EP0745457B1 - Spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere Schleifwerkzeug - Google Patents

Spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere Schleifwerkzeug Download PDF

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EP0745457B1
EP0745457B1 EP96107133A EP96107133A EP0745457B1 EP 0745457 B1 EP0745457 B1 EP 0745457B1 EP 96107133 A EP96107133 A EP 96107133A EP 96107133 A EP96107133 A EP 96107133A EP 0745457 B1 EP0745457 B1 EP 0745457B1
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EP
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inserts
holder body
tool according
tool
thrust bearing
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Saint Gobain Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
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Ernst Winter and Sohn Diamantwekzeuge GmbH and Co
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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
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
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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
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
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    • B24D7/18—Wheels of special form

Definitions

  • the invention relates to a cutting machine tool, especially grinding tool according to the generic term of claim 1.
  • Rotating grinding tools conventionally have a carrier or receiving body on the spindle one Machine tool can be clamped.
  • the abrasive coating or the grinding section of a grinding wheel is immediate on the receiving or carrier body or a special one Carrier section attached.
  • DE 562 128 also discloses a disk-shaped one Provide receiving body of a series of axially parallel evenly spaced in the circumferential direction Has holes for attaching individual tool inserts on the receiving body.
  • the inserts have a circular shape and can be in different rotational positions on the receiving body be attachable.
  • From DE-GM 18 95 996 it has also become known on a first disk-shaped receiving body disc-shaped grinding wheels to attach and on a second, also disk-shaped grinding wheel, wherein both grinding wheels are axially movable relative to each other are and their distance from each other changeable. With Such a grinding wheel will help everyone Things deep narrow grooves ground.
  • the invention has for its object a cutting To create machine tools, in particular grinding tools, where a high speed work also at Machines with low speed or with a diameter limited possibility of receiving grinding tools can be.
  • the tool inserts are rotatable in the Receiving body stored, and the counter bearing body is as Gear housing designed with a gear for rotating Drive the inserts when the receiving body is relative is turned to the counter bearing body.
  • a Planetary gear used.
  • the entire tool head can be pre-assembled and adjusted and dressing outside the production machine.
  • the Dressing and re-profiling can also be carried out within the production machine respectively.
  • the tool inserts can be designed differently.
  • One embodiment provides that it is circular Have circumference. So everyone can use it, for example have a cylindrical grinding surface. Alternatively, you can the inserts can also be formed as milling inserts.
  • the last-mentioned inserts are preferably stored with the help of support spigots, the actual cutting section, for example the abrasive coating, wear and sit in the holes in the receiving body and be attached.
  • the pins are provided with a threaded hole, so with the help of a Differential screw or the like a fixation in the receiving body or counter bearing body is obtained.
  • an internal coolant supply can to reach.
  • the receiving body has an axial bore on the facing the inserts End is closed and by the axial bore Canals that radiate to the space radially within the Missions lead. This way, the individual can Inserts a cooling fluid, for example a cooling gas or a cooling liquid.
  • a grinding insert 40d a profile on. It is rotatably received by the receiving body 10d. To this end, the section is larger A ball bearing 100 is arranged in the diameter of a through hole 16d, the the outer section of a support bushing 22d picks up and therefore a rotation of the insert 40d allows.
  • the support bushings 22d hold a cylindrical one Abrasive coat 40. As can be seen in Fig. 2, holds the receiving body 10d eight cylindrical grinding inserts 40d.
  • the receiving body 10d has a continuous axial Provide bore 44d down through a screw plug 66d is closed.
  • the bore 44d is with connected to a series of inclined channels 48d, which are led to an annular groove 50d.
  • the ring groove 50d opens into the room toward the front of section 14d radially within the inserts 40d. That way a coolant supply to the grinding inserts.
  • a counter bearing body 74d is formed as a gear with a disk-like housing 102, which consists of an upper Shell part 104 and a lower shell part 106.
  • the threaded screw 66d in the bore 44d sits in one axial extension 114 of the upper shell part 104 or in its threaded hole.
  • Ball bearings 110 and 112 in the upper and lower shell part 104, 106 are used for rotatable mounting a shaft 108 which at the free lower end with a Hexagon head 116 is provided which has an internal hexagon 120.
  • the shaft 108 supports a sun gear 122, around which are evenly spaced planet gears 124 arranged and engaged with a pin 126, that is in rotary connection with the bore section 68d the support bushing 22d.
  • a rotation of the planet gear 124 therefore leads to rotation of the grinding insert 40d.
  • Fig. 1 is indicated that with the hexagon 120 Interact hexagon 128 of a drive spindle 130 can.
  • Body 10d and shaft 108 are driven in opposite directions with the speeds n and n ', there is a relative high internal rotation of the grinding inserts 40d depending on the selected translations.
  • This embodiment shown can therefore also be used in machines that have a relatively low speed.
  • the same reference numerals are used, to which an index e has been added.
  • the Cutting inserts 40e have a profile that they for Generating gear grinding.
  • the structure of the transmission or the counter bearing body 102e is the same 1.
  • the axial collar 114e is of course longer to be executed as the collar 114 according to FIG. 1.
  • a distributor sleeve 78e which on the collar 114e is pushed and sealing at the upper end in the groove 50e engages and at the lower end with an O-ring 130 sealingly interacts with an insert of the shell part l104e.
  • the bushing 78e has axial bores 92e that are connected to radial bores 94e that radially downstream are directed towards the grinding inserts 40e or the gaps between them. Therefore, coolant distributed to the right place.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere Schleifwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Rotierende Schleifwerkzeuge weisen herkömmlich einen Träger- oder Aufnahmekörper auf, der auf die Spindel einer Werkzeugmaschine aufspannbar ist. Der Schleifbelag oder der schleifende Abschnitt einer Schleifscheibe ist unmittelbar am Aufnahme- oder Trägerkörper oder einem besonderen Trägerabschnitt angebracht.
Aus der DE 562 128 ist auch bekannt, einen scheibenförmigen Aufnahmekörper vorzusehen, der eine Reihe von achsparallelen in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten Bohrungen aufweist zur Befestigung von einzelnen Werkzeugeinsätzen am Aufnahmekörper. Die Einsätze haben Kreisform und können in unterschiedlichen Drehpositionen am Aufnahmekörper befestigbar sein. Aus DE-GM 18 95 996 ist auch bekanntgeworden, auf einem ersten scheibenförmigen Aufnahmekörper scheibenförmige Schleifkörper anzubringen und auf einem zweiten ebenfalls scheibenförmige Schleifkörper, wobei beide Schleifkörper relativ zueinander axialbeweglich sind und in ihrem Abstand zueinander veränderbar. Mit Hilfe einer derartigen Schleifscheibe werden vor allen Dingen tiefe schmale Nuten geschliffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere Schleifwerkzeug, zu schaffen, bei der ein Hochgeschwindigkeitsarbeiten auch bei Maschinen mit geringer Drehzahl bzw. mit im Durchmesser begrenzter Aufnahmemöglichkeit von Schleifwerkzeugen erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der Erfindung sind die Werkzeugeinsätze drehbar im Aufnahmekörper gelagert, und der Gegenlagerkörper ist als Getriebegehäuse ausgeführt mit einem Getriebe zum drehenden Antrieb der Einsätze, wenn der Aufnahmekörper relativ zum Gegenlagerkörper gedreht wird. Vorzugsweise wird ein Planetengetriebe verwendet.
Mit Hilfe der Erfindung läßt sich ein Hochgeschwindigkeitsarbeiten, z.B. Schelifen, auch bei Maschinen mit geringer Drehzahl bzw. mit im Durchmesser begrenzter Aufnahmemöglichkeit von Werkzeugen erzielen. Die Anlauf- und Auslaufwege beim Profilschleifen durch kleinere Schleifscheibendurchmesser lassen sich verringern. Beispielsweise kann eine Präzisionsfräsmaschine zum Schleifen verwendet werden, was den Aufwand für Investition, Platz und Programmierung verringert.
Der gesamte Werkzeugkopf läßt sich vormontieren, einstellen und abrichten außerhalb der Produktionsmaschine. Das Abrichten und Nachprofilieren kann auch innerhalb der Produktionsmaschine erfolgen.
Die Werkzeugeinsätze können verschieden gestaltet sein. Eine Ausführungsform sieht vor, daß sie eine kreisförmige Umfangslinie aufweisen. So kann jeder Einsatz zum Beispiel eine zylindrische Schleiffläche aufweisen. Alternativ können die Einsätze auch als Fräseinsätze gebildet sein.
Die Lagerung der zuletzt erwähnten Einsätze erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von Trägerzapfen, die den eigentlichen spanabhebenden Abschnitt, beispielsweise den Schleifbelag, tragen und die in den Bohrungen des Aufnahmekörpers einsitzen und befestigt werden. Vorzugsweise sind die Zapfen mit einer Gewindebohrung versehen, damit mit Hilfe einer Differenzschraube oder dergleichen eine Festlegung im Aufnahmekörper bzw. Gegenlagerkörper erhalten wird.
Bei der Erfindung läßt sich eine innere Kühlmittelzufuhr erreichen. Zu diesem Zweck ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Aufnahmekörper eine axiale Bohrung aufweist, die an dem den Einsätzen zugewandten Ende verschlossen ist und von der axialen Bohrung Kanäle abgehen, die an den Raum radial innerhalb der Einsätze münden. Auf diese Weise kann zu den einzelnen Einsätzen ein Kühlfluid geleitet werden, beispielsweise ein Kühlgas oder eine Kühlflüssigkeit.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1
zeigt im Schnitt eine Ausführungsform eines Werkzeugs nach der Erfindung.
Fig. 2
zeigt die Vorderansicht des Werkzeugs nach Fig. 1 entlang der Linie 1-1.
Fig. 3
zeigt im Schnitt eine zweite Ausführungsform eines Werkzeugs nach der Erfindung.
Wie aus Fig. 1 zu erkennen, weist ein Schleifeinsatz 40d ein Profil auf. Er ist drehbar vom Aufnahmekörper 10d aufgenommen. Zu diesem Zweck ist in dem Abschnitt größeren Durchmessers einer Durchbohrung 16d ein Kugellager 100 angeordnet, das den außenliegenden Abschnitt einer Tragbuchse 22d aufnimmt und daher eine Drehung des Einsatzes 40d ermöglicht. Die Tragbuchsen 22d halten einen zylindrischen Schleifmantel 40. Wie in Fig. 2 zu erkennen, hält der Aufnahmekörper 10d acht zylindrische Schleifeinsätze 40d.
Der Aufnahmekörper 10d ist mit einer durchgehenden axialen Bohrung 44d versehen, die nach unten durch einen Schraubstopfen 66d verschlossen ist. Die Bohrung 44d ist mit einer Reihe von schräg angeordneten Kanälen 48d verbunden, die zu einer Ringnut 50d geführt sind. Die Ringnut 50d öffnet sich zur Stirnseite des Abschnitts 14d in den Raum radial innerhalb der Einsätze 40d. Auf diese Weise kann eine Kühlmittelzufuhr zu den Schleifeinsätzen erfolgen.
Ein Gegenlagerkörper 74d ist als Getriebe ausgebildet mit einem scheibenartigen Gehäuse 102, das aus einem oberen Schalenteil 104 und einem unteren Schalenteil 106 besteht. Die Gewindeschraube 66d in der Bohrung 44d sitzt in einer axialen Verlängerung 114 des oberen Schalenteils 104 bzw. in dessen Gewindebohrung. Kugellager 110 und 112 im oberen und unteren Schalenteil 104, 106 dienen zur drehbaren Lagerung einer Welle 108, die am freien unteren Ende mit einem Sechskantkopf 116 versehen ist, der einen Innensechskant 120 aufweist. Die Welle 108 lagert ein Sonnenrad 122, um das herum in gleichmäßigem Abstand Planetenräder 124 angeordnet und in Eingriff sind mit einem Zapfen 126, der in Drehverbindung ist mit dem Bohrungsabschnitt 68d der Tragbuchse 22d. Eine Drehung des Planetenrades 124 führt daher zu einer Drehung des Schleifeinsatzes 40d. In Fig. 1 ist angedeutet, daß mit dem Innensechskant 120 ein Sechskant 128 einer Antriebsspindel 130 zusammenwirken kann. Werden Körper 10d und Welle 108 gegenläufig angetrieben mit den Drehzahlen n und n', ergibt sich eine relativ hohe Eigendrehung der Schleifeinsätze 40d je nach den gewählten Übersetzungen. Diese gezeigte Ausführungsform läßt sich daher auch bei Maschinen verwenden, die eine relativ geringe Drehzahl aufweisen.
Soweit bei der Ausführungsform in Fig. 3 Teile verwendet werden, die denen der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 gleichen, werden gleiche Bezugszeichen verwendet, denen ein Index e hinzugefügt ist. Man erkennt, daß die Schneideinsätze 40e ein Profil aufweisen, daß sie zum Wälzschleifen von Zahnrädern geeignet macht. Der Aufbau des Getriebes bzw. des Gegenlagerkörpers 102e gleicht dem nach Fig. 1. Der axiale Bund 114e ist natürlich länger auszuführen als der Bund 114 nach Fig. 1. Man erkennt außerdem eine Verteilerbuchse 78e, die auf den Bund 114e aufgeschoben ist und am oberen Ende in die Nut 50e dichtend eingreift und am unteren Ende mit einem O-Ring 130 mit einem Einsatz des Schalenteilsl104e dichtend zusammenwirkt. Die Buchse 78e weist Axialbohrungen 92e auf, die mit radialen Bohrungen 94e verbunden sind, die radial nach außen gerichtet sind in Richtung der Schleifeinsätze 40e bzw. den Zwischenräumen zwischen diesen. Daher kann Kühlmittel verteilt an den richtigen Ort gebracht werden.
Es bleibt noch nachzutragen, daß mit Hilfe von Lagerzapfen die Planetenräder 124e in Kugellagern 132 bzw. bzw. 132e gelagert sind, die im unteren Schalenteil 106 bzw. 106e angeordnet sind.

Claims (11)

  1. Spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere Schleifwerkzeug, mit einem auf die Spindel einer Werkzeugmaschine aufspannbaren scheibenförmigen Aufnahmekörper, der eine Reihe von achsparallelen in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Bohrungen aufweist zur Anbringung von Werkzeugeinsätzen auf einer Seite des Aufnahmekörpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (10d, 10e) mit einem Gegenlagerkörper (74d, 74e) verbindbar ist, der Gegenlagerabschnitte (84, 86 bzw. 126d, 126e) für die Einsätze (40d, 40e) aufweist und die Einsätze (40d, 40e) drehbar im Aufnahmekörper (lOd, 10e) gelagert sind und der Gegenlagerkörper (102d, 102e) als Getriebegehäuse ausgeführt ist mit einem Getriebe zum drehenden Antrieb der Einsätze (40d, 40e), wenn der Aufnahmekörper (10d, 10e) relativ zum Gegenlagerkörper (102d, 102e) gedreht wird.
  2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper auf der anderen Seite einen Aufspannkonus (12) aufweist.
  3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (40d, 40e) eine kreisförmige Umfangslinie aufweisen.
  4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schleifeinsätze (40d, 40e) mit einem ringförmigen Schleifkörper oder -belag versehen sind.
  5. Werkzeug nach einem der Ansürüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugeinsätze mittels eines Trägerzapfens (22d, 22e) in den Bohrungen (16d, 16e) des Aufnahmekörpers (10d, 10e) gelagert sind.
  6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Fräseinsätze vorgesehen sind.
  7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung der Einsätze (40d, 40e) am Aufnahmekörper (10d, 10e) mittels Schrauben (18d, 18e) erfolgt.
  8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (10d, 10e) eine axiale Bohrung (44d, 44e) aufweist, die an dem den Einsätzen zugewandten Ende verschlossen ist und von der axialen Bohrung Kanäle (48d, 48e) abgehen, die in den Raum radial innerhalb der Einsätze (40d, 40e) münden.
  9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (10d, 10e) auf der die Einsätze (40d, 40e) aufweisenden Seite eine Ringnut (50d, 50e) aufweist, in welche die Kanäle (48d, 48e) münden.
  10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze Trägerbuchsen (22d, 22e) aufweisen, deren vorstehender Abschnitt von den Bohrungen (16d, 16e) des Aufnahmekörpers (lOd, lOe) aufnehmbar und mittels Schrauben (18d, 18e) befestigbar sind.
  11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Planetengetriebe vorgesehen ist, bei dem die Zapfen (126d, 126e) der Planetenräder (124d, 124e) drehfest mit den Einsätzen (40d, 40e) zusammenwirken.
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