[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere Schieifwerkzeug
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Rotierende Schleifwerkzeuge weisen herkömmlich einen Träger- oder Aufnahmekörper
auf, der auf die Spindel einer Werkzeugmaschine aufspannbar ist. Der Schleifbelag
oder der schleifende Abschnitt einer Schleifscheibe ist unmittelbar am Aufnahme- oder
Trägerkörper oder einem besonderen Trägerabschnitt angebracht.
[0003] Aus der DE 562 128 ist auch bekannt, einen scheibenförmigen Aufnahmekörper vorzusehen,
der eine Reihe von achsparallelen in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten Bohrungen
aufweist zur Befestigung von einzelnen Werkzeugeinsätzen am Aufnahmekörper. Die Einsätze
haben Kreisform und können in unterschiedlichen Drehpositionen am Aufnahmekörper befestigbar
sein. Aus DE-GM 18 95 996 ist auch bekanntgeworden, auf einem ersten scheibenförmigen
Aufnahmekörper scheibenförmige Schleifkörper anzubringen und auf einem zweiten ebenfalls
scheibenförmige Schleifkörper, wobei beide Schleifkörper relativ zueinander axialbeweglich
sind und in ihrem Abstand zueinander veränderbar. Mit Hilfe einer derartigen Schleifscheibe
werden vor allen Dingen tiefe schmale Nuten geschliffen.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere
Schleifwerkzeug, zu schaffen, bei der ein Hochgeschwindigkeitsarbeiten auch bei Maschinen
mit geringer Drehzahl bzw. mit im Durchmesser begrenzter Aufnahmemöglichkeit von Schleifwerkzeugen
erzielt werden kann.
[0005] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0006] Bei der Erfindung sind die Werkzeugeinsätze drehbar im Aufnahmekörper gelagert, und
der Gegenlagerkörper ist als Getriebegehäuse ausgeführt mit einem Getriebe zum drehenden
Antrieb der Einsätze, wenn der Aufnahmekörper relativ zum Gegenlagerkörper gedreht
wird. Vorzugsweise wird ein Planetengetriebe verwendet.
[0007] Mit Hilfe der Erfindung läßt sich ein Hochgeschwindigkeitsarbeiten, z.B. Schelifen,
auch bei Maschinen mit geringer Drehzahl bzw. mit im Durchmesser begrenzter Aufnahmemöglichkeit
von Werkzeugen erzielen. Die Anlauf- und Auslaufwege beim Profilschleifen durch kleinere
Schleifscheibendurchmesser lassen sich verringern. Beispielsweise kann eine Präzisionsfräsmaschine
zum Schleifen verwendet werden, was den Aufwand für Investition, Platz und Programmierung
verringert.
[0008] Der gesamte Werkzeugkopf läßt sich vormontieren, einstellen und abrichten außerhalb
der Produktionsmaschine. Das Abrichten und Nachprofilieren kann auch innerhalb der
Produktionsmaschine erfolgen.
[0009] Die Werkzeugeinsätze können verschieden gestaltet sein. Eine Ausführungsform sieht
vor, daß sie eine kreisförmige Umfangslinie aufweisen. So kann jeder Einsatz zum Beispiel
eine zylindrische Schleiffläche aufweisen. Alternativ können die Einsätze auch als
Fräseinsätze gebildet sein.
[0010] Die Lagerung der zuletzt erwähnten Einsätze erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von Trägerzapfen,
die den eigentlichen spanabhebenden Abschnitt, beispielsweise den Schleifbelag, tragen
und die in den Bohrungen des Aufnahmekörpers einsitzen und befestigt werden. Vorzugsweise
sind die Zapfen mit einer Gewindebohrung versehen, damit mit Hilfe einer Differenzschraube
oder dergleichen eine Festlegung im Aufnahmekörper bzw. Gegenlagerkörper erhalten
wird.
[0011] Bei der Erfindung läßt sich eine innere Kühlmittelzufuhr erreichen. Zu diesem Zweck
ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Aufnahmekörper
eine axiale Bohrung aufweist, die an dem den Einsätzen zugewandten Ende verschlossen
ist und von der axialen Bohrung Kanäle abgehen, die an den Raum radial innerhalb der
Einsätze münden. Auf diese Weise kann zu den einzelnen Einsätzen ein Kühlfluid geleitet
werden, beispielsweise ein Kühlgas oder eine Kühlflüssigkeit.
[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt im Schnitt eine Ausführungsform eines Werkzeugs nach der Erfindung.
- Fig. 2
- zeigt die Vorderansicht des Werkzeugs nach Fig. 1 entlang der Linie 1-1.
- Fig. 3
- zeigt im Schnitt eine zweite Ausführungsform eines Werkzeugs nach der Erfindung.
[0013] Wie aus Fig. 1 zu erkennen, weist ein Schleifeinsatz 40d ein Profil auf. Er ist drehbar
vom Aufnahmekörper 10d aufgenommen. Zu diesem Zweck ist in dem Abschnitt größeren
Durchmessers einer Durchbohrung 16d ein Kugellager 100 angeordnet, das den außenliegenden
Abschnitt einer Tragbuchse 22d aufnimmt und daher eine Drehung des Einsatzes 40d ermöglicht.
Die Tragbuchsen 22d halten einen zylindrischen Schleifmantel 40. Wie in Fig. 2 zu
erkennen, hält der Aufnahmekörper 10d acht zylindrische Schleifeinsätze 40d.
[0014] Der Aufnahmekörper 10d ist mit einer durchgehenden axialen Bohrung 44d versehen,
die nach unten durch einen Schraubstopfen 66d verschlossen ist. Die Bohrung 44d ist
mit einer Reihe von schräg angeordneten Kanälen 48d verbunden, die zu einer Ringnut
50d geführt sind. Die Ringnut 50d öffnet sich zur Stirnseite des Abschnitts 14d in
den Raum radial innerhalb der Einsätze 40d. Auf diese Weise kann eine Kühlmittelzufuhr
zu den Schleifeinsätzen erfolgen.
[0015] Ein Gegenlagerkörper 74d ist als Getriebe ausgebildet mit einem scheibenartigen Gehäuse
102, das aus einem oberen Schalenteil 104 und einem unteren Schalenteil 106 besteht.
Die Gewindeschraube 66d in der Bohrung 44d sitzt in einer axialen Verlängerung 114
des oberen Schalenteils 104 bzw. in dessen Gewindebohrung. Kugellager 110 und 112
im oberen und unteren Schalenteil 104, 106 dienen zur drehbaren Lagerung einer Welle
108, die am freien unteren Ende mit einem Sechskantkopf 116 versehen ist, der einen
Innensechskant 120 aufweist. Die Welle 108 lagert ein Sonnenrad 122, um das herum
in gleichmäßigem Abstand Planetenräder 124 angeordnet und in Eingriff sind mit einem
Zapfen 126, der in Drehverbindung ist mit dem Bohrungsabschnitt 68d der Tragbuchse
22d. Eine Drehung des Planetenrades 124 führt daher zu einer Drehung des Schleifeinsatzes
40d. In Fig. 1 ist angedeutet, daß mit dem Innensechskant 120 ein Sechskant 128 einer
Antriebsspindel 130 zusammenwirken kann. Werden Körper 10d und Welle 108 gegenläufig
angetrieben mit den Drehzahlen n und n', ergibt sich eine relativ hohe Eigendrehung
der Schleifeinsätze 40d je nach den gewählten Übersetzungen. Diese gezeigte Ausführungsform
läßt sich daher auch bei Maschinen verwenden, die eine relativ geringe Drehzahl aufweisen.
[0016] Soweit bei der Ausführungsform in Fig. 3 Teile verwendet werden, die denen der Ausführungsform
nach den Figuren 1 und 2 gleichen, werden gleiche Bezugszeichen verwendet, denen ein
Index e hinzugefügt ist. Man erkennt, daß die Schneideinsätze 40e ein Profil aufweisen,
daß sie zum Wälzschleifen von Zahnrädern geeignet macht. Der Aufbau des Getriebes
bzw. des Gegenlagerkörpers 102e gleicht dem nach Fig. 1. Der axiale Bund 114e ist
natürlich länger auszuführen als der Bund 114 nach Fig. 1. Man erkennt außerdem eine
Verteilerbuchse 78e, die auf den Bund 114e aufgeschoben ist und am oberen Ende in
die Nut 50e dichtend eingreift und am unteren Ende mit einem O-Ring 130 mit einem
Einsatz des Schalenteils 104e dichtend zusammenwirkt. Die Buchse 78e weist Axialbohrungen
92e auf, die mit radialen Bohrungen 94e verbunden sind, die radial nach außen gerichtet
sind in Richtung der Schleifeinsätze 40e bzw. den Zwischenräumen zwischen diesen.
Daher kann Kühlmittel verteilt an den richtigen Ort gebracht werden.
[0017] Es bleibt noch nachzutragen, daß mit Hilfe von Lagerzapfen die Planetenräder 124e
in Kugellagern 132 bzw. bzw. 132e gelagert sind, die im unteren Schalenteil 106 bzw.
106e angeordnet sind.
1. Spangebendes Maschinenwerkzeug, insbesondere Schleifwerkzeug, mit einem auf die Spindel
einer Werkzeugmaschine aufspannbaren scheibenförmigen Aufnahmekörper, der eine Reihe
von achsparallelen in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Bohrungen aufweist
zur Anbringung von Werkzeugeinsätzen auf einer Seite des Aufnahmekörpers, dadurch
gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (10d, 10e) mit einem Gegenlagerkörper (74d,
74e) verbindbar ist, der Gegenlagerabschnitte (84, 86 bzw. 126d, 126e) für die Einsätze
(40d, 40e) aufweist und die Einsätze (40d, 40e) drehbar im Aufnahmekörper (10d, 10e)
gelagert sind und der Gegenlagerkörper (102d, 102e) als Getriebegehäuse ausgeführt
ist mit einem Getriebe zum drehenden Antrieb der Einsätze (40d, 40e), wenn der Aufnahmekörper
(10d, 10e) relativ zum Gegenlagerkörper (102d, 102e) gedreht wird.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper auf der anderen
Seite einen Aufspannkonus (12) aufweist.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (40d, 40e)
eine kreisförmige Umfangslinie aufweisen.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schleifeinsätze
(40d, 40e) mit einem ringförmigen Schleifkörper oder -belag versehen sind.
5. Werkzeug nach einem der Ansürüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugeinsätze
mittels eines Trägerzapfens (22d, 22e) in den Bohrungen (16d, 16e) des Aufnahmekörpers
(10d, 10e) gelagert sind.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Fräseinsätze
vorgesehen sind.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung
der Einsätze (40d, 40e) am Aufnahmekörper (10d, 10e) mittels Schrauben (18d, 18e)
erfolgt.
8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper
(10d, 10e) eine axiale Bohrung (44d, 44e) aufweist, die an dem den Einsätzen zugewandten
Ende verschlossen ist und von der axialen Bohrung Kanäle (48d, 48e) abgehen, die in
den Raum radial innerhalb der Einsätze (40d, 40e) münden.
9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (10d, 10e)
auf der die Einsätze (40d, 40e) aufweisenden Seite eine Ringnut (50d, 50e) aufweist,
in welche die Kanäle (48d, 48e) münden.
10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze
Trägerbuchsen (22d, 22e) aufweisen, deren vorstehender Abschnitt von den Bohrungen
(16d, 16e) des Aufnahmekörpers (10d, 10e) aufnehmbar und mittels Schrauben (18d, 18e)
befestigbar sind.
11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Planetengetriebe
vorgesehen ist, bei dem die Zapfen (126d, 126e) der Planetenräder (124d, 124e) drehfest
mit den Einsätzen (40d, 40e) zusammenwirken.