[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine spitzenlose Schleifmaschine, mit einem Maschinenbett,
einer Schleifspindel, die mit einem Spindelantrieb koppelbar und zur Aufnahme einer
Schleifscheibe ausgebildet ist, einer Regelspindel, die mit einem Spindelantrieb koppelbar
und zur Aufnahme einer Regelscheibe ausgebildet ist, und mit einer Werkstückauflage
zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücks zwischen der Schleifspindel und der
Regelspindel. Derartige Schleifmaschinen können allgemein zum Einstechschleifen und/oder
zum Durchgangsschleifen genutzt werden.
[0002] Die vorliegende Offenbarung befasst sich mit Maschinenkonzepten für kompakt bauende
spitzenlose Schleifmaschinen. Hierunter sollen insbesondere solche Schleifmaschinen
verstanden werden, die mit überschaubarem Bauraum realisiert werden können, beispielsweise
solche Maschinen, die auf einer Grundfläche realisierbar sind, die weniger als 1,5
m x 1,5 m (Meter), vorzugsweise weniger als 1,25 m x 1,25 m beträgt. Die genannten
Grundflächen können insbesondere Grundflächen einer Einhausung bzw. eines Gehäuses
der Schleifmaschine sein. Es versteht sich, dass etwa durch Anbauteile sowie einen
erforderlichen Freiraum für Zugangsöffnungen, Handhabungseinrichtungen, Serviceöffnungen
und dgl. grundsätzlich eine größere Grundfläche erforderlich sein kann. Gleichwohl
wird anhand der angegebenen Maße deutlich, dass unter kompakt gestalteten Schleifmaschinen
im Rahmen dieser Offenbarung solche Schleifmaschinen zu verstehen sind, die den Platzbedarf
konventioneller Schleifmaschinen, die in "Standardgrößen" realisiert sind, um mindestens
etwa 20 %, vorzugsweise mindestens etwa 40 %, weiter bevorzugt um etwa mindestens
50 % unterschreiten können.
[0003] Verschiedene Konzepte zur Gestaltung spitzenloser Schleifmaschinen, insbesondere
spitzenloser Rundschleifmaschinen, sind etwa aus der
DE 10 2011 117 819 A1 bekannt. Das Dokument befasst sich insbesondere mit Vorrichtungen zum Abrichten der
Schleifscheibe und der Regelscheibe einer spitzenlosen Rundschleifmaschine, wobei
die Abrichtwerkzeuge in bestimmter Weise beweglich, insbesondere relativ zur Schleifscheibe
bzw. zur Regelscheibe verfahrbar sind.
[0005] Schleifmaschinen zur spanenden Bearbeitung sind im Stand der Technik allgemein bekannt.
Ferner sind spitzenlose Schleifmaschinen bekannt, insbesondere spitzenlose Rundschleifmaschinen.
Spitzenlose Rundschleifmaschinen können etwa als Außenrundschleifmaschinen oder Innenrundschleifmaschinen
ausgestaltet sein. Spitzenlose Schleifmaschinen können allgemein zur Bearbeitung runder
Werkstücke, vorzugsweise rotationssymmetrischer Werkstücke eingesetzt werden. Spitzenlose
Schleifmaschinen können etwa zum Einstechschleifen oder zum Durchgangsschleifen verwendet
werden.
[0006] Spitzenlose Schleifmaschinen eignen sich insbesondere für die Serienfertigung und
die Massenfertigung. Spitzenlose Schleifmaschinen weisen üblicherweise eine Schleifscheibe
sowie eine Regelscheibe auf, wobei sowohl die Schleifscheibe als auch die Regelscheibe
rotatorisch antreibbar sind. Die Schleifscheibe und die Regelscheibe sind üblicherweise
parallel zueinander angeordnet und dazu ausgebildet, ein zu bearbeitendes Werkstück
zwischen sich aufzunehmen. Üblicherweise weist die Schleifscheibe einen abrasiven
Werkstoff auf bzw. ist mit diesem beschichtet. Regelscheibe können etwa Gummiwerkstoffe
aufweisen bzw. mit diesen beschichtet sein. Alternativ können Regelscheiben keramische
Werkstoffe aufweisen bzw. mit diesen beschichtet sein.
[0007] Ferner weisen spitzenlose Schleifmaschinen üblicherweise eine Werkstückauflage auf,
die als Abstützung für das Werkstück fungiert. Während einer Schleifbearbeitung in
einer spitzenlosen Schleifmaschine kann das Werkstück demgemäß durch die Schleifscheibe,
durch die Regelscheibe sowie durch die Werkstückauflage kontaktiert werden. Die Schleifscheibe
und die Regelscheibe können regelmäßig parallel zueinander angeordnet sein. Es ist
jedoch auch vorstellbar, die Regelscheibe um einen kleinen Winkel gegenüber der Schleifscheibe
zu versetzen. Dies kann etwa ein Neigen der Regelscheibenspindel um eine Achse beinhalten,
die auch als Querachse bezeichnet werden kann. Die Querachse ist insbesondere quer
zu einer Längsachse des zu bearbeitenden Werkstücks orientiert. Auf diese Weise kann
eine Vorschubbewegung für das Werkstück erzeugt werden.
[0008] Häufig weist die Schleifscheibe einen größeren Durchmesser auf als die Regelscheibe.
Die Schleifscheibe und die Regelscheibe sind regelmäßig mit Antrieben versehen bzw.
mit diesen koppelbar. Üblicherweise werden die Schleifscheibe und die Regelscheibe
mit dem gleichen Drehsinn angetrieben, wobei jedoch die jeweiligen Antriebe derart
gesteuert werden, dass eine Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe von einer Umfangsgeschwindigkeit
der Regelscheibe abweicht. Da das Werkstück während des Schleifvorgangs sowohl im
Eingriff mit der Schleifscheibe als auch im Eingriff mit der Regelscheibe steht, die
üblicherweise gleichsinnig angetrieben werden, wird dieses durch das Zusammenwirken
der Schleifscheibe und der Regelscheibe in eine Rotation mit einem Drehsinn versetzt,
der dem Drehsinn der Schleifscheibe bzw. der Regelscheibe entgegengesetzt ist. Aufgrund
der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Schleifscheibe und der Regelscheibe
kann sich zwischen dem Werkstück und der Schleifscheibe eine Relativbewegung ergeben,
die Schlupf umfassen kann. Auf diese Weise kann Material vom Werkstück abgetragen
werden.
[0009] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompakt gestaltete
spitzenlose Schleifmaschine anzugeben, die konzeptbedingt mit einem begrenzten Bauraum
auskommen kann und gleichwohl eine möglichst umfassende Funktionalität bereitstellt.
Insbesondere ist es bevorzugt, dass mit einer derartigen Schleifmaschine auch nicht-zylindrische
Werkstücke, etwa konische Werkstücke, Werkstücke mit Einstichen, Nuten, Absätzen und
dgl., bearbeitet werden können. Ferner ist es bevorzugt, dass die Schleifmaschine
mit geringem Aufwand realisierbar und kostengünstig betreibbar ist. Schließlich ist
es ferner bevorzugt, wenn die Schleifmaschine eine hohe Robustheit aufweist und ggf.
erforderliche Servicearbeiten und/oder Reparaturarbeiten mit geringem Aufwand durchführbar
sind.
[0010] Diese Aufgabe wird durch eine spitzenlose Schleifmaschine gelöst, mit einem Maschinenbett,
einer Schleifspindel, die mit einem Spindelantrieb koppelbar und zur Aufnahme einer
Schleifscheibe ausgebildet ist, einer Regelspindel, die mit einem Spindelantrieb koppelbar
und zur Aufnahme einer Regelscheibe ausgebildet ist, einer Werkstückauflage zur Aufnahme
eines zu bearbeitenden Werkstücks zwischen der Schleifspindel und der Regelspindel,
wobei die Schleifspindel und die Regelspindel mit dem Maschinenbett gekoppelt und
relativ zueinander verfahrbar sind, wobei die Schleifspindel und die Regelspindel
einen Spindelsatz bilden, wobei am Maschinenbett eine Längsführung ausgebildet ist,
an der ein Basisschlitten aufgenommen ist, wobei das Maschinenbett und der Basisschlitten
eine erste Bewegungsachse definieren, wobei die Schleifspindel mit dem Basisschlitten
gekoppelt und einer zweiten Bewegungsachse zugeordnet ist, wobei die Regelspindel
mit dem Basisschlitten gekoppelt und einer dritten Bewegungsachse zugeordnet ist,
und wobei die Schleifspindel und die Regelspindel relativ zueinander beweglich und
auf die Werkstückauflage zustellbar sind.
[0011] Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
[0012] Erfindungsgemäß wird nämlich eine äußerst kompakte und platzsparende Bauweise ermöglicht,
indem die volle Funktionalität der Schleifmaschine bereitgestellt wird, obwohl grundsätzlich
nur drei Bewegungsachsen für die wesentlichen Komponenten der Schleifmaschine vorgesehen
sind. Im Rahmen dieser Ausarbeitung soll der Begriff Bewegungsachse in seiner auf
dem Gebiet der Werkzeugmaschinen üblichen Bedeutung verstanden werden. Demgemäß kann
es sich bei einer Bewegungsachse etwa um eine lineare Bewegungsachse handeln, die
eine lineare Verfahrbewegung zwischen zwei Komponenten der Schleifmaschine ermöglicht.
Ferner kann es sich bei der Bewegungsachse um eine rotatorische Bewegungsachse oder
Schwenkachse handeln, die eine relative Drehbewegung oder Schwenkbewegung zwischen
zwei Komponenten der Schleifmaschine ermöglicht. Üblicherweise sind demgemäß im dreidimensionalen
Raum insgesamt sechs Bewegungsachsen vorstellbar, sofern etwa ein kartesisches Koordinatensystem
zugrunde gelegt wird. Von den genannten sechs Bewegungsachsen können drei Achsen grundsätzlich
lineare Bewegungen betreffen, etwa entlang einer X-Achse, einer Y-Achse und einer
Z-Achse. Ferner können drei Bewegungsachsen in Form sog. Schwenkachsen vorgesehen
sein, die etwa Drehbewegungen oder Schwenkbewegungen um die X-Achse, um die Y-Achse
und um die Z-Achse betreffen. Gemäß einer üblichen Nomenklatur kann es sich demgemäß
bei den Drehachsen oder Schwenkachsen um eine A-Achse, eine B-Achse und eine C-Achse
handeln.
[0013] Es versteht sich, dass die obige Gestaltung zumindest in einigen Ausführungsformen
nicht unbedingt ausschließen muss, dass gegebenenfalls weitere Hilfsachsen vorgesehen
sind. Diese Hilfsachsen müssen jedoch nicht primär für Zustellbewegungen im Rahmen
der eigentlichen Werkstückbearbeitung bzw. des Abrichtens der Schleifscheibe und/oder
Regelscheibe genutzt werden. Beispielhaft wird auf eine denkbare Hilfsachse zur definierten
Neigung der Regelspindel um die X-Achse verwiesen. Eine solche Achse kann auch als
A-Achse bezeichnet werden und Schwenkbewegungen um die X-Achse beschreiben. Mittels
einer A-Achsenbewegung der Regelspindel kann eine bewusste Schrägstellung herbeigeführt
werden, die etwa beim Durchgangsschleifen einen Werkstückvorschub bewirken kann. Ferner
kann auch bei Einstechschleifen eine zumindest minimale Schrägstellung durch Neigung
der Regelspindel um die X-Achse gewünscht sein, um das Werkstück (axial) definiert
aufnehmen zu können. Dies kann die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit weiter erhöhen.
[0014] Gemäß der obigen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Schleifmaschine mit lediglich
drei Bewegungsachsen für ihre wesentlichen Komponenten zu versehen. Beispielhaft können
die drei Bewegungsachsen aus dem oben veranschaulichten "Pool" von Bewegungsachsen
gewählt werden. Sofern etwa die Schleifspindel und die Regelspindel der Schleifmaschine
betroffen sind, die ja grundsätzlich miteinander gekoppelt, aber relativ zueinander
bewegbar aufgenommen sein können, wäre es sogar vorstellbar, zwei der oben genannten
drei Bewegungsachsen als grundsätzlich parallele oder koinzidente Bewegungsachsen
auszuführen. Dies kann den weiteren Vorteil mit sich bringen, dass etwa Führungselemente
oder Ähnliches von den beiden parallelen oder koinzidenten Bewegungsachsen genutzt
werden können. Dies kann den Aufwand zur Realisierung der Schleifmaschine weiter verringern.
[0015] Sofern im Rahmen dieser Ausarbeitung davon die Rede ist, dass etwa eine erste Komponente
mit einer zweiten Komponente koppelbar oder gekoppelt ist, kann dies sowohl den Fall
umfassen, dass beide Komponenten direkt miteinander gekoppelt oder koppelbar sind,
als auch den Fall, dass beide Komponenten indirekt miteinander gekoppelt oder koppelbar
sind. Eine indirekte Kopplung kann etwa dann erfolgen, wenn weitere Komponenten der
ersten Komponente und der zweiten Komponente zwischengeordnet sind. Sofern jedoch
im Rahmen dieser Ausführungen jedoch explizit davon die Rede ist, dass eine erste
Komponente direkt mit einer zweiten Komponente gekoppelt oder an dieser aufgenommen
ist, kann davon ausgegangen werden, dass keine weitere Komponente der ersten Komponente
und der zweiten Komponente zwischengeordnet oder zwischengeschaltet ist.
[0016] Gemäß der bei Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen üblichen Nomenklatur
kann es sich bei der Längsführung insbesondere um eine sog. Z-Führung handeln, die
eine Bewegung in der Längsrichtung Z-Richtung erlaubt. Üblicherweise ist die Längsrichtung
oder Z-Richtung parallel zu einer Längsachse des zu bearbeitenden Werkstücks bzw.
einer zur Aufnahme des Werkstücks ausgebildeten Werkzeugaufnahme oder -auflage orientiert.
[0017] Ferner wird üblicherweise eine Querrichtung oder X-Richtung definiert, die senkrecht
zur Längsrichtung ist und gemeinsam mit der Längsrichtung eine Ebene aufspannen kann,
die beispielhaft im Wesentlichen parallel zu einer Auflagefläche des Maschinenbetts
orientiert sein kann. Ferner kann eine sog. Vertikalrichtung oder Y-Richtung vorgesehen
sein, die grundsätzlich eine Höhenerstreckung beschreiben kann.
[0018] Sofern im Rahmen dieser Ausarbeitung von einer Zustellbewegung die Rede ist, ist
hierunter allgemein eine Bewegung der Schleifspindel bzw. der Regelspindel zu verstehen,
die im Wesentlichen in der Querrichtung, also im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung
erfolgen kann. Es versteht sich, dass grundsätzlich auch Bewegungen vorstellbar sind,
die nicht ideal parallel zur Querrichtung bzw. senkrecht zur Längsrichtung ausgeführt
werden. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn eine bewusste Schrägstellung
der Schleifscheibe und/oder der Regelscheibe in Bezug auf die Längsachse des zu bearbeitenden
Werkstücks herbeigeführt wird, um etwa einen Werkstückvorschub zu bewirken. Im Rahmen
dieser Ausarbeitung ist unter einer Vorschubbewegung grundsätzlich eine Bewegung im
Wesentlichen parallel zur Längsrichtung und im Wesentlichen senkrecht zur Querrichtung
zu verstehen. Die Vorschubbewegung kann etwa beim Durchgangsschleifen durch das Werkstück
selbst relativ zum Spindelsatz erfolgen. Zu diesem Zweck ist es vorstellbar, die Regelspindel
definiert um eine Querachse zu neigen, um eine in Vorschubrichtung wirkende Kraftkomponente
beim Angriff an das Werkstück zu erzeugen. Die entsprechende Bewegungsachse kann auch
als A-Achse bezeichnet werden, die Schwenkbewegungen um jene Querachse beschreibt.
[0019] Vorzugsweise ist sowohl die Schleifspindel als auch die Regelspindel mittelbar über
den Basisschlitten mit dem Maschinenbett der Schleifmaschine gekoppelt. Somit können
sowohl die Schleifspindel als auch die Regelspindel bei einer Bewegung des Basisschlittens
in der Längsrichtung gemeinsam um einen entsprechenden Betrag in der Längsrichtung
bewegt werden. Der durch die Schleifspindel und die Regelspindel gebildete Spindelsatz
kann als logische Einheit betrachtet werden. Mit anderen Worten kann der Begriff Spindelsatz
vorrangig als Bezeichnung der durch die Schleifspindel und die Regelspindel gebildeten
Gruppe dienen. Es ist hierbei nicht erforderlich, dass die Schleifspindel und die
Regelspindel eine strukturelle Einheit bilden müssen.
[0020] Die oben genannte Gestaltung der Schleifmaschine hat den wesentlichen konstruktiven
Vorteil, dass etwa keine separate B-Achse (Bewegungsachse für Schwenkbewegungen um
die Y-Achse) erforderlich ist, um etwa eine bestimmte Schrägstellung zwischen der
Schleifspindel und der Werkstückauflage bzw. der Regelspindel und der Werkstückauflage
herbeizuführen. Mittels derartiger B-Achsen, von denen üblicherweise je eine für die
Schleifspindel und für die Regelspindel vorzusehen ist, können derartige Schrägstellungen
zwar einerseits einfach und flexibel erzeugt und im Betrieb der Schleifmaschine angepasst
werden. Dies kann die Flexibilität und Produktivität einer konventionellen Schleifmaschine
erhöhen. Gleichsam wird jedoch der bauliche Aufwand für eine derartige Anordnung,
die ja entsprechend weitere Bewegungsachsen erforderlich macht, deutlich größer.
[0021] Die vorliegende Erfindung macht sich daher zunutze, dass Werkstücke, deren Gestalt
von einer reinen Zylinderform deutlich abweicht, auch dann bearbeitet werden können,
wenn die Schleifscheibe und/oder die Regelscheibe in entsprechender Weise "spiegelsymmetrisch"
zum Werkstück gestaltet sind. Gemäß dem oben beschriebenen Grundkonzept ist es zumindest
möglich, dass die Schleifspindel und die Regelspindel derart "frei" verfahren werden
können, dass die an der Schleifspindel aufgenommene Schleifscheibe und/oder die an
der Regelspindel aufgenommene Regelscheibe mit entsprechenden Abrichtwerkzeugen in
Eingriff gebracht werden können, um deren Kontur an die gewünschte Gestalt des zu
bearbeitenden Werkstücks anzupassen. Mit anderen Worten kann zumindest eine Abrichteinheit
mit einem Abrichtwerkzeug vorgesehen sein, die vorzugsweise fest mit dem Maschinenbett
gekoppelt ist, so dass unter Verwendung von lediglich drei Bewegungsachsen eine Anpassung
der Schleifscheibe bzw. der Regelscheibe erfolgen kann, um die Bearbeitung nicht-zylindrischer
Werkstücke zu ermöglichen. Idealerweise kann jede der Schleifscheibe und der Regelscheibe
für sich genommen unter Verwendung lediglich zweier Achsen der drei Achsen in gewünschter
Weise auf das der jeweiligen Scheibe zugeordnete Abrichtwerkzeug zugestellt werden
und durch einen spanenden Eingriff seine gewünschte Kontur erhalten.
[0022] Das oben veranschaulichte Grundprinzip einer kompakt gestalteten spitzenlosen Schleifmaschine
mit lediglich drei Bewegungsachsen für die hauptsächlichen Komponenten der Schleifmaschine
erlaubt eine Mehrzahl an Variationen, die Gegenstand bevorzugter Ausführungsbeispiele
sein können.
[0023] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Spindel des Spindelsatzes über
eine primäre Führungseinheit mit dem Basisschlitten gekoppelt, die die zweite Bewegungsachse
definiert, wobei eine zweite Spindel des Spindelsatzes über eine sekundäre Führungseinheit
mit dem Basisschlitten gekoppelt ist, die die zweite Bewegungsachse definiert, wobei
zumindest eine der primären Führungseinheit und der sekundären Führungseinheit als
Schwenkführung oder Linearführung ausgestaltet ist.
[0024] Vorzugsweise nutzen die primäre Führungseinheit und die sekundäre Führungseinheit
zumindest abschnittsweise gleiche Führungselemente. Es ist ferner bevorzugt, wenn
die primäre Führungseinheit und die sekundäre Führungseinheit parallele Bewegungsachsen
oder sogar zumindest abschnittsweise zusammenfallende Bewegungsachsen definieren.
[0025] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die primäre Führungseinheit mit dem Basisschlitten
gekoppelt. Gemäß einer weiteren Variante ist ferner die sekundäre Führungseinheit
auch direkt mit dem Basisschlitten gekoppelt. Auf diese Weise können sowohl die primäre
Führungseinheit als auch die sekundäre Führungseinheit gleiche Führungselemente nutzen,
die beim Basisschlitten vorgesehen sind. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist
die primäre Führungseinheit direkt mit dem Basisschlitten gekoppelt, wobei die sekundäre
Führungseinheit direkt mit der primären Führungseinheit gekoppelt ist. Gemäß dieser
Ausgestaltung kann die primäre Führungseinheit dem Basisschlitten und der sekundären
Führungseinheit zwischengeordnet sein.
[0026] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wirkt eine Bewegung der primären Führungseinheit
relativ zum Basisschlitten eine korrespondierende Bewegung der sekundären Führungseinheit
relativ zum Basisschlitten. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die primäre
Führungseinheit direkt mit der sekundären Führungseinheit gekoppelt und zwischen der
sekundären Führungseinheit und dem Basisschlitten angeordnet ist.
[0027] Gemäß einer alternativen Ausgestaltung sind die primäre Führungseinheit und die sekundäre
Führungseinheit unabhängig voneinander relativ zum Basisschlitten bewegbar. Mit anderen
Worten können die primäre Führungseinheit und die sekundäre Führungseinheit einerseits
zwar zumindest abschnittsweise die gleichen Führungselemente nutzen, die beim Basisschlitten
vorgesehen sind. Es können jedoch ferner separate Antriebsmittel vorgesehen sein,
die eine Bewegung beider Führungseinheiten unabhängig voneinander erlauben.
[0028] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Schleifmaschine ist am Basisschlitten eine
Querführung ausgebildet, an der ein Primärschlitten und ein Sekundärschlitten aufgenommen
sind, wobei eine erste Spindel des Spindelsatzes dem Primärschlitten zugeordnet ist,
und wobei eine zweite Spindel des Spindelsatzes dem Sekundärschlitten zugeordnet ist.
Mit anderen Worten kann die primäre Führungseinheit als Primärschlitten ausgeführt
sein. Demgemäß kann die sekundäre Führungseinheit als Sekundärschlitten ausgebildet
sein. Die Querführung kann auch als X-Führung bezeichnet werden. Insbesondere ist
die Querführung als Linearführung ausgestaltet. Die Querführung kann insbesondere
im Wesentlichen senkrecht zur Längsführung orientiert sein. Der Primärschlitten und
der Sekundärschlitten können einer gemeinsamen Querführung zugeordnet sein, die am
Basisschlitten ausgebildet ist. Somit ist es nicht erforderlich, für jeden Schlitten
eine separate Querführung vorzusehen.
[0029] Der Spindelsatz umfasst die Schleifspindel und die Regelspindel. Demgemäß kann es
sich bei der ersten Spindel um eine der beiden Spindeln und bei der zweiten Spindel
um die andere der beiden Spindeln handeln.
[0030] In alternativer Ausgestaltung der Schleifmaschine ist zumindest eine Spindel des
Spindelsatzes verschwenkbar am Basisschlitten aufgenommen und durch eine Schwenkbewegung
um eine Schwenkachse auf die Werkstückauflage zustellbar. Auch eine Schwenkbewegung
um die Längsachse (Z-Achse) kann eine Zustellbewegung in der Querrichtung (X-Richtung)
bewirken, wenn die der zumindest einen Spindel zugeordnete Scheibe exzentrisch zur
Schwenkachse aufgenommen ist. Die Schwenkachse kann auch als C-Achse bezeichnet werden.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist zumindest eine der primären Führungseinheit und der
sekundären Führungseinheit als Schwenkführung ausgebildet.
[0031] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist eine erste Spindel des Spindelsatzes schwenkbar
am Basisschlitten aufgenommen und durch eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse
auf die Werkstückauflage zustellbar, wobei eine zweite Spindel des Spindelsatzes entlang
einer Querführung verschiebbar aufgenommen und auf die Werkstückauflage zustellbar
ist. Mit anderen Worten kann eine Führungseinheit als Linearführungseinheit ausgestaltet
und eine andere Führungseinheit als Schwenkführungseinheit ausgestaltet sein.
[0032] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen zumindest der Basisschlitten, die primäre
Führungseinheit oder die sekundäre Führungseinheit einen integrierten Verfahrantrieb
auf. Vorzugsweise ist der integrierte Verfahrantrieb als baulich integrierter Verfahrantrieb
ausgestaltet. Dies kann etwa beinhalten, dass ein Verfahrmotor jeweils direkt dem
Basisschlitten, der primären Führungseinheit oder der sekundären Führungseinheit zugeordnet
ist. Mit anderen Worten sind keine aufwendigen Mittel zur Kraftübertragung erforderlich,
wie etwa Riementriebe, Kettentriebe, hydraulische Antriebe oder Ähnliches. Dies kann
zu weiteren Vereinfachungen bei der Gestaltung der Schleifmaschine führen und den
erforderlichen Bauraum weiter reduzieren.
[0033] Ein integrierter Verfahrantrieb kann beispielsweise auch als sog. "fliegender" Antrieb
bezeichnet werden. Dies kann zwar einerseits bedeuten, dass hinreichend flexible Leitungen
vorgesehen sein müssen, um die Antriebe, die ja grundsätzlich selbst relativ zum Maschinenbett
verfahrbar sind, mit Energie zu versorgen. Beispielhaft kann zumindest ein sog. Kabelschlepp
erforderlich sein. Umgekehrt ist jedoch keine aufwendige mechanische Kraftübertragung
über Getriebe oder dgl. zwischen ortsfesten Antrieben, die etwa am Maschinenbett fixiert
sind, und einem zu bewegenden Objekt, etwa dem Basisschlitten, der primären Führungseinheit
oder der sekundären Führungseinheit, erforderlich.
[0034] Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist zumindest ein integrierter Verfahrantrieb
mit einer Gewindespindel gekoppelt, insbesondere mit einer drehfest aufgenommenen
Gewindespindel. Demgemäß kann der zumindest eine integrierte Verfahrantrieb etwa eine
Spindelmutter oder ein ähnliches Bauelement umfassen, das mittels eines geeigneten
Motors in Rotationen versetzt werden kann, um eine Relativbewegung herbeizuführen.
Demgemäß kann etwa eine Ausgangsrotation eines Motors über die Spindelmutter in eine
Längsbewegung überführt werden.
[0035] Sofern der entsprechende Verfahrantrieb als Schwenkantrieb ausgestaltet ist, kann
es sich bei dem integrierten Antrieb etwa um einen sog. Hochmomentantrieb (High Torque
Motor) handeln.
[0036] Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist zumindest ein integrierter Verfahrantrieb
als Direktantrieb ausgestaltet. Direktantriebe sind sowohl für Schwenkantriebe als
auch für Linearantriebe denkbar. Sofern von einem Linearantrieb ausgegangen wird,
kann der Direktantrieb insbesondere einen Linearmotor umfassen. Beispielsweise ist
es vorstellbar, sowohl für den Primärschlitten als auch für den Sekundärschlitten
jeweils einen Linearmotor vorzusehen, die mit dem gleichen Stator koppelbar sind,
der etwa am Basisschlitten ausgebildet sein kann.
[0037] Es versteht sich, dass bei einem Linearmotor ein Stator üblicherweise ein sich linear
erstreckendes Element ist, das mit einem "Läufer" zusammenwirkt. Vereinfacht gesagt
kann ein Linearmotor als "Abwicklung" eines Motors mit rotatorischem Abtrieb betrachtet
werden.
[0038] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Schleifmaschine ist die Werkstückauflage am
Maschinenbett festgelegt. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass die Werkstückauflage
mit geringem baulichen Aufwand realisierbar ist. Es ist nicht erforderlich, die Werkstückauflage
mit geeigneten Zustellantrieben und/oder Vorschubantrieben zu versehen. Erforderliche
Zustellbewegungen und/oder Vorschubbewegungen können durch ein geeignetes Zusammenwirken
des Basisschlittens mit der primären Führungseinheit und der sekundären Führungseinheit
herbeigeführt werden.
[0039] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Schleifmaschine ist zumindest eine Abrichteinheit
zur Aufnahme eines Abrichtwerkzeugs vorgesehen, wobei die zumindest eine Abrichteinheit
zur Bearbeitung zumindest der Schleifscheibe oder der Regelscheibe ausgebildet ist,
und wobei die zumindest eine Abrichteinheit am Maschinenbett festgelegt ist.
[0040] Vorzugsweise ist die Schleifmaschine mit einer Maschinensteuerung versehen, die dazu
befähigt ist, zumindest die Schleifscheibe oder die Regelscheibe kontrolliert mit
dem jeweils zugeordneten Abrichtwerkzeug in Eingriff zu bringen, um eine Außenkontur,
insbesondere eine Umfangskontur, der jeweiligen Scheibe definiert zu bearbeiten. Auf
diese Weise können nicht-zylindrische rotationssymmetrische Werkstücke bearbeitet
werden, ohne dass es separater Verschwenkantriebe (B-Achsantriebe) zur Verschwenkung
der Schleifspindel und/oder der Regelspindel um die Y-Achse bedarf. Ferner lässt sich
die erforderliche Steuerungstechnik und/oder Regelungstechnik für eine solche B-Achse
einsparen.
[0041] Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist die zumindest eine Abrichteinheit
der Werkstückauflage benachbart angeordnet. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass
das an der zumindest einen Abrichteinheit vorgesehene Abrichtwerkzeug einfach erreichbar
ist. Auf diese Weise kann auch dann, wenn nur ein begrenzter Prozessraum vorgesehen
ist, der üblicherweise mit kompakten Außenabmessungen der Schleifmaschine einhergeht,
eine umfangreiche Funktionalität bereitgestellt werden. Der Prozessraum der Schleifmaschine
kann etwa durch Maximalabmessungen zu bearbeitender Werkstücke und/oder aufnehmbarer
Schleifscheiben bzw. Regelscheiben definiert sein.
[0042] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst eine Schleifmaschine, insbesondere
eine kompakt gestaltete spitzenlose Schleifmaschine, genau einen Basisschlitten, der
am Maschinenbett aufgenommen und zur Realisierung einer gemeinsamen Vorschubbewegung
der Schleifscheibe und der Regelscheibe ausgebildet ist, genau eine primäre Führungseinheit
und genau eine sekundäre Führungseinheit, die am Basisschlitten aufgenommen sind und
vorzugsweise zumindest abschnittsweise gleiche Führungselemente umfassen, wobei die
primäre Führungseinheit zur Realisierung einer Zustellbewegung mit einer ersten Spindel
des Spindelsatzes und die sekundäre Führungseinheit zur Realisierung einer Zustellbewegung
mit einer zweiten Spindel des Spindelsatzes gekoppelt ist, wobei der Basisschlitten,
die primäre Führungseinheit und die sekundäre Führungseinheit dazu ausgestaltet sind,
die erste Spindel und die zweite Spindel in Bezug auf die Werkstückauflage und zumindest
eine Abrichteinheit zu verfahren, wobei genau drei Bewegungsachsen vorgesehen sind,
wobei das Maschinenbett und der Basisschlitten entlang der Längsführung die erste
Bewegungsachse definieren, wobei die primäre Führungseinheit die zweite Bewegungsachse
definiert, und wobei die sekundäre Führungseinheit die dritte Bewegungsachse definiert.
[0043] Die genannte Ausgestaltung kann insbesondere Gegenstand einer eigenständigen Erfindung
sein.
[0044] Sofern im Rahmen dieser Offenbarung davon die Rede ist, dass "genau" eine Anzahl
an Elementen vorgesehen ist, soll darunter insbesondere verstanden werden, dass nicht
mehr als die genannte Anzahl an Elementen verbaut ist. Wenn die Rede von "genau einem
Element" ist, ist hierunter zu verstehen, dass "ein einziges" derartiges Element vorgesehen
ist.
[0045] Eine Schleifmaschine, die gemäß zumindest einigen Grundprinzipien dieser Offenbarung
gestaltet ist, kann in verschiedener Weise abgewandelt werden, um geeignete Varianten
zu bilden.
[0046] Im Hinblick auf denkbare Achskonzepte für die genutzten Bewegungsachsen ist es wesentlich,
dass drei Bewegungsachsen genutzt werden. Die zwischen dem Maschinenbett und dem Basisschlitten
ausgebildete Bewegungsachse ist insbesondere als sog. Z-Achse gestaltet. Eine Relativbewegung
zwischen der Schleifspindel und dem Basisschlitten bzw. zwischen der Regelspindel
und dem Basisschlitten kann über die primäre Führungseinheit und über die sekundäre
Führungseinheit bewerkstelligt werden. Gemäß einer Variante ist die primäre Führungseinheit
als X-Achse ausgestaltet, wobei auch die sekundäre Führungseinheit als sog. X-Achse
gestaltet ist. Ausgehend von dieser Variante ist es einerseits vorstellbar, dass die
primäre Führungseinheit und die sekundäre Führungseinheit zumindest abschnittsweise
gleiche Führungselemente nutzen. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass die durch die
primäre Führungseinheit und die sekundäre Führungseinheit definierten X-Achsen voneinander
beabstandet und parallel zueinander orientiert sind.
[0047] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann zumindest eine der primären Führungseinheit
und der sekundären Führungseinheit anstatt als Linearführung bzw. Linearachse als
Schwenkführung bzw. Schwenkachse ausgestaltet sein, insbesondere als sog. C-Achse,
die eine Schwenkbewegung oder Drehbewegung um die Z-Achse ermöglicht.
[0048] Sofern sowohl die primäre Führungseinheit als auch die sekundäre Führungseinheit
jeweils eine X-Achse definieren, ist es einerseits vorstellbar, dass die X-Achsen
symmetrisch gestaltet sind. Es ist jedoch auch eine asymmetrische Gestaltung der X-Achsen
vorstellbar.
[0049] Die zumindest eine Abrichteinheit ist vorzugsweise fest mit dem Maschinenbett gekoppelt,
also nicht relativ zum Maschinenbett verfahrbar. Die zumindest eine Abrichteinheit
kann in räumlicher Nähe zur Werkstückauflage angeordnet sein. Es ist jedoch auch vorstellbar,
dass die zumindest eine Abrichteinheit von der Werkstückauflage beabstandet am Maschinenbett
angeordnet ist.
[0050] Die zumindest eine Abrichteinheit kann einerseits direkt am Maschinenbett angeordnet
sein. Es ist jedoch auch vorstellbar, den zumindest einen Abrichter auf einer Brücke
(Portal) oder einem Tragarm vorzusehen, der fix mit dem Maschinenbett gekoppelt ist.
In gleicher Weise kann auch die Anordnung der Werkstückauflage variiert werden.
[0051] Auch im Hinblick auf den zumindest einen Verfahrantrieb sind verschiedene Varianten
denkbar. Vorzugsweise ist zumindest einer der Verfahrantriebe des Basisschlittens,
der primären Führungseinheit und der sekundären Führungseinheit als Linearantrieb
gestaltet, der zumindest eine Gewindespindel und eine mit dieser koppelbaren Mutter
umfasst. Entweder die Gewindespindel oder die Mutter kann drehfest aufgenommen sein.
Das jeweils andere Element der Gewindespindel und der Mutter kann rotatorisch antreibbar
sein, um eine Linearbewegung zu bewirken.
[0052] Insbesondere dann, wenn die primäre Führungseinheit als Primärschlitten und die sekundäre
Führungseinheit als Sekundärschlitten ausgestaltet sind, können beiden Schlitten Verfahrantriebe
zugeordnet sein, die eine gemeinsame Gewindespindel nutzen. Jeder der Verfahrantriebe
des Primärschlittens und des Sekundärschlittens kann demgemäß eine rotierbare Mutter
umfassen, um den Primärschlitten oder den Sekundärschlitten entlang der Gewindespindel
zu verfahren.
[0053] Es sind auch Gestaltungen denkbar, bei denen Motoren der jeweiligen Verfahrantriebe
nicht unmittelbar am zu bewegenden Element, also etwa am Basisschlitten, am Primärschlitten
und/oder am Sekundärschlitten aufgenommen sind. Demgemäß kann der Motor aus Sicht
des zu verfahrenden Elements "fest" angeordnet sein und beispielsweise eine Gewindespindel
rotatorisch antreiben, die mit einer Mutter zusammenwirkt, die fest mit dem jeweiligen
Schlitten gekoppelt ist, um die Verfahrbewegung herbeizuführen. Wie vorstehend bereits
beschrieben, kann anstatt zumindest eines Gewindespindeltriebs zumindest ein Linearmotor
vorgesehen sein.
[0054] Sowohl der zumindest eine Verfahrantrieb für die X-Achse bzw. die X-Achsen als auch
der Verfahrantrieb für die Z-Achse können grundsätzlich als Gewindespindeltrieb, Linearmotor
oder in ähnlicher Weise realisiert werden. Sofern ein Gewindespindeltrieb vorgesehen
ist, ist es einerseits vorstellbar, die Gewindespindel selbst anzutreiben. Andererseits
ist es vorstellbar, eine Mutter anzutreiben, die mit der Gewindespindel gekoppelt
ist, wobei in diesem Fall die Gewindespindel dann drehfest aufgenommen ist.
[0055] Sämtliche der vorstehend genannten Varianten sind grundsätzlich miteinander kombinierbar.
Sofern eine Schleifmaschine gemäß den Aspekten und Varianten dieser Ausgestaltung
realisiert wird, lässt sich bei begrenztem Bauraum und mit überschaubarem Aufwand
eine Maschine realisieren, die ein breites Einsatzspektrum aufweist und trotz der
kompakten einfachen Bauart viele Anwendungen erlaubt.
[0056] Eine derartig kompakt gestaltete Schleifmaschine ist beispielsweise für die Kleinserienfertigung
und/oder Mittelserienfertigung geeignet. Es versteht sich, dass etwa in der Massenfertigung
üblicherweise Einzweckmaschinen oder speziell angepasste Mehrzweckmaschinen zur Anwendung
kommen, die üblicherweise deutlich größere Bauräume und Grundflächen erfordern.
[0057] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch
in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0058] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es
zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische frontale Ansicht einer Schleifmaschine, die als spitzenlose Schleifmaschine
ausgestaltet ist;
- Fig. 2
- eine stark vereinfachte schematische Teilansicht einer spitzenlosen Schleifmaschine
in Draufsicht;
- Fig. 3
- eine stark vereinfachte schematische Draufsicht einer Ausgestaltung einer spitzenlosen
Schleifmaschine mit drei Bewegungsachsen in einer ersten Konfiguration;
- Fig. 4
- einen stark vereinfachten schematischen Schnitt durch eine Schleifmaschine, die der
Gestaltung gemäß Fig. 3 zumindest ähnlich gestaltet, ist entlang der Linie IV-IV in
Fig. 3;
- Fig. 5
- eine weitere stark vereinfachte schematische Draufsicht der Schleifmaschine gemäß
Fig. 3 in einem von der Ansicht gemäß Fig. 3 abweichenden Zustand;
- Fig. 6
- eine stark vereinfachte schematische Draufsicht einer weiteren Ausgestaltung einer
spitzenlosen Schleifmaschine in einem ersten Zustand;
- Fig. 7
- eine weitere stark vereinfachte schematische Ansicht der Schleifmaschine gemäß Fig.
6 in einem weiteren Zustand;
- Fig. 8
- eine stark vereinfachte schematische Draufsicht einer weiteren Ausgestaltung einer
spitzenlosen Schleifmaschine;
- Fig. 9
- eine stark vereinfachte schematische Draufsicht einer weiteren Ausgestaltung einer
spitzenlosen Schleifmaschine;
- Fig. 10
- eine stark vereinfachte schematische Draufsicht einer weiteren Ausgestaltung einer
spitzenlosen Schleifmaschine;
- Fig. 11
- eine stark vereinfachte schematische Draufsicht einer weiteren Ausgestaltung einer
spitzenlosen Schleifmaschine;
- Fig. 12
- eine stark vereinfachte schematische Draufsicht einer weiteren Ausgestaltung einer
spitzenlosen Schleifmaschine;
- Fig. 13
- eine stark vereinfachte schematische Draufsicht einer weiteren Ausgestaltung einer
spitzenlosen Schleifmaschine;
- Fig. 14
- einen stark vereinfachten seitlichen Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung einer
spitzenlosen Schleifmaschine; und
- Fig. 15
- einen stark vereinfachten seitlichen Schnitt durch noch eine weitere Ausgestaltung
einer spitzenlosen Schleifmaschine.
[0059] Fig. 1 veranschaulicht eine frontale Ansicht einer Schleifmaschine, die mit 10 bezeichnet
ist. Mit Bezug auf Fig. 1 sowie mit ergänzendem Bezug auf Fig. 2, die eine schematische
stark vereinfachte Teilansicht einer Schleifmaschine 10 in Draufsicht zeigt, werden
nachfolgend der grundsätzliche Aufbau und wesentliche Komponenten der Schleifmaschine
10 beschrieben.
[0060] Die Schleifmaschine 10 ist als sogenannte spitzenlose Schleifmaschine 10 ausgestaltet.
Beispielhaft sind die anhand der Fig. 1 und 2 veranschaulichten Schleifmaschinen als
spitzenlose Außenrundschleifmaschinen ausgebildet. Die Schleifmaschine 10 weist ein
Maschinenbett 12 auf, das auch als Gestell bezeichnet werden kann. Am Maschinenbett
12 können Schlittenführungen 14, 16 aufgenommen sein, die Verfahrbewegungen von Komponenten
der Schleifmaschine 10 ermöglichen.
[0061] In den Fig. 1 und 2 ist in Zusammenschau ein Koordinatensystem X-Y-Z entnehmbar,
das zur Bezeichnung von Hauptrichtungen bzw. Hauptachsen der Schleifmaschine 10 verwendbar
ist. Mit Z wird regelmäßig eine Achse bezeichnet, die etwa mit einer Längsachse eines
an der Werkzeugmaschine 10 aufgenommenen Werkstücks zusammenfällt oder zumindest parallel
zu dieser orientiert ist. Die Achse Z ist ferner parallel zu zumindest einer Spindelachse
der Schleifmaschine 10 orientiert. Mit X wird regelmäßig eine Achse bezeichnet, die
etwa auch als Zustellachse dienen kann. Üblicherweise ist die Achse X senkrecht zur
Achse Z orientiert. Die Achse X wird allgemein auch als Arbeitsachse bezeichnet. Eine
Achse Y bezeichnet allgemein eine Höhenerstreckung. Die Achse Y ist üblicherweise
senkrecht zur Achse X und senkrecht zur Achse Z orientiert.
[0062] Die Schlittenführungen 14, 16 können als translatorische Führungen gestaltet sein
und insbesondere Zustellbewegungen entlang der X-Achse erlauben. Die Schlittenführungen
14, 16 können jedoch auch als Kreuzschlittenführungen gestaltet sein. Demgemäß können
die Schlittenführungen 14, 16 zusätzlich zur Bewegung entlang der X-Achse auch eine
Bewegung entlang der Z-Achse erlauben. Die Z-Achse kann auch als Vorschubachse bezeichnet
werden. Denkbare Bewegungsrichtungen, die durch die Schlittenführung 14, 16 ermöglicht
werden, werden in Fig. 2 durch mit 18, 20 bezeichnete Pfeile angedeutet.
[0063] Die Schleifmaschine 10 kann ferner einen Schleifspindelstock 24 und einen Regelscheibenspindelstock
26 umfassen. Am Schleifspindelstock 24 kann eine Schleif-spindel 28 drehbar aufgenommen
sein. Am Regelscheibenspindelstock 26 kann eine Regelspindel 30 drehbar aufgenommen
sein. Die Schleifspindel 28 kann zur Aufnahme zumindest einer Schleifscheibe 32 ausgebildet
sein. Die Regelspindel 30 kann zur Aufnahme zumindest einer Regelscheibe 34 ausgebildet
sein. Der Schleifspindelstock 24 kann ferner mit einem Schleifscheibenantrieb 36 versehen
sein, zumindest aber mit einem entsprechenden Schleifscheibenantrieb 36 gekoppelt
sein. Der Regelscheibenspindelstock 26 kann mit einem Regelscheibenantrieb 38 versehen
sein, zumindest aber mit einem Regelscheibenantrieb 38 gekoppelt sein. Die Schlittenführung
14 ist dem Schleifspindelstock 24 zugeordnet. Die Schlittenführung 16 ist dem Regelscheibenspindelstock
26 zugeordnet. Die Schlittenführungen 14, 16 können mit geeigneten Antrieben gekoppelt
sein, um translatorische Bewegungen des Schleifspindelstocks 24 bzw. des Regelscheibenspindelstocks
26 in einer X-Z-Ebene zu ermöglichen, vergleiche die mit 18, 20 bezeichneten Pfeile
in Fig. 2.
[0064] Der Schleifscheibenantrieb 36 kann zumindest einen Motor, insbesondere einen Elektromotor,
umfassen. Der Regelscheibenantrieb 38 kann zumindest einen Motor, insbesondere einen
Elektromotor, umfassen. Der Schleifscheibenantrieb 36 kann direkt oder indirekt mit
der Schleifspindel 28 koppelbar sein. Eine indirekte Kopplung kann etwa über ein Getriebe,
eine Kupplung oder Ähnliches erfolgen. Der Regelscheibenantrieb 38 kann direkt oder
indirekt mit der Regelspindel 30 gekoppelt sein. Eine indirekte Kopplung kann über
ein Getriebe, eine Kupplung oder ähnliche zwischenschaltbare Elemente erfolgen.
[0065] Die Schleifspindel 28 kann zumindest eine Lagerung 40, vorzugsweise zwei Lagerstellen
40-1, 40-2 aufweisen, zwischen denen die Schleifscheibe 32 angeordnet ist, vergleiche
Fig. 2. Die Regelspindel 30 kann zumindest eine Lagerung 42 aufweisen, vorzugsweise
eine erste Lagerstelle 42-1 und eine zweite Lagerstelle 42-2. Zwischen den Lagerstellen
42-1, 42-2 kann die zumindest eine Regelscheibe 34 angeordnet sein, vergleiche insbesondere
auch Fig. 2.
[0066] Zwischen der Schleifspindel 28 und der Regelspindel 30 ist eine Werkstückauflage
46 angeordnet, die an einer Werkstückauflagehalterung 48 aufgenommen ist. Die Werkstückauflage
46 ist zur Aufnahme bzw. Abstützung eines Werkstücks 50 ausgebildet, das zwischen
der Schleifspindel 28 und der Regelspindel 30 zur schleifenden Bearbeitung aufnehmbar
ist. Die Werkstückauflage 46 kann auch als Auflagelineal bezeichnet werden.
[0067] Die Schleifspindel 28 mit der daran aufgenommenen Schleifscheibe 42 ist um eine Längsachse
drehbar bzw. rotatorisch antreibbar. Die Regelspindel 30 mit der daran aufgenommenen
Regelscheibe 34 ist um eine Längsachse drehbar bzw. rotatorisch antreibbar. Die Schleifspindel
28 und die Regelspindel 30 können derart zusammenwirken, dass das zwischen diesen
aufgenommene Werkstück 50 durch die Schleifscheibe 32 sowie die Regelscheibe 34 in
Rotationen um seine Längsachse versetzbar ist. Mit anderen Worten kann das Werkstück
50 indirekt über die Schleifscheibe 32 und die Regelscheibe 34 angetrieben werden.
Wie einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 entnehmbar ist, können die Längsachsen in
einer gemeinsamen X-Z-Ebene angeordnet sein. Insbesondere können die Längsachsen zueinander
parallel ausgerichtet sein. Wie vorstehend bereits erwähnt, ist es jedoch auch vorstellbar,
dass zumindest die Regelspindel 30 bzw. deren Längsachse leicht gegenüber der Längsachse
der Schleifspindel 28 geneigt bzw. um die Querachse verschwenkt ist. Eine derartige
Schrägstellung kann einen Vorschub des Werkstücks 50 bewirken. Dies kann insbesondere
für sogenannte Durchgangsschleifvorgänge von Vorteil sein. Es kann nämlich auf diese
Weise ein Werkstückvorschub bewirkt werden. Es versteht sich, dass ein Vorschub des
Werkstücks 50 auch auf andere Weise bewerkstelligt werden kann. Allgemein kann die
Schleifmaschine 10 auch zur Durchführung von Einstichschleifvorgängen ausgebildet
sein.
[0068] Anhand der Darstellung gemäß Fig. 1 wird ferner ersichtlich, dass die Schleifscheibe
32 und die Regelscheibe 34 grundsätzlich mit einem gleichen Drehsinn rotatorisch antreibbar
sind. Üblicherweise erfolgt ein rotatorischer Antrieb der Schleifscheibe 32 und der
Regelscheibe 34 derart, dass sich an diesen unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten
ergeben. Eine resultierende Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz kann eine Schlupf aufweisende
Mitnahme des Werkstücks 50 durch die Schleifscheibe 32 und die Regelscheibe 34 bewirken.
Grundsätzlich wird das Werkstück 50 durch die Schleifscheibe 32 und die Regelscheibe
34 in Rotationen versetzt, deren Drehsinn dem Drehsinn der Rotation der Schleifscheibe
32 und der Regelscheibe 34 entgegengesetzt ist. Aufgrund der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten
der Schleifscheibe 32 und der Regelscheibe 34 erfolgt jedoch keine "ideale" schlupffreie
Mitnahme. Vielmehr kann sich etwa zwischen den Werkstücken 50 und der Schleifscheibe
32 eine Relativbewegung, insbesondere eine gleitende Relativbewegung, ergeben. Diese
Relativbewegung sorgt für den Materialabtrag am Werkstück 50.
[0069] Durch geeignete Ansteuerung von Schlittenantrieben (in den Fig. 1 und 2 nicht separat
gezeigt) zumindest des Schleifspindelstocks 24 oder des Regelscheibenspindelstocks
26 kann ferner eine Zustellkraft bzw. Anpresskraft in der X-Richtung auf das Werkstück
50 definiert und erzeugt werden. Mit anderen Worten wird das Werkstück 50 zwischen
der Schleifscheibe 32 und der Regelscheibe 34 eingeklemmt, insbesondere mit einer
Vorspannung eingeklemmt.
[0070] Beispielhaft kann die Schleifmaschine 10 ferner eine Zuführung 44 für ein Kühlschmiermittel
(KSS-Zuführung) aufweisen. Ferner kann insbesondere dem Schleifspindelstock 24 eine
Abrichteinrichtung 66 zum Abrichten der Schleifscheibe 32 zugeordnet sein. Die Schleifmaschine
10 kann mit einer Steuereinrichtung 52 versehen sein, über die ein Bediener die Schleifmaschine
10 bedienen und betreiben kann. Es versteht sich, dass die Steuereinrichtung 52 auch
zur automatisierten Steuerung der Schleifmaschine 10 ausgestaltet sein kann.
[0071] Nachfolgend werden anhand der Fig. 3 bis 15 verschiedene Ausgestaltungen bzw. Konzepte
von Schleifmaschinen 10 veranschaulicht, die gemäß zumindest einigen Prinzipien der
vorliegenden Offenbarung gestaltet sind. Vorzugsweise handelt es sich bei den Schleifmaschinen
10 jeweils um spitzenlose Schleifmaschinen. Die Schleifmaschinen 10 zeichnen sich
ferner vorzugsweise durch ihre äußerst kompakte Gestaltung aus, die durch das jeweilige
Maschinenkonzept begünstigt ist.
[0072] Sofern im Rahmen dieser Offenbarung Elemente, Komponenten und/oder Baugruppen mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind, soll davon ausgegangen werden, dass diese -
jedenfalls im Hinblick auf die hier veranschaulichten Konzepte - gleicher Natur sind.
Es versteht sich, dass gleichwohl konstruktive Abwandlungen der Elemente, Komponenten
und/oder Baugruppen vorstellbar sind. Dies wird jedoch im Regelfall separat erläutert.
[0073] Gemäß den anhand der Fig. 3 bis 15 veranschaulichten Ausgestaltungen kann sowohl
die Schleifscheibe 32 als auch die Regelscheibe 34 fliegend gelagert sein. Es versteht
sich, dass grundsätzlich auch eine Gestaltung gemäß Fig. 2 denkbar ist, wobei zumindest
die Schleifscheibe 32 oder die Regelscheibe 34 zwischen zwei Lagerstellen 40, 42 aufgenommen
ist.
[0074] Mit besonderer Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 wird eine erste Ausgestaltung einer
Schleifmaschine 10 veranschaulicht und näher beschrieben. Die Fig. 3 und 5 zeigen
jeweils schematisch stark vereinfachte Draufsichten der Schleifmaschine 10, wobei
verfahrbare Komponenten der Schleifmaschine 10 in den Fig. 3 und 5 unterschiedliche
Relativpositionen einnehmen. Fig. 4 zeigt einen seitlichen Schnitt durch die Schleifmaschine
10 entlang der Linie IV-IV. Auch die Darstellung gemäß Fig. 4 ist stark vereinfacht
und schematischer Natur. Dies bedingt insbesondere, dass Fig. 4 keine vollständig
korrekte geschnittene Wiedergabe der gemäß der Fig. 3 und 5 veranschaulichten Ausgestaltung
der Schleifmaschine 10 sein muss. Gleichwohl veranschaulicht Fig. 4 einen denkbaren
Schnitt durch die Schleifmaschine 10.
[0075] In Fig. 5 ist ferner aus Veranschaulichungsgründen ein Koordinatensystem dargestellt,
wobei in der Ansichtsebene der Fig. 5 eine X-Achse und eine Z-Achse sichtbar sind.
Eine korrespondierende Y-Achse (vertikale Achse) verläuft im Wesentlichen senkrecht
zur Ansichtsebene der Fig. 5, vgl. Fig. 4. Die X-Achse kann insbesondere auch als
Querachse bezeichnet werden und eine Querrichtung beschreiben. Die Z-Achse kann insbesondere
auch als Längsachse bezeichnet werden und eine Längsrichtung beschreiben. Ferner ist
in Fig. 5 durch einen mit C bezeichneten Pfeil eine sog. Schwenkachse angedeutet,
die auch als C-Achse bezeichnet werden kann. Die C-Achse kennzeichnet Drehbewegungen
und/oder Schwenkbewegungen um die Z-Achse. Gleichermaßen können Dreh- oder Schwenkbewegungen
um die X-Achse als A-Achse und Dreh- oder Schwenkbewegungen um die Y-Achse als B-Achse
bezeichnet werden, vgl. hierzu auch das in Fig. 1 gezeigte Koordinatensystem. Das
in den Fig. 4 und 5 gezeigte Koordinatensystem kann auf sämtliche der Gestaltungen
gemäß der Fig. 3 sowie 6 bis 15 übertragen werden.
[0076] Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 3, 4 und 5 wird die Grundstruktur der Gestaltung
der Schleifmaschine 10 näher erläutert. In grundsätzlich bereits vorbeschriebener
Weise ist die Schleifmaschine 10 mit einem Schleifspindelstock 24 und einem Regelspindelstock
26 versehen. Der Schleifspindelstock 24 trägt eine Schleifspindel 28, an der eine
Schleifscheibe 32 aufnehmbar ist. Der Regelspindelstock 26 trägt eine Regelspindel
30, an der eine Regelscheibe 34 aufnehmbar ist. Gemeinsam können die Schleifscheibe
32 und die Regelscheibe 34 auf ein zu bearbeitendes Werkstück 50 einwirken, das an
einer Werkstückauflage 46 aufgenommen ist.
[0077] Zum Einwirken auf das Werkstück 50 ist es erforderlich, die Schleifspindel 28 und
die Regelspindel 30 kontrolliert und definiert auf das Werkstück 50 zuzustellen bzw.
in eine Vorschubbewegung relativ zur Werkstückauflage 46 zu versetzen.
[0078] Zu diesem Zweck weist die Schleifmaschine 10 eine Schlittenanordnung, insbesondere
eine Kreuzschlittenanordnung auf, die mehrere Schlitten 54, 56, 58 umfasst. Am Maschinenbett
12 der Schleifmaschine 10 ist ein Basisschlitten 54 aufgenommen, der wiederum einen
Primärschlitten 56 und einen Sekundärschlitten 58 trägt. Der Basisschlitten 54 wirkt
mit dem Maschinenbett 12 zusammen, um auf diese Weise eine erste Bewegungsachse 60
zu definieren. Bei der ersten Bewegungsachse 60 kann es sich insbesondere um eine
sog. Längsachse (Z-Bewegungsachse) handeln. Ferner kann der Basisschlitten 54 mit
dem Primärschlitten 56 zusammenwirken, um eine weitere Bewegungsachse zu definieren.
Beispielhaft kann es sich dabei um die dritte Bewegungsachse 64 handeln. Die dritte
Bewegungsachse 64 kann auch als sog. Querachse (X-Bewegungsachse) bezeichnet werden.
Schließlich kann der Basisschlitten 54 etwa mit dem Sekundärschlitten 58 zusammenwirken,
um eine zweite Bewegungsachse 62 zu definieren. Die zweite Bewegungsachse 62 kann
etwa auch als Querachse (X-Bewegungsachse) bezeichnet werden. Zur weiteren Unterscheidbarkeit
ist es vorstellbar, die zweite Bewegungsachse 62 als X1-Achse und die dritte Bewegungsachse
64 als X2-Bewegungsachse zu bezeichnen.
[0079] Gemäß der anhand der Fig. 3 und der Fig. 5 veranschaulichten Ausgestaltung ist beispielhaft
die Regelspindel 30 am Primärschlitten 56 aufgenommen. Ferner ist beispielhaft die
Schleifspindel 28 am Sekundärschlitten 58 aufgenommen. Es versteht sich, dass die
Zuordnung grundsätzlich auch in umgekehrter Weise erfolgen kann. Sofern im Rahmen
dieser Ausgestaltung von primären Elementen, sekundären Elementen sowie ersten, zweiten,
dritten Elementen und dgl. die Rede ist, soll dies vorrangig lediglich der Unterscheidbarkeit
dienen und insbesondere keine qualitative Gewichtung kennzeichnen. Die Bewegungsachsen
60, 62, 64 sind in Fig. 5 durch entsprechende Blockpfeile veranschaulicht. Es versteht
sich, dass in zumindest einigen Ausgestaltungen die zweite Bewegungsachse 62 und die
dritte Bewegungsachse 64 parallel zueinander orientiert sein können. Ferner ist die
erste Bewegungsachse 60 zumindest in einigen Ausgestaltungen senkrecht zur zweiten
Bewegungsachse 62 und/oder zur dritten Bewegungsachse 64 orientiert.
[0080] Zwischen dem Maschinenbett 12 und dem Basisschlitten 54 ist eine Längsführung oder
Längsführungseinheit 68 ausgebildet, die zumindest ein Längsführungselement 70 umfasst.
Bei dem zumindest einen Längsführungselement 70 kann es sich etwa um eine Führungsschiene
oder dgl. handeln. Insbesondere kann das Längsführungselement 70 am Maschinenbett
12 festgelegt sein. In entsprechender Weise kann beim Primärschlitten 56 eine Gegenkontur
vorgesehen sein, etwa ein Reiter oder dgl., um den Primärschlitten 56 entlang des
Führungselements 70 in der Z-Richtung verfahren zu können.
[0081] Zur Realisierung der zweiten Bewegungsachse 62 bzw. der dritten Bewegungsachse 64
kann ferner eine primäre Führungseinheit 72und/oder eine sekundäre Führungseinheit
74ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei den Führungseinheiten 72, 74 um
eine Querführungseinheit 76 handeln. Die Querführungseinheit 76 kann zumindest ein
Führungselement 78 umfassen, das beispielhaft als am Basisschlitten 54 festgelegte
Führungsschiene ausgebildet ist. Die primäre Führungseinheit 72 kann dem Basisschlitten
54 und dem Primärschlitten 56 zwischengeordnet sein. Die sekundäre Führungseinheit
74 kann dem Basisschlitten 54 und dem Sekundärschlitten 58 zwischengeordnet sein.
Demgemäß können sowohl am Primärschlitten 56 als auch am Sekundärschlitten 58 Gleitkonturen
und/oder Reiter ausgebildet sein, um eine Verfahrbewegung des Primärschlittens 56
und des Sekundärschlittens 58 in der X-Richtung relativ zum Basisschlitten 54 zu gewährleisten.
[0082] Demgemäß können sowohl der Basisschlitten 54, der Primärschlitten 56 als auch der
Sekundärschlitten 58 verfahrbar gestaltet sein. Zu diesem Zweck kann die Schleifmaschine
10 einen ersten Verfahrantrieb 82, einen zweiten Verfahrantrieb 84 und einen dritten
Verfahrantrieb 86 aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich bei den Verfahrantrieben
82, 84, 86 um integrierte Verfahrantriebe. Dies kann insbesondere beinhalten, dass
entsprechende Motoren 88, 90, 92 der Verfahrantriebe 82, 84, 86 fest einem zu verfahrenden
Schlitten 54, 56, 58 zugeordnet sind. Mit anderen Worten kann es gemäß zumindest einiger
Ausgestaltungen bevorzugt sein, wenn einer oder sämtliche der Motoren 88, 90, 92 nicht
gestellfest am Maschinenbett 12 aufgenommen sind. Auf diese Weise können aufwendige
Einrichtungen zur Kraftübertragung vermieden werden.
[0083] Der erste Verfahrantrieb 82 ist dem Basisschlitten 54 zugeordnet und mit dem ersten
Motor 88 versehen. Der zweite Verfahrantrieb 84 ist dem Primärschlitten 56 zugeordnet
und mit dem zweiten Motor versehen. Der dritte Verfahrantrieb 86 ist dem Sekundärschlitten
58 zugeordnet und mit dem dritten Motor 92 versehen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung
weist zumindest einer der Verfahrantriebe 82, 84, 86 eine Schraubspindel bzw. ein
Schraubspindelgetriebe 94, 96, 98auf. Beispielhaft kann der erste Verfahrantrieb 82
mit einer ersten Schraubspindel 94 gekoppelt sein. Dabei kann es sich etwa um eine
Schraubspindel 94 handeln, die am Maschinenbett 12 festgelegt ist. Demgemäß kann der
erste Motor 88 des ersten Verfahrantriebs 82 etwa auf eine Spindelmutter einwirken,
um diese in Rotation zu versetzen, um den Basisschlitten 54 kontrolliert in der Z-Richtung
zu verfahren.
[0084] Gemäß zumindest einiger Ausgestaltungen ist es bevorzugt, wenn der zweite Verfahrantrieb
84 und der dritte Verfahrantrieb 86 mit einer gemeinsamen Schraubspindel 96 gekoppelt
sind. Die Schraubspindel 96 kann insbesondere am Basisschlitten 54 festgelegt sein.
Demgemäß kann der zweite Motor 90 auf eine Mutter einwirken, um den Primärschlitten
56 in der X-Richtung zu verfahren. Gleichermaßen kann der dritte Motor 92 auf eine
Mutter einwirken, um den Sekundärschlitten 58 in der X-Richtung zu verfahren. Auch
wenn der zweite Verfahrantrieb 84 und der dritte Verfahrantrieb 86 die gleiche zweite
Schraubspindel 96 nutzen, können der Primärschlitten 56 und der Sekundärschlitten
58 relativ zueinander bewegt werden. Da sich der Primärschlitten 56 und der Sekundärschlitten
58 zumindest abschnittsweise die gleiche Querführungseinheit 76 und zumindest abschnittsweise
die gleiche Gewindespindel oder Schraubspindel 96 teilen, können sich wesentliche
konstruktive Vereinfachungen ergeben.
[0085] Insgesamt kann sowohl die Schleifspindel 28 als auch die Regelspindel 30 in einer
durch die Z-Achse und die X-Achse definierten Ebene bewegt werden. Eine Bewegung in
der Z-Richtung erfolgt dabei für die Schleifspindel 28 und die Regelspindel 30 im
Regelfall synchron, da beide am Basisschlitten 54 aufgenommen sind.
[0086] In verschiedenen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung ist es gerade bevorzugt,
wenn die Schleifmaschine 10 keine B-Achse für die Schleifspindel 28 und/oder die Regelspindel
30 aufweist. Bei einer B-Achse handelt es sich im Regelfall um eine Schwenkachse,
die Schwenkbewegungen um die Y-Achse (vgl. Fig. 4) erlaubt. Solche Achsen sind nur
mit relativ hohem baulichem Aufwand zu realisieren. Dies erhöht einerseits den Bauraumbedarf
und andererseits die Kosten.
[0087] Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird vorgeschlagen, die Schleifmaschine 10 auf
andere Weise für die Bearbeitung nicht-zylindrischer rotationssymmetrischer Werkstücke
zu ertüchtigen. Dies kann insbesondere dann erfolgen, wenn zumindest die Schleifscheibe
32 oder die Regelscheibe 34 an die zu bearbeitende Kontur des Werkstücks 50 angepasst
sind. Dies kann vorzugsweise über zumindest eine Abrichteinheit 102, 104 erfolgen.
Die Abrichteinheit 102 kann der Schleifspindel 28 zugeordnet sein. Die Abrichteinheit
104 kann der Regelspindel 30 zugeordnet sein. Bei der Abrichteinheit 102 ist ein Abrichtwerkzeug
106 vorgesehen, das dazu ausgebildet ist, mit der Schleifscheibe 32 zusammenzuwirken.
Bei der Abrichteinheit 104 ist ein Abrichtwerkzeug 108 vorgesehen, das dazu ausgebildet
ist, mit der Regelscheibe 34 zusammenzuwirken.
[0088] Beispielhaft kann die Abrichteinheit 102 eine integrierte Werkzeugspindel sowie einen
entsprechenden Antrieb umfassen, um ein etwa scheibenartiges Abrichtwerkzeug 106 anzutreiben,
um die Schleifscheibe 32 zu bearbeiten. Beispielhaft kann die Abrichteinheit 104 ein
feststehendes Abrichtwerkzeug 108 aufweisen, das etwa ähnlich einem Drehmeißel gestaltet
ist. Es versteht sich, dass grundsätzlich auch abgewandelte Ausführungsformen der
Abrichteinheiten 102, 104 vorstellbar sind. Vorzugsweise sind die Abrichteinheiten
102, 104 gestellfest mit dem Maschinenbett 12 gekoppelt. Dies kann etwa über einen
Träger 112 erfolgen, vgl. insbesondere Fig. 4.
[0089] Der Träger 112 kann starr mit dem Maschinenbett 12 gekoppelt sein. Der Träger 112
kann insbesondere dazu ausgestaltet sein, die Werkstückauflage 46 zur Aufnahme des
Werkstücks 50 und zumindest die erste Abrichteinheit 102 oder die zweite Abrichteinheit
104 zu tragen. Insbesondere kann zumindest eine der Abrichteinheiten 102, 104 der
Werkstückauflage 46 benachbart angeordnet sein. Es versteht sich, dass auch Ausgestaltungen
denkbar sind, bei denen zumindest eine der Abrichteinheiten 102, 104 von der Werkstückauflage
46 deutlich beabstandet am Maschinenbett 12 aufgenommen ist. In Fig. 4 ist ferner
schematisch stark vereinfacht eine Abdeckung angedeutet, die gestellfeste Teile 114
und bewegliche Teile 116 umfassen kann. Bei der Abdeckung 114, 116 kann es sich beispielhaft
um Teleskopbleche, Faltenbälge und ähnliche Abdeckungen handeln.
[0090] Eine Relativbewegung zwischen der Schleifscheibe 32 und der ersten Abrichteinheit
102 sowie zwischen der Regelscheibe 34 und der zweiten Abrichteinheit 104 kann durch
die Verfahrantriebe 82, 84, 86 der Schleifmaschine 10 bewirkt werden. Somit ist es
bevorzugt, wenn die Abrichteinheiten 102, 104 keine separaten Verfahrantriebe umfassen.
Dies kann zu weiteren baulichen Vereinfachungen führen. Mit anderen Worten kann die
Fähigkeit der Schleifspindel 28 und der Regelspindel 30, in einer durch die Achsen
Z und X aufgespannten Ebene verfahren zu werden, auch dazu genutzt werden, die Schleifscheibe
32 bzw. die Regelscheibe 34 durch Zusammenwirken mit den Abrichteinheiten 102, 104
definiert zu bearbeiten, um die Bearbeitung nicht-rotationssymmetrischer Werkstücke
50 zu ermöglichen. Hierbei kann es sich etwa um zumindest abschnittsweise konische,
gestufte und/oder ballige Werkstücke 50 handeln. Ferner ist auch die Bearbeitung von
mit Einstichen, Absätzen und/oder ähnlichen Gestaltelementen versehenen Werkstücken
50 denkbar.
[0091] Fig. 4 veranschaulicht in stark vereinfachter Form anhand einer Schnittansicht einen
"Schichtaufbau" der Schleifmaschine 10. In grundsätzlich bereits vorbeschriebener
Weise kann hierbei am Maschinenbett 12 der Basisschlitten 54 längs beweglich aufgenommen
sein (vgl. die durch einen Doppelpfeil in Fig. 4 angedeutete erste Bewegungsachse
60). Am Basisschlitten 54 können in bereits vorbeschriebener Weise der Primärschlitten
56 und der Sekundärschlitten 58 aufgenommen sein. Die Schnittansicht gemäß Fig. 4
zeigt ferner, dass etwa der Schleifspindelstock 24 am Sekundärschlitten 58 aufgenommen
sein kann. Der Schleifspindelstock 24 trägt die Schleifspindel 28 mit der Schleifscheibe
32. Die Schleifspindel 32 kann mit dem Werkstück 50 in Eingriff gebracht werden, das
an der Werkstückauflage 46 aufnehmbar ist. Die Werkstückauflage 46 kann gemeinsam
mit zumindest einer Abrichteinheit 102 an einem gestellfesten Träger 112 ortsfest
aufgenommen sein.
[0092] Fig. 5 zeigt eine Schleifmaschine 10, die grundsätzlich mit der Schleifmaschine 10
gemäß Fig. 3 korrespondiert. In Fig. 5 sind jedoch der Basisschlitten 54, der Primärschlitten
56 und der Sekundärschlitten 58 derart verfahren, dass die Schleifscheibe 32 und die
Regelscheibe 34 in Eingriff mit diesen zugeordneten Abrichteinheiten 102, 104 gelangen
können. Es versteht sich, dass derartige Abrichtvorgänge nicht zwingend gleichzeitig
für die Schleifscheibe 32 und die Regelscheibe 34 erfolgen müssen. In Fig. 5 ist ferner
eine denkbare abgestufte Kontur der Schleifscheibe 32 durch gestrichelte Linien angedeutet.
Demgemäß können an der Schleifscheibe 32 abgestufte Abschnitte, konische Abschnitte
und/oder gekrümmte Abschnitte erzeugt werden, um eine Soll-Geometrie des zu bearbeitenden
Werkstücks 50 abzubilden. Auch die Regelscheibe 34 kann in ähnlicher Weise abgerichtet
werden, obgleich es für die Regelscheibe 34 nicht unbedingt erforderlich ist, die
gewünschte Geometrie des Werkstücks 50 exakt nachzubilden. Derartige nichtzylindrische
bzw. gestufte rotationssymmetrische Konturen können mit den Abrichteinheiten 102,
104 erzeugt werden.
[0093] Fig. 5 veranschaulicht ferner eine denkbare Zugangsrichtung 118, aus der die Schleifmaschine
10 für einen Bediener zugänglich sein kann. Üblicherweise weist die Schleifmaschine
10 an ihrer der Zugangsrichtung 118 zugewandten Seite zumindest eine Tür, ein Tor,
Klappen, Hauben oder ähnliche Elemente auf, die einen definierten Zugang erlauben.
[0094] Der Primärschlitten 56 und der Sekundärschlitten 58 können zumindest abschnittsweise
ineinandergreifen, um eine weitere Verringerung des erforderlichen Bauraums ermöglichen
zu können. Beispielhaft zeigt Fig. 5, dass der Primärschlitten 56 eine Mehrzahl von
Führungsabschnitten 122 aufweist, etwa insgesamt vier Führungsabschnitte 120, von
denen jeweils zwei einem Führungselement 78 zugeordnet und an entgegengesetzten Enden
des Primärschlittens 56 ausgebildet sind. Demgemäß kann zwischen zwei voneinander
beabstandeten Führungsabschnitten 122 eine Ausnehmung 120 ausgebildet sein, die zumindest
einen Abschnitt der Querführungseinheit 76 bzw. eines entsprechenden Führungselements
78 freilegt. Demgemäß kann der Sekundärschlitten 58 entsprechende Führungsabschnitte
124 aufweisen, die im Bereich der Ausnehmung 120 mit dem zumindest einen Führungselement
78 zusammenwirken. Mit anderen Worten können der Primärschlitten 56 und der Sekundärschlitten
58 "verschränkt" sein.
[0095] Anhand der Fig. 6 und 7 wird eine abgewandelte Ausführungsform einer Schleifmaschine
10 veranschaulicht. Die Fig. 6 und 7 können grundsätzlich die gleiche Ausgestaltung
betreffen, wobei wesentliche Komponenten der Schleifmaschine 10, insbesondere ein
Basisschlitten 54, ein Primärschlitten 56 und/oder ein Sekundärschlitten 58 in den
Fig. 6 und 7 in verschiedenen Verfahrpositionen gezeigt werden.
[0096] Die Gestaltung gemäß der Fig. 6 und 7 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch
von der Gestaltung gemäß den Fig. 3 und 5, dass zum einen die Werkstückauflage 46
gemeinsam mit der ersten Abrichteinheit 102 und der zweiten Abrichteinheit 104 zentral
am Maschinenbett 12 aufgenommen ist. Dies beinhaltet ferner, dass zumindest beim Basisschlitten
54 eine Freisparung oder Aussparung 126 vorgesehen sein muss, um die Werkstückauflage
46 und die Abrichteinheiten 102, 104 zugänglich zu machen. Insbesondere kann sich
die Aussparung 126 auch durch den Primärschlitten 56 erstrecken. Ferner unterscheidet
sich die Gestaltung gemäß den Fig. 6 und 7 von der Gestaltung gemäß den Fig. 3 und
5 dadurch, dass die Ausnehmungen 120 im Bereich des Primärschlittens 56 als "geschlossene"
Ausnehmungen 120 gestaltet sind, also ein geschlossenes Profil am Primärschlitten
56 ausbilden. Dies kann insbesondere die Steifigkeit und Führungsgenauigkeit weiter
erhöhen.
[0097] Fig. 8 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Schleifmaschine
10, die zumindest vom Grundsatz her den Gestaltungen gemäß den Fig. 3 bis 7 weitgehend
ähnlich ist. Die Werkstückauflage 46 und die Abrichteinheiten 102, 104 sind in einem
Randbereich des Maschinenbetts 12 an diesem aufgenommen bzw. festgelegt. In grundsätzlich
bekannter Weise sind am Maschinenbett 12 der Basisschlitten 54, der Primärschlitten
56 und der Sekundärschlitten 58 aufgenommen, wobei am Sekundärschlitten 58 die Schleifspindel
28 und am Primärschlitten 56 die Regelspindel 30 aufgenommen ist. Der Primärschlitten
56 ist mit einem Verfahrantrieb 84 versehen. Der Sekundärschlitten 58 ist mit einem
Verfahrantrieb 86 versehen. Die Verfahrantriebe 84, 86 teilen sich eine gemeinsame
Schraubspindel oder Gewindespindel 96. Zumindest einige der Führungsabschnitte 124
des Sekundärschlittens 58 sind in Ausnehmungen 120 angeordnet, die im Primärschlitten
56 ausgebildet sind.
[0098] Fig. 9 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Ausgestaltung einer Schleifmaschine
10, der grundsätzlich der Gestaltung gemäß Fig. 8 ähnlich ist. Die Schleifmaschine
10 aus Fig. 9 unterscheidet sich jedoch im Wesentlichen dadurch von der Gestaltung
gemäß Fig. 8, dass der Primärschlitten 56 und der Sekundärschlitten nicht miteinander
"verschränkt" sind bzw. nicht ineinander greifen und/oder übereinander greifen, um
mit der Querführungseinheit 76 zusammenzuwirken. Mit anderen Worten sind der Primärschlitten
56 und der Sekundärschlitten 58 voneinander beabstandet an der Querführungseinheit
76 aufgenommen. Gleichwohl können sich die Verfahrantriebe 84, 86 des Primärschlittens
56 und des Sekundärschlittens 58 eine gemeinsame Schraubspindel oder Gewindespindel
76 teilen, um den Primärschlitten 56 und den Sekundärschlitten 58 unabhängig voneinander
in der Querrichtung (X-Richtung) zu verfahren.
[0099] Fig. 10 veranschaulicht eine weitere alternative Ausführungsform einer Schleifmaschine
10. In bekannter Weise weist die Schleifmaschine 10 ein Maschinenbett 12 auf, an dem
ein Basisschlitten 54, ein Primärschlitten 56 sowie ein Sekundärschlitten 58 aufgenommen
sind. Ferner sind in bekannter Weise eine Längsführungseinheit 68 und eine Querführungseinheit
76 vorgesehen. Die Gestaltung gemäß der Fig. 10 unterscheidet sich etwa von den Gestaltungen
gemäß den Fig. 3 bis 9 im Wesentlichen dadurch, dass die Motoren 88, 90, 92 der Verfahrantriebe
82, 84, 86, die mit dem Basisschlitten 54, dem Primärschlitten 56 und dem Sekundärschlitten
58 gekoppelt sind, jeweils nicht in das zu bewegende Bauteil integriert sind. Mit
anderen Worten ist etwa der Motor 88 des ersten Verfahrantriebs 82 am Maschinenbett
12 festgelegt. Der Motor 90 des zweiten Verfahrantriebs 84 ist am Basisschlitten 54
festgelegt. Gleichermaßen ist der Motor 92 des dritten Verfahrantriebs 86 am Basisschlitten
54 festgelegt. Beispielhaft können die Motoren 88, 90, 92 jeweils mit Schraubspindeln
oder Gewindespindeln 94, 96, 98 gekoppelt sein, um den Basisschlitten 54, den Primärschlitten
56 bzw. den Sekundärschlitten 58 in gewünschter Weise zu verfahren. Die anhand der
Fig. 10 veranschaulichte Ausgestaltung zeigt demgemäß eine Variante der Schleifmaschine
10, bei der der zweite Verfahrantrieb 84, der mit dem Primärschlitten 56 zusammenwirkt,
und der dritte Verfahrantrieb 86, der mit dem Sekundärschlitten 58 zusammenwirkt,
jeweils mit einer eigenen Schraubspindel 96, 98 gekoppelt sind.
[0100] Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung einer Schleifmaschine 10 wird anhand der
Fig. 11 veranschaulicht. Die Gestaltung der Schleifmaschine 10 gemäß Fig. 11 ist grundsätzlich
den vorstehend bereits beschriebenen Ausführungsformen zumindest ähnlich gestaltet.
Eine Abwandlung ergibt sich jedoch im Hinblick auf die Detailgestaltung der Verfahrantriebe
82, 84 und 86. Zumindest einer der Verfahrantriebe 82, 84, 86 kann nämlich als sog.
Linearmotor 130, 132, 134 gestaltet sein bzw. einen solchen Linearmotor 130, 132,
134 aufweisen. Ein Linearmotor ist üblicherweise ein getriebeloser Motor, der dazu
ausgebildet ist, direkt eine Linearbewegung zu erzeugen. Mit anderen Worten kann ein
Linearmotor etwa als "Abwicklung" eines (rotatorisch wirksamen) Elektromotors verstanden
werden. Beispielhaft kann der dem Basisschlitten 54 zugeordnete Verfahrantrieb 82
einen ersten Linearmotor 130 umfassen, der mit einem ersten Stator 136 zusammenwirkt.
Der Stator 136 kann sich grundsätzlich parallel zur Längsführungseinheit 68 erstrecken.
Es wäre gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung auch vorstellbar, den Stator
136 und die Längsführungseinheit 68 miteinander zu kombinieren.
[0101] Der dem Primärschlitten 56 zugeordnete zweite Verfahrantrieb 84 kann beispielhaft
einen zweiten Linearmotor 132 aufweisen, der mit einem Stator 138 gekoppelt ist. Der
dem Sekundärschlitten 58 zugeordnete dritte Verfahrantrieb 86 kann einen dritten Linearmotor
134 aufweisen, der mit dem zweiten Stator 138 gekoppelt ist. In grundsätzlich bereits
vorbeschriebener Weise können sich demgemäß der zweite Linearmotor und der dritte
Linearmotor 134 den gleichen Stator 138 teilen. Der zweite Stator 138 kann sich grundsätzlich
parallel zur Querführungseinheit 76 erstrecken. Gemäß weiterer alternativer Ausgestaltungen
können die Querführungseinheit 76 und der zweite Stator 138 miteinander gekoppelt
bzw. ineinander integriert sein.
[0102] Bei den anhand der Fig. 3 bis 11 veranschaulichten Ausführungsformen der Schleifmaschine
sind die drei erforderlichen Bewegungsachsen 60, 62, 64 allesamt als lineare Achsen
realisiert. Es ist jedoch grundsätzlich auch vorstellbar, zumindest eine oder zwei
der Bewegungsachsen 60, 62, 64 als Schwenkachse auszuführen, insbesondere als sog.
C-Achse, die eine Drehbewegung oder Schwenkbewegung um die Längsachse oder Z-Achse
erlaubt. Derartige Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der Fig. 12 und der Fig.
13 veranschaulicht.
[0103] Fig. 12 veranschaulicht eine Ausgestaltung einer Schleifmaschine 10, bei der in grundsätzlich
vorbeschriebener Weise ein Basisschlitten 54 vorgesehen ist, der mittels einer Längsführungseinheit
68 in der Längsrichtung verfahrbar ist. Ferner ist für die Schleifspindel 28 ein Sekundärschlitten
58 vorgesehen, der mit einer Querführungseinheit 76 gekoppelt ist, um eine (lineare)
Bewegung in der Querrichtung (X-Richtung) zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist ein
Verfahrantrieb 86 vorgesehen, der einen Motor 92 umfasst und mit einer Gewindespindel
oder Schraubspindel 96 gekoppelt ist.
[0104] Um jedoch bei der Regelspindel 30 eine entsprechende Zustellbewegung in der Querrichtung
oder X-Richtung zu ermöglichen, weist die Schleifmaschine 10 gemäß der Fig. 12 einen
Verfahrantrieb 84 auf, der als Schwenkantrieb gestaltet ist. Der Verfahrantrieb 84
weist einen Schwenkmotor 152 auf, der eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse 148
ermöglicht, die grundsätzlich parallel zur Z-Achse orientiert sein kann, vgl. etwa
Fig. 5. Die Regelspindel 30 ist exzentrisch an der Schwenkachse 148 aufgenommen. Demgemäß
kann eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 148 eine resultierende Zustellbewegung
bewirken, die in Fig. 12 durch ein mit 158 bezeichneten Doppelpfeil veranschaulicht
wird. Es versteht sich, dass die Schwenkbewegung, die durch den Schwenkantrieb bewirkt
wird, zum einen zwar eine linear in der Querrichtung oder X-Richtung wirksame Komponente
umfasst. Die Schwenkbewegung ist jedoch als kombinierte Bewegung zu verstehen, die
auch anders orientierte Bewegungskomponenten umfasst. Jedoch kann über eine entsprechende
Maschinensteuerung ohne weiteres eine gewünschte Zustellbewegung realisiert werden.
[0105] Eine weitere alternative Ausgestaltung einer Schleifmaschine 10, die anhand der Fig.
13 veranschaulicht wird, unterscheidet sich von den vorstehend bereits beschriebenen
Ausführungsformen in erster Linie dadurch, dass weder ein (linear verfahrbarer) Primärschlitten
56 noch ein (linear verfahrbarer) Sekundärschlitten 58 vorgesehen ist. Die entsprechenden
Verfahrantriebe 84, 86 sind bei der Schleifmaschine 10 gemäß Fig. 13 beide als Schwenkantriebe
realisiert. Der Verfahrantrieb 84 ist grundsätzlich gemäß dem bereits anhand der Fig.
12 veranschaulichten als Schwenkantrieb ausgeführten Verfahrantrieb 84 gestaltet.
Demgemäß weist der Verfahrantrieb 84 eine Schwenkachse 148 auf, die mit einem Schwenkmotor
152 gekoppelt ist. Somit kann die Regelspindel 30 um die Schwenkachse 148 verschwenkt
werden, um eine resultierende Zustellbewegung 158 zu erzeugen.
[0106] Grundsätzlich gleichermaßen kann der Verfahrantrieb 86 für die Schleifspindel 28
eine Schwenkachse 150 umfassen, die mit einem Schwenkmotor 154 gekoppelt ist. Der
Schwenkmotor 154 kann dazu ausgestaltet sein, die Schleifspindel 28 um die Schwenkachse
150 zu verschwenken. Die Schleifspindel 28 ist hierbei vorzugsweise exzentrisch zur
Schwenkachse 150 angeordnet. Demgemäß bewirkt ein Verschwenken der Schleifspindel
um die Schwenkachse 150 eine resultierende Zustellbewegung der Schleifspindel, die
in Fig. 13 durch einen mit 160 bezeichneten Doppelpfeil veranschaulicht wird. In Fig.
13 wird ferner beispielhaft gezeigt, dass zumindest eine der Abrichteinheiten 102,
104 von der Werkstückauflage beabstandet am Maschinenbett 12 aufgenommen sein kann.
Es versteht sich, dass diese Ausgestaltung betreffend die Anordnung der Abrichteinheiten
102, 104 auch auf sämtliche der vorgenannten Ausführungsformen übertragbar ist.
[0107] Die Fig. 14 und 15 zeigen in stark vereinfachter schematischer Form seitliche Schnitte
durch verschiedene Ausführungsformen von Schleifmaschinen 10. Vergleichend wird in
diesem Zusammenhang auf die Fig. 4 verwiesen. Die anhand der Fig. 14 und der Fig.
15 veranschaulichten Schnitte können grundsätzlich ähnlich positioniert sein. Auch
wenn die anhand der Fig. 14 und der Fig. 15 veranschaulichten Schnitte nicht auf der
Ausgestaltung der gemäß der Fig. 3 und der Fig. 5 veranschaulichten Schleifmaschine
beruhen, so wird zumindest zur Orientierung auf die Schnittlinie IV-IV in Fig. 3 verwiesen,
um eine gedachte Anordnung des jeweiligen Schnitts zu veranschaulichen.
[0108] Fig. 4 veranschaulicht eine Ausgestaltung der Schleifmaschine 10, bei der die Werkstückauflage
46 und die zumindest eine Abrichteinheit 102, 104 an einem Tragarm aufgenommen sind,
der seitlich am Maschinenbett aufgenommen ist. Demgemäß kann sich eine C-artige Trägerstruktur
für die Werkstückauflage 46 sowie die zumindest eine Abrichteinheit 102, 104 ergeben.
[0109] Gemäß Fig. 14 kann eine Abwandlung der Schleifmaschine 10 darin bestehen, dass die
Werkstückauflage 46 und/oder die zumindest eine Abrichteinheit 102, 104 zentral (mittig)
am Maschinenbett 12 festgelegt sind und einen Träger 112 umfassen, der eine Ausnehmung
126 durchragt, die zumindest im Basisschlitten 54 und ggf. auch im Primärschlitten
56, ggf. sogar im Sekundärschlitten 58, ausgebildet ist. Demgemäß kann die Ausgestaltung
gemäß der Fig. 14 etwa mit den anhand der Fig. 6 und 7 veranschaulichten Draufsichten
korrespondieren.
[0110] Fig. 15 zeigt eine weiter abgewandelte Ausführungsform einer Schleifmaschine 10,
bei der der Träger portalartig ausgebildet und am Maschinenbett 12 festgelegt ist.
Am Portalträger 112 kann zumindest die Werkstückauflage 46 und/oder zumindest eine
Abrichteinheit 102, 104 aufgenommen sein.
[0111] Es versteht sich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Ausgestaltungen
jeweils als beispielhafte Ausprägungen des Grundkonzepts der vorliegenden Offenbarung
zu verstehen sind. Demgemäß versteht es sich ferner, dass Detailaspekte einer Ausführungsform
ohne weiteres mit Detailaspekten einer weiteren Ausführungsform kombinierbar sind.
1. Spitzenlose Schleifmaschine (10) mit einem Maschinenbett (12), einer Schleifspindel
(28), die mit einem Spindelantrieb (36) koppelbar und zur Aufnahme einer Schleifscheibe
(32) ausgebildet ist, einer Regelspindel (30), die mit einem Spindelantrieb (38) koppelbar
und zur Aufnahme einer Regelscheibe (34) ausgebildet ist, einer Werkstückauflage (46)
zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücks (50) zwischen der Schleifspindel (28)
und der Regelspindel (30), wobei die Schleifspindel (28) und die Regelspindel (30)
mit dem Maschinenbett (12) gekoppelt und relativ zueinander verfahrbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schleifspindel (28) und die Regelspindel (30) einen Spindelsatz (22) bilden, wobei
am Maschinenbett (12) eine Längsführung (68) ausgebildet ist, an der ein Basisschlitten
(54) aufgenommen ist, wobei das Maschinenbett (12) und der Basisschlitten (54) eine
erste Bewegungsachse (60) definieren, wobei die Schleifspindel (28) mit dem Basisschlitten
(54) gekoppelt und einer zweiten Bewegungsachse (62) zugeordnet ist, wobei die Regelspindel
(30) mit dem Basisschlitten (54) gekoppelt und einer dritten Bewegungsachse (64) zugeordnet
ist, und wobei die Schleifspindel (28) und die Regelspindel (30) relativ zueinander
beweglich und auf die Werkstückauflage (46) zustellbar sind.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Spindel (28; 30) des Spindelsatzes (22) über eine primäre Führungseinheit
(72) mit dem Basisschlitten (54) gekoppelt ist, die die zweite Bewegungsachse (62)
definiert, und wobei eine zweite Spindel (28; 30) des Spindelsatzes (22) über eine
sekundäre Führungseinheit (74) mit dem Basisschlitten (54) gekoppelt ist, die die
dritte Bewegungsachse (64) definiert, wobei zumindest eine der primären Führungseinheit
(72) und der sekundären Führungseinheit (74) als Schwenkführung oder Linearführung
ausgestaltet ist.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Führungseinheit (72) direkt mit dem Basisschlitten (54) gekoppelt ist,
und wobei die sekundäre Führungseinheit (74) direkt mit dem Basisschlitten (54) oder
direkt mit der primären Führungseinheit (72) gekoppelt ist.
4. Schleifmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der primären Führungseinheit (72) relativ zum Basisschlitten (54) eine
korrespondierende Bewegung der sekundären Führungseinheit (74) relativ zum Basisschlitten
(54) bewirkt.
5. Schleifmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Führungseinheit (72) und die sekundäre Führungseinheit (74) unabhängig
voneinander relativ zum Basisschlitten (54) bewegbar sind.
6. Schleifmaschine nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Basisschlitten (54) eine Querführung (76) ausgebildet ist, an der ein Primärschlitten
(56) und ein Sekundärschlitten (58) aufgenommen sind, wobei eine erste Spindel (28;
30) des Spindelsatzes (22) dem Primärschlitten (56) zugeordnet ist, und wobei eine
zweite Spindel (28; 30) des Spindelsatzes (22) dem Sekundärschlitten (58) zugeordnet
ist.
7. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Spindel (28; 30) des Spindelsatzes (22) verschwenkbar am Basisschlitten
(54) aufgenommen ist und durch eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse (148; 150)
auf die Werkstückauflage (46) zustellbar ist.
8. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Spindel (28; 30) des Spindelsatzes (22) verschwenkbar am Basisschlitten
(54) aufgenommen und durch eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse (148; 150) auf
die Werkstückauflage (46) zustellbar ist, und wobei eine zweite Spindel (28; 30) des
Spindelsatzes (22) entlang einer Querführung (76) verschiebbar aufgenommen und auf
die Werkstückauflage (46) zustellbar ist.
9. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Basisschlitten (54), die primäre Führungseinheit (72) oder die sekundäre
Führungseinheit (74) einen integrierten Verfahrantrieb (82, 84, 86) aufweisen, insbesondere
einen baulich integrierten Verfahrantrieb.
10. Schleifmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein integrierter Verfahrantrieb (82, 84, 86) mit einer Gewindespindel (94,
96, 98) gekoppelt ist, insbesondere einer drehfest aufgenommenen Gewindespindel.
11. Schleifmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein integrierter Verfahrantrieb (82, 84, 86) als Direktantrieb (130, 132,
134) ausgestaltet ist, insbesondere als Linearmotor, wobei vorzugsweise mehrere Linearmotoren
vorgesehen sind, die mit dem gleichen Stator (138) gekoppelt sind.
12. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückauflage (46) am Maschinenbett (12) festgelegt ist.
13. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Abrichteinheit (102, 104) zur Aufnahme eines Abrichtwerkzeugs (106,
108) vorgesehen ist, wobei die zumindest eine Abrichteinheit (102, 104) zur Bearbeitung
zumindest der Schleifscheibe (32) oder der Regelscheibe (34) ausgebildet ist, und
wobei die zumindest eine Abrichteinheit (102, 104) am Maschinenbett (12) festgelegt
ist.
14. Schleifmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Abrichteinheit (102, 104) der Werkstückauflage (46) benachbart
angeordnet ist.
15. Schleifmaschine (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmaschine (10) genau einen Basisschlitten (54), der am Maschinenbett (12)
aufgenommen und zur Realisierung einer gemeinsamen Vorschubbewegung der Schleifscheibe
(32) und der Regelscheibe (34) ausgebildet ist, genau eine primäre Führungseinheit
(72) und genau eine sekundäre Führungseinheit (74) umfasst, die am Basisschlitten
(54) aufgenommen sind und vorzugweise zumindest abschnittweise gleiche Führungselemente
(78) umfassen, wobei die primäre Führungseinheit (72) zur Realisierung einer Zustellbewegung
mit einer ersten Spindel (28; 30) des Spindelsatzes (22) und die sekundäre Führungseinheit
(74) zur Realisierung einer Zustellbewegung mit einer zweiten Spindel (28; 30) des
Spindelsatzes (22) gekoppelt ist, wobei der Basisschlitten (54), die primäre Führungseinheit
(72) und die sekundäre Führungseinheit (74) dazu ausgestaltet sind, die erste Spindel
(28; 30) und die zweite Spindel (28; 30) in Bezug auf die Werkstückauflage (46) und
zumindest eine Abrichteinheit (102, 104) zu verfahren, wobei genau drei Bewegungsachsen
(60, 62, 64) vorgesehen sind, wobei das Maschinenbett (12) und der Basisschlitten
(54) entlang der Längsführung (68) die erste Bewegungsachse (60) definieren, wobei
die primäre Führungseinheit (72) die zweite Bewegungsachse (62) definiert, und wobei
die sekundäre Führungseinheit (74) die dritte Bewegungsachse (64) definiert.
1. Centerless grinding machine (10) comprising a machine bed (12), a grinding spindle
(28) that is arranged to be coupled with a spindle drive (36) and for receiving a
grinding wheel (32), a regulator spindle (30) that is arranged to be coupled with
a spindle drive (38) and for receiving a regulator wheel (34), a workpiece mount (46)
for receiving a workpiece (50) to be machined between the grinding spindle (28) and
the regulator spindle (30), wherein the grinding spindle (28) and the regulator spindle
(30) are coupled with the machine bed (12) and arranged to be moved with respect to
one another,
characterized in that
the grinding spindle (28) and the regulator spindle (30) form a spindle set (22),
wherein a longitudinal guide (68) is formed at the machine bed (12), wherein a base
carriage (54) is received at the longitudinal guide (68), wherein the machine bed
(12) and the base carriage (54) define a first movement axis (60), wherein the grinding
spindle (28) is coupled with the base carriage (54) and assigned to a second movement
axis (62), wherein the regulator spindle (30) is coupled with the base carriage (54)
and assigned to a third movement axis (64), and wherein the grinding spindle (28)
and the regulator spindle (30) are arranged to be moved with respect to one another
and to approach the workpiece mount (46) in an in-feed movement.
2. The grinding machine as claimed in claim 1, characterized in that a first spindle (28; 30) of the spindle set (22) is coupled with the base carriage
(54) via a primary guide unit (72) that defines the second movement axis (62), and
wherein a second spindle (28; 30) of the spindle set (22) is coupled with the base
carriage (54) via a secondary guide unit (74) that defines the third movement axis
(64), wherein at least one of the primary guide unit (72) and the secondary guide
unit (74) is arranged as one of a swivel guide and a linear guide.
3. The grinding machine as claimed in claim 2, characterized in that the primary guide unit (72) is directly coupled with the base carriage (54), and
wherein the secondary guide unit (74) is directly coupled with one of the base carriage
(54) and the primary guide unit (72).
4. The grinding machine as claimed in claim 2 or 3, characterized in that a movement of the primary guide unit (72) relative to the base carriage (54) causes
a corresponding movement of the secondary guide unit (74) relative to the base carriage
(54).
5. The grinding machine as claimed in claim 2 or 3, characterized in that the primary guide unit (72) and the secondary guide unit (74) are movable relative
to the base carriage (54) in a fashion independent from one another.
6. The grinding machine as claimed in any of the preceding claims, characterized in that a transverse guide (76) is formed at the base carriage (54), wherein a primary carriage
(56) and a secondary carriage (58) are received at the transverse guide (76), wherein
a first spindle (28; 30) of the spindle set (22) is assigned to the primary carriage
(56), and wherein a second spindle (28; 30) of the spindle set (22) is assigned to
the secondary carriage (58).
7. The grinding machine as claimed in any of the claims 1 to 5, characterized in that at least one spindle (28; 30) of the spindle set (22) is arranged at the base carriage
(54) in a pivotable fashion, and arranged to approach the workpiece mount (46) in
an in-feed movement through a swiveling movement about a pivot axis (148; 150).
8. The grinding machine as claimed in any of the claims 1 to 5, characterized in that a first spindle (28; 30) of the spindle set (22) is arranged at the base carriage
(54) in a pivotable fashion and arranged to approach the workpiece mount (46) in an
in-feed movement through a swiveling movement about a pivot axis (148; 150), and wherein
a second spindle (28; 30) of the spindle set (22) is arranged at a transverse guide
(76) in a fashion displaceable along the transverse guide (76) and arranged to approach
the workpiece mount (46) in an in-feed movement.
9. The grinding machine as claimed in any of the preceding claims, characterized in that at least one of the base carriage (54), the primary guide unit (72) and the secondary
guide unit (74) comprise an integrated displacement drive (82, 84, 86), particularly
a structurally integrated displacement drive.
10. The grinding machine as claimed in claim 9, characterized in that at least one integrated displacement drive (82, 84, 86) is coupled with a threaded
spindle (94, 96, 98), particularly threaded spindle that is attached in a torque-proof
fashion.
11. The grinding machine as claimed in claim 9, characterized in that at least one integrated displacement drive (82, 84, 86) is arranged as a direct drive
(130, 132, 134), particularly as a linear motor, wherein preferably a plurality of
linear motors is provided that are coupled with the same stator (138).
12. The grinding machine as claimed in any of the preceding claims, characterized in that the workpiece mount (46) is fixedly attached to the machine bed (12).
13. The grinding machine as claimed in any of the preceding claims, characterized in that at least one dressing unit (102, 104) for receiving a dressing tool (106, 108) is
provided, wherein the at least one dressing unit (102, 104) is configured for machining
at least one of the grinding wheel (32) and the regulator wheel (34), and wherein
the at least one dressing unit (102, 104) is fixedly attached to the machine bed (12).
14. The grinding machine as claimed in claim 13, characterized in that the at least one dressing unit (102, 104) is arranged adjacent to the workpiece mount
(46).
15. The grinding machine (10), as claimed in any of the preceding claims, characterized in that the grinding machine (10) comprises exactly one base carriage (54) received at the
machine bed (12) and arranged for implementing a common feed movement of the grinding
wheel (32) and the regulator wheel (34), exactly one primary guide unit (72) and exactly
one secondary guide unit (74), that are received at the base carriage (54) and that
preferably comprise, at least sectionally, common guide elements (78), wherein the
primary guide unit (72) is coupled with a first spindle (28; 30) of the spindle set
(22) for implementing an in-feed movement, and wherein the secondary guide unit (74)
is coupled with a second spindle (28; 30) of the spindle set (22) for implementing
an in-feed movement, wherein the base carriage (54), the primary guide unit (72) and
the secondary guide unit (74) are arranged to displace the first spindle (28; 30)
and the second spindle (28; 30) with respect to the workpiece mount (46) and with
respect to at least one dressing unit (102, 104), wherein exactly three movement axes
(60, 62, 64) are provided, wherein the machine bed (12) and the base carriage (54)
define, along the longitudinal guide (68), the first movement axis (60), wherein the
primary guide unit (72) defines the second movement axis (62), and wherein the secondary
guide unit (74) defines the third movement axis (64).
1. Meuleuse (10) sans centre présentant un socle (12) de machine, une broche de meulage
(28) apte à être accouplée à un entraînement (36) de broche et configurée pour reprendre
un disque de meulage (32), une broche de réglage (30) qui peut être accouplée à un
entraînement (38) de broche et configurée pour reprendre un disque de réglage (34),
un support (46) de pièce qui reprend une pièce (50) à usiner entre la broche de meulage
(28) et la broche de réglage (30), la broche de meulage (28) et la broche de réglage
(30) étant accouplées au socle (12) de la machine et pouvant être déplacées l'une
par rapport à l'autre,
caractérisée en ce que
la broche de meulage (28) et la broche de réglage (30) forment un jeu (22) de broches,
en ce qu'un guide longitudinal (68) sur lequel est repris un chariot de base (54) est formé
sur le socle (12) de la machine,
en ce que le socle (12) de la machine et le chariot de base (54) définissent un premier axe
de déplacement (60),
en ce que la broche de meulage (28) est accouplée au chariot de base (54) et est associée à
un deuxième axe de déplacement (62),
en ce que la broche de réglage (30) est accouplée au chariot de base (54) et est associée à
un troisième axe de déplacement (64) et
en ce que la broche de meulage (28) et la broche de réglage (30) peuvent être déplacées l'une
par rapport à l'autre et par rapport au support (46) de pièce.
2. Meuleuse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une première broche (28; 30) du jeu (22) de broches est raccordée par l'intermédiaire
d'une unité de guidage primaire (72) au chariot de base (54) qui définit le deuxième
axe de déplacement (62) et en ce qu'une deuxième broche (28; 30) du jeu (22) de broches est raccordée au chariot de base
(54) par l'intermédiaire d'une unité de guidage secondaire (74) qui définit le troisième
axe de déplacement (64), l'unité de guidage primaire (72) et/ou l'unité de guidage
secondaire (74) étant configurées comme guides pivotants ou guides linéaires.
3. Meuleuse selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'unité de guidage primaire (72) est raccordée directement au chariot de base (54),
l'unité de guidage secondaire (74) étant raccordée directement au chariot de base
(54) ou directement à l'unité de guidage primaire (72).
4. Meuleuse selon les revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu'un déplacement de l'unité (72) de guidage primaire par rapport au chariot de base
(54) a pour effet un déplacement correspondant de l'unité de guidage secondaire (74)
par rapport au chariot de base (54).
5. Meuleuse selon les revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que l'unité de guidage primaire (72) et l'unité de guidage secondaire (74) peuvent être
déplacées indépendamment l'une de l'autre par rapport au chariot de base (54).
6. Meuleuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un guide transversal (76) sur lequel un chariot primaire (56) et un chariot secondaire
(58) sont repris est formé sur le chariot de base (54), une première broche (28; 30)
du jeu (22) de broches étant associée au chariot primaire (56) et une deuxième broche
(28; 30) du jeu (22) de broches étant associée au chariot secondaire (58).
7. Meuleuse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins une broche (28; 30) du jeu (22) de broches est reprise à pivotement sur le
chariot de base (54) et peut être ajustée sur le support (46) de pièce par un déplacement
de pivotement autour d'un axe de pivotement (148; 150).
8. Meuleuse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'une première broche (28; 30) du jeu (22) de broches est reprise à pivotement sur le
chariot de base (54) et peut être ajustée sur le support (46) de pièce par un déplacement
de pivotement autour d'un axe de pivotement (148; 150), une deuxième broche (28; 30)
du jeu (22) de broches étant reprise à coulissement le long d'un guide transversal
(76) et pouvant être ajustée par rapport au support (46) de pièce.
9. Meuleuse selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'au moins le chariot de base (54), l'unité (72) de guidage primaire ou l'unité (74)
de guidage secondaire présentent un entraînement intégré de déplacement (82, 84, 86)
et en particulier un entraînement de déplacement intégré structurellement.
10. Meuleuse selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'au moins un entraînement intégré de déplacement (82, 84, 86) est raccordé à une broche
filetée (94, 96, 98) et en particulier une broche filetée reprise à rotation solidaire.
11. Meuleuse selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'au moins un entraînement intégré de déplacement (82, 84, 86) est configuré comme entraînement
direct (130, 132, 134) et en particulier comme moteur linéaire, plusieurs moteurs
linéaires étant de préférence prévus et étant raccordés au même stator (138).
12. Meuleuse selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le support (46) de pièce est fixé sur le socle (12) de la machine.
13. Meuleuse selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'au moins une unité de dressage (102, 104) qui reprend un outil de dressage (106, 108)
est prévue, la ou les unités de dressage (102, 104) étant configurées pour usiner
au moins le disque de meulage (32) ou le disque de réglage (34), la ou les unités
de dressage (102, 104) étant fixées sur le socle (12) de la machine.
14. Meuleuse selon la revendication 13, caractérisée en ce que la ou les unités de dressage (102, 104) sont disposées au voisinage du support (46)
de pièce.
15. Meuleuse (10) selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que la machine de meulage (10) comprend exactement un chariot de base (54) repris sur
le socle (12) de la machine et configuré pour réaliser un déplacement commun d'avancement
du disque de meulage (32) et du disque de réglage (34), exactement une unité de guidage
primaire (72) et exactement une unité de guidage secondaire (74) qui sont reprises
sur le chariot de base (54) et qui comprennent de préférence au moins par partie les
mêmes éléments de guidage (78), l'unité de guidage primaire (72) étant raccordée pour
réaliser un déplacement d'ajustement à une première broche (28; 30) du jeu (22) de
broches et l'unité de guidage secondaire (74) étant raccordée pour réaliser un déplacement
d'ajustement à une deuxième broche (28; 30) du jeu (22) de broches, le chariot de
base (54), l'unité de guidage primaire (72) et l'unité de guidage secondaire (74)
étant configurés de manière à déplacer la première broche (28; 30) et la deuxième
broche (28; 30) par rapport au support (46) de pièce et au moins une unité de dressage
(102, 104), exactement trois axes de déplacement (60, 62, 64) étant prévus, le socle
(12) de la machine et le chariot de base (54) définissant le premier axe de déplacement
(60) le long du guide longitudinal (68), l'unité de guidage primaire (72) définissant
le deuxième axe de déplacement (62) et l'unité de guidage secondaire (74) définissant
le troisième axe de déplacement (64).