Vorrichtung zum Hinterschleifen und Polygonschleifen an Schleifmaschinen

Abstract

 Bei bekannten Vorrichtungen zum Hinterschleifen und Polygonschleifen an Schleifmaschinen wird eine kombinierte Bewegung des Werkstückes gegen die Schleifscheibe bewirkt, welche aus einer Bewegungskomponente in Längsrichtung eines Arbeitshebels und einer Bewegungskomponente quer zur Längsrichtung des Hebels besteht. Diese ist für das Hinterschleifen und Polygonschleifen, insbesondere von Gewindebohrern schädlich, da hierdurch die Abmessungen des Gewindebohrers unzulässig verändert werden. Um bei allen Zwischenstellungen zwischen der Hinterschleifbewegung Null und dem Maximum nur Hinterschleifbewegungen in Längsrichtung des Hebels zu haben, die genauestens einstellbar sein sollen, sieht die Erfindung vor, daß eine Schwenkbewegung des Hebels mittels einer Schiebeeinrichtung in eine lineare Bewegung des Hebels umgesetzt wird, wobei der Hebel in einem Abstand zur Schwenkachse des Lagerkörpers für die Werkstückspindelwelle und an diesem angreift. Durch die rein lineare Bewegung des Hebels entlang seiner Längsachse mittels einer Schiebeeinrichtung wird bewirkt, daß der Hebel ausschließlich Hinterschleifbewegungen in Richtung seiner Längsachse auf die Spindelwelle und damit auf das mit der Schleifscheibe in Eingriff kommende Werkstück ausübt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Hinterschleifen und Polygonschleifen an Schleifmaschinen gemäss der Gattung des Patentanspruches 1. Eine solche Vorrichtung dient insbesondere zur Bearbeitung von Gewindebohrern und ist'ganz allgemein bei Bohrern verwendbar.

[0002] Eine Vorrichtung der gattungsgemässen Art ist aus der DE-PS -22 09 809 vorbekannt. Bei dieser Vorrichtung ist der Hebel fest mit dem Lagerkörper der Werkstück- Spindelwelle verbunden, seine Längsachse verläuft genau durch die Schwenkachse des Lagerkörpers und die Achse der Spindelwelle ist in einem kleinen Hebelabstand hiervon angeordnet. Der Hebelabstand kann durch exzentrische Lagerung der Spindelwelle verstellt werden.

[0003] Bei dieser bekannten Vorrichtung wird bei senkrechtem Abstand der Spindelwelle von der Schwenkachse des Lagerkörpers beim Verschwenken des Hebels mittels der Leitkurvenanordnung eine im wesentlichen parallel zur Längsachse des Hebels gerichtete oszillierende Bewegung der Spindelwelle und damit des -Werkstückes gegen die Schleifscheibe bewirkt. Bei einer Lage der Schleifscheibenachse in der Längsachse des Hebels wird bei einer Schwenkbewegung des Hebels nur eine Bewegung der Schleifspindel und damit des Werkstückes senkrecht zur - Längsachse des Hebels bewirkt, womit keine Hinterschleif--arbeit möglich ist. Bei allen Zwischenstellungen der Achse der _Spindelwelle zur Längsachse des Hebels wird eine kombinierte Bewegung des Werkstückes gegen die Schleifscheibe bewirkt, welche aus einer Bewegungskomponente in Längsrichtung des Hebels und einer Bewegungskomponente quer zur Längs--achse des Hebels besteht. Gerade diese Bewegungskomponente quer zur Längsachse des Hebels ist für das Hinterschleifen und Polygonschleifen, insbesondere von Gewindebohrern schädlich, da hierdurch die Abmessungen des Gewindebohrers unzulässig verändert werden.

[0004] Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Hinterschleifen und Polygonschleifen an Schleifmaschinen der gattungsgemässen Art zu schaffen, mit welcher bei allen Zwischenstellungen zwischen der Hinterschleifbewegung Null und dem Maximum nur Hinterschleifbewegungen in Längsrichtung des Hebels ausgeführt werden, wobei diese genauestens einstellbar sein sollen.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Durch die Umsetzung der -Schwenkbewegung des Hebels in eine lineare Bewegung entlang der Längsachse des Hebels mittels einer Schiebeeinrichtung wird bewirkt, dass der in einem Abstand zur Schwenkachse am Lagerkörper angreifende Hebel ausschliesslich _Hinterschleif- bewegungen in Richtung seiner Längsachse auf die Spindelwelle -und damit auf das mit der Schleifscheibe in Eingriff kommende Werkstück-ausübt. Die Schiebeeinrichtung ist dabei aus zwei schräg einstellbaren Gleitflächenelementen gebildet, von denen das eine gehäusefest abgestützt und das andere am freien Ende des Hebels angebracht ist. Dabei gibt der Einstellungswinkel ein Mass für die Hinterschleifbewegung des Hebels in Richtung seiner Längsachse. Die Gleitflächenelemente sind zweckmässigerweise aus den beiden Hälften eines entlang seiner Achse längs geteilten Zylinderstückes gebildet, dessen eine Hälfte am freien Ende des Hebels und dessen andere Hälfte am Gehäuse -jeweils in Lagerschalen beweglich abgestützt sind. Die schräg gerichtete Gleitfläche steht dabei unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten durch die Längsachse des Hebels.In der Ruhelage, d.h. bei der Ausführung einer Hinterschleifbewegung vom Werte Null steht die Gleitflächenebene parallel zur Ebene, die durch die Achsen der Spindelwelle und des Schwenklagers des Lagerkörpers verläuft. Zweckmässigerweise ist das gehäusefeste Gleitflächenelement mittels eines Verstellantriebes schwenkbar, um die Hinterschleifbewegung von einem Werte Null auf einen maximalen Wert verstellen zu können.

[0006] -In besonders zweckmässiger Weise ist in den Hebel ein mit einer Steuereinheit verbundenes Mess- und Heizelement eingesetzt, um die Länge des Hebels und die Lage der Längsmittelachse des Hebels überwachen zu können. Die Länge des Hebels wird dabei über seine Temperatur überwacht, wobei durch Be--heizung des Heizelementes bzw. durch Kühlung ein Einfluss auf die Länge des Hebels und damit auf den Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes möglich ist. Die Position der Längsmittelachse des Hebels wird durch ein Messelement in Form eines Winkellagegebers überwacht.

[0007] -Schliesslich ist in bevorzugter Ausführung die Schwenkachse des Lagerkörpers aus einer Torsionswelle gebildet. Hierdurch wird die bei üblichen oszillierenden Schwenklagern bekannte Erscheinung des Einarbeitens der beiden Endlagen in die Schwenkachse vermieden.

[0008] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.

[0009] Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

- Fig. 1 einen Querschnitt durch die Vorrichtung in einer zur Schleifscheibe parallelen Ebene und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in der Ebene der Spindelwelle und des Schwenk-- lagers gemäss der'Linie II-II in Fig. 1.

[0010] Die Vorrichtung zum Hinterschleifen und Polygonschleifen an Schleifmaschinen umfasst ein Gehäuse 1, in welchem ein Lagerkörper 2 um eine als Torsionswelle ausgebildete Welle 3 schwenkbar und eine einen Nocken 4 tragende Nockenwelle 5 drehbar gelagert sind. Im Lagerkörper 2 ist eine Werkstück- spindelwelle 6 um ihre Achse 7 drehbar gelagert, welche von der Achse der Torsionswelle 3 im Abstand X angeordnet ist. Die Achse 7 der Werkstück- Spindelwelle 6 ist parallel zur Achse 9 einer Schleifscheibe 10 angeordnet, mit welcher ein -in die Spindelwelle 6 eingesetztes Werkstück, insbesondere ein _Gewindebohrer, in Eingriff zum Hinterschleifen bringbar ist. Hierzu können Spitzen 11 oder Einklemmbackenfutter 12 dienen, welche am freien Ende der Werkstück-Spindelwelle 6 anbringbar sind.

[0011] Auf der Torsionswelle 3 ist ein in nicht näher dargestellter Weise motorisch antreibbares Antriebszahnrad 13 gelagert, das mit einem Abtriebszahnrad 14 kämmt, das auf der Achse 7 der Werkstück- Spindelwelle 6 angebracht ist. Hierdurch wird der Drehantrieb der Werkstückspindelwelle 6 bewirkt, und zwar unabhängig von einer möglichen Schwenkbewegung des -Lagerkörpers 2 zusammen mit der Werkstückspindelwelle 6 um die Schwenkachse 8 des Lagerkörpers 2.

[0012] Am Lagerkörper 2 ist im Gelenkpunkt 15 ein Hebel 16 angeordnet, dessen Längsachse 17 im wesentlichen senkrecht auf der Verbindungslinie zwischen der Achse 3 des Lagerkörpers und -der Spindelachse 7 steht. Der Hebel 17 trägt auf seiner Unterseite eine Nockenfolgerolle 18, welche in Eingriff mit der _Leitkurvenanordnung 4,5 steht, und auf seiner gegenüberliegenden Seite eine am Gehäuse 1 abgestützte Feder 33, welche den um seinen Gelenkpunkt 15 schwenkbeweglich gelagerten Hebel 16 -ständig gegen die Leitkurvenanordnung 4,5 drückt.

[0013] Mittels der beschriebenen Vorrichtung soll eine Schwenkbewegung des Hebels 16 mittels einer Schiebeeinrichtung 19 in eine lineare Bewegung entlang der Längsachse 17 des Hebels 16 umgesetzt werden, der in einem Abstand X zur Schwenkachse 3 am Lagerkörper 2 angreift. Die Schiebeeinrichtung 19 ist aus zwei schräg einstellbaren Gleitflächenelementen 20, 21 gebildet, von denen das Gleitflächenelement 20 am freien Ende des Hebels 16 innerhalb einer Lagerschale 22 und das Gleitflächenelement.21 am Gehäuse.1 mittels einer weiteren Lagerschale 23 angebracht sind. Diese ist mittels eines Verstellantriebes 24 einstellbar, der aus einem an der Lagerschale 23 angebrachten Schneckenrad 25 und einer Schnecke -26 gebildet ist, die im Gehäuse 1 an einer Welle 27 drehbar gelagert und von ausserhalb über eine Steuereinheit 28 einstellbar ist. Die beiden Gleitflächenelemente 20, 21 sind aus den beiden Hälften eines entlang seiner Achse längs geteilten Zylinderstückes gebildet. Die Gleitebene 29 steht -senkrecht zur Längsachse 17 des Hebels 16, wenn eine Hinterschleifbewegung vom Wert Null auszuführen ist. In diesem Falle liegt die Gleitflächenebene 29 parallel zu einer Ebene, welche durch die Achsen 3 und 7.verläuft. Bei einer endlichen Hinterschleifbewegung steht die Gleitflächenebene 29 unter einem spitzen Winkel α geneigt gegen die Senkrechte durch die Längsachse 17 des Hebels 16, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.

[0014] Die beiden Gleitflächenelemente 20, 21 werden mittels einer Zugfeder 30 aneinander gepresst, welche sich zwischen dem oberen Ende des Lagerkörpers 2 und einem am Gehäuse 1 angebrachten Befestigungsstift 31 befindet.

[0015] Mit der beschriebenen Vorrichtung wird eine durch die Leitkurvenanordnung 4, 5 über die Nockenfolgerolle 18 auf den Hebel 16 aufgebrachte Schwenkbewegung in eine lineare Bewegung des Hebels 16 umgesetzt, wobei das Gleitflächenelement 20 an dem unter dem Winkel α eingestellten Gleitflächenelement 21 entlang gleitet. Hierdurch wird eine Hinterschleifbewegung des mit der Schleifscheibe 10 in Eingriff befindlichen Werkstückes, insbesondere Gewindebohrers ermöglicht, welche ausschliesslich aus einer Bewegung in Richtung der Längsachse des Hebels 16 besteht, dessen Hebelarm dem Abstand zwischen den Achsen 3 und 7 entspricht. Eine Änderung der Grösse der Hinterschleifbewegung ist durch -Veränderung des Winkels α möglich. Eine Bewegung aus der in Fig. 1 dargestellten Winkelstellung in Uhrzeigerrichtung verkleinert den Hinterschleifwert, eine Bewegung entgegen der Uhrzeigerrichtung vergrössert den Hinterschleifwert.

[0016] Innerhalb des Hebels 16 ist ein mit der Steuereinheit 28 -verbundenes Mess- und Heizelement 32 angeordnet, um die Länge des Hebels 16 und die Lage der Längsmittelachse 17 des Hebels 16 zu überwachen. Mittels des Mess- und Heizelementes 32 kann somit ein Einfluss auf den Durchmesser des Werkstückes bei seiner Bearbeitung durch die Schleifscheibe 10 bewirkt werden. Wenn der Hebel z. B. bei einer Betriebstemperatur von 60° C eine bestimmte Länge hat, so kann diese durch Beheizung des Heizelementes 32 stufenlos und äusserst fein in gewünschter Weise vergrössert werden, wenn das Heizelement 32 beheizt wird. Dieses kann beispielsweise aus einer Heizspirale bestehen. Die Längenmessung kann beispielsweise über Dehnungsmeßstreifen erfolgen. Die Lage der Längsmittelachse 17 des Hebels 16 kann über Winkellagengeber erfolgen. -Hierdurch kann eine Feinstverstellung im µ - Bereich ermöglicht werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Hinterschleifen und Polygonschleifen an Schleifmaschinen, mit einer in einem um eine zur Schleifscheibenachse parallele Achse schwenkbar gelagerten Lager--körper angeordneten Werkstückspindelwelle und mit einem am Lagerkörper angreifenden Hebel, der zur Steuerung der oszilierenden Bewegung des Werkstücks gegen die Schleifscheibe durch eine Leitkurvenanordnung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkbewegung des -Hebels (16) mittels einer Schiebeeinrichtung (19) in eine lineare Bewegung des Hebels (16) entlang seiner Längsachse (17) umgesetzt wird, wobei der Hebel (16) in einem Abstand(X)zur Schwenkachse (3) des Lagerkörpers (2) an diesem angreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebeeinrichtung (19) aus zwei einstellbaren Gleitflächenelementen (20,21) gebildet ist, von denen ein Gleitflächenelement (21) am Gehäuse (1) und das andere Gleit-' flächenelement (20) am freien Ende des Hebels (16) angebracht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitflächenelemente (20,21) die beiden Hälften eines entlang seiner Achse längs geteilten Zylinderstücks -bilden, wobei die beiden Gleitflächenelemente (20,21) am freien Ende des Hebels '(16) bzw. am Gehäuse (1) in Lagerschalen (22 bzw. 23) abgestützt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das gehäuseseitige Gleitflächenelement (21) mittels -eines Verstellantriebs 24 verschwenkbar ist .

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lagerkörper(2)und dem Gehäuse (1) eine die beiden Gleitflächenelemente (20,21) gegeneinander re ende Zugfeder (30) angeordnet ist.

^1-6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der am Lagerkörper (2) im Gelenkpunkt (15) schwenkbeweglich angelenkte Hebel (16) auf einer Seite mit einer im Eingriff mit der Leitkurvenanordnung (4,5) stehenden Nockenfolgerolle (18) und auf der gegenüberliegenden Seite mit einer am Gehäuse (1) abgestützen Feder (33) versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung der Längsachse (17) des Hebels (16) durch die Achse (7) der Spindelwelle (6) verläuft und senkrecht zur Verbindungslinie zwischen der Schwenkachse (3) des Lagerkörpers (2) und der Achse (7) der Spindelwelle (6) steht, welche in einem Abstand (X) voneinander angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hebel (16) ein mit einer -Steuereinheit (28) verbundenes Mess- und Heizlement (32) eingesetzt ist, um die Länge des Hebels (16) und die Lage der Längsmittelachse (17) des Hebels (16) zu überwachen.

9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (3) des Lagerkörpers (2) aus einer Torsionswelle gebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Schwenkachse (3) des Lagerkörpers (2) ein Antriebszahnrad (13) für ein auf der Achse (17) der Spindelwelle (6) angebrachtes Abtriebszahn--rad (14) angeordnet ist.

Zeichnung