DE3136372A1

DE3136372A1 - Doppelstaender-portalschleifmaschine

Info

Publication number: DE3136372A1
Application number: DE19813136372
Authority: DE
Inventors: Werner Gerhard 6113 Babenhausen Lang
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-14
Filing date: 1981-09-14
Publication date: 1983-04-07
Also published as: DE8126751U1

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Doppelständer-Schleifmaschine mit einem Portal, an dem wenigstens ein Zustellschlitten mit Schleifkopf in einer Vertikalebene bewegbar befestigt ist, sowie mit einem auf einem Grundbett in die Portalöffnung verfahrbaren Vorschubschlitten mit einer Werkstück-Aufspannfläche.
zum Anschleifen planer Flächen an einem auf die Werkstück-Aufspannfläche aufgespannten und eingerichteten Werkstück ist der Schlaifkopf mit einer von einem Motor um eine Schleifwelle rotatorisch angetriebenen Schleifscheibe versehen. Der Schleifkopf ist auf einem in zwei zueinander senkrechten Richtungen am Portal vorgesehenen Zustellbahnen in der Vertikalebene in die gewünschte Schleifposition zustellbar.
An dem Werkstück müssen sich quer zur Vertikalebene erstreckende, häufig lange Flächen auf ein Naß geschliffen werden, das sich von der aktuellen Oberfläche des eingerichteten Werkstücks vor dem Schleifen beträchtlich unterscheidet. Große abzutragende Materialstärken verlängern jedoch den gesamten Schleifvorgang, da mit einer Schleifscheibe in einem Durchgang nur eine relativ begrenzte Materialstärke abgeschliffen werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Doppelständer-Portalschleifmaschine derart auszurüsten, daß die Bearbeitungszeit eines Werkstück-Rohlings zur Herstellung einer vorgegebenen Kontur abgekürzt werden kann.
Dazu ist an der Doppelständer-Portalschleifmaschine erfindungsgemäß der Zustellschlitten mit einer Werkzeug-Wechseleinrichtung ausgerüstet. Diese Maßnahme ermöglicht den Einsatz verschiedenartiger Werkzeuge, ohne die zeitraubende Einrichtung des Werkstücks verändern zu müssen. So kann die Maschine beispielsweise zum anfänglichen Abtragen größerer Materialstärken zunächst mit einem Fräser und anschließend zum Feinschleifen mit einer Schleifscheibe bestückt werden. Ferner eröffnet sich durch die Erfindung die Möglichkeit, mittels Bohrern oder dergleichen zusätzlicher Werkzeuge Bohrungen oder dergleichen Konturen an dem Werkstück bei unveränderter Einrichtung herstellen zu können.
Die Erfindung läßt sich zweckmäßig dadurch weiterbilden, daß der Schleifkopf auswechselbar am Zustellschlitten befestigt ist, wobei dann jeder Schleifkopf mit einem speziellen Werkzeug bestückt ist, oder es kann alternativ der Schleifkopf fest mit dem Zustellschlitten verbunden und mit der Werkzeug-Wechseleinrichtung ausgerüstet sein. Die Werkzeug-Wechseleinrichtung kann dann ein axial auf die Schleifachse ausgerichtetes, etwa als Schnellspanneinrichtung ausgeführtes Futter mit einem Anschlag aufweisen, der ein reproduzierbares Einsetzen des Werkzeugs in eine justierte Betriebsposition ermöglicht. Wenn die zum Wechseln geeigneten Werkzeuge am Schaft bzw. ihrem Halter ein axiales Innengewinde besitzen, besitzt die Werkzeug-Wechseleinrichtung zweckmäßig eine reversibel antreibbare Wechselspindel, mit der ein vorgehaltenes Werkzeug in den Schleifkopf eingezogen oder aus diesem freigegeben werden kann.
Die Vielfalt der am Werkstück herstellbaren Flächen wird in Weiterbildung der Erfindung erhöht, wenn der Schleifkopf um eine zur Vertikalebene senkrechte Achse schwenkbar am Zustellschlitten befestigt ist.
Die Werkzeug-Wechseleinrichtung an der erfindungsgemäßen Maschine kann zwar grundsätzlich von hand bedient werden, wobei ein die Werkzeuge zum Wechseln bereithaltendes Werkzeug-Magazin mit Vorteil eingesetzt werden kann, jedoch wird die Arbeitsgeschwindigkeit mit der Erfindung noch weiter erhöht, wenn an dem Schleifkopf ein automatischer Werkzeugwechsler angeordnet ist, der eine zwischen Schleifkopf und Werkzeugmagazin angeordnete Werkzeug-Entnahme- und Ubergabevorrichtung aufweist. Ein derartiger Werkzeugwechsler läßt sich besonders vorteilhaft von einer computerunterstützten numerischen Steuerung programmieren und steuern.
