DE102014005059A1

DE102014005059A1 - Schleifmaschine zum Außenrundschleifen eines Bauteils

Info

Publication number: DE102014005059A1
Application number: DE201410005059
Authority: DE
Inventors: Johann Monger
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-04-05
Filing date: 2014-04-05
Publication date: 2014-11-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine (10) zum Außenrundschleifen eines Bauteils (12), insbesondere eines rotationssymmetrischen Getriebebauteils für einen Kraftwagen, umfassend eine Einspannvorrichtung (14) mit zwei Zentrierelementen (16), zwischen welchen das Bauteil (12) um seine Längsachse drehbar und parallel zur Längsachse (x) der Schleifmaschine (10) aufnehmbar ist, wobei die Einspannvorrichtung (14) unverschwenkbar um die Querachse (y) und die Hochachse (z) der Schleifmaschine (10) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Außenrundschleifen eines Bauteils der im Oberbergriff des unabhängigen Patentanspruchs angegebenen Art.
Eine gattungsgemäße Schleifmaschine ist aus der DE 20 2004 019 775 U1 bekannt. In diesem Gebrauchsmuster wird eine Einspannvorrichtung in Form eines Spanwerkzeugs zum Mitdrehen von Werkstücken zwischen Spitzen in einem als Reib- oder Setzstock ausgebildeten Werkstückspindelstock gezeigt. Das Mitdrehen eines darin aufgenommenen Werkstücks erfolgt zwischen jeweiligen als Zentrierelemente dienenden Zentrierspitzen, wobei eine fest angeordnete Spitze und eine Spitze mit einem pneumatischen Vorderendfutter vorgesehen ist.
Nachteilig bei einer derartigen Einspannvorrichtung ist, dass das zwischen den als Zentrierelementen dienenden Spitzen angeordnete Bauteil während dessen Bearbeitung unerwünschte Verkippungen um die Quer- und Hochachse einer derartigen Schleifmaschine ausführen kann. Infolgedessen können Fertigungsungenauigkeiten am Bauteil, beispielsweise an zu schleifenden, schulterartigen koaxialen Absätzen oder dergleichen, auftreten.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schleifmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welcher insbesondere schulterartige, koaxiale Absätze an Bauteilen möglichst parallel zu einer Mittelachse des Bauteils ausgebildet werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Schleifmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Um eine besonders exakte Bearbeitung eines Bauteils, insbesondere eine möglichst parallele Ausbildung von schulterartigen, koaxialen Absätzen an dem Bauteil zu einer Mittelachse des Bauteils zu ermöglichen, ist es bei der erfindungsgemäßen Schleifmaschine vorgesehen, dass die Einspannvorrichtung unverschwenkbar um die Querachse und die Hochachse der Schleifmaschine ausgebildet ist.
Mit anderen Worten ist es bei der erfindungsgemäßen Schleifmaschine vorgesehen, eine unerwünschte Verkippung des Bauteils während des Außenrundschleifens zu verhindern, indem die Bewegungsfreiheit der Mittelachse des rotationssymmetrischen Bauteils auf Translationsbewegungen in vertikaler und horizontaler Richtung der Schleifmaschine durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Einspannvorrichtung beschränkt wird.
Dadurch werden Rotationen beziehungsweise Verkippungen der Mittelachse des Bauteils um die Querachse und die Hochachse der Schleifmaschine verhindert. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Einspannvorrichtung wird somit eine konsequente Parallelführung der Mittelachse des zu schleifenden Bauteils in Richtung der Hoch- und Querachse der Schleifmaschine erzielt. Dadurch ist es möglich, dass insbesondere schulterartige, koaxiale Absätze parallel zu der Mittelachse des Bauteils ausgebildet werden können, da eine axiale Verkippung des Bauteils während der Bearbeitung verhindert wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Schleifmaschine ist es vorgesehen, dass die Einspannvorrichtung einen ersten und einen zweiten Schenkel umfasst, welche über ein erstes Scharniergelenk verschwenkbar um eine parallel zur Längsachse der Außenrundschleifmaschine verlaufende erste Achse miteinander verbunden sind. Ferner ist es in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine vorgesehen, dass der zweite Schenkel über ein zweites Scharniergelenk verschwenkbar um eine ebenfalls parallel zur Längsachse der Außenrundschleifmaschine verlaufende zweite Achse mit einem Gestell der Schleifmaschine verbunden ist. Die flügelartig ausgebildeten Schenkel sind also scharnierartig über jeweilige Kniegelenke beweglich miteinander verbunden, wobei derartige Kniegelenke gerade nur eine eindimensionale Schwenkbewegung der beiden Schenkel zulassen. Mehrere parallel geschaltete, in Reihe angeordnete Kniegelenke stabilisieren dabei die verkippungsfreie Bewegung der jeweiligen Schenkel der Einspannvorrichtung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Schleifmaschine eine Antriebsscheibe und eine Schleifscheibe umfasst, welche um jeweilige, parallel zur Längsachse der Außenrundschleifmaschine verlaufende Antriebsachsen antreibbar sind und zwischen welchen das Bauteil positionierbar ist.
Neben einem Vorschleifen des Bauteils zwischen den Zentrierelementen wird dadurch auch ein sogenanntes spitzenloses Fertigschleifen des Bauteils ermöglicht.
Schließlich ist es in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Schleifmaschine ein Auflageelement zum Abstützen des Bauteils in Richtung der Hochachse der Schleifmaschine umfasst. Durch das Auflageelement wird insbesondere beim spitzenlosen Fertigschleifen des Bauteils eine zuverlässige Abstützung und Positionierung gegenüber der Antriebsscheibe und der Schleifscheibe ermöglicht.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Perspektivansicht einer Schleifmaschine zum Außenrundschleifen eines Bauteils.
Eine schematisch dargestellte, insgesamt mit 10 bezeichnete Schleifmaschine zum Außenrundschleifen eines rotationssymmetrischen Bauteils 12 ist in der einzigen Figur gezeigt. Die Schleifmaschine 10 dient insbesondere zum Außenrundschleifen von rotationssymmetrischen Getriebebauteilen für Kraftwagen, beispielsweise zum Außenrundschleifen von Getriebewellen für in Großserienproduktion hergestellten Kraftwagen.
Die Schleifmaschine 10 umfasst eine Einspannvorrichtung 14, welche zwei als Zentrierspitzen ausgebildete Zentrierelemente 16 sowie einen ersten und zweiten Schenkel 18, 20 aufweist. Zwischen den beiden Zentrierelementen 16 ist das Bauteil 12 um seine nicht näher bezeichnete Längsachse, welche ebenfalls seiner Mittelachse entspricht, drehbar und parallel zur Längsachse x der Schleifmaschine 10 aufgenommen. Die Längsachse des Bauteils 12 ist somit auch gleichzeitig seine Drehachse beim Außenrundschleifen.
Die beiden flügelartigen Schenkel 18, 20 der Einspannvorrichtung 14 sind über ein erstes Scharniergelenk 22 verschwenkbar um eine parallel zur Längsachse x der Schleifmaschine 10 verlaufende erste Achse 24 miteinander verbunden. Des Weiteren ist der zweite Schenkel 20 über ein zweites Scharniergelenk 26 verschwenkbar um eine ebenfalls parallel zur Längsachse x der Schleifmaschine 10 verlaufende zweite Achse 28 mit einem nicht dargestellten Gestell der Schleifmaschine 10 verbunden.
Das Bauteil 12 ist vorliegend also mittels der Einspannvorrichtung 14 an seiner Mittelachse an der beweglich ausgebildeten Einspannvorrichtung 14 aufgehängt. Die Einspannvorrichtung 14 umfasst, wie bereits erläutert, die beiden flügelartigen Schenkel 18, 20, welche über die kniegelenkartigen Scharniergelenke 22, 26 beweglich miteinander verbunden sind. Der erste Schenkel 18 nimmt das Bauteil 12 an seinen jeweiligen Enden mittels der Zentrierelemente 16 rotationsfähig um die Mittelachse des Bauteils 12 auf. Der zweite Schenkel 20 ist über das zweite Scharniergelenk 26, das parallel zu dem ersten Scharniergelenk 22 beabstandet angeordnet ist, mit der restlichen Schleifmaschine 10 verbunden.
Durch die beschriebene Ausgestaltung der Einspannvorrichtung 14 wird eine reine Parallelführung des zu bearbeitenden Bauteils 12 ermöglicht. Dadurch kann eine unerwünschte Verkippung des Bauteils 12 während des Außenrundschleifens verhindert werden.
Die Bewegungsfreiheit der Mittelachse des Bauteils 12, welche parallel zur Längsachse x der Schleifmaschine 10 verläuft, ist auf Translationsbewegungen parallel zur Hochachse z und Querachse y der Schleifmaschine 10 beschränkt und verhindert somit Rotationen beziehungsweise Verkippungen der Mittelachse des Bauteils 12 sowohl um die Hochachse z als auch um die Längsachse x der Schleifmaschine 10. Durch die Einspannvorrichtung 14 wird mit anderen Worten also eine reine Parallelführung der Mittelachse des Bauteils 12 in Richtung der Hochachse z und der Querachse y der Schleifmaschine 10 gewährleistet.
Die Schleifmaschine 10 umfasst des Weiteren eine Antriebsscheibe 30 und eine Schleifscheibe 32, welche um jeweilige, parallel zur Längsachse x der Schleifmaschine 10 verlaufende Antriebsachsen 34, 36 antreibbar sind und zwischen welchen das Bauteil 12 in Richtung der Querachse y der Schleifmaschine 10 positioniert ist. Darüber hinaus umfasst die Schleifmaschine 10 noch ein Auflageelement 38 zum Abstützen des Bauteils 12 in Richtung der Hochachse z der Schleifmaschine 10.
Das mittels der Einspannvorrichtung 14 aufgenommene Bauteil 12 kann zunächst, wie hier gezeigt, zwischen den Zentrierelementen 16 aufgenommen sein, um das Bauteil 12 vorzuschleifen, beispielsweise um hier nicht näher dargestellte schulterartige, koaxiale Absätze parallel zur gedachten Mittelachse des Bauteils 12 mittels der Schleifscheibe 32 herzustellen.
Anschließend kann unter Zuhilfenahme der Antriebsscheibe 30, der Schleifscheibe 32 und des Auflageelements 38 ein sogenanntes spitzenloses Fertigschleifen des Bauteils 12 erfolgen, wobei das Bauteil 12 in diesem Fall nicht mehr zwischen den Zentrierelementen 16 gehalten wird, sondern nur noch rein durch die Antriebsscheibe 30, die Schleifscheibe 32 und das Auflageelement 38 während der Fertigbearbeitung des Bauteils 12 gehalten wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004019775 U1 [0002]

Claims

Schleifmaschine (10) zum Außenrundschleifen eines Bauteils (12), insbesondere eines rotationssymmetrischen Getriebebauteils für einen Kraftwagen, umfassend eine Einspannvorrichtung (14) mit zwei Zentrierelementen (16), zwischen welchen das Bauteil (12) um seine Längsachse drehbar und parallel zur Längsachse (x) der Schleifmaschine (10) aufnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannvorrichtung (14) unverschwenkbar um die Querachse (y) und die Hochachse (z) der Schleifmaschine (10) ausgebildet ist.
Schleifmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannvorrichtung (14) einen ersten und einen zweiten Schenkel (18, 20) umfasst, welche über ein erstes Scharniergelenk (22) verschwenkbar um eine parallel zur Längsachse x der Schleifmaschine (10) verlaufende erste Achse (24) miteinander verbunden sind.
Schleifmaschine (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (20) über ein zweites Scharniergelenk (26) verschwenkbar um eine ebenfalls parallel zur Längsachse x der Schleifmaschine (10) verlaufende zweite Achse (28) mit einem Gestell der Schleifmaschine (10) verbunden ist.
Schleifmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmaschine (10) eine Antriebsscheibe (30) und eine Schleifscheibe (32) umfasst, welche um jeweilige, parallel zur Längsachse (x) der Schleifmaschine (10) verlaufende Antriebsachsen (34, 36) antreibbar sind und zwischen welchen das Bauteil (12) positionierbar ist.
Schleifmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmaschine (10) ein Auflageelement (38) zum Abstützen des Bauteils (12) in Richtung der Hochachse (z) der Schleifmaschine (10) umfasst.