EP0449767A1 - Spitzenlose Rundschleifmaschine - Google Patents

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EP0449767A1
EP0449767A1 EP91810118A EP91810118A EP0449767A1 EP 0449767 A1 EP0449767 A1 EP 0449767A1 EP 91810118 A EP91810118 A EP 91810118A EP 91810118 A EP91810118 A EP 91810118A EP 0449767 A1 EP0449767 A1 EP 0449767A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine
grinding wheel
wheel
slide
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
EP91810118A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0449767B1 (de
Inventor
Walter Pfluger
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.)
Agathon AG Maschinenfabrik
Original Assignee
Agathon AG Maschinenfabrik
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 Agathon AG Maschinenfabrik filed Critical Agathon AG Maschinenfabrik
Priority to AT91810118T priority Critical patent/ATE92824T1/de
Publication of EP0449767A1 publication Critical patent/EP0449767A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0449767B1 publication Critical patent/EP0449767B1/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
    • B24B5/18—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centreless means for supporting, guiding, floating or rotating work

Definitions

  • the present invention relates to a centerless cylindrical grinding machine according to the preamble of claim 1.
  • Centerless cylindrical grinding machines of the abovementioned type are usually equipped with a grinding wheel headstock which is firmly connected to the machine bed as a carrier of the grinding wheel.
  • the regulating wheel opposite the grinding wheel is mounted on a regulating wheel carriage with a regulating wheel headstock according to the state of the art.
  • the regulating wheel can be adjusted to set the machine, for example, as follows:
  • the workpiece support located between the grinding wheel and the regulating wheel is usually arranged on the regulating wheel carriage and, in order to adapt the machine to different workpiece diameters, is adjustable in the radial direction relative to the regulating wheel.
  • the workpiece support further comprises a workpiece support body which is displaceable in height and in the axial direction of the regulating wheel. To compensate for a taper or to align a parallelism with respect to the grinding wheel and / or with respect to the regulating wheel, the workpiece support body is additionally arranged so that it can be pivoted horizontally.
  • a dressing device with a dressing member is assigned to both the regulating wheel and the grinding wheel.
  • each of the dressing devices comprises a first dressing slide that can be moved in the longitudinal direction of the machine and a second dressing slide that can be moved at right angles to the first dressing slide.
  • Machines of the type outlined above and belonging to the prior art can be improved. Because of the longitudinal mobility and pivotability of the workpiece support body, if an automatic workpiece feeder is present, it must be adaptable and trackable to the respective position of the body mentioned. This requires considerable design and control engineering. Because the grinding wheel is non-pivotably connected to the machine bed, each pivoting movement of the workpiece support body relative to the grinding wheel results in readjusting the regulating wheel.
  • the invention solves this problem with a machine, which has the features listed in the characterizing part of claim 1.
  • the workpiece support can be essentially firmly connected to the machine bed.
  • the swivel position of the workpiece support relative to the grinding wheel is adjusted within the scope of the adjustment options of the latter by adjusting the grinding wheel.
  • the relative position of the regulating wheel to the workpiece support remains unchanged, i. H. the regulating wheel does not need to be readjusted.
  • the workpiece support is decoupled from the regulating wheel. Because the workpiece support is always in the same place, the workpiece feed device can be implemented with less effort compared to the prior art.
  • in-process measurements can be considerably simplified by the embodiment of the machine according to the invention.
  • the cross-slide drive for the grinding wheel can be made smaller.
  • the centerless cylindrical grinding machine which is shown in FIGS. 1 to 3, comprises a machine bed 1 on which a first horizontal plate 5 is pivotally mounted about a vertical axis 6 (pivoting direction C1). The edge region of the plate 5 opposite the pivot axis is supported by a support guide 40.
  • a first longitudinal slide 7 is arranged on the swivel plate 5 and has a part which can be displaced in the longitudinal direction X1 of the machine.
  • a first cross slide 8 is arranged on this part and has a part which can be displaced perpendicular to the direction X1 in the transverse direction Y1 of the machine.
  • a grinding wheel headstock 49 with a rotatably mounted grinding wheel 2 is fastened to this.
  • the axis of the grinding wheel 2 is designed as a hub 27, in which a shaft 28 engages in a longitudinally displaceable manner.
  • the torque transmission from the shaft to the hub takes place, for example, by means of a serration or by means of feather keys.
  • the shaft 28 is coupled, for example, via a V-belt drive 50 to the drive motor 39, which in this example is arranged on the first longitudinal slide 7.
  • This structure has the advantageous effect that the massive drive motor 39 does not have to be moved when the grinding wheel 2 is moved back and forth, for example when the grinding wheel executes its intended oscillating movements when machining workpieces.
  • An embodiment in which the drive motor 39 is attached to the first cross slide 8, is also possible especially for very small machines.
  • a first dressing device 12 for the grinding wheel 2 is arranged on the first pivotable plate 5 and is firmly connected to said plate.
  • the first dressing device 12 comprises a first dressing member 14, for example a diamond, which is positioned at the center height 16 of the grinding wheel axis and is held in the dressing device 12 by means of a locking device 51.
  • a workpiece support 4 is connected to the machine bed 1 at a distance A1 from the outer surface of the grinding wheel.
  • the workpiece support 4 comprises a workpiece support body 17. The horizontal distance and the horizontal angular position of the grinding wheel 2 relative to the support body 17 is set by means of the pivotable first plate 5, the first longitudinal slide 7 and the first cross slide 8.
  • a workpiece feed device 31 comprises, for example, a horizontal transport rail 29 attached to vertical stands 42, 43 and arranged above the machine.
  • a transport slide 32 arranged on the latter in a longitudinally displaceable manner has vertically movable feed arms 33, 34 for removing or dispensing workpieces on a workpiece supply device 30 and for feeding one workpiece to be machined on the support body 17 or for removing a machined workpiece from the support body 17. It is obvious and immediately apparent that the feeding and removal of the workpieces in the support body 17 is easier compared to the prior art if the support body is always the same in the longitudinal direction of the machine Positioned and always aligned in the transverse direction to the machine. The design and the control engineering effort of the feed device can be significantly reduced.
  • both the first longitudinal slide 7 and the first transverse slide 8 are each provided with a CNC-controlled axis, which is not specifically shown in the figures.
  • the axes are each driven by a drive motor 35 for the longitudinal slide and by a drive motor 37 for the cross slide.
  • the drive motors are electrically connected to an associated electronic control 21, 22.
  • the drive motors can either be stepper motors or servomotors, the effective position of the two slides being reported back to the electronic control via position sensors (not shown).
  • the pivot axis 6 for the first plate 5 is arranged in the area of the grinding wheel 2. It has proven to be advantageous in the course of the development of the machine to have the pivot axis 6 for the first plate 5 run centrally through the workpiece support 4.
  • a regulating wheel 3 is provided horizontally spaced from the grinding wheel 2 in the longitudinal direction of the machine. It is arranged on a regulating disc headstock 47 and is rotatably mounted about an axis 19. The direction of rotation the regulating wheel is indicated in the figures with B2.
  • the regulating disc headstock 47 is fastened to a holding bracket 48 and can be inclined in the vertical direction V2 relative to the latter.
  • the heat development in the drive of the machine according to the invention which is carried out with a toothed belt drive, is considerably smaller, which has an advantageous effect.
  • the regulating disc headstock 47 and the holding bracket 48 are fastened to a second cross slide 11 which can be displaced in the transverse direction Y2 of the machine.
  • the latter is arranged on a second longitudinal slide 10 which can be displaced in the longitudinal direction X2 of the machine.
  • This is in turn, practically identical to the design of the grinding wheel side, mounted on a second horizontal and pivotable plate 9.
  • This is pivotally mounted on a further vertical pivot axis 24, which is advantageously arranged approximately centrally under the regulating disc 3, in the direction C2.
  • the edge area, which lies opposite the pivot axis 24 of the second plate 9, is supported by a further support guide 41.
  • the second slides 10, 11 for the regulating wheel 3 are also preferably set by CNC-controlled drives 36, for the longitudinal slide 10, and 38 for the cross slide 11.
  • a second dressing device 13 is immovably mounted on the second plate 9, this second dressing device 13 comprising a second dressing member 15, for example in the form of a further diamond, which is arranged at the center height 16 of the regulating wheel axis 19 is.
  • the second dressing member 15 is fastened to the second dressing device 13 with holding means 52.
  • the pivoting movement of the second plate can, although not shown in the drawing, also be carried out by a further numerically controlled drive.
  • a very significant advantage of the machine according to the invention is that the longitudinal or transverse slides 7, 10; 8, 11 can be used not only for feeding the grinding wheel 2 and the control wheel 3 to a workpiece to be machined, but also for feeding the grinding wheel 2 to the first dressing device 12 and for feeding the control wheel 3 to the second dressing device 13.
  • the dressing processes and the machining processes can be controlled in the machine according to the invention.
  • at least two of the relatively expensive numerical drives can be saved.
  • taper compensation or parallelism alignments can be carried out by the grinding wheel 2 and / or the regulating wheel 3.
  • An adjustment, either on the grinding wheel side or on the regulating wheel side does not necessarily mean that the other side has to be readjusted. This is because the workpiece support 4 is designed to be non-pivotable in its horizontal plane. Control advantages result from this arrangement.
  • the machine is programmed via a control panel 22, which is connected to electronic cabinets 21 of the electronic control system via a cable channel 44.
  • the vertical inclination setting V2 of the regulating wheel 3 can also be carried out either manually or by an additional numerically controlled operation.
  • a protective hood 53 covers the machine bed with the grinding and regulating wheel arrangements thereon.
  • the electronic control 21, 22 assigned to the machine can also be used, among other things, to calculate the control wheel contour and to generate the latter by the second dressing device 13. Since the control wheel is aligned to the center height, it is necessary to convert the control wheel contour to be generated as a function of the altitude, the diameter of a workpiece to be machined and the inclination of the control wheel. This conversion must take place because a workpiece is usually machined above the center height 16 of the regulating and grinding wheels, while the regulation wheel is aligned to the center height. Without conversion, there would be a distortion of the regulating wheel contour.
  • the embodiment of the centerless cylindrical grinding machine according to the invention shown in this example is suitable for drive powers of the grinding wheel of approximately 9 kW.
  • the machining diameters of the workpieces are advantageously below about 15 mm.
  • Appropriately adapted and reinforced constructions would of course also make and use larger machines which have the features according to the invention.

Landscapes

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

Abstract

Die Maschine umfasst ein Maschinenbett (1), eine Schleifscheibe (2), eine Regelscheibe (3), welche in Längsrichtung der Maschine in einem horizontalen Abstand zur Schleifscheibe angeordnet ist, sowie eine zwischen den Scheiben vorgesehene Werkstückauflage (4) zum Halten eines zu bearbeitenden Werkstückes. Die Werkstückauflage (4) ist am Maschinenbett angeordnet, umfasst einen Auflagekörper (17) und ist nur in der Höhe der Maschine verstellbar. An einer ersten in einer horizontalen Ebene schwenkbaren Platte (5) ist ein erster in Längsrichtung der Maschine verschiebbarer Längsschlitten (7) und an diesem ein in Querrichtung der Maschine verschiebbarer erster Querschlitten angeordnet. Der letztere umfasst die Schleifscheibe (2). In analoger Weise ist die Regelscheibe (3) an einem zweiten Querschlitten (11) angeordnet, welcher seinerseits an einem zweiten Längsschlitten (10) befestigt ist, der wiederum auf einer zweiten horizontal schwenkbaren Platte (9) montiert ist. Je eine erste und eine zweite Abrichtvorrichtung (12, 13) zum Abrichten der Schleifscheibe bzw. der Regelscheibe sind ortsfest mit je einer der schwenkbaren Platten (5, 9) verbunden. Durch diese Anordnung kann sowohl die Werkstückzuführung als auch die Inprozessmessung vereinfacht werden. Die zum Antreiben der genannten Längs- und Querschlitten numerisch gesteuerten Achsen können zum Zustellen der Scheiben (2, 3) an das Werkstück und zum Zustellen der Scheiben (2, 3) an die entsprechende Abrichtvorrichtung (12, 13) benutzt werden. Relativ teure numerisch gesteuerte Antriebe lassen sich dadurch in ihrer Anzahl gegenüber zum Stand der Technik zählenden Maschinen reduzieren. <IMAGE>

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine spitzenlose Rundschleifmaschine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Spitzenlose Rundschleifmaschinen der obgenannten Gattung sind üblicherweise mit einem fest mit dem Maschinenbett verbundenen Schleifscheibenspindelstock als Träger der Schleifscheibe ausgerüstet. Die der Schleifscheibe gegenüberliegende Regelscheibe ist mit einem Regelscheibenspindelstock dem Stand der Technik entsprechend auf einem Regelscheibenschlitten gelagert. Die Regelscheibe kann zum Einstellen der Maschine beispielsweise wie folgt verstellt werden:
  • - Zustellen der Regelscheibe in radialer Richtung zur Schleifscheibe,
  • - vertikales Schwenken der Regelscheibe zum Einstellen des axialen Vorschubes des Werkstückes,
  • - Längsbewegung in Achsrichtung zum Ausrichten der Regelscheibenkanten und
  • - horizontales Schwenken der auf dem Schlitten angeordneten Regelscheibe um eine vertikale Achse zum Einstellen einer bestimmten ausgerichteten Lage zur Schleifscheibe.
  • Die sich zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe befindende Werstückauflage ist üblicherweise auf dem Regelscheibenschlitten angeordnet und zum Anpassen der Maschine an unterschiedliche Werkstückdurchmesser in radialer Richtung relativ zur Regelscheibe verstellbar. Die Werkstückauflage umfasst im weiteren einen Werkstückauflagekörper, welcher in der Höhe, sowie in der Achsrichtung der Regelscheibe verschiebbar ist. Zum Ausgleichen einer Konizität oder Ausrichten einer Parallelität gegenüber der Schleifscheibe und/oder gegenüber der Regelscheibe ist der Werstückauflagekörper zusätzlich horizontal verschwenkbar angeordnet.
  • Sowohl der Regelscheibe als auch der Schleifscheibe ist je eine Abrichtvorrichtung mit einem Abrichtorgan zugeordnet. Zum Zustellen des entsprechenden Abrichtorganes an die Regelscheibe bzw. an die Schleifscheibe umfasst jede der Abrichtvorrichtungen je einen in der Längsrichtung der Maschine bewegbaren ersten Abrichtschlitten sowie je einen rechtwinklig zum ersten Abrichtschlitten bewegbaren zweiten Abrichtschlitten.
  • Es ist ebenfalls bekannt, die einzelnen der genannten Schlitten und/oder die Ein- und Zustellbewegungen der weiteren der genannten Maschinenteile numerisch gesteuert anzutreiben.
  • Maschinen der oben skizzierten, zum Stand der Technik gehörenden Art können verbessert werden. Wegen der Längsbewegbarkeit und Verschwenkbarkeit des Werkstückauflagekörpers muss im Falle des Vorhandenseins einer automatischen Werkstückzuführung diese der jeweiligen Lage des genannten Körpers anpassbar und nachführbar sein. Dies bedingt einen erheblichen konstruktiven und steuerungstechnischen Aufwand. Weil die Schleifscheibe unverschwenkbar mit dem Maschinenbett verbunden ist hat jede Schwenkbewegung des Werkstückauflagekörpers gegenüber der Schleifscheibe ein erneutes Nachjustieren der Regelscheibe zur Folge.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Maschine vorzuschlagen, bei der es nicht notwendig ist, die Werkstückzuführung der jeweiligen Position des Werkstückauflagekörpers anzupassen und bei der die Verschwenklage des letzteren relativ zur Schleifscheibe geändert werden kann, ohne dass ein Nachjustieren der Regelscheibe notwendig ist.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Maschine, die die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale aufweist.
  • Dadurch, dass die Schleifscheibe in den aufgeführten verschiedenen Richtungen verstellbar angeordnet ist, kann die Werkstückauflage mit dem Maschinenbett im wesentlichen fest verbunden werden. Die Schwenklage der Werkstückauflage relativ zur Schleifscheibe wird im Rahmen der Verstellmöglichkeiten der letzteren durch das Verstellen der Schleifscheibe eingestellt. Die relative Lage der Regelscheibe zur Werkstückauflage bleibt dabei unverändert, d. h. die Regelscheibe braucht nicht neu eingestellt zu werden. Die Werkstückauflage ist von der Regelscheibe entkoppelt. Durch die sich immer am gleichen Ort befindliche Werkstückauflage kann die Werkstückzuführeinrichtung gegenüber dem Stand der Technik mit kleinerem Aufwand realisiert werden. Als weiterer Vorteil können durch die erfindungsgemässe Ausführungsform der Maschine Inprozessmessungen beträchtlich vereinfacht werden.
  • Zusätzliche vorteilhafte Wirkungen sind mit der erfindungsgemässen Maschine mit Ausführungsformen wie sie in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt sind erzielbar.
  • Für viele Bearbeitungsfälle hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Schleifscheibe durch periodische Hin- und Herbewegungen oszillierend auszuführen. Dadurch, dass der massige Antriebsmotor für die Schleifscheibe durch besondere konstruktive Massnahmen diese Oszillationsbewegungen nicht mitmachen muss, kann der Querschlittenantrieb für die Schleifscheibe kleiner dimensioniert werden.
  • Durch das Antreiben der Regelscheibe mittels einem Servomotor, der über einen Zahnriemen mit der Regelscheibenachse gekoppelt ist, ist die nachteilige Wärmeentwicklung der sonst verwendeten Schneckengetriebe beseitigbar.
  • Durch die praktisch identische Anordnung des Schleifscheiben- und des Regelscheibenspindelstockes mit je den gekennzeichneten Einstellmöglichkeiten können spezielle Schlitten für die Abrichtvorrichtungen weggelassen werden. Die letzteren können beispielsweise ortsfest mit den schwenkbaren Platten verbunden sein. Mit den zum Verstellen der Schleif- und der Regelscheibe vorhandenen Längs- und Querschlitten können die beiden Scheiben sowohl dem zu bearbeitenden Werkstück als auch je der entsprechenden Abrichtvorrichtung zugeführt werden. Die gleichen numerisch gesteuerten Achsen sind einerseits für den Bearbeitungsvorgang und andererseits für den Abrichtvorgang verwendbar. Gegenüber zum Stand der Technik zählenden Maschinen können auf diese Weise relativ teure numerisch gesteuerte Antriebe in ihrer Anzahl reduziert werden. Gegenüber üblicherweise sechs CNC-gesteuerten Achsen sind in der erfindungsgemässen Maschine zum Ausführen von mindestens sich entsprechenden Funktionen nur noch deren vier notwendig.
  • Mit der erfindungsgemässen spitzenlosen Rundschleifmaschine sind die folgenden Bearbeitungsoperationen in vorteilhafter Weise durchführbar:
    • Einstechschleifen
    • Schrägeinstechschleifen komplexer Formen
    • Durchlaufschleifen
    • Schulterschleifen
    • Konzentrischschleifen
  • Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 einen Grundriss der erfindungsgemässem Maschine,
    • Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine gemäss der Fig. 1, und
    • Fig. 3 eine isometrische Darstellung zum Verdeutlichen der verschiedenen Einstellbewegungen der Schleif- und der Regelscheibe.
  • Die erfindungsgemässe spitzenlose Rundschleifmaschine, die in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, umfasst ein Maschinenbett 1, an welchem eine erste horizontale Platte 5 um eine vertikale Achse 6 schwenkbar gelagert ist (Schwenkrichtung C1). Der der Schwenkachse gegenüberliegende Randbereich der Platte 5 ist durch eine Aufliegeführung 40 abgestützt. Auf der Schwenkplatte 5 ist ein erster Längsschlitten 7 angeordnet, der einen in Längsrichtung X1 der Maschine verschiebbaren Teil aufweist. An diesem Teil ist ein erster Querschlitten 8 angeordnet, der einen senkrecht zur Richtung X1 in Querrichtung Y1 der Maschine verschiebbaren Teil aufweist. An diesem ist ein Schleifscheibenspindelstock 49 mit einer drehbar gelagerten Schleifscheibe 2 befestigt. Die Achse der Schleifscheibe 2 ist als Nabe 27 ausgeführt, in welche eine Welle 28 längsverschiebbar eingreift. Die Drehmomentübertragung von der Welle zur Nabe erfolgt beispielsweise mittels einer Kerbverzahnung oder mittels Passfedern. Die Welle 28 ist beispielsweise über einen Keilriementrieb 50 mit dem Antriebsmotor 39 gekoppelt, welcher in diesem Beispiel auf dem ersten Längsschlitten 7 angeordnet ist. Dieser Aufbau hat die vorteilhafte Wirkung, dass der massige Antriebsmotor 39 beim Hin- und Herbewegen der Schleifscheibe 2, beispielsweise wenn letztere ihre vorgesehenen Oszillationsbewegungen beim Bearbeiten von Werkstücken ausführt, nicht mitbewegt werden muss. Eine Ausführungsform, bei welcher der Antriebsmotor 39 am ersten Querschlitten 8 befestigt ist, ist insbesondere für sehr kleine Maschinen ebenfalls möglich. Das Pulley des Keilriementriebes 50 kann in diesem Fall direkt an der Schleifscheibenachse befestigt werden. Die Drehrichtung der Achse ist in den Figuren mit B1 bezeichnet. An der ersten schwenkbaren Platte 5 ist eine erste Abrichtvorrichtung 12 für die Schleifscheibe 2 angeordnet und mit der genannten Platte fest verbunden. Die erste Abrichtvorrichtung 12 umfasst ein erstes Abrichtorgan 14, beispielsweise einen Diamanten, welcher auf Zentrumhöhe 16 der Schleifscheibenachse positioniert und mittels einer Feststelleinrichtung 51 in der Abrichtvorrichtung 12 gehalten ist. Eine Werkstückauflage 4 ist beabstandet zur Mantelfläche der Schleifscheibe mit dem Maschinenbett 1 lediglich in der Höhe A1 verstellbar verbunden. Die Werkstückauflage 4 umfasst einen Werkstückauflagekörper 17. Der horizontale Abstand und die horizontale Winkellage der Schleifscheibe 2 zum Auflagekörper 17 wird mittels der schwenkbaren ersten Platte 5, des ersten Längsschlittens 7 und des ersten Querschlittens 8 eingestellt.
  • Eine Werkstückzuführeinrichtung 31 umfasst beispielsweise eine an vertikalen Ständern 42, 43 befestigte, über der Maschine angeordnete horizontale Transportschiene 29. Ein an letzterer längsverschiebbar angeordneter Transportschlitten 32 weist vertikal bewegbare Zuführarme 33, 34 zum Entnehmen oder Abgeben von Werkstücken an einer Werkstückbereitstellungseinrichtung 30 und zum Zuführen eines zu bearbeitenden Werkstückes an den Auflagekörper 17 oder zum Entnehmen eines bearbeiteten Werkstückes vom Auflagekörper 17 auf. Es ist einleuchtend und sofort ersichtlich, dass das Zuführen und Entnehmen der Werkstücke beim Auflagekörper 17 gegenüber dem Stand der Technik einfacher ist, wenn der Auflagekörper in der Längsrichtung der Maschine immer am gleichen Ort positioniert und immer in Querrichtung zur Maschine ausgerichtet ist. Der konstruktive und der steuerungstechnische Aufwand der Zuführeinrichtung können dadurch erheblich reduziert werden. Weil sich das Werkstück praktisch immer in der gleichen Position befindet, die als sogenannte Nullage bezeichnet werden könnte, ist auch der Steuerungsaufwand oder der Programmieraufwand für Inprozessmessungen wesentlich geringer als bei herkömmlichen Maschinen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist sowohl der erste Längsschlitten 7 als auch der erste Querschlitten 8 je mit einer CNC-gesteuerten, in den Figuren nicht speziell dargestellten Achse versehen. Die Achsen werden je durch einen Antriebsmotor 35 für den Längsschlitten und durch einen Antriebsmotor 37 für den Querschlitten angetrieben. Die Antriebsmotoren sind mit einer zugeordneten elektronischen Steuerung 21, 22 elektrisch verbunden. Die Antriebsmotoren können entweder Schrittmotoren sein oder Servomotoren, wobei die effektive Stellung der beiden Schlitten über nicht dargestellte Positionsgeber der elektronischen Steuerung zurückgemeldet werden. Es ist im weiteren ebenfalls möglich und vorgesehen, die erste Platte 5 mittels einem CNC-gesteuerten Schwenkantrieb auszurüsten. Dieser ist der Uebersichtlichkeit wegen aus den Fig. nicht ersichtlich. Die Schwenkachse 6 für die erste Platte 5 ist im Bereich der Schleifscheibe 2 angeordnet. Es hat sich dabei im Verlaufe der Entwicklung der Maschine als vorteilhaft erwiesen, die Schwenkachse 6 für die erste Platte 5 mittig durch die Werkstückauflage 4 verlaufen zu lassen.
  • Horizontal beabstandet zur Schleifscheibe 2 ist in Längsrichtung der Maschine eine Regelscheibe 3 vorhanden. Sie ist an einem Regelscheibenspindelstock 47 angeordnet und um eine Achse 19 drehbar gelagert. Die Drehrichtung der Regelscheibe ist in den Figuren mit B2 angegeben. Der Regelscheibenspindelstock 47 ist an einem Haltewinkel 48 befestigt und gegenüber dem letzteren in vertikaler Richtung V2 neigbar. Ein Servomotor 18, der über einen Zahnriemen 20 mit der Regelscheibenachse 19 gekoppelt ist, sorgt für den stufenlos regelbaren Antrieb der letzteren. Gegenüber üblicherweise verwendeten Schneckengetrieben zum Antreiben der Regelscheibe ist die Wärmeentwicklung bei dem mit einem Zahnriementrieb ausgeführten Antrieb der erfindungsgemässen Maschine beträchtlich kleiner, was sich in vorteilhafter Weise auswirkt. Der Regelscheibenspindelstock 47 und der Haltewinkel 48 sind an einem in Querrichtung Y2 der Maschine verschiebbaren zweiten Querschlitten 11 befestigt. Der letztere ist auf einem zweiten, in Längsrichtung X2 der Maschine verschiebbaren Längsschlitten 10 angeordnet. Dieser ist wiederum, praktisch identisch mit der Ausführung der Schleifscheibenseite, auf einer zweiten horizontalen und schwenkbaren Platte 9 montiert. Diese ist an einer weiteren vertikalen Schwenkachse 24, die in vorteilhafter Weise etwa mittig unter der Regelscheibe 3 angeordnet ist, in der Richtung C2 schwenkbar gelagert. Der Randbereich, der der Schwenkachse 24 der zweiten Platte 9 gegenüberliegt, ist durch eine weitere Aufliegeführung 41 abgestützt. In analoger Weise zur Schleifscheibenseite werden die zweiten Schlitten 10, 11 für die Regelscheibe 3 in bevorzugter Weise ebenfalls durch CNC-gesteuerte Antriebe 36, für den Längsschlitten 10, und 38 für den Querschlitten 11, eingestellt. Eine zweite Abrichtvorrichtung 13 ist an der zweiten Platte 9 unverschiebbar montiert, wobei diese zweite Abrichtvorrichtung 13 ein zweites Abrichtorgan 15, beispielsweise in Form eines weiteren Diamanten umfasst, welcher auf der Zentrumhöhe 16 der Regelscheibenachse 19 angeordnet ist. Das zweite Abrichtorgan 15 ist mit Festhaltemitteln 52 an der zweiten Abrichtvorrichtung 13 befestigt. Die Schwenkbewegung der zweiten Platte kann, obschon dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ebenfalls durch einen weiteren numerisch gesteuerten Antrieb erfolgen.
  • Ein ganz wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Maschine besteht nun darin, dass die bereits genannten Längs- bzw. Querschlitten 7, 10; 8, 11 nicht nur zum Zustellen der Schleifscheibe 2 und der Regelscheibe 3 an ein zu bearbeitendes Werkstück benutzt werden, sondern ebenfalls zum Zustellen der Schleifscheibe 2 an die erste Abrichtvorrichtung 12 sowie zum Zustellen der Regelscheibe 3 an die zweite Abrichtvorrichtung 13 benutzbar sind. Mit vier numerisch gesteuerten Achsen X1, Y1, X2, Y2, die in herkömmlichen Maschinen schon alleine zum Steuern der beiden Abrichtvorrichtungen aufgewendet werden müssen, können bei der erfindungsgemässen Maschine sowohl die Abrichtvorgänge als auch die Bearbeitungsvorgänge gesteuert werden. Gegenüber herkömmlichen Maschinen sind dabei mindestens zwei der relativ teuren numerischen Antriebe einsparbar. Im weiteren können Konizitätsausgleiche oder Parallelitätsausrichtungen durch die Schleifscheibe 2 und/oder die Regelscheibe 3 vorgenommen werden. Eine Verstellung, nur entweder auf der Schleifscheibenseite oder auf der Regelscheibenseite bedingt nicht zwangsläufig das Nachjustieren der anderen Seite. Dies, weil die Werkstückauflage 4 in ihrer horizontalen Ebene unverschwenkbar ausgeführt ist. Steuerungstechnische Vorteile resultieren aus dieser Anordnung.
  • Das Programmieren der Maschine erfolgt über ein Steuertableau 22, das mit Elektronikschränken 21 der elektronischen Steuerung über einen Kabelkanal 44 verbunden ist.
  • Selbstverständlich ist es möglich, die vorgängig beispielsweise genannten Einstellknöpfe 45 und 46 für die Höheneinstellung A1 des Auflagekörpers der Maschine ebenfalls durch einen weiteren numerisch gesteuerten Antrieb zu ersetzen.
  • Ebenfalls die vertikale Neigungseinstellung V2 der Regelscheibe 3 kann wahlweise manuell oder durch einen zusätzlichen numerisch gesteuerten betrieb erfolgen. Eine Schutzhaube 53 überdeckt das Maschinenbett mit den darauf vorhandenen Schleif- und Regelscheibenanordnungen.
  • Die der Maschine zugeordnete elektronische Steuerung 21, 22 kann unter anderem ebenfalls zum Berechnen der Regelscheibenkontur und zum Erzeugen der letzteren durch die zweite Abrichtvorrichtung 13 benutzt werden. Da die Abrichtung der Regelscheibe auf Zentrumshöhe erfolgt, ist eine Umrechnung der zu erzeugenden Regelscheibenkontur in Funktion der Höhenlage sowie des Durchmessers eines zu bearbeitenden Werkstückes und der Neigung der Regelscheibe notwendig. Diese Umrechnung muss erfolgen, weil ein Werkstück meistens oberhalb der Zentrumshöhe 16 der Regel- und der Schleifscheibe bearbeitet wird, während die Abrichtung der Regelscheibe auf Zentrumshöhe erfolgt. Ohne Umrechnung ergäbe sich eine Verzerrung der Regelscheibenkontur.
  • Die in diesem Beispiel gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemässen spitzenlosen Rundschleifmaschine ist bis zu Antriebsleistungen der Schleifscheibe von ca. 9 kW geeignet. Die Bearbeitungsdurchmesser der Werkstücke liegen vorteilhafterweise unterhalb von etwa 15 mm. Durch entsprechend angepasste und verstärkte Konstruktionen wären natürlich auch grössere Maschinen, die die erfindungsgemässen Merkmale aufweisen, herstell- und einsetzbar.
  • Es soll ausdrücklich vermerkt sein, dass wegen der im wesentlichen gleichen Anordnung sowohl der Schleifscheibe 2 als auch der Regelscheibe 3 an der Maschine, Konstruktionsmerkmale, die im vorliegenden Beispiel im Zusammenhang mit der Schleifscheibe beschrieben worden sind, im gleichen Sinne entweder auch auf der Regelscheibenseite vorhanden sein könnten und umgekehrt.

Claims (11)

  1. Spitzenlose Rundschleifmaschine mit einem Maschinenbett (1), einer Schleifscheibe (2), einer Regelscheibe (3), welche in Längsrichtung der Maschine beabstandet zur Schleifscheibe angeordnet ist, sowie einer zwischen den Scheiben (2, 3) vorgesehenen Werkstückauflage (4) zum Halten eines zu bearbeitenden Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückauflage (4) am Maschinenbett (1) angeordnet ist, dass mindestens eine erste um eine vertikale Achse (6) schwenkbare Plätte (5) vorhanden ist, dass an dieser ein in der Längsrichtung der Maschine verschiebbarer erster Längsschlitten (7) und an diesem ein rechtwinklig zur Längsrichtung in einer Querrichtung verschiebbarer erster Querschlitten (8) vorhanden sind, und dass die Schleifscheibe (2) am ersten Querschlitten (8) angeordnet ist.
  2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite um eine weitere senkrechte Schwenkachse (24) schwenkbare Platte (9) vorhanden ist, dass an der zweiten schwenkbaren Platte (9) ein in der Längsrichtung verschiebbarer zweiter Längsschlitten (10) und an diesem ein in der Querrichtung verschiebbarer zweiter Querschlitten (11) vorhanden sind, und dass die Regelscheibe (3) am zweiten Querschlitten (11) angeordnet ist.
  3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (6) der ersten Platte (5) im Bereich der Schleifscheibe (2) angeordnet ist und vorzugsweise mittig durch die Werkstückauflage (4) verläuft.
  4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschieben je der ersten und zweiten Längs- (7, 10) bzw. Querschlitten (8, 11) jeder der Schlitten eine numerisch gesteuerte Achse aufweist.
  5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückauflage (4) lediglich in der Höhe verstellbar angeordnet ist.
  6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die numerisch gesteuerte Achse des ersten Querschlittens (8) als Oszillationsachse zum Ausführen von periodischen Hin- und Herbewegungen der Schleifscheibe (2) in der Querrichtung der Maschine ausgeführt ist.
  7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem ersten Längsschlitten (7) ein Antriebsmotor (39) für die Schleifscheibe (2) angeordnet ist und dass Mittel (27, 28), die ein relatives Verschieben der Schleifscheibe (7) in Querrichtung zum Antriebsmotor zulassen, vorhanden sind.
  8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelscheibe (3) durch einen stufenlos regelbaren Servomotor (18) angetrieben ist, und dass der Servomotor mit der Achse (19) der Regelscheibe (3) über einen Zahnriemen (20) gekoppelt ist.
  9. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Abrichtvorrichtung (12) mit der ersten schwenkbaren Platte (5) und eine zweite Abrichtvorrichtung (13) mit der zweiten schwenkbaren Platte (9) je ortsfest verbunden ist und dass jede der Abrichtvorrichtungen (12, 13) ein Abrichtorgan (14, 15) umfasst, welches in der Zentrumshöhe (16) der Schleif- (2) bzw. der Regelscheibe (3) angeordnet ist.
  10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Längsschlitten (7) und der erste Querschlitten (8) sowohl zum Zustellen der Schleifscheibe (2) an ein zu bearbeitendes Werkstück als auch zum Zustellen der letzteren an die erste Abrichtvorrichtung (12) vorgesehen sind und dass der zweite Längsschlitten (10) und der zweite Querschlitten (11) sowohl zum Zustellen der Regelscheibe (3) an ein zu bearbeitendes Werkstück als auch zum Zustellen der letzteren an die zweite Abrichtvorrichtung (13) bestimmt sind.
  11. Maschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuerung (21, 22) zugeordnet ist und dass die Steuerung (21, 22) unter anderem zum Berechnen und Erzeugen der Regelscheibenkontur (23) für die auf der Zentrumshöhe der Regelscheibe (3) arbeitende zweite Abrichtvorrichtung (13) in Funktion einer Werkstücklage, eines Werkstückdurchmessers und der Neigung der Regelscheibe (3) bestimmt ist.
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