Ergänzend zu den beigefügten Ansprüchen gehen die Merkmale der Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung der in der anliegender Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine Doppelständer-Portalschleifmaschine in vereinfachter Vorderansicht; Fig. 2 die Maschine nach Figur 1, deren Zustellschlitten mit einem horizontal ausgerichteten Schleifkopf bestückt ist; Fig. 3 die Maschine nach Figur 1, deren Zustellschlitten mit einem vertikal ausgerichteten, mit einem Fräser bestückten Schleifkopf ausgerüstet ist; Fig. 4 die Maschine nach Figur 1, deren Zustellschlitten mit einem Universalsupport ausgerüstet ist; Fig. 5 die Maschine nach Figur 5 mit einem Werkzeugwechsler; und Fig. 6 - 8 schematische Darstellungen zur Erläuterung-des Betriebsverhaltens der Maschine und des Werkzeugwechslers.
Die dargestellte Doppelständer-Portalschkeifmaschine besteht aus einem Portal 1 in Form einer oberen Traverse, die auf zwei, im Fundament verankerten, massiven Ständern 2,4 ruht. Das langestreckte Portal 1 weist an seinem unteren Rand eine horizontale Zustellbahn 5 in Form zweier beabstandeter Schienen auf, die sich im dargestllten Beispiel über die beiden Ständer 2, 4 hinweg erstrekken Auf der horizontalen Zustellbahn 5 sind zwei sich jeweils vertikal erhebende Querschlitten 6, 7 in horizontaler Längsrichtung der Zustellbahn 5 entsprechend den von einer zentralen Maschinensteuerung 90 abgegebenen Signalen beweglich. Der Querschlitten 6 und der Querschlitten 7 tragen je einen Zustellschlitten, von denen nur der Zustellschlitten 3 am Querschlitten 7 schematisch angedeutet ist. Beide Zustellschlitten sind in zwei benachbarten, im rechten Winkel zur horizontalen Zustellbahn 5 ausgerichteten Schienen 61, 62 und 71, 72 vertikal verschiebbar.
Die durch die vertikale Zustellrichtung 63 und 73 und durch die horizontale Zustellrichtung 51 definierte Ebene ist eine maschinenfeste Vertikalebene, innerhalb der sowohl der am Querschlitten 6 befestigte Schleifkopf 8-wie auch ein am Zustellschlitten 3 befestigbarer Schleifkopf 20 relativ zu einem eingerichteten Werkstück 15 (Fig. 6, 7) zustellbar.sind.
Für die Einrichtung des Werkstückes 15 ist ein auf einem maschinenfesten Grundbett 9 quer zur Vertikalebene in die Portalöffnung zwischen den Ständern 2, 4 und dem Portal 1 verfahrbarer Vorschubschlitten 91 vorgesehen, auf dessen horizontale Aufspannfläche 92, 93 das Werkstück 15 aufgespannt werden kann.
Der Schleifkopf 20 enthält einen seperaten Werkzeug-Antriebsmotor, der das Werkzeug, beispielsweise eine Schleifscheibe 33 (Fig. 7), einen Fräser 32 (Fig. 6), oder einen Bohrer (Fig. 8), um eine Schleifspindelachse 25 drehend antreiben kann. Im Betriebszustand ist die Schleifspindelachse 25 parallel zur Vertikalebene ausgerichtet.
Der Zustellschlitten 3 ist in einer Ausführungsform der Erfindung mit einer in Figur 1 schematisch angedeuteten Wechseleinrichtung 11 ausgerüstet, an die jeweils ein Schleifkopf 20 in definierter, zur Vertikalebene ausgerichteter Position angebaut werden kann.
Jeder anbaubare Schleifkopf ist mit einem seperaten Werkzeug der erwähnten Art bestückt.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist an den Zustellschlitten 3 ein Schleifkopf 20 in der Weise fest angebaut, daß seine Schleifspindelachse 25 parallel zur Vertikalebene liegt.
Dabei kann der Schleifkopf 20 mit dem Werkzeug-Antriebsmotor 21 entweder so am Zustellschlitten 3 montiert sein, daß gemäß Figur 5 die Schleifspindelachse senkrecht zur horizontalen Zustellrichtung 51 ausgerichtet ist, oder gemäß Figur 2 parallel zur horizontalen Zustellrichtung justiert ist.
Alternativ kann an den Zustellschlitten 3 ein Schleifkopf 20 in Form des in Figur 4 schematisch dargestellten Universalsupports 22 befestigt sein, welcher relativ zum Zustellschlitten 3 um eine zur Vertikalebene senkrechte Achse verschwenkbar ist.
