|
(11) | EP 0 308 519 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
| veröffentlicht nach Art. 158 Abs. 3 EPÜ |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
| (54) | WERKZEUGMASCHINE FÜR SCHLEIFBEARBEITUNG VON EBENEN OBERFLÄCHEN |
| (57) In der Werkzeugmaschine zur Schleifbearbeitung von ebenen Flächen, enthaltend einen
auf dem Bett (I) angebrachten Werkstückspindelstock (28), eine Planscheibe (9) mit
einem darauf aufgenommenen Schleifwerkzeug (II), die über ein Axiallager (13) auf
einer am Bett (I) befestigten Ringstütze (12) drehbar gelagert ist und durch eine
in Wälzlagern (16) gelagerte koaxiale Antriebswelle (3) in Drehung versetzt wird,
sowie eine einstellbare Andrückeinrichtung zum Andrücken der Planscheibe (9) an die
Ringstütze (12), wobei die Andruckeinrichtung in Form eines pneumatischen Diaphragmas
(21) mit einem Hohlschaft (15), in dem die Antriebswelle (3) hindurchgeführt wird,
ausgebildet ist, erfindungsgemäß die Ringstütze (12) eine koaxiale Buchse (14) aufweist,
in der der Hohlschaft (15) achsverschiebbar angeordnet ist und an der das Gehäiuse
(22) des pneumatischen Diaphragmas (21) befestigt ist, und die Wälzlager (16) der
Antriebswelle (3) im Hohlschaft (15) untergebracht sind, wobei die Antriebswelle (3)
mit der Planscheibe (9) mittels eines elastischen Elementes (8) verbunden ist. |
Gebiet der Technik
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Maschinenbau und betrifft insbesondere Werkzeugmaschinen zur Schlaifbearbeitung von ebenen Flächen.
Zugrundeliegender Stand der Technik
[0002] Es ist eine Werkzeugmaschine zur Schleifbearbeitung (US, A,2963830) bekannt, die ein Bett, eine an einer Planscheibe angebrachte Schleifscheibe enthält, wobei die planscheibe ihrerseits an einer Antriebswelle montiert ist. Die Antriebswelle ist in einem am Bett befestigten Gehäuse mittels Radial-Schräglager gelagert. Die Schleifscheibe wird von einem Antrieb über die Antriebswelle und die Planscheibe rotierend angetrieben. Auf dem Bett ist ein Werkstückspindelstock angebracht, der Anpreßkräfte zum Andrücken der Werkstücke an die Stirnfläche der Schleifscheibe erzeugt.
[0003] Diese Anpreßkräfte, die senkrecht auf die Stirn- . fläche der Schleifscheibe gerichtet sind, erzeugen ein Moment in bezug auf die Lagerungen und rufen die Verformung der Antriebswelle, der Planscheibe und der Schleifscheibe hervor, weshalb eine hohe Genauigkeit der geometrischen Form der Werkzeugarbeitsfläche und folglich eine hohe Rearbeitungsgenanigkeit nicht erzielbar sind. Zum anderen ist der Einbau der Antriebswelle in den Radial-Schräglagern wegen ihrer begrenzten Genauigkeit und Vorhandensein von Lüften in diesen die Ursache von Schleifscheibenschwingungen, die wiederum die Bearbeitungsgenauigkeit herabsetzen.
[0004] Es ist weiterhin eine Vorrichtung zum Schleifen von Werkstücken (GB, A, 2124114), bekannt, die ein Bett mit einer Ringstütze enthält, auf der mittels eines Axiallagers eine Planschiebe zum Einspannen von Werkstüecken montiert ist, an der eine Antriebswelle koaxial starr befestigt ist, welche in einem in der Ringstütze des Bettes angeordneten Radiallager gelagert ist. Die Planscheibe erhält die Drehbewegung von einem Antrieb über ein Zahnradgetriebe und die Antriebswelle. Das angetriebene Zannrad der Antriebswelle ist an ihrem unteren Ende starr befestigt, während auf seine obere Stirnseite die Kräfte der am Umfang des Zahnrades gleichmäßig verteilten Kraftzylinder über ihre Kolbenstangen übertragen werden, so daß eine Vorspannung im Axiallager sichergestellt wird.
[0005] Bei der in Betracht stehenden Werkzeugmaschine entstehen im Eingriffsbereich der Zahnräder Radial- und Axialkräfte, die ein Kippmoment auftreten lassen, das im Axialschnitt der Antriebswelle wirkt und unter dessen Wirkung sich die Antriebswelle verformt und die Planscheibe vom Axiallager anzuheben strebt, wodurch die gleichmäßige Verteilung der Vorspannkraft im Axiallager gestört und dessen ungleichmäßiger Verschleiß hervorgerufen wird. Das hat eine gestörte Drehungszügigkeit und den Auftritt von Schwingungen zur Folge, was mit der Zeit zur Verminderung der Bearbeitungsgenauigkeit führt. Außerdem entstehen selbst bei einer geringsten Ungleichheit der von den Zylindern hervorzubringenden Kräfte zusätzliche Momente, die in verschiedenen Axialschnitten der Antriebswelle wirken und somit das auf die Planscheibe einwirkende. Kippmoment und folglich die negativen Erscheinungen desselben verstärken, weshalb es unmöglich wird, die Bearbeitung von Werkstücken mit erhöhten GeschwindigKeiten durchzuführen.
[0006] Frei von größerem Teil der erwähnten Nachteile ist eine Vorrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Flächen (SU, A, 1104762), die ein Bett aufweist, auf dem ein Warkstückspindelstock montiert und eine Ringstütze befestigt ist. Auf der Ringstütze ist mittels eines Axial= lagers eine Planscaeibe gelagert, die von einer starr befestigten koaxialen Antriebswelle drehbar angetrieben wird, wobei das obere Ende der Antriebswelle in einem in der Ringstütze angeordneten Wälzlager gelagert ist und das untere Ende der Antriebswelle mittels einer Kupplung mit einer Walze des angetriebenen Gliedes eines Antriebs verbunden ist, die in Wälzlagern .gelagert ist, die sich in einem am Bett angebrachten Gehäuse befinded.
[0007] Die in Betracht stehende Vorrichtung enthält auch eine einstellbare Andruckeinrichtung zum Andrücken der Planscheibe an die Ringstütze, welche Andruckeinrichtung in Form eines pneumatischen Diaphragmas mit einem Hohlschaft ausgebildet ist. Der Körper des Diaphragmas ist am Bett befestigt, während die Antriebswelle durch den Hohlschaft mit einem Spiel hindurchgeht und mit diesem mittels eines Axialwälzlagers in Wechselwirkung steht.
[0008] Durch Beseitigung der Einwirkung von im Antrieb entstehenden Radialkräften auf die Antriebswelle sowie durch die koaxiale Anordnung des pneumatischen Diaphragmas an der Antriebswelle, erlaubt es die bekannte Vorrichtung, die Belastung auf das Axiallager gleichmäßiger zu verteilen, wodurch die Kippmomente in den Axialebenen verschwinden. Die Genauigkeit der Aufnahme der Planscheibe auf der Ringstütze, d.h. die Gleichmäßigkeit des Andrucks der Auflagefläche der Planscheibe an die Schalen des Axiallagers hängt jedoch in bedeutendem Maße von der Anfertigungsgenauigkeit der Planscheibe und der Welle im zusammengebauten Zustand ab, weil sie starr miteinander verbunden sind. In der Praxis verläuft die Drehachse der Antriebswelle nicht senkrecht zu der Auflagefläche der Planscheibe, was verschiedene Ursachen haben kann wie beispielsweise die Unparallelität der Planscheibenebene und der Stirnaufnahmefläche der Antriebswelle, der Stirnschlag der Aufnahmefläche der Antriebswelle, die Lageabweichung von der Koaxialität der den Lagern zugeordneten zylindrischen Flächen der Antriebswelle, der Einbaufehler des pneumatischen Diaphragmas, eine nicht genügend hohe Genauigkeit des unteren Axiallagers und dgl. Da die Planscheibe an die Ringstütze über die Scnalen des Axiallagers mit einer bestimmten Kraft angedrücket wird, so tritt bei erheblicher Länge der Antriebswelle ein erhöhter Radialschlag ihres unteren Endes auf, wodurch beim Umlauf auf die Scnalen eine ungleichmäßige Belastung einwirken wird, die einen ungleichmäßigen Verschleiß sowohl bei den Axiallagerschalen, als auch bei der Auflageflächen der Planscneibe verursacht und letzten Endes zur Verminderung der Bearbeitungsgenauigkeit führt. Außerdem ist als Nachteil hervorzubeben, daß das pneumatische Diaphragma und die Einheit des angetriebenen Gliedes, die am Bett befestigt und darin untergebracht sind, erhebliche Abmessungen haben und den Metallaufwand der Verrichtung zur Schleifbearbeitung erhöhen.
Offenbarung der Erfindung
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Werkzeugmaschine zur Schleifbearbeitung von ebenen Flächen zu schaffen, deren bauliche Gestaltung durch gleichmäßiges Andrücken der Planscheibe an die Ringstütze zwecks Erzielung eines gleichmäßigen Verschleißes der Axiallagerschalen und der Auflageflächen der Planscheibe eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit ermöglicht und gleichzeitig durch Herabsetzung der Genauigkeitsansprüche die Anfertigung der Planscheibe und der Antriebswelle vereinfachen läßt sowie die Abmessungen der im Bett untergebrachten Maschinenbaugruppen una - teile und somit den Metallaufwand vermindert.
[0010] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Werkzeugmaschine zur Schleifbearbeitung von ebenen Flächen, enthaltend einen auf einem Bett angebrachten Werkstückspindelstock, aine Planscheibe mit einem darauf aufgenommenen SchleifwerKzeug, die über ein Axiallager auf einer am Bett befestigten Ringstütze drehbar gelagertist und durch eine in Wälzlagern gelagerte koaxiale Antriebswelle in Drehung versetzt wird, sowie eine einstellbare Andruckeinrichtung zum Andrücken der Planscheibe an die Ringstütze, wobei die Andruckeinrichtung in Form eines pneumatischen Diaphragmas mit einem Hohlschaft, in dem die Antriebswelle hindurchgeführt wird, ausgebildet ist, erfindungsgemäß die Ringstütze eine koaxiale Buchse aufweist, in der der Hohlschaft achsverschiebbar angeordnet und an der das Gehäuse des pneumatischen Diaphragmas befestigt ist, und die Wälzlager der Antriebswelle im Hohlschaft untergebracht sind, wobei die Antriebswelle mit der Planscheibe mittels eines elastischen Elementes verbunden ist.
[0011] Die Befestigung des pneumatischen Diaphragmas an der koaxialen Buchse der Ringstütze gestattet es, die Länge der Antriebswelle wesentlich zu verringern, was ihre Anfertigung vereinfacht, sowie die Abmessungen der Baugruppe des pneumatischen Diaphragmas zu vermindern, was zum verringerten Metallaufwand führt.
[0012] Die Anordnung der Wälzlager der Antriebswelle im Hohlschaft vermindert die Sitzflächen der Antriebswelle, wodurch aufgrund von herabgesetzten Genauigkeitsansprüchen ihre Anfertigung ebenso vereinfacht wird.
[0013] Mit der Unterbringung des Hohlschaftes in der koaxialen Buchse der Ringstütze werden die auf die Antriebswelle einwirkenden Radialkräfte über die Radiallager völlig von der Buchse der am Bett befestigten Ringstütze aufgenommen, wodurch es möglich ist, das angetriebene Glied des Antriebes unmittelbar am unteren Ende der Antriebswelle anzubringen und die Baugruppe der Walzlager des angetriebenen Gliedes des Antriebes entfallen zu lassen, was auch den MetallaufWand vermindert.
[0014] Durch die Verbindung der Antriebswelle mit der Planscheibe mittels des elastischen Elementes werden die Restkippmomente ausgeglichen, die wegen Anfertigungs-und Zusammenbaufehler der genannten Baugruppen und -teile auftreten, wodurch ein gleichmäßiger Andruck der Planscheibe an die Ringstütze erreicht wird und folglich ein gleichmäßiger Verschleiß der Axiallagerschalen und der Auflagefläche der Planscheibe sichergestellt wird.
[0015] Das elastische Element kann zweckmäßigerweise in Form einer Scneibe mit mindestens einer konzentrischen Sicke ausgebildet und an der Antriebswelle koaxial angebracht werden.
[0016] Die Ausbildung des elastischen Elementes in Form einer an der Antriebswelle koaxial angebrachten Scheibe ermöglicht die Zentrierung der Planscheibe mit dem Schleifwerkzeug in bezug auf die Antriebswelle.
[0017] Durch Vorhandensein minaestens einer konzentrischen Sicke an der elastischen Scheibe wird aufgrund einer höhere Elastizität bei vorgegebenen Drehmoment eine gleichmäßigere Verteilung der Kräfte am Axiallager ermöglicht.
[0018] Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zur Schleifbearbeitung von ebenen Flächen gewährleistet also eine ziemlich hohe Genauigkeit der Schleifbearbeitung und einen bedeutenden Anstieg in der Lebensdauer der Hauptbaugruppen dieser Maschine bei gleichzeitiger Herabsetzung des Metallaufwandes.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0019] Die erwähnten und weiteren Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung treten aus der nachstehenden Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispieles derselben mit Hinweisen auf die beigefügte Zeichnung hervor. In der Zeichnung wird die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zur Schleifbearbeitung von ebenen Flächen schematisch in Längsschnitt gezeigt.
Bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung
[0020] Die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Werkzeugmaschine zur Schleifbearbeitung von ebenen. Flächen wie Substrate für integrierte Schaltungen, Schwingquarz-und Keramikelemente, nicht nachschleifbara Mehrkant-Hartmetall- und keramische Platten u.a., welche der Kürze halber im nachfolgenden als erfindungsgemäße Werkzeugmaschine bezeichnet wird, weist ein Bett 1 auf, an dem ein Antrieb 2 angebracht ist, der einen Elektromotor in beliebiger für diesen Zweck geeigneten Ausführung darstellt.
[0021] Bie erfindungsgemäße Werkzeugmaschine enthält eine Welle 3, an deren unterem Ende eine Scheibe 4 befestigt ist, die das Drehmoment vom Antrieb 2 und einem Riemen 6 mittels eines Keiles 5 auf die Welle 3 überträgt. Am oberen (nach der Figur ) Ende der Welle 3 ist koaxial zu dieser mit Hilfe von am Umfang gleichmäßig verteilten Schraubenbolzen 7 ein elastisches Element 8 starr befestigt. Das elastische Element 8, das aus einem Metall hergestellt ist, das elastische Verformungen aufzunehmen fähig ist, stellt eine Scheibe dar, die in Form einer Flachfeder oder mit mindestens einer einer konzentrischen Sicke 8a ausgebildet ist.
[0022] Das elastische Element 8 ist an seiner Peripherie auf der Planscheibe 9 mit Hilfe von Schraubenbolzen 10 befestigt, die am Umfang koaxial zu der Planscheibe 9 in einer konzentrischen Ausdrehung gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
[0023] Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine enthält ferner ein Schleifwerkzeug II, das eine Kronenschleifscheibe darstellt, deren Außen- und Innendurchmesser ausgehend von der erforderlichen Größe ihrer Arbeitsfläche in Abhängigkeit von der Art und dem Maß der Werkstücke gewählt sind.
[0024] Das Schleifwerkzeug II ist auf der Planscheibe 9 mit Hilfe von (nicht gezeigten) Schraubenbolzen koaxial befestigt.
[0025] Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist eine Ringstütze 12 auf, die auf dem Bett I mit Hilfe von (nicht gezeigten) am Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Schraubenbolzen starr befestigt ist.
[0026] Auf der Ringstütze 12 ist konzentrisch an ihrem Umfang ein Axiallager 13 angebracht, auf das sich die Planscheibe 9 stützt.
[0027] Das Axiallager 13 stellt Schalen mit einem Gleit- überzug dar, der der Planscheibe 9 zugewandt ist. Um die Reibungszahl zu verringern, wird dem Axiallager 13 über ein (nicht gezeigtes) Schmiersystem eine Schmierwasser zugeführt.
[0028] Das Axiallager 13 kann auch in Form eines hydrodynamischen, hydrostatischen oner aerodynamischen Axiallagers ausgebildet sein.
[0029] Die Ringstütze 12 weist eine koaxiale Buchse 14 auf, in der ein Hohlschaft 15 achsverschiebbar angeordnet ist. Die Gegenfläcaen der Buchse 14 und des Hohlschaftens 15 sind mit einem hohen Genauigkeitsgrad hergestellt, um ihre gegenseitige Drehung durch das wegen der Spannung des Riemens 6 entstehende Biegemoment zu vermeiden. Gegebenenfalls ist die Buchse 14 einstückig mit der Ringstütze 12 ausgeführt, sie kann aber als Einzelteil hergestellt und an der Ringstütze 12 befestigt werden.
[0030] Der Hohlschaft 15 ist in Form einer Hülse ausgebildet, in deren Öffnung Radial-Schräglager 16 untergebracht sind, welche eine beliebige an sich bekannte Konstruktion haben können, die ihnen die Möglichkeit gibt, radiale und axiale Belastungen aufzunehmen. Die Vorspannung in den Lagern 16 erfolgt mit Hilfe einer Mutter 17.
[0032] Am Flansch 18 des Hohlschaftens 15 ist mit Hilfe eines Ringes 19 der Innenteil einer Membran 20 eines pneumatischen Diaphragmas 21 befestigt, dessen Gehäuse 22 am unteren Teil (gemäß der Zeicnnung) der Buchse 14 angeordnet ist. Am Gehäuse 22 des pneumatischen Diaphragmas 21 ist mit Hilfe eines Deckels 23 der AUßenteil der Membran 20 befestigt, so daß zwei Hohlräume 24 und 25 gebildet werden. Im Gehäuse 22 des pneumatischen Diaphragmas 21 sind Stutzen 26 vorgesehen, über die in die Hohlräume 24 und 25 Preßluft verschiedenen Druckes eintritt, um den Anpreßdruck der Planscheibe 9 an die Ringstütze 12 zu regulieren. Am pneumatischen Diaphragma 21 sind ferner Ringdichtungen 27 vorgesehen, um das Entweichen der Luft aus den Hohlräumen 24 und 25 des pneumatischen Diaphragmas 21 zu verhindern.
[0033] Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist auch einen Werkstückspindelstock 28 auf, der mit Hilfe von Stützen 29 auf dem Bett 1 aufgestellt ist.
[0034] Der Werkstückspindelstock 28 enthält eine Werkstückaufnahmebaugruppe. In diesem Fall sind es zwei Werkstückaufnahmebaugruppen (möglicherweise können drei und mehr Werkstückaufnahmebaugruppen verwendet werden), deren jede eine Kassette 30 enthält, auf deren dem Schleifwerkzeug 11 zugewandten Oberfläche (nicht gezeigte) Einsenkungen eingearbeitet sind, um in diesen Werkstücke (nicht abgebildet) unterzubringen. Die Kassetten 30 sind an Spindeln 31 befestigt, die parallel zur Achse der Welle 3 gleich entfernt von ihr verlaufen.
[0035] Die Spindeln 31 sind mit einem Antrieb 32, dessen Funktion ein Elektromotor einer beliebigen an sich bekannten und dafür geeignete Ausführung übernehmen kann, kinematisch mit Hilfe eines Riemens 33 und Scheiben (in der Zeichnung nicht abgebildet) verbunden, welche an der (nicht abgebildeten) Welle des Antriebs 32 und an den Spindeln 31 angeordnet sind.
[0036] Der Werkstückspindelstock 28 enthält ferner eine Andruckeinrichtung 34 zum Andrücken der Werkstücke an das Schleifwerkwerkzeug 11. In diesem konkreten Fall sind es zwei Andruckeinrichtungen 34, die symmetrisch in bezug auf die Achse der Welle 3 angeordnet sind.
[0037] Jede Andrückeinrichtung 34 weist eine Kammer 35 auf, in der eine Membran 36 untergebracht ist, welche die Kammer 35 in zwei Hohlräume 37 und 38 teilt, die über Stutzen 39 mit einer (nicht gezeigten) Druckluftquelle und mit einer (nicht gezeigten) Luftauslaßleitung in Verbindung stehen. Jede Membran 36 ist am Rand in der Wand der Kammer 35 eingespannt, während ihr mittlerer Bereich am oberen (nach der Zeichnung) Ende einer Pinole 40 befestigt ist, deren unteres Ende mit einer für die Andruckeinrichtung 34 gemeinsamen Platte 41 starr verbunden ist. Die Platte 41 dient zur Übertragung der Kraft auf die Werkstückaufnahmebaugruppen und weiterhin auf das Schleifwerkzeug 11. Die Pinolen 40 verlaufen parallel zur Achse der Welle 3 symmetrisch in bezug auf sie über Führungen 42, welche einstückig mit dem Körper 43 des Werkstückspindelstockes 28 hergestellt sind.
[0038] Auf dem Bett I sind auch Einstelleinlagen 44 vorhanden, die symmetrisch in bezug auf die Achse der Welle 3 an drei Stellen angeordnet sind. Die Einstelleinlagen 44 sind mit hoher Genauigkeit hinsichtlich ihrer Höhe hergestellt und werden in Abhängigkeit von der Höhe der Werkstücke ausgewählt.
[0039] Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zur Schleifbearbeitung von ebenen Flächen arbeitet wie folgt.
[0040] Um die Kassetten 30 mit den Werkstücken anzubringen wird den unteren Hohlraumen 38 der Kammer 35 der Andruckeinrichtung 34 Preßluft zugeführt. Die Membranen 36,indem sie sich biegen, übertragen die Kraft auf die Pinolen 40, welche sich in den Führungen 42 des Körpers 43 in entgegengesetzter Richtung vom Schleifwerkzeug 11 hin zusammen mit der Platte 41 und den Spindeln 31 bewegen. In diesem Zustand ist der Abstand zwischen den (nicht gezeigten) Aufnahmeflächen der Spindeln 31 und der (nicht angedeuteten) Arbeitsfläche des Schleifwerkzeuges 11 größer als die Dicke der Kassetten 30 mit den daran eingespannten Werkstücken, und dieser Abstand wird festgelegt, indem man den Körper 43 des Werkstückspindelstockes 28 gegenüber dem Bett I mit Hilfe der Einstelleinlagen 44 einstellt.
[0041] Gleichzeitig wird die Preßluft auch dem Hohlraum 24 des pneumatischen Diaphragmas 21 zugeführt. Mit Hilfe der Membran 20 wird die Kraft auf den Hohlschaft 15 übertragen, der sich nach unten (gemäß der Zeichnung) in der Öffnung der Buchse 14 bewegt. Zusammen mit dem Hohlschaft 15 bewegen sich auch die Radial-Schräglager 16 und die in diesen gelagerte Welle 3 mit der Scheibe 4, wodurch sich der gesickte Teil des elastischen Elementes 8 verformt und die Planscheibe 9 an das Axiallager 13 angedrückt wird. Der Druck der Preßluft in der Kammer 24 hängt von dem Druck ab, mit dem die Planscheibe 9 auf das Axiallager 13 einwirkt, das so eingestellt wird, damit die günstigen Bedingungen für den Betrieb des betreffenden Axiallagers 13 gewählreistet werden können.
[0042] Dem Schleifwerkzeug II wird vom Antrieb 2 über den Riemen 6, die Scheibe 4, die Welle 3, das elastische Element 8 und die Planscheibe 9 eine Drehung erteilt. Gleichzeitig werden vom Antrieb 32 über den Riemen 33 und die (nicht angedeuteten) Scheiben auch die Spindeln 31 in Drehung versetzt. Die Kassetten 30 mit den Werkstücken (nicht gezeigt) werden in den Raum zwischen dem Schleifwerkzeug II und den Spindeln 31, beispielsweise mit Hilfe eines beliebigen an sich bekannten Manipulators eingeführt. Den Hohlräumen 37 der Kammern 35 der Andruckeinrichtung 34 wird die Preßluft unter einem bestimmten Druck zugeführt. Die Membranen 36 übertragen die Kraft auf die Pinolen 40, die sich in den Führungen 42 des Körpers 43 in Richtung des Schleifwerkzeuges II zusammen mit den Spindeln 31 verschieben. Indem sich die Spindeln 31 den Kassetten 30 nähern, kommen die letzteren unter gleichzeitiger Zentrierung der Achsen (nicht gezeigt) mit den Spindeln 31 und die an den Kassetten 30 eingespannten Werkstücke (nicht gezeigt) mit der Arbeitsfläche (nicht angedeutet) des Schleifwerkzeuges II in Berührung, wodurch eine Anpreßkraft in der Spahnungszone entsteht. Die Drehung wird auf die Kassetten 30 durch Reibungskräfte übertragen, welche zwischen den Aufnahmeflächen (nicht angedeutet) der Spinaeln 31 und den mit ihnen in Berührung kommenden Oberflächen (nicht gezeigt) der Kassetten 30 auftreten. Um die gleiche Zeit tritt in den Hohlraum 25 des pneumatischen Diaphragmas 21 die Preßluft unter einem bestimmten Druck ein, und mittels der Membran 20 entsteht an der Planscheibe 9 über den Hohlschaft 15, die Radial-Schräglager 16, die Welle 3 und das elastisch-Element 8 eine Ausgleichskraft, die den Kräften ungefähr gleich ist, welche von der Andruckeinrichtung zum Andrücken der Werkstücke an das Schleifwerkzeug II erzeugt sind.
[0043] Das Axiallager 13 ist also zu jeder Zeit mit einer günstigen Kraft belastet. Auf das Axiallager 13 wirken die am Umfang gleichmäßig verteilten Belastungen, ausgenommen die Belastungsdifferenz, welche wegen der nicht hinreichenden Anfertigungsgenauigkeit der Werkstücke aufkommt und mit Hilfe des elastischen Elementes 8 ausgeglichen wird. Die von der Riemenspannung stammenden Kräfte werden von der Buchse 14 der Ringstütze 12 aufgenommen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
[0044] Die vorliegende Erfindung kann mit dem größten Nutzeffekt für das Präzisionsschleifen, Polieren und Läppen ebener Flächen von Werkstücken, insbesondere von Schwingquarzresonatoren, Substraten für integrierte Schaltungen nicht nachschleifbaren Platten aus Hartmetall, Mineralkeramik und anderen Verbundwerkstoffen, Juwelierwaren u.a. verwendet werden.
1. Werkzeugmaschine zur Schleifbearbeitung von ebenen Flächen, enthaltend einen auf
einem Bett (I) angebrachten Werkstückspindelstock (28), eine Planscheibe (9) mit einem
darauf aufgenommenen Schleifwerkzeug (II), die über ein Axiallager (13) auf einer
am Bett (I) befestigten Ringstütze (12) drehbar gelagert ist und durch eine in Wälzlagern
(16) gelagerte koaxiale Antriebswelle (3) in Drenung versetzt wird sowie eine einstellbare
Andrückeinrichtung zum Andrücken der Planscheibe (9) an die Ringstütze (12) , wobei
die Andrückeinrichtung in Form eines pneumatischen Diaphragmas (21) mit einem Hohlschaft
(15), in dem die Antriebswelle (3) hindurchgeführt wird, ausgebildet ist, dadurch
gekennzeichnet , daß die Ringstütze (12) eine koaxiale Buchse (14) aufweist, in der
der Hohlschaft (15) achsverschiebbar angeordnet ist und an der das Gehäuse (22) des
pneumatischen Diaphragmas (21) befestigt ist und daß die Wälzlager (16) der Antriebswelle
(3) im Hohlschaft (15) untergebracht sind, wobei die Antriebswelle (3) mit der Planscheibe
(9) mittels eines elastischen Elementes (8) verbunden ist.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet , daß das elastische Element
(8) in Form einer an der Antriebswelle (3) koaxial angebrachten Scheibe mit mindestens
einer konzentrischen Sicke (8a) ausgebildet ist.