DE3724698A1 - Schleifkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schleifkopf mit mindestens zwei auf einer Schleifspindel angeordneten Schleifscheiben.

Im Zuge einer möglichst rationellen Schleifbearbeitung eines Werkstückes ist man bestrebt, beim Arbeiten mit bei­ spielsweise zwei verschiedenen Schleifscheiben an einem Werkstück ohne zwischenzeitliches Ausspannen des Werk­ stückes auszukommen.

Hierzu sind mehrere Möglichkeiten bekannt.

So kann bei einer Maschine mit einem Schleifkopf mit einer Spindel jeweils durch Schleifscheibenwechsel die für die durchzuführende Schleifoperation erforderliche Schleif­ scheibe auf die Schleifspindel gebracht werden. Das hat jedoch den Nachteil, daß pro Werkstück zwei Schleifschei­ benwechsel notwendig sind. Da mit jedem Schleifscheiben­ wechsel sich ein gewisser Rundlauffehler der Schleifscheibe auf der Schleifspindel einstellt, muß bei hohen Anforde­ rungen an die Schleifqualität nach jedem Schleifscheiben­ wechsel die Schleifscheibe zunächst abgerichtet werden. Es ist aber auch bekannt, eine Maschine mit einem Schleif­ kopf zu verwenden, welcher zwei Schleifspindeln mit je einer Schleifscheibe besitzt. Beispielsweise durch Drehen des Schleifkopfes wird hierbei nacheinander die eine und die andere der beiden Schleifscheiben am Werkstück zum Einsatz gebracht.

Des weiteren ist es möglich, eine Maschine mit zwei Schleif­ köpfen zu verwenden.

Die beiden letztgenannten Varianten haben jeweils den Nach­ teil, daß ein hoher maschinenbaulicher Aufwand notwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schleifkopf zu schaffen, welcher die Bearbeitung eines Werkstückes mit mindestens zwei unterschiedlichen Schleifscheiben weiter verbessert.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß mindestens eine der Schleifscheiben als bedarfsweise von der Schleif­ spindel abnehmbare und wieder auf diese aufsetzbare Wechselschleifscheibe ausgebildet ist.

Der Begriff "bedarfsweise" ist hierbei im Hinblick auf den Einsatz der Wechselschleifscheibe für bestimmte Schleifoperationen zu sehen.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die Wechselschleifscheibe auf der Schleifspindel im wesent­ lichen unmittelbar neben einer auf der Schleifspindel ver­ bleibenden Dauerschleifscheibe angeordnet ist.

Ein Wechsel der Dauerschleifscheibe aus Verschleißgründen, d.h. zu deren Erneuerung, bleibt hierbei natürlich außer Betracht.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Spann- und Befestigungsmittel zur Aufnahme der Wechselschleifscheibe auf die Schleifspindel vorgesehen sind.

Das Abnehmen der Wechselschleifscheibe von und deren Auf­ bringen auf die Schleifspindel soll sowohl manuell als auch automatisch mittels eines Werkzeugwechslers erfolgen können.

Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß die Spann- und Befestigungsmittel für einen manuellen Wechsel der Wechselschleifscheibe ausgebildet sind. Hierzu eignen sich beispielsweise bekannte Kegelverbindungen mit Verspannung durch eine stirnseitige zentrische Zugschraube oder dergl. Andererseits ist nach der Erfindung auch vorgesehen, daß die Spann- und Befestigungsmittel für einen automatischen Wechsel der Wechselschleifscheibe ausgebildet sind. Ein solches Spann- und Befestigungsmittel ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gebildet durch einen die Wechselschleifscheibe mit Spannzangen erfassenden Werk­ zeugspanner, welcher innerhalb einer als Hohlspindel ausge­ bildeten Schleifspindel angeordnet ist.

Die Erfindung besteht auch darin, daß die Wechselschleif­ scheibe und die Dauerschleifscheibe zur Ausführung unter­ schiedlicher Schleifoperationen an einem Werkstück ausge­ bildet sind. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Wechsel­ schleifscheibe als grobkörnige Schleifscheibe zum Vorschleifen ausgebildet ist. Ein sich beim Wechseln der Wechselschleifscheibe evtl. einstellender kleiner Rundlauf­ fehler stört nämlich beim groben, zerspanungsreichen Vorschleifen nicht.

Gleichfalls günstig ist es, wenn die Dauerschleifscheibe als feinkörnige Schleifscheibe zum Fertigschleifen ausge­ bildet ist.

Die einmal durch Abrichten erreichte hohe Rundlaufgüte der Dauerschleifscheibe bleibt über den Bearbeitungszeitraum mehrerer Werkstücke erhalten, da ihre Montagelage nicht durch Abnehmen und Wiederaufsetzen geändert wird. Deshalb eignet sich der erfindungsgemäße, durch eine Wechsel- und eine Dauerschleifscheibe gebildete Schleifkopf besonders für Schleifscheiben aus hochharten Schleifstoffen, beispielsweise CBN, die nur selten abgerichtet werden müssen. Der Wechselaufwand ist beim erfindungsgemäßen Schleifkopf ebenfalls geringer. Er umfaßt nur noch eine Schleifscheibe, die sogenannte Wechselschleifscheibe, die einmal auf- und einmal abgenommen werden muß. Der maschinen­ bauliche Aufwand hat sich mit dem Einsatz des erfindungs­ gemäßen Spannkopfes außerdem verringert.

Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Schleifmaschinen begrenzt. Sie läßt sich gut bei Außenrundschleifmaschinen und Nockenwellenschleifmaschinen anwenden. Ihre Anwendung ist aber auch bei anderen Schleifmaschinen, beispielsweise bei Flaschschleifmaschinen, möglich.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Schleifkopf für eine Maschine zum Nockenwellenschleifen mit einer Befestigungs­ art der Wechselschleifscheibe für einen vorzugsweise manuellen Schleifscheibenwechsel,

Fig. 2 einen Schleifkopf für eine Außenrundschleif­ maschine mit schräggestelltem Schleifspindel­ stock,

Fig. 3 einen Schleifkopf für eine Außenrundschleif­ maschine mit einer zum Schleifen von Nuten ausgebildeten Wechselschleifscheibe und

Fig. 4 einen Schleifkopf für eine Außenrundschleif­ maschine mit achsparallel zur Werkstückachse gestelltem Schleifspindelstock und mit einer für einen automatischen Schleifscheibenwechsel geeigneten Befestigungsart der Wechselschleif­ scheibe.

In den Fig. 1 bis 4 sind jeweils aus einer Wechsel­ schleifscheibe 1 und aus einer Dauerschleifscheibe 2 bestehende Schleifköpfe für Außenrund- bzw. Nockenwellen­ schleifmaschinen dargestellt.

Bei den Außenrund- und Nockenwellenschleifmaschinen handelt es sich um in ihrem Aufbau im allgemeinen bekannte Maschinenarten, so daß hier auf eine detallierte Darstellung und Beschreibung dieser Maschinen verzichtet wird. Die Einspannung des Werkstückes 3 erfolgt hierbei in jedem Falle zwischen der Pinolenspitze 4 eines nicht gezeigten Werkstückspindelstockes und der Pinolenspitze 6 eines nicht gezeigten Reitstockes. Das Werkstück 3 erhält eine Dreh­ bewegung über den Werkstückspindelstock. Die Werkstück­ längsbewegung erfolgt unter Beibehaltung der gezeigten Einspannung durch einen in der Z-Achse beweglichen Schlitten, auf dem der Werkstückspindelstock und der Reitstock ange­ ordnet sind. Die Zustellung des Schleifkopfes, d.h. der Wechselschleifscheibe 1 und der Dauerschleifscheibe 2, zum Werkstück 3 erfolgt durch Bewegung des Schleifspindel­ stockes 7 in der X-Achse. Im Schleifspindelstock 7 wird die Schleifspindel 8, welche die beiden Schleifscheiben 1, 2 trägt, in Drehbewegung versetzt.

Bei dem gemäß der Fig. 1 zu bearbeitenden Werkstück 3 handelt es sich um eine Nockenwelle 9, deren Nocken 9 a geschliffen werden sollen. Hierbei sind die von der Spindel 8 abnehmbare Wechselschleifscheibe 1 als Grobschleifscheibe und die auf der Spindel 8 verbleibende Dauerschleifschei­ be 2 als Feinschleifscheibe ausgebildet.

Zuerst werden alle Nocken 9 a mit der grobkörnigen und eine hohe Zerspanungsleistung gewährenden Wechselschleif­ scheibe 1 vorgeschliffen. Die Wechselschleifscheibe 1 ist hier mit Profilierungen 11 versehen, um beim Vorschleifen die Kanten 12 der Nocken 9 a zu brechen. Nach dem Vorschleifen wird die Wechselschleifscheibe 1 abgenommen, und es werden mit der auf der Schleifspindel 8 verbleiben­ den Dauerschleifscheibe 2 mit feinem Korn die Nocken 9 a fertiggeschliffen. Die Rundlaufgüte der zum Fertigschleifen verwendeten Dauerschleifscheibe 2 bleibt über lange Zeit erhalten, da die Dauerschleifscheibe 2 ihre Montagelage ja nicht durch Abnehmen und Wiederaufsetzen verändert. Beim Vorschleifen hingegen ist ein an der Wechselschleif­ scheibe sich einstellender kleiner Rundlauffehler nicht störend. Nach dem Fertigschleifen aller Nocken 9 a wird die Wechselschleifscheibe 1 wieder auf die Spindel 8 auf­ gesetzt, so daß das Vorschleifen des nächsten Werkstückes erfolgen kann.

Die in der Fig. 1 gezeigten Schleifscheiben 1, 2 sind mit Schleifstoffen 13 großer Härte versehen, also z.B. als CBN-Schleifscheiben ausgebildet. Die Dauerschleifscheibe 2 ist in jedem Falle zum Verbleiben auf der Schleifspindel 8 fest mit letzterer verbunden. Entsprechende Verbindungs­ elemente 14 sind in der Fig. 1 angedeutet. Die neben der Dauerschleifscheibe 2 auf der Spindel 8 angeordnete abnehm­ bare Wechselschleifscheibe 1 muß demnach eine für einen Schleifscheibenwechsel geeignete Verbindung mit der Schleif­ spindel 8 aufweisen. Das kann gemäß der Fig. 1 eine Kurz­ kegelverbindung 16 mit einer zentrischen Zugschraube 17 sein, wobei die Wechselschleifscheibe 1 mittels der Zug­ schraube 17 über ein konzentrisches Einsatzstück 18 mit ihrer konischen Innenfläche auf eine konische Außenfläche der Spindel 8 gezogen wird. Eine solche Befestigungsart der Wechselschleifscheibe 1 ist insbesondere für einen manuellen Schleifscheibenwechsel gedacht.

In der Fig. 2 ist ein Anwendungsbeispiel des erfindungs­ gemäß aus der Wechselschleifscheibe 1 und der Dauer­ schleifscheibe 2 bestehenden Schleifkopfes an einer Außenrundschleifmaschine gezeigt. Das Werkstück 3 ist hier eine abgesetzte Welle 19, welche bei schräggestelltem Schleifspindelstock 7 mit der Wechselschleifscheibe 1 vor- und mit der Dauerschleifscheibe 2 fertiggeschliffen wird. In Fig. 3 ist das Werkstück 3 ein auf einer Außenrund­ schleifmaschine zu bearbeitender Bolzen 21. An diesem Bolzen 21 werden mit einer schmalen Wechselschleifscheibe 1 zwei Nuten 22 und mit der Dauerschleifscheibe 2 die zylindrische Außenfläche in einer Werkstückaufspannung geschliffen.

Gemäß der Fig. 4 ist das zu bearbeitende Werkstück 3 eine Walze 23 mit Endzapfen 23 a, 23 b. Auf einer Außenrund­ schleifmaschine soll hier die Walze 23 einschließlich ihrer Endzapfen 23 a, 23 b vor- und fertiggeschliffen werden. Bis auf den linken Endzapfen 23 a läßt sich das auch hier in der bereits beschriebenen Weise mit der Wechselschleif­ scheibe 1 und der Dauerschleifscheibe 2 bewerkstelligen. Aus Kollisionsgründen kann hier aber der linke Endzapfen 23 a nicht mit der Wechselschleifscheibe 1 bearbeitet werden, sondern er muß mit der Dauerschleifscheibe 2 sowohl vor- als auch fertiggeschliffen werden.

In der Fig. 4 ist außerdem ein Spann- und Befestigungsmittel gezeigt, das das automatische Abnehmen und Wiederaufsetzen der Wechselschleifscheibe 1 ermöglicht, welches heute bei modernen Schleifmaschinen vorrangig beim Schleifscheiben­ wechsel benutzt wird. Die Schleifspindel 8 ist hierbei als Hohlspindel ausgebildet, in welcher ein Werkzeugspanner 24 angeordnet ist. Der Werkzeugspanner 24 weist vorn eine Spannzange 26 auf, die die Wechselschleifscheibe 1 an einem an ihr befindlichen Zuganker 27 erfaßt. Das Anziehen und Spannen der Wechselschleifscheibe 1 auf die Spindel 8 durch den Werkzeugspanner 24 erfolgt über an letzterem vorhandene, in der Fig. 4 nicht gezeigte mechanische Mittel. Das Lösen wird durch die Maschinen­ hydraulik eingeleitet. Solche Werkzeugspanner sind als sogenannte Ott-Werkzeugspanner der Firma A. Ott Spann­ technik bekannt, so daß hier auf eine detalliertere Dar­ stellung und Beschreibung verzichtet werden kann. Zum Abnehmen der gelösten Wechselschleifscheibe 1 von der Schleifspindel 8 kann ein Schleifscheibenwechsler bekannter Art verwendet werden, der die Wechselschleifscheibe 1 an einem auch an deren anderen Seite angebrachten Zuganker 27 a erfassen kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung von abnehmbarer Wechsel­ schleifscheibe und auf der Schleifspindel verbleibender Dauerschleifscheibe nebeneinander zu einem Schleifkopf ist nicht auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind weitere Schleifoperationen an anderen Werkstückformen durchaus denkbar. Außerdem sind auch noch andere Spann- und Befestigungsmittel für die Wechselschleif­ scheibe denkbar, ohne das Wesen der Erfindung zu verlassen.

Claims (9)

1. Schleifkopf mit mindestens zwei auf einer Schleifspindel angeordneten Schleifscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schleifscheiben als bedarfsweise von der Schleifspindel (8) abnehmbare und wieder auf diese aufsetzbare Wechselschleifscheibe (1) ausgebildet ist.

2. Schleifkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselschleifscheibe (1) auf der Schleifspindel (8) im wesentlichen unmittelbar neben einer auf der Schleif­ spindel (8) verbleibenden Dauerschleifscheibe (2) ange­ ordnet ist.

3. Schleifkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Spann- und Befestigungsmittel (16, 17, 18 bzw. 24, 26, 27) zur Aufnahme der Wechselschleifscheibe (1) auf die Schleifspindel (8) vorgesehen sind.

4. Schleifkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann- und Befestigungsmittel (16, 17, 18) für einen manuellen Wechsel der Wechselschleifscheibe (1) aus­ gebildet sind.

5. Schleifkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann- und Befestigungsmittel (24, 26, 27) für einen automatischen Wechsel der Wechselschleifscheibe (1) ausgebildet sind.

6. Schleifkopf nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen die Wechselschleifscheibe (1) mit Spannzangen (26) erfassen­ den Werkzeugspanner (24), welcher innerhalb einer als Hohl­ spindel ausgebildeten Schleifspindel (8) angeordnet ist.

7. Schleifkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wechselschleifscheibe (1) und die Dauer­ schleifscheibe (2) zur Ausführung unterschiedlicher Schleifoperationen an einem Werkstück (3) ausgebildet sind.

8. Schleifkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselschleifscheibe (1) als grobkörnige Schleif­ scheibe zum Vorschleifen ausgebildet ist.

9. Schleifkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauerschleifscheibe (2) als feinförnige Schleif­ scheibe zum Fertigschleifen ausgebildet ist.