Die Schleifspindelachse 25 kann dann je nach den von der CNC-Steuerung 90 empfangenen Signalen mit einem gewünschten Winkel zur vertikalen Zustellrichtung 73 eingestellt werden.
Der Schleifkopf 20 gemäß Figur 5 ist mit einer im Ganzen mit 10 bezeichneten automatischen Werkzeugwechseleinrichtung versehen. Auf einem Pfosten 40 ist ein Werkzeugmagazin in Form eines auf einer vertikalen Welle 42 montierten Magazintellers 41 befestigt. Gemäß Figur 8 weist der Magazinteller 41.
am Umfang mehrere Ausnehmungen 43 auf, von denen jede ein Werkzeug 31 zur Entnahme bereithält. Aus dem Werkzeugwechsler 10 steht in Richtung auf den Schleifkopf 20 ein Arm 44 vor, an dessen unterem vorderen Ende mittig ein Werkzeugträger 45 befestigt ist. Der Werkzeugträger 45 weist an beiden gegenüberliegenden Enden je eine Gabel 46, 47 auf. In der in Figur 8 dargestellten vorgeschobenen Arbeitsstellung des Armes 44 fluchtet ein in der Gabel 46 bereitgehaltenes Werkzeug axial mit der Aufnahmebohrung des Schleifkopfes. Durch Hochfahren eines unteren Armabschnittes 48 wird das obere Ende des bereitgahaltenen Werkzeugs in den Schleifkopf 20 eingefahren und dort von einer axialen Wechselspindel ergriffen, wobei die Wechselspindel in ein axiales Innengewinde des Werkzeugs eingreift, das Werkzeug aus der Gabel 46 abhebt und in eine vorgegebene, durch einen Anschlag definierte Endstellung bringt. Bei der Werkzeugentnahme dreht sich die nicht dargestellte Wechselspindel in entgegengesetzter Richtung und gibt das Werkzeug auf eine leere, bereitgehaltene Gabel des Werkzeugträgers 45.
Der Werkzeugträger 45 ist in nicht dargestellter Weise um eine vertikale Achse drehbar, so daß im Austausch zum entnommenen Werkzeug ein in der gegenüberliegenden Gabel 47 bereitgehaltenes Werkzeug in den Schleifkopf in der erwähnten Weise eingeführt werden kann. Das Zurückziehen des Arme-s 44 bewirkt gleichzeitig ein Absetzen des entnommenen Werkzeugs in einer der Ausnehmungen 43 des Magazintellers 41. Der Ablauf der zum automatischen Werkzeugwechsel erforderlichen Betriebsphasen am Schleifkopf 20 sowie am Werkzeugwechseler 10 wird durch die CNC-Steuerung 90 besorgt.
In dieser Ausbildung der Erfindung ist-es möglich, ohne die Einrichtung des Werkstücks 15 auf dem Vorschubtisch 91 zu verändern, in einem ersten Arbeitsgang mittels eines Fräswerkzeuges 32 mit einem oder wenigen Vorschüben des Vorschubtisches 91 den Hauptteil des vom Werkstück 15 abzutragenden Materials zu entfernen, wobei gemäß Figur 6 mehrere beabstandete Flächen am Werkstück 15 durch entsprechende Zustellung des Schleifkopfes 20 in der Vertikalebene bearbeitet werden können.
Die Zustellung des Schleifkopfes 20 zur Bearbeitung einer weitern Fläche am gleichen Werkstück 15 ist in Figuren 6 und 7 gestrichelt dargestellt.
Nach Wechsel des Fräswerkzeuges mittels des automatischen Werkzeugwechslers 10 gegen eine Schleifscheibe 33 (Fig. 7) kann die Fläche auf dem Werkstück 15 auf Endmaß geschliffen werden. Die Schleifscheibe 33 kann dabei in Richtung der Schleifspindelachse 25 oszillierend über das Werkstück 15 geführt werden.
In einem dritten Arbeitsgang kann dann die Schleifscheibe 33 gegen ein Bohrwerkzeug aus dem automatischen Werkzeugwechsler 10 ausgetauscht werden und mit diesem an vorbestimmten Punkten am Werkzeug 15 eine Bohrung gewünschter Abmessung eingebracht werden. Bei diesen Arbeitsgängen der erfindungsgemäßen Maschine braucht die Einrichtung des Werkstücks 15 nicht geändert zu werden,da der Werkzeug-Wechselvorgang definiert, reproduzierbar und bezüglich der Bewegungsachsen der Maschine exaift ausgerichtet durchgeführt wird.
An den vorstehend erläuterten Merkmalen der Erfindung sind dem Fachmann unschwer Änderungen geläufig, ohne daß dadurch vom Erfindungsgedanken abgewichen wird, wobei die beigefügten Zeichnungen selbstständigeß Offenbarungsmittel der Erfindung sind.
Leerseite

Claims

Betnