threaded spindle 46, can be used not only to adjust a dressing tool that is worn through wear, but also when a different turret 20 with other dressing tools is attached to the swivel arm 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Abstract

Zum Abrichten der Schleifscheibe (1) ist an einer CNC-gesteuerten Schleifmaschine ein drehbar an einem Schwenkarm (12) gelagerter Revolver (20) mit wenigstens zwei Abrichtwerkzeugen (3, 21) vorgesehen, wobei die Drehachse (19) des Revolvers parallel zu und im Abstand von der CNC-gesteuerten Schwenkachse (6) des Schwenkarms verläuft. Die Fortschaltung des Revolvers ist von der Verdrehbewegung des Schwenkarms um dessen Schwenkachse dadurch abgeleitet, daß im Revolver eine Ausnehmung (26) ausgebildet ist, in die ein im Lagergestell (11) des Schwenkarms axial verschieblicher Indexstift (31) derart einführbar ist, daß bei Verdrehung des Schwenkarms der durch den Stift festgehaltene Revolver eine relative Drehbewegung ausführt, durch die ein anderes Abrichtwerkzeug in Arbeitsstellung gelangt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine CNC-gesteuerte Schleif­maschine mit einer rotierend angetriebenen Schleif­scheibe, mit wenigstens einem relativ zur Schleif­scheibe beweglichen Abrichtwerkzeug, wobei dieses Werkzeug eine an der Schleifscheibe angreifende Schneide von im wesentlichen kreisförmiger Quer­schnittsform hat, und mit einem das Abrichtwerk­zeug tragenden Schwenkarm, der in einem Lagerge­stell schwenkbar gelagert und durch gesteuerte An­triebsmittel um eine durch den Kreismittelpunkt der Schneide gehende CNC-Schwenkachse verdrehbar ist.
  • Bei bekannten Schleifmaschinen dieser Art ist nur ein Abrichtwerkzeug vorgesehen, so daß es erforder­lich ist, für verschiedene Arbeitsgänge, beispiels­weise Vor- und Feinabrichten, verschiedene Abricht­werkzeuge in einen Werkzeughalter einzusetzen, zu justieren und relativ zur Schleifscheibe auszurich­ten. Dies ist eine umständliche, zeitraubende Arbeit, die den Produktionsfortgang hemmt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, diesem Mangel abzuhelfen und eine gattungsgemäße Schleifmaschine so zu verbessern, daß mehrere Abrichtwerkzeuge nacheinander automatisch in Stellung gebracht werden können.
  • Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schleif­maschine dadurch gelöst, daß an einem drehbar am Schwenk­arm gelagerten Revolver wenigstens zwei Abrichtwerkzeuge befestigt sind, und die Drehachse des Revolvers parallel zu und im Abstand von der CNC-Schwenkachse verläuft, daß die Fortschaltung des Revolvers von der Verdrehbewegung des Schwenkarms um dessen CNC-Schwenkachse abgeleitet ist, und daß hierzu im Revolver eine Ausnehmung ausge­bildet ist, in die ein im Lagergestell des Schwenkarms axial verschieblicher Indexstift derart einführbar ist, daß bei Verdrehung des Schwenkarms der durch den Stift festgehaltene Revolver eine relative Drehbewegung aus­führt, durch die ein anderes Abrichtwerkzeug in Arbeits­stellung gelangt.
  • Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh­rungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit bei­liegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
    • Fig. 1 schematisch und teilweise eine Profil­schleifscheibe mit Abrichtwerkzeug;
    • Fig. 2a eine schematische Teilansicht in Rich­tung des Pfeiles A in Fig. 1;
    • Fig. 2b eine teilweise geschnittene Seitenan­sicht eines Schwenkarms;
    • Fig. 3 eine Vorderansicht des Schwenkarms in Richtung des Pfeiles B in Fig. 2b;
    • Fig. 4 und 5 Ansichten ähnlich Fig. 3 mit verschie­denen Stellungen des Schwenkarms und eines von diesem getragenen Revolvers;
    • Fig. 6 schematisch die Spitze eines abge­arbeiteten Abrichtwerkzeuges;
    • Fig. 7 eine Teilschnittansicht des Schwenk­arms entlang der Linie 7-7 in Fig. 2b;
    • Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 2b und 7;
    • Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 in Fig. 7 und
    • Fig.10 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Justierung eines Abrichtwerkzeuges.
