Schleifmaschine zum gleichzeitigen Innen-, Aussen- und/oder Planschleifen von Werkstücken

Abstract

 Auf einer Schleifmaschine können Werkstücke gleichzeitig ohne Umspannen innenrand- außenrand- und wahlweise plangeschliffen werden, indem auf einem gemeinsamen Unterbau (1) ein als Mittenlager ausgebildete Werkstückspindeleinheit (3) zum mittigen Einspannen der Werkstücke angeordnet wird. Beidseitig der Werkstückspindeleinheit (3) sind mittels lösbarer Verbindungselemente (2) unterschiedliche Baueinheiten (4,5) zum Innenrundschleifen, Außenrundschleifen und/oder Planschleifen wahlweise zuzuordnen. Auf diese Weise ist eine optimale Formgenauigkeit der Werkstükke bei geringer Bearbeitungszeit möglich.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum gleichzeitigen Innen- und Außenrundschleifen sowie zum Planschleifen von Werkstücken, insbesondere von rotationssymmetrischen Werkstücken wie Zahnräder oder dgl.

[0002] An die Form- und Lagetoleranzen geschliffener Werkstücke werden immer höhere Anforderungen gestellt. Dabei steht der Wunsch nach verbesserter Parallelität, Rechtwinkligkeit, Konzentrizität und Koaxialität geschliffener Bohrungen, Zapfen und Planflächen zueinander an erster Stelle.

[0003] Bei einer großen Anzahl von spezifischen Werkstücken war es bisher üblich, Bohrungen und Zapfen auf herkömmlichen Innen- und Außenrundschleifmaschinen nacheinander zu bearbeiten. Diesem Bearbeitungsablauf haftet jedoch der Nachteil an, daß die Werkstücke mehrfach aufgespannt werden müssen. Somit tritt zwangsläufig eine Vergrößerung der Lagetoleranzen geschliffener Bohrungen und Zapfen zueinander auf. Man hat schon vorgeschlagen (DE-OS 29 11 345) bei einer Schleifmaschine seitlich nebeneinander eine Außendurchmesser- und eine Innendurchmesserschleifvorrichtung anzuordnen. Bei der dort aufgezeigten Einspannung werden die ringförmigen Werkstücke gleichzeitig an einer Seite innen und außen geschliffen. Dadurch kann zwar die Zykluszeit gegenüber den herkömmlichen Methoden etwas verringert werden, aber es treten wegen der einseitigen Bearbeitung der Werkstücke unerwünschte Gestaltungsfehler auf, die zu Ungenauigkeiten führen und deshalb mit komplizierten Verfahrensschritten wieder ausgeglichen werden müssen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Formgenauigkeit von Werkstücken, die sowohl innen als auch außen rundgeschliffen und gegebenenfalls plangeschliffen werden, zu erhöhen und gleichzeitig die Bearbeitungszeit zu vermindern.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches aufgegebenen Merkmale vorgeschlagen.

[0006] Durch das als Mittenlager ausgebildete Werstückspindellager wird eine beidseitige gleichzeitige Bearbeitung möglich. Durch das Spannen des Werkstückes auf dem Außendurchmesser und die mögliche Durchführung mehrerer Schleifoperationen ohne Umspannen wird eine bisher nicht für möglich gehaltene Fertigungsgenauigkeit erreicht und die Bearbeitungszeiten auf ein Mindestmaß reduziert. Sollten wegen der Raumverhältnisse nicht alle Schleifoperationen in derselben Stellung des Werkzeugspindellagers durchgeführt werden können, so kann dieses zu weiteren Schleifbaueinheiten bewegt werden. Eine Umspannung des Werkstückes erfolgt also auch dann nicht. Die Verwendung des Mittenlagers läßt eine Vielzahl von Variationen zu. Je nach Werkstück können auf dem gemeinsamen Unterbau die verschiedensten Baueinheiten beidseitig angeordnet werden.

[0007] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

[0008] Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Anordnung verschiedener Baueinheiten beidseitig des mittigen Werkzeugspindellagers in der Draufsicht und

Fig. 2 einen Schnitt gemäß II-II der Fig. 1 ebenfalls nur schematisch.

Fig. 3 eine detailliertere Darstellung im Bereich des Werkzeugspindellagers gemäß Fig. 1.

Fig. 4 einen Schnitt durch das Werkstückspindellager.

Fig. 5 einen Schnitt durch das Werkstück an der Schleifstelle.

Fig. 6 eine Anordnung für simultanes Bohrungs-, Außen- und Planschleifen.

Fig. 7 eine Schleifmaschine mit anderer Zusammenstellung verschiedener Baueinheiten und mit einem verfahrbaren Werkstückspindellager.

[0009] Nach Fig. 1 und 2 sind auf einem gemeinsamen Unterbau 1 über lösbare Verbindungselemente 2 verschiedene, auf den jeweiligen Zweck abgestimmte Baueinheiten angeordnet. Wesentlich ist die Werkstückspindeleinheit 3, welche die mittige Einspannung des Werkstückes gestattet, sodaß gleichzeitig Innenschleifeinheiten 4, 4' und Außenschleifeinheiten 5, 5' das Werkstück 6 doppelseitig bearbeiten können. Zweckmäßig sind die Drehrichtungen von Werkstückspindel und den Schleifkörpern so gewählt, daß sie gegenläufig sind. In Fig. 5 ist schematisch angedeutet, wie sich die miteinander in Berührung stehenden Teile zueinander bewegen. Während sich das Werkstück 6 im Uhrzeigersinn dreht, greift der sich im Gegenuhrzeigersinn drehende Innenschleifkörper 7 an der rechten Seite und der sich im Uhrzeigersinn drehende Außenschleifkörper 8 an der linken Seite an. Auf diese Weise wird jeweils die größte Relativgeschwindigkeit zueinander erreicht.

[0010] Fig. 4 zeigt den Aufbau des als hydrodynamischen Gleitstützenlager ausgebildete Mittenlagers 3, welches vom Motor 9 über Keilriemen 10 in der Lagermitte angetrieben wird. Mit einem solchen Gleitstützenlager kann ein Rundlauf< 1 my, gemessen am Zentrierbund des Mittenlagers, sowie eine lange Lebensdauer erreicht werden.

[0011] Als Spanneinrichtung kann ein Doppelmembranspannfutter dienen, welches das Werkstück auf dem Außendurchmesser erfaßt.

[0012] Das in Fig. 3 dargestellte Beispiel betrifft das simultane Bohrungs- und Außenschleifen eines Zahnradblockes 11 und entspricht im Prinzip dem Schema gemäß Fig. 1. Der Rundlauf der Verzahnung zu den geschliffenen Bohrungen oder Zapfen ist eine wesentliche Voraussetzung für einen geräuscharmen Lauf, was hauptsächlich in Automobilgetrieben von Bedeutung ist. Mit der erfindungsgemäßen Schleifmaschine kommt man dem Wunsch nach einem optimalen Rundlauf nach. Der Zahnradblock 11 ist beidseitig mit Rollenkäfigen gespannt, welche mit einer Bohrung versehene und auf Drähten aufgezogene Rollen enthalten, die ihrerseits in einem Messingring befestigt sind.

[0013] Es sind andere gleichzeitige Schleifoperationen durch entsprechende Wahl der Schleifeinheiten durchführbar. Als Beispiel ist in Fig. 6 ein simultanes Bohrungs-Außen- und Planschleifen dargestellt. Hierzu ist bei der erfindungsgemäßen Schleifmaschine das Baukastenprinzip angewendet. Das Maschinenbett ist eine verwindungssteife Schweißkonstruktion, während die Ober-und Unterschlitten der einzelnen Baueinheiten 4, 5, 4', 5' aus Gußeisen bestehen. Alle Baueinheiten haben gehärtete Führungsbahnleisten und Schlittenrollenlager.

[0014] Wenn es die Raumverhältnisse notwendig machen, kann das Werkstückspindellager 3 auf dem Maschinenbett gegenüber den Schleifeinheiten 4, 5 auch verfahren werden, so daß eine Zwei- oder Mehrstationenmaschine entsteht. Das Werkstück muß dabei nicht umgespannt werden, sodaß weiterhin eine optimale Fertigungsgenauigkeit erreicht wird.

Ansprüche

1. Schleifmaschine zum gleichzeitigen Innen-Außen- und/oder Planschleifen von Werkstücken gekennzeichnet durch
ein als Mittenlager ausgebildete Werkstückspindeleinheit (3) zum mittigen Einspannen der Werkstücke, welchem auf einem gemeinsamen Unterbau (1) zum gleichzeitigen doppelseitigen Schleifen beidseitig mittels lösbarer Verbindungselemente (2) wahlweise Baueinheiten zum Innenrundschleifen, Außenrundschleifen und/oder Planschleifen zugeordnet sind.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückspindeleinheit (3) gegenüber den Baueinheiten zum Innenrund-, Außenrund- oder Planschleifen verfahrbar ist.

3. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittenlager als hydrodynamisches oder hydrostatisches Gleitstützenlager ausgebildet ist.

4. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig einer Werkstückspindeleinheit (3) je eine aus einer Innen-und einer Außenschleifeinheit bestehendes Baueinheiten-Paar angeordnet ist.

5. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung und Anordnung von Werkstück und Schleifkörper so gewählt wird, daß sie sich an den Berührungsstellen gegenläufig bewegen.

Zeichnung