CH694940A5 - Spitzenlose Rundschleifmaschine. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft eine spitzenlose Rundschleifmaschine für das  Durchgangs- und das Einstechschleifen beliebiger Werkstücke nach  dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. 



   Anstelle der Begriffe Durchgangs- und Einstechschleifen werden in  der Literatur auch andere Begriffe wie Durchlauf- oder Längsschleifen  und Querschleifen verwendet. 



   Spitzenlose Rundschleifmaschinen unterscheiden sich von den übrigen  Rundschleifverfahren dadurch, dass das zu bearbeitende Werkstück  nicht in der Maschine oder einer Einrichtung kraftschlüssig eingespannt  ist, sondern lose auf einer Unterlage (Werkstückauflage) aufliegt.  Das spitzenlose Schleifen ermöglicht gegenüber anderen Rundschleifverfahren  eine höhere Fertigungsgenauigkeit und eine höhere Produktivität. 



   Gängige Bauweisen spitzenloser Rundschleifmaschinen haben üblicherweise  einen in einer Achse (X S ) angetriebenen Schleifspindelstock mit  einer Schleifscheibe sowie einen ebenfalls in einer Achse (X R )  angetriebenen Regelscheibenspindelstock mit einer Regelscheibe. Zwischen  den beiden Spindelstöcken ist die Werkstückauflage bzw. ein dazu  dienender Auflagebock fest auf dem Maschinenbett fixiert. Abrichtvorrichtungen  für die Schleifscheibe und die Regelscheibe sind in der Regel aussen  angebracht und über weitere angetriebene Achsen (X' und Y' sowie  und X'' und Y'') relativ zu den jeweiligen Spindelstöcken bewegbar.  Diese Bauweisen haben den Nachteil, dass eine grosse Anzahl - bis  zu sechs! - angetriebener Positionierungsachsen vorhanden ist, was  diese Maschinen sehr verteuert. 



   Die EP-0 674 970 beschreibt eine spitzenlose Rundschleifmaschine,  die insbesondere für die Herstellung von Ventilstangen und dergleichen  verwendet wird. Die    Maschine wird im Durchlaufschleifverfahren  betrieben, da die Regelscheibe gegenüber der Schleifscheibe leicht  geneigt ist. Die Maschine hat eine fixe Werkstückauflage in der Form  einer Platte mit einer abgewinkelten Auflagefläche sowie beidseitig  angeordnete, motorisch verstellbare Anschläge zur Positionierung  des Werkstückes. Die Anschläge sind in einer Richtung parallel zur  Rotationsachse der Schleifscheibe positionierbar. Die Werkstückauflage  sowie der Schleifspindelstock und der Regelspindelstock befinden  sich jedoch nicht innerhalb eines Sicherheitsgehäuses.

   Da die Werkstückauflage  fix angeordnet ist, gibt es auch keine Möglichkeit, die Werkstückauflage  zwecks Bedienung aus dem Gefahrenbereich der Schleif- und Regelscheibe  zu bewegen. 



   Die Firma SCHAUDT MIKROSA BWF in Leipzig ist Herstellerin einer spitzenlosen  Rundschleifmaschine neuerer Bauart vom Typ KRONOS S (Informationen  dazu sind auch im INTERNET auffindbar). Der Maschinentyp KRONOS S  besitzt eine Volleinhausung der Maschine, was einen hohen Sicherheitsstandard  erfüllt. Bei der KRONOS S ist die Werkstückauflage ebenfalls fix  auf dem Maschinenbett angeordnet. Der Schleifspindelstock und der  Regelspindelstock haben jedoch je zwei angetriebene Achsen in X S  - und Y S - bzw. X R - und Y R -Richtungen. Die Abrichtvorrichtungen  sind hier im Bereich der Werkstückauflage angebracht (oder anbringbar).

    Durch die Ausrüstung des Schleifspindelstockes und des Regelspindelstockes  mit je zwei angetriebenen Achsen und der zentralen Anordnung der  Abrichtvorrichtungen lässt sich mit nur vier angetriebenen Positionierungsachsen  trotzdem der volle Funktionsumfang einer herkömmlichen sechsachsigen  Maschine erreichen. Trotzdem kann auch hier die Werkstückauflage  zwecks Bedienung nicht vollständig aus dem Gefahrenbereich von Schleifscheibe  und Regelscheibe entfernt werden. Vielmehr sind alle genannten Maschinenteile  stets innerhalb der Volleinhausung angeordnet. 



     Die Firma DOUGLAS CURTIS LTD in Colchester, Essex, ist Herstellerin  einer weiteren spitzenlosen Rundschleifmaschine neuerer Bauart vom  Typ CURTIS UCG [Universal Centerless Grinder] (Informationen dazu  sind ebenfalls im INTERNET auffindbar). Der Maschinentyp CURTIS UCG  besitzt ebenfalls eine Volleinhausung. Bei der CURTIS UCG ist sowohl  die Werkstückauflage wie auch der Regelscheibenkopf fix auf dem Maschinenbett  angeordnet. Der Schleifspindelstock hat zwei angetriebene Achsen  in X S - und Y S -Richtungen. Die Abrichtvorrichtung für die Schleifscheibe  ist neben dem Regelscheibenkopf ebenfalls fix auf dem Maschinenbett  angebracht (oder anbringbar). Die Abrichtvorrichtung für die Regelscheibe  ist neben der Schleifscheibe aber ebenfalls auf dem in den genannten  zwei Achsen bewegbaren Schleifspindelstock angebracht.

   Durch diese  Anordnung der Abrichtvorrichtungen lässt sich mit nur zwei angetriebenen  Positionierungsachsen trotzdem der volle Funktionsumfang einer herkömmlichen  sechsachsigen Maschine erreichen. Da bei diesem Maschinentyp sowohl  die Werkstückauflage wie auch der Regelscheibenkopf fix angeordnet  sind, lassen sich trotz der Möglichkeit, die Schleifscheibe aus der  Zone der Werkstückauflage wegzubewegen, Manipulationen an der Werkstückauflage  nur in unmittelbarer Nähe der Regelscheibe ausführen. Zudem sind  auch hier alle genannten Maschinenteile stets innerhalb der Volleinhausung  angeordnet. 



   Aufgabe der Erfindung ist es, eine spitzenlose Rundschleifmaschine  für das Durchgangs- und Einstechschleifen beliebiger Werkstücke anzugeben,  die mit einer geringen Anzahl angetriebener Positionierachsen auskommt  und bei der Manipulationen im Bereich der Werkstückauflage, wie beispielsweise  das Auflegen eines neuen Werkstückes oder das Aufsetzen oder Wechseln  von    Teilen zur Durchführung eines Abrichtvorganges, vom Bedienpersonal  gefahrlos durchgeführt werden können. 



   Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.                                                            



   Die Lösung besteht darin, dass neben angetriebenen Positionierachsen  X S  (bzw. U S ) und X R  zur Verstellung des Schleifspindelstocks  und des Regelspindelstocks eine weitere angetriebene und rechtwinklig  zu der Achse X R  verlaufende Achse Y W  für einen Schlitten auf  einer Schlittenbahn vorhanden ist, wobei die Werkstückauflage und  vorzugsweise auch die Abrichtvorrichtung auf dem Schlitten angebracht  sind, und wobei der Schlitten auf der Schlittenbahn in eine ausserhalb  eines Sicherheitsgehäuses liegende Position bewegbar ist. 



   Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass spitzenlose  Rundschleifmaschinen wegen der geringeren Anzahl angetriebener Positionierachsen  (drei!) gegenüber herkömmlichen Maschinen dieser Art mit sechs angetriebenen  Positionierachsen um einiges kostengünstiger hergestellt werden können.  Trotzdem bleibt der Funktionsumfang vollständig erhalten. 



   Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Manipulationen im Bereich  der Werkstückauflage, wie beispielsweise das Auflegen eines neuen  Werkstückes oder das Aufsetzen oder Wechseln von Teilen zur Durchführung  eines Abrichtvorganges, vom Bedienpersonal nicht nur völlig gefahrlos,  sondern auch unter wesentlich verbesserter Zugänglichkeit durchführbar  sind. 



   Der Antrieb des Schlittens auf der Schlittenbahn kann zudem in einer  Weise ausgestaltet sein, dass eine oszillierende Bewegung des Schlittens  stattfinden kann. Dadurch lassen    sich bessere Rauwerte der geschliffenen  Oberflächen erreichen. 



   Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen  näher erläutert. Es zeigen      Fig. 1: eine schematische Zeichnung  der Anordnung der Positionierachsen sowie der Werkstückauflage, der  Schleifscheibe und der Regelscheibe,     Fig. 2: eine perspektivische  Ansicht der spitzenlosen Rundschleifmaschine ohne das Sicherheitsgehäuse,     Fig. 3: eine perspektivische Ansicht der spitzenlosen Rundschleifmaschine  mit geschlossenem Sicherheitsgehäuse und dem Schlitten mit der Werkstückauflage  im Sicherheitsraum,     Fig. 4: eine perspektivische Ansicht der  spitzenlosen Rundschleifmaschine mit hochgeklapptem Sicherheitsgehäuse  und dem Schlitten mit der Werkstückauflage im Sicherheitsraum,     Fig. 5:

   eine perspektivische Ansicht der spitzenlosen Rundschleifmaschine  mit geschlossenem Sicherheitsgehäuse und dem Schlitten mit der Werkstückauflage  in Bestückungsposition ausserhalb des Sicherheitsraums, und     Fig. 6: eine perspektivische Ansicht der spitzenlosen Rundschleifmaschine  ohne das Sicherheitsgehäuse sowie eine schematische Darstellung in  der Position beim Abrichten der Schleifscheibe.     Fig. 7: eine  perspektivische Ansicht der spitzenlosen Rundschleifmaschine ohne  das Sicherheitsgehäuse   sowie eine schematische Darstellung in der  Position beim Abrichten der Regelscheibe.  



   Die Fig. 1 und 2 zeigen die prinzipielle Anordnung der bewegten Teile  einer erfindungsgemässen spitzenlosen Rundschleifmaschine. Fig. 2  ist eine perspektivische Ansicht. 



   Eine Schleifscheibe 1 auf einem Schleifspindelstock 2 ist in einer  ersten angetriebenen Positionierachse X S  bewegbar. Eine Regelscheibe  3 auf einem Regelspindelstock 4 ist in einer zweiten angetriebenen  Positionierachse X R  bewegbar. Die Positionierachse X S  verläuft  dabei parallel zur Positionierachse X R . Die Positionierachsen X  S  und X R  sind rechtwinklig zu den jeweiligen Rotationsachsen 5,  6 der Schleifscheibe 1 und der Regelscheibe 3 angeordnet. Zwischen  dem Schleifspindelstock 2 und dem Regelspindelstock 4 ist eine Werkstückauflage  7 für ein Werkstück 8 und eine Abrichtvorrichtung 9 angeordnet. Die  Abrichtvorrichtung 9 umfasst ein erstes Abrichtwerkzeug 10 für die  Schleifscheibe 1 und ein zweites Abrichtwerkzeug 11 für die Regelscheibe  3.

   Die Werkstückauflage 7 und die Abrichtvorrichtung 9 befinden sich  auf einem Schlitten 12 der in einer Schlittenbahn 13 rechtwinklig  zu den Achsen X S  und X R  in einer angetriebenen Positionierachse  Y W  bewegbar ist. Mittels des Schlittens 12 lassen sich die Werkstückauflage  7 und die Abrichtvorrichtung 9 aus dem Gefahrenbereich der Schleifscheibe  1 und der Regelscheibe 3 bewegen. Die Abrichtvorrichtung 9 ist wahlweise  mit geeigneten Abrichtwerkzeugen 10, 11 zur Abrichtung von Schleifscheibe  1 und Regelscheibe 3 bestückbar. 



   Auf dem Schlitten 12 kann auch eine Kühlmittelzuführung angebracht  sein (nicht dargestellt). 



   Der Schleifspindelstock 2, der Regelspindelstock 4 sowie der Schlitten  12 auf der Schlittenbahn 13 sind vorzugsweise auf    einem Maschinenbett  14 aus thermostabilem Natur-Granit aufgebaut. 



   Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der spitzenlosen Rundschleifmaschine  mit einem geschlossenen Sicherheitsgehäuse 15 und mit dem Schlitten  12 innerhalb eines Sicherheitsraumes, der vom Sicherheitsgehäuse  15 gebildet wird. Der Schlitten befindet sich hier in einer Arbeitsstellung,  es ist aber ersichtlich, dass der Schlitten 12 auf der Schlittenbahn  13 in eine ausserhalb des Sicherheitsgehäuses 15 liegende Position  bewegbar ist. 



   Die Fig. 4 zeigt im Wesentlichen die gleiche Ansicht wie die Fig.  3, allerdings mit hochgeklapptem Sicherheitsgehäuse 15. 



   Die Fig. 5 zeigt schliesslich eine perspektivische Ansicht der spitzenlosen  Rundschleifmaschine mit geschlossenem Sicherheitsgehäuse 15 und dem  Schlitten 12 mit der Werkstückauflage 7, dem Werkstück 8 und der  Abrichtvorrichtung 9 in "Bestückungsposition" ausserhalb des Sicherheitsraums.  Schematisch angedeutet ist das "Beladen" mit einem neuen Werkstück  8' bzw. das "Entladen" eines bearbeiteten Werkstückes 8''. 



   Die Fig. 6 und 7 dienen zur schematischen Darstellung der Positionen  beim Abrichten der Schleifscheibe 1 (Fig. 6) bzw. beim Abrichten  der Regelscheibe 3 (Fig. 7). Zur besseren Veranschaulichung erfolgt  die Darstellung ohne das Sicherheitsgehäuse 15. 



   Beim Abrichten der Schleifscheibe 1 (vgl. Fig. 6, vergrössert dargestelltes  Detail) befindet sich das erste Abrichtwerkzeug 10 für die Schleifscheibe  im Kontakt mit der Schleifscheibe 1. Dazu wird der Schlitten 12 mit  der darauf angebrachten Werkstückauflage 7 und der Abrichtvorrichtung  9    in Y W -Richtung vor die Schleifscheibe 1 positioniert und Letztere  zugestellt. Durch Verstellen des Abrichtwerkzeuges 10 in Y W -Richtung  und gegebenenfalls durch gleichzeitiges Verstellen der Schleifscheibe  1 in X S -Richtung lassen sich prinzipiell beliebige Konturen an  der Schleifscheibe 1 definieren bzw. abrichten. 



   Beim Abrichten der Regelscheibe 3 (vgl. Fig.7, vergrössert dargestelltes  Detail) befindet sich das zweite Abrichtwerkzeug 11 für die Regelscheibe  im Kontakt mit der Regelscheibe 3. Durch Verstellen des Abrichtwerkzeuges  11 in Y W -Richtung und gegebenenfalls durch gleichzeitiges Verstellen  der Regelscheibe 3 in X R -Richtung lassen sich prinzipiell beliebige  Konturen an der Regelscheibe 3 definieren bzw. abrichten. 



   Die Abrichtvorrichtung 9 ist wahlweise (je nach Bedarf) mit verschiedenartigsten  Abrichtwerkzeugen zum Abrichten der Schleifscheibe 1 oder der Regelscheibe  3 bestückbar. Dies können Abrichtdiamanten, Diamantformrollen, Diamantprofilrollen,  Fliesen oder ähnlich wirkende Abrichtgeräte sein. Die Abrichtvorrichtung  9 ist für den leichten Austausch und die wahlweise Bestückung mit  derartigen Abrichtgeräten vorgesehen. Die genannten Abrichtgeräte  können je nach Bedarf sowohl als erstes Abrichtwerkzeug 10 für die  Schleifscheibe 1 als auch als zweites Abrichtwerkzeug 11 für die  Regelscheibe 3 zum Einsatz gelangen. 



   Die bereits erwähnte Möglichkeit, den Schlitten 12 in der Y W -Richtung  zu bewegen, eröffnet auch neue Formen der Bearbeitungsweise von Werkstücken  8. So kann der Antrieb für die Positionierachse Y W  des Schlittens  12 so ausgeformt sein, dass oszillierende Bewegungen erzeugt werden  können. Mit oszillierenden Bewegungen des Werkstückes 8 während des  Schleifvorganges (nur beim Einstechschleifen) können    verbesserte  Rauwerte der geschliffenen Flächen erreicht werden. 



   Durch die zusätzliche Möglichkeit, nicht nur den Schlitten 12 in  der Y W -Richtung, sondern gleichzeitig auch die Schleifscheibe 1  in der X S -Richtung zu bewegen, können eine oder mehrere Schultern  am Werkstück 8 geschliffen werden. Vorzugsweise sind alle Antriebe  oder zumindest die Antriebe für die Positionierachsen X S  und Y  W  der erfindungsgemässen spitzenlosen Rundschleifmaschine so ausgeformt,  dass gleichzeitige Bewegungen und Bewegungsabläufe in den X- und  Y-Richtungen erfolgen können. Dabei kann die Schleifscheibe 1 bezüglich  ihrer Rotationsachse 5 achsparallel oder unter einem Winkel zur Rotationsachse  6 der Regelscheibe 3 angeordnet sein. 



   Bezüglich der Anordnung der Positionierachsen besteht schliesslich  auch noch die Möglichkeit, dass diejenige des Schleifspindelstocks  2 bezüglich derjenigen des Regelspindelstocks 4 geneigt angeordnet  sein kann (nicht dargestellt). Zur besseren Unterscheidung gegenüber  den bisher beschriebenen Anordnungen werden dann die Bezeichnungen  Positionierachse U S  für den Schleifspindelstock 2 und Positionierachse  X R  für den Regelspindelstock 4 verwendet. Bei einem solchen Maschinenaufbau  kann die Rotationsachse 5 der Schleifscheibe 1 rechtwinklig zur Positionierachse  U S  für den Schleifspindelstock angeordnet sein; sie muss es aber  nicht. Üblicherweise sind jedoch auch bei einem solchen Maschinenaufbau  die Positionierachse X R  rechtwinklig zur Rotationsachse (6) der  Regelscheibe (3) angeordnet und die Positionierachse Y W  rechtwinklig  zur Positionierachse X R .

Claims (7)

1. Spitzenlose Rundschleifmaschine für das Durchgangs- und das Einstechschleifen beliebiger Werkstücke (8) mit einer ersten angetriebenen Positionierachse X S , U S für einen Schleifspindelstock (2) mit einer Schleifscheibe (1) und entweder: einer zweiten, parallel zur Positionierachse X S verlaufenden angetriebenen Positionierachse X R für einen Regelspindelstock (4) mit einer Regelscheibe (3), wobei die Positionierachsen X S und X R rechtwinklig zu Rotationsachsen (5, 6) der Schleifscheibe (1) und der Regelscheibe (3) angeordnet sind, oder einer zweiten, zur Positionierachse U S geneigt verlaufenden angetriebenen Positionierachse X R für einen Regelspindelstock (4) mit einer Regelscheibe (3), wobei die Positionierachse U S rechtwinklig zur Rotationsachse (5) der Schleifscheibe (1)

angeordnet sein kann und die Positionierachse X R rechtwinklig zur Rotationsachse (6) der Regelscheibe (3) angeordnet ist, sowie einer im Wesentlichen zwischen Schleifspindelstock (2) und Regelspindelstock (4) angeordneten Werkstückauflage (7) und einer ebenfalls im Bereich der Werkstückauflage (7) angeordneten Abrichtvorrichtung (9), wobei der Schleifspindelstock (2), der Regelspindelstock (4), die Werkstückauflage (7) und die Abrichtvorrichtung (9) sich innerhalb eines Sicherheitsgehäuses (15) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere angetriebene und rechtwinklig zu der Positionierachse X R verlaufende Positionierachse Y W für einen Schlitten (12) auf einer Schlittenbahn (13) vorhanden ist, - wobei die Werkstückauflage (7) und die wahlweise bestückbare Abrichtvorrichtung (9) auf dem Schlitten (12) angebracht sind,

und - wobei der Schlitten (12) auf der Schlittenbahn (13) in eine ausserhalb des Sicherheitsgehäuses (15) liegende Position bewegbar ist.

2. Spitzenlose Rundschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifspindelstock (2), der Regelspindelstock (4) und der Schlitten (12) in der Schlittenbahn (13) auf einem Maschinenbett (14) aus thermostabilem Natur-Granit aufgebaut sind.

3. Spitzenlose Rundschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlmittelzuführung auf dem Schlitten (12) angebracht ist.

4. Spitzenlose Rundschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb für die angetriebene Achse Y W des Schlittens (12) zur Erzeugung oszillierender Bewegungen ausgeformt ist.

5.

Spitzenlose Rundschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrichtvorrichtung (9) einen Abrichtdiamanten oder ein Abrichtgerät für die Schleifscheibe und/oder einen Abrichtdiamanten oder ein Abrichtgerät für die Regelscheibe aufweist oder für die wahlweise Bestückung mit derartigen Abrichtgeräten vorbereitet ist.

6. Spitzenlose Rundschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifspindelstock (2) mit der Schleifscheibe (1) in der Positionierachse X S , U S und die Werkstückauflage (7) mit dem Werkstück (8) in der Positionierachse Y W gleichzeitig bewegbar sind, um eine oder mehrere Schultern des Werkstückes zu schleifen.

7.

Spitzenlose Rundschleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (1) bezüglich ihrer Rotationsachse achsparallel oder unter einem Winkel zur Rotationsachse der Regelscheibe (3) angeordnet ist.