  • Beim Abrichten von Schleifscheiben mit zylindrischer oder in anderer Weise profilierter Außenumfangsfläche kann die erforderliche Relativbewegung (Abrichtbe­wegung) zwischen Abrichtwerkzeug (z. B. einem Abricht­diamanten) und Schleifscheibe entweder von dem Werk­zeug oder von der Schleifscheibe oder durch beide im Zusammenspiel erzeugt werden, wobei die Bewegungen durch CNC-Steuereinrichtungen mit zugehörigen Programmen gesteuert werden.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, bildet beim Abrichten einer Profilschleifscheibe 1 die Längsachse 2 eines Abricht­werkzeuges 3 mit der Drehachse 4 der Schleifscheibe einen Winkel α₀, der von der zu erzeugenden Profilform am Schleifscheibenumfang abhängig ist. Die Fig. 1 zeigt drei verschiedene Stellungen des Abrichtwerkzeuges 3 mit jeweils unterschiedlichen Winkeln α₀. Bei zylind­rischem Schleifscheibenumfang (vergl. in Fig. 1 das Abrichtwerkzeug 3ʹ) beträgt der Winkel α₀ z. B. 95°, d.h. das Abrichtwerkzeug steht etwa senkrecht zur Dreh­achse 4 der Schleifscheibe 1. Bei anderen Profilformen werden andere Winkel α₀ eingestellt, so daß das Ab­richtwerkzeug entsprechend geschwenkt werden muß (vergl. 3ʺ).
  • in Fig. 1 die Stellung der beiden Abrichtwerkzeuge 3 und Wie dargestellt, hat die Schneide 5 des Abrichtwerkzeuges 3 eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsform. Beim Verschwenken des Abrichtwerkzeugs während des Ab­richtvorganges verläuft die Schwenkachse 6 durch den Kreismittelpunkt der Schneide 5. Dadurch erreicht man, daß beim Schwenken des Abrichtwerkzeuges 3 keine Form­verzerrungen am Abrichtprofil entstehen. Der Kreismittel­punkt der Schneide 5, durch den die Schwenkachse 6 des Abrichtwerkzeuges verläuft, folgt während des Abricht­vorganges in äquidistanter Entfernung dem zu erzeugen­den Profil, wobei diese Entfernung gleich dem Radius des die Spitze des Abrichtwerkzeuges erzeugenden Kreises ist.
  • Wie Fig. 2a zeigt, wird weiterhin das Abrichtwerkzeug 3 so angeordnet, daß seine Achse 2 mit dem zum Angriffs­punkt 7 des Werkzeuges 3 gerichteten Radius 8 der Schleif­scheibe 1 einen Winkel von α₁ (beispielsweise 5°) ein­schließt. Man nennt diese Anordnung des Abrichtwerk­ zeuges 3 mit Bezug auf die Drehrichtung D der Schleif­scheibe 1 auch "ziehend".
  • Erfindungsgemäß wird die Schwenkachse 6 des Abricht­werkzeugs 3 mit Bezug auf den Schleifscheibenumfang nicht genau tangential am Angriffspunkt 7 eingestellt, sondern unter einem Winkel von α₂ zur Tangente. Werden α₁ und α₂ in etwa gleich gewählt, so fällt der Mittel­punkt und damit auch die Mittellinie der Spitze 5 des Abrichtwerkzeuges etwa mit der Schwenkachse zusammen. Dadurch wird beim Schwenken des Abrichtwerkzeuges, z.B. an einem zylindrischen Außenumfangsteil der Schleif­scheibe stets die gleiche Projektion des die Spitze des Abrichtwerkzeuges bestimmenden Kreises wirksam, d.h. der Abstand a in Fig. 2a bleibt erhalten. Hierdurch wird eine "Welligkeit" an der abzurichtenden Schleif­scheibenfläche vermieden.
  • Bei dem in Fig. 2b dargestellten Abrichtgerät 10 ist in einem Lagergestell 11 ein Schwenkarm 12 um die bereits erwähnte Schwenkachse 6 mittels Kugellagern 13 schwenk­bar gelagert. Eine mit dem Schwenkarm 12 fest verbun­dene, in den Kugellagern 13 gelagerte Welle 14 wird von einem nicht dargestellten Motor über einen Riemen 15 und eine Riemenscheibe 16 angetrieben. Der Antrieb er­folgt CNC-gesteuert, so daß dem Schwenkarm genau definierte Winkelpositionen mitgeteilt werden können. Das Lagergestell 11 ist seinerseits mit einem im einzelnen nicht gezeichneten Maschinentisch 17 fest verbunden, der in an sich bekannter Weise mit Bezug auf die Schleifscheibe 1 nach mindestens zwei Rich­tungen hin einstellbar ist. Der Schwenkarm 12 hat die Gestalt einer Kurbel.
  • Am freien Ende 18 des Schwenkarms 12 ist freitragend eine Welle 19 drehbar angeordnet, die an ihrem freien Ende fest mit einem Revolver 20 verbunden ist. Im Re­volver 20 sind außer dem Abrichtwerkzeug 3 noch drei weitere Abrichtwerkzeuge 21, 22, 23 fest angeordnet, wobei jedes Abrichtwerkzeug in einem eigenen Werkzeug­halter 24 eingespannt sein kann, der seinerseits aus­gerichtet mit dem Körper des Revolvers 20 verbunden ist. Der Revolver 20 ist damit um die Achse der Welle 19 drehbar, wobei diese Achse parallel zu und im Ab­stand von der Schwenkachse 6 des Schwenkarms 12 ver­läuft. Somit können abwechselnd verschiedene Abricht­werkzeuge an der Schleifscheibe 1 in Position gebracht werden.
  • Die Welle 19 ist an ihrem dem Revolver 20 abgekehrten Ende fest mit einer Nutenscheibe 25 verbunden, an deren freiliegender Rückseite eine Ausnehmung in Gestalt einer Kreuznut 26 ausgebildet ist, vergl. Fig. 3 und 8.
  • Außerdem ist die Welle 19 im Ende 18 des Schwenkarms 12 gleitverschieblich und wird von einem Federpaket 27 (in Fig. 2b nach links) in ihre Normallage vorgespannt. Zwischen dem eigentlichen Körper des Revolvers und einem später noch zu beschreibenden Justierteil 28 des Schwenkarms ist eine Zentrierverzahnung 29 ausgebildet. Wenn die Welle 19 gegen die Wirkung des Federpakets 27 aus ihrer Normallage heraus (in Fig. 2b nach rechts) ver­schoben wird, gelangt die Verzahnung 29 außer Eingriff, so daß der Revolver 20 und die von ihm getragenen Ab­richtwerkzeuge verdreht werden können.
  • Im Lagergestell 11 des Schwenkarms 12 ist ein Index­stift 31 gegen den Druck einer Feder 32 gleitverschieb­lich gelagert. Der Stift 31 ist mit einem Kolben 33 verbunden, der über eine Bchrung 34 mit einem Druck­medium, z.B. Druckluft beaufschlagbar ist, so daß der Stift aus dem Lagergestell 11 (in Fig. 2b nach rechts) austritt. Der Indexstift 31 kann dabei in die Kreuz­nut 26 eintreten und hierdurch die Nutenscheibe 25 und mit ihr den Revolver 20 relativ zum Lagergestell 11 fixieren. Weiterhin wird durch den am Boden der Kreuz­nut anschlagenden Stift 31 die Welle 19 verschoben, so daß die Verzahnung 29 außer Eingriff gelangt.
  • Es werde angenommen, daß der Indexstift 31 in einen der Arme der Kreuznut 26 eingetreten ist und die Ver­zahnung 29 gelöst hat. Wenn nun bei hierdurch fixiertem Revolver 20 der Schwenkarm 12 um die Schwenkachse 6 verschwenkt wird, findet eine Relativverstellung zwischen dem Schwenkarm 12 und dem am Lagergestell fixierten Re­volver 20 statt. Hierdurch kann ein neues Abrichtwerk­zeug in Stellung gebracht werden.
  • Dieser Vorgang wird anhand von Fig. 3, 4 und 5 näher erläutert. In Fig. 3 befindet sich der Schwenkarm in seiner normalen Position. Das Abrichtwerkzeug 3 greift an der Schleifscheibe 1 an. Die Schwenkachse 6 des Schwenkarms 12 verläuft durch den Mittelpunkt der kreis­förmigen Spitze 5 des Abrichtwerkzeugs 3. Die Lage des Indexstiftes 31 und der Kreuznut 26 sind gestrichelt angedeutet. der Revolver 20 ist in Richtung des Pfeiles R, der Schwenkarm 12 in Richtung des Pfeiles S schwenk­bar. Durch eine numerisch gesteuerte Schwenkbewegung gelangt zunächst der Schwenkarm 12 in die in Fig. 4 dargestellte Position, in welcher der Indexstift 31 in einen Arm der Kreuznut 26 eintritt und hierdurch den Revolver 20 fixiert sowie die Verzahnung 29 löst. Nunmehr wird der Schwenkarm 12 bei fixiertem Revolver 20 weiterhin in Richtung des Pfeiles S verschwenkt, wodurch eine Relativverdrehung zwischen Revolver 20 und Schwenkarm 12 hervorgerufen wird. Durch diese Relativbewegung gelangt das Werkzeug 21 an die Stelle des Werkzeuges 3, während das Werkzeug 3 die frühere Position des Werkzeuges 23 einnimmt. Auf diese Weise ist es möglich, allein unter Zuhilfenahme der nume­rischen Steuerung des Schwenkarms 12 und des Index­stiftes 31 das Abrichtwerkzeug zu wechseln. Nach be­endetem Wechselvorgang werden der Indexstift 31 zu­rückgezogen und der Schwenkarm in seine normale Be­triebslage zurückgeführt. Beim Zurückziehen des Index­stiftes 31 wird das neue Abrichtwerkzeug 21 durch die Verzahnung 29 zentriert.
  • Wie sich aus Fig. 3 und insbesondere der in Fig. 8 dargestellten Rückansicht des Schwenkarms 12 ergibt, weist dieser neben der Nutenscheibe 25 eine Ausnehmung 35 auf, in welche der ferngesteuerte Indexstift 31 bei entsprechender Winkelposition des Schwenkarms 12 be­darfsweise eingeführt werden kann. Hierdurch kann der Schwenkarm in Normallage mit Bezug auf seinen Schwenk­antrieb spielfrei arretiert werden, wodurch ein besonders genaues Abrichten der zylindrischen Mantelfläche einer Schleifscheibe möglich wird.
  • Die Fig. 6 zeigt ein nach Abrichten einer Schleifscheibe abgenutztes Abrichtwerkzeug 3. Die ursprünglich kreis­runde, strichpunktiert dargestellte "Spitze" des Ab­richtwerkzeugs 3 hat infolge Abnutzung eine wellen­ förmige Gestalt angenommen. Wenn sich letztere inner­halb bestimmter Toleranzen hält, beispielsweise inner­halb der in Fig. 6 eingezeichneten Kreisbögen 5ʹ und 5ʺ, kann das Abrichtwerkzeug 3 weiterverwendet werden. Aller­dings ist dann eine erneute Justierung erforderlich, um den Mittelpunkt der Kreisbögen 5ʹ und 5ʺ in Deckung mit der Schwenkachse des Schwenkarms 12 zu bringen. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist der Mittelpunkt des Kreisbogens 5 ursprünglich mit der Schwenkachse 6 in Deckung. Der mit dem Bezugszeichen 6ʹ bezeichnete Mittelpunkt der Kreis­bögen 5ʹ und 5ʺ ist gegenüber dem mit dem Bezugszeichen 6 bezeichneten Mittelpunkt des Kreisbogens 5 um ΔH und ΔS nach unten bzw. rechts verschoben. Um zu erreichen, daß die tatsächliche Schwenkachse des Schwenkarms 12 mit dem neuen Kreismittelpunkt 6ʹ zusammenfällt, muß das Abrichtwerkzeug 3 um ΔH und ΔS entsprechend neu justiert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Lage, auch diese Neujustierung automatisch aus­zuführen, was nachstehend anhand von Fig. 2b und 7 bis 9 erläutert wird.
  • Die Fig. 7 zeigt eine gegenüber Fig. 2b im wesentlichen um 90° verdrehte Ansicht. Das bereits erwähnte Justier­teil 28 des Schwenkarms 12 ist über Bolzen 36, 37 (Fig. 2b) so­wie Federn 38, 39 mit dem übrigen Schwenkarm 12 lose verspannt und somit zum übrigen Schwenkarm geringfügig beweglich. Zwischen dem Justierteil 28 und dem übrigen Schwenkarm 12 ist - vergl. Fig. 7 und 9 - in entsprechen­den Nuten der Teile 12 und 28 eine geradlinige Reihe von Kugeln 41 angeordnet, die insgesamt eine lineare Kugel­führung bilden und einerseits eine begrenzte Verschie­bung des Justierteils 28 entlang der Achse der Kugel­führung sowie andererseits eine begrenzte Verschwenkung um diese Achse ermöglichen, wobei das Maximalmaß der Ver­ schwenkung vom Zwischenraum zwischen den Teilen 12 und 28 abhängt. Die erwähnte translatorische Verschiebung erfolgt in Fig. 7 senkrecht zur Zeichnungsebene und in Fig. 2b in der Zeichnungsebene, also von unten nach oben oder umgekehrt. Aufgrund dieser Beweglichkeit des Justierteils 28 können die im Zusammenhang mit Fig. 6 erläuterten Abweichungen ΔH und ΔS korrigiert wer­den, und zwar die Abweichung ΔH mittels translato­rischer Verstellung des Justierteils 28 entlang der Achse der Kugelführung und die Abweichung ΔS durch Verschwenken des Justierteils 28 um diese Achse. Wegen des Federpakets 27 kann die mit etwas Spiel im Schwenk­arm 12 verlaufende Welle 19 diese (geringfügigen) Ver­stellbewegungen mitmachen.
  • Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist im Schwenkarm 12 eine Welle 42 drehbar und axial unverschieblich gelagert, die an ihrem frei in den Justierteil 28 ragenden Ende einen Exzenter 43 trägt. Der Exzenter 43 liegt gemäß Fig. 9 an einem im Justierteil 28 angeordneten Zylin­derstift 44 an, der sich seinerseits an einem Gewinde­stift 45 abstützt. Wenn somit die Welle 42 gedreht wird, erfolgt eine translatorische Verschiebung des Justierteils 28 (und damit des Abrichtwerkzeugs 3) relativ zum übrigen Schwenkarm 12.
  • Zur Herbeiführung der erwähnten Verschwenkung des Justierteils 28 ist im Schwenkarm 12 (vergl. Fig. 7) weiterhin eine Gewindespindel 46 drehbar gelagert, an deren dem Justierteil 28 zugewandten Ende taumelnd eine Stelze 47 abgestützt ist. Diese Stelze 47 stützt sich weiterhin in einer entsprechenden Ausnehmung des Justierteils 28 ab. Wenn somit die Gewindespindel 46 verdreht wird, erfolgt durch die damit verbundene Axialverschiebung der Stelze 27 eine Verschwenkung des Justierteils 28 um die Achse der Kugelführung.
  • Um die für eine präzise Nachjustierung des Abricht­werkzeuges 3 erforderlichen Drehbewegungen der Welle 42 und der Gewindespindel 46 automatisch ausführen zu können, ist mit den aus dem Schwenkarm 12 herausragen­den Enden der Welle 42 und der Gewindespindel 46 je­weils ein Hebelarm 48 bzw. 49 drehfest verbunden, vergl. Fig. 7 und 8. Wenn bei ausgefahrenem Indexstift 31 (in Fig. 7 und 8 strichpunktiert dargestellt) der Schwenk­arm 12 CNC-gesteuert um seine Schwenkachse 6 verschwenkt wird, können die Hebelarme 48, 49 zum Anschlag an den Stift 31 gebracht werden, wodurch jeweils eine Drehbe­wegung der Welle 42 bzw. der Gewindespindel 46 ausge­löst werden kann, was dann wiederum in der beschrie­benen Weise zur Korrektur der Abweichungen ΔH bzw. ΔS ausgenutzt werden kann.
  • Wie Fig. 2b zeigt, ist mit dem Körper des Revolvers 20 eine Schutzkappe verbunden, die sich frei über den Justierteil 28 hinwegerstreckt und unter Zwischenschaltung einer Dichtung 52 nachgiebig am Schwenkarm 12 so abge­stützt ist, daß die Schutzhaube 51 die Verstellbewegungen des Revolvers 20 und des Justierteils 28 nicht behindert.
  • Wie in Fig. 10 halbschematisch dargestellt, ist an dem (verschieblich am Maschinentisch angeordneten) Lagerge­stell 11 des Schwenkarms 12 eine als seitlich abstehender Anschlag 53 ausgebildete, kugelförmige Referenzfläche 54 angeordnet, die, wie durch die strichpunktierte Linie 55 angedeutet, mit der Spitze des Abrichtwerkzeuges 3 fluchtet. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Anschlag 53 mit seiner Referenzfläche 54 höheneinstellbar am Lagerge­stell 11 angeordnet, so daß diese mit dem Abrichtwerk­ zeug 3 genau ausgefluchtet werden kann. Mit einem die Schleifscheibe 1 in an sich bekannter Weise um­schließenden, als Schutzhaube dienenden Schleifspin­delkasten 56 ist das Gehäuse 57 eines Meßfühlers 58 verbunden, dessen in an sich bekannter Weise axial verschieblicher Abtaststift 59 mit einer planen Fläche 50 der kugelförmigen Referenzfläche 54 zugekehrt ist. Das Gehäuse 57 ist vorzugsweise ebenfalls höhenverschieblich am Kasten 56 angeordnet, so daß es im normalen Betrieb der Schleifmaschine außer Weges gebracht werden kann. Die Höhenverschiebung des Meßfühlers 58 kann automatisch durch ein Druckmedium oder elektromechanisch erfolgen.
  • Mit Hilfe des Abtaststiftes 59 des in Arbeitsstellung gebrachten Meßfühlers 58 kann die Position der Diamant­spitze des Abrichtwerkzeuges 3 im Vergleich zur Refe­renzfläche 54 genau vermessen werden. Hierzu wird durch Verschieben des Lagergestelles 11 das Abricht­werkzeug 3 in die in Fig. 10 strichpunktiert darge­stellte Position verbracht.
  • Wird während des Anliegens des Abtaststiftes 59 an der Spitze des Abrichtwerkzeuges 3 der Schwenkarm 12 um seine Schwenkachse 6 verschwenkt, die, wie oben ausgeführt, zur Spitze des Abrichtwerkzeuges 3 zentriert ist, so lassen sich Verschleißerscheinungen und Dejustie­rungen dieser Spitze leicht feststellen und in bekannter Weise aufzeichnen. Man gewinnt hierdurch insbeson­dere speicherbare Daten für die in Fig. 6 darge­stellte, abgenutzte Form der Werkzeugspitze, die dann zur Berechnung der Kreisbögen 5ʹ sowie 5ʺ heran­gezogen werden können, so daß man letztenendes ein einfaches Verfahren zur Hand hat, um auch die Werte für die Abweichungen ΔH und ΔS automatisch zu ge­winnen und hieraus die erforderlichen Stellbefehle für die oben beschriebene, CNC-gesteuerte Fein­justierung des Abrichtwerkzeuges abzuleiten.
  • Das beschriebene Abrichtgerät kann, wie beschrieben, fest auf dem in üblicher Weise verschieblichen Maschinen­tisch 17 angeordnet sein. Dann ist für die beschriebenen Verstell- und Justierbewegungen lediglich die CNC-ge­steuerte Schwenkbewegung des Schwenkarms 12 um seine Achse 6 erforderlich, weil die anderen Bewegungen vom Maschinentisch ausgeführt werden können. Das Abricht­gerät kann bei einer anderen Ausführungsform der Erfin­dung jedoch auch "über Kopf", d.h. um 180° verdreht nach unten gerichtet direkt am Schleifspindelkasten 56 befestigt sein. In diesem Falle sind zur Durchführung der Abrichtung zwei weitere translatorische Verstell­achsen erforderlich.
  • Anstelle eines ortsfesten Abrichtwerkzeuges (Diamant­spitze) kann auch ein umlaufendes Abrichtwerkzeug, z.B. eine Diamantformrolle, in den Revolver 20 einge­setzt werden. Ferner können in den Revolver nötigen­falls auch Anschläge, z.B. ein Anschlag für ein Bezugs­normal eines Meßgerätes eingesetzt werden.
  • Bei dem beschriebenen Abrichtgerät ist es von Vorteil, daß keine Zuleitungen für elektrischen Strom, Druck­medien oder dergleichen die Schwenkbewegungen des Schwenkarmes mit ausführen müssen.
  • Die beschriebene, mit Hilfe der Welle 42 bzw. der Gewindespindel 46 ausgeführte Feinjustierung kann nicht nur zum Justieren eines durch Verschleiß ab­genutzten Abrichtwerkzeuges ausgenutzt werden, son­dern auch dann, wenn insgesamt ein anderer Revolver 20 mit anderen Abrichtwerkzeugen an den Schwenkarm 12 angesetzt wird.

Claims (15)

1. CNC-gesteuerte Schleifmaschine mit einer rotierend angetriebenen Schleifscheibe, mit wenigstens einem relativ zur Schleifscheibe beweglichen Abricht­werkzeug, wobei dieses Werkzeug eine an der Schleif­scheibe angreifende Schneide von im wesentlichen kreisförmiger Querschnittsform hat, und mit einem das Abrichtwerkzeug tragenden Schwenkarm, der in einem Lagergestell schwenkbar gelagert und durch ge­steuerte Antriebsmittel um eine durch den Kreis­mittelpunkt der Schneide gehende CNC-Schwenkachse verdrehbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß an einem drehbar am Schwenkarm (12) gelagerten Revolver (20) wenigstens zwei Abrichtwerkzeuge (3, 21) befestigt sind, und die Drehachse (19) des Revolvers parallel zu und im Abstand von der CNC-­Schwenkachse (6) verläuft,
daß die Fortschaltung des Revolvers von der Ver­drehbewegung des Schwenkarms um dessen CNC-Schwenk­achse abgeleitet ist,
und daß hierzu im Revolver eine Ausnehmung (26) aus­gebildet ist, in die ein im Lagergestell (11) des Schwenkarms axial verschieblicher Indexstift (31) derart einführbar ist, daß bei Verdrehung des Schwenk­arms der durch den Stift festgehaltene Revolver eine relative Drehbewegung ausführt, durch die ein anderes Abrichtwerkzeug in Arbeitsstellung gelangt.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Revolver (20) vier Abrichtwerk­zeuge (3, 21, 22, 23) trägt, und die den Indexstift (31) aufnehmende Ausnehmung (26) als Kreuznut aus­gebildet ist.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Revolver (20) normalerweise durch Federdruck (27) mit dem Schwenkarm (12) verriegelt (29) ist und der Indexstift (31) nach seinem Ein­dringen in die Ausnehmung (26) diese Verriegelung (29) aufhebt, so daß der Revolver fortgeschaltet werden kann.
4. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Revolver (20) an einem Justier­teil (28) gelagert ist, das zur Feinjustierung der Ab­richtwerkzeuge (3,21,22,23) nach zwei Richtungen (ΔH,ΔS) hin am Schwenkarm (12) verstellbar ist, daß diese Verstellbewegung von der Verdrehbewegung des Schwenk­arms um dessen CNC-Schwenkachse (6) abgeleitet ist, und daß hierzu Stellglieder (42, 46) vorgesehen sind, die beim Verdrehen des Schwenkarms an Anschlägen (31) anschlagen und hierdurch die Verstellbewegung auslösen.
5. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Anschläge durch den Indexstift (31) gebildet sind.
6. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Justierteil (28) über eine line­are Kugelführung (41) und eine Stelze (47) ver­schieblich sowie verkippbar am Schwenkarm (12) ab­gestützt ist.
7. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß als Stellglied ein drehbarer Ex­zenter (43) vorcesehen ist, durch den das Justier­teil (28) entlang der Kugelführung (41) verschieb­lich ist.
8. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß als Stellglied eine Gewindespindel (46) vorgesehen ist, durch die das Justierteil (28) um die Achse der Kugelführung (41) verkippbar ist.
9. Schleifmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Exzenter (43) und der Gewindespindel (46) Hebelarme (48, 49) fest verbunden sind, die bei Verdrehung des Schwenkarms (12) am Indexstift (31) anschlagen.
10. Schleifmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Bohrung (35) am Schwenkarm (12), in welche der Indexstift (31) zwecks Arretierung des Schwenkarms einführbar ist.
11. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Lagergestell (11) des Schwenk­arms (12) an einem nach zwei Koordinatenrichtungen beweglichen Maschinentisch (17) angeordnet ist.
12. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Lagergestell (11) des Schwenk­arms (12) an einem Schlitten befestigt ist, der seinerseits nach zwei Koordinatenrichtungen beweg­lich an einem Schleifspindelkasten (56) der Schleif­maschine gelagert ist.
13. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß am Lagergestell (11) des Schwenk­arms (12) in Höhe der CNC-Schwenkachse (6) eine Referenzfläche (54) und am Schleifspindelkasten (56) der Maschine ein Meßfühler (58, 59) angeord­net sind, wobei der Meßfühler wahlweise mit der Referenzfläche oder der Schneide (5) des Abricht­werkzeugs (3) in Berührung bringbar ist.
14. Schleifmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Referenzfläche (54) und/oder der Meßfühler (58) höhenverstellbar ausgebildet sind.
15. Verfahren zur Bestimmung der Dejustierung des Ab­richtwerkzeuges an einer Schleifmaschine gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Abfühlen der Positionen von Referenzfläche und Schneide des Abrichtwerkzeuges mit dem Meßfühler die Abnutzung des Abrichtwerkzeuges bestimmt, durch gleich­zeitiges Verdrehen des Schwenkarms die Abweichung der Schneidenform von der Kreisform ermittelt, und hierdurch speicherbare Daten für die Feinjustie­rung des Abrichtwerkzeuges gewinnt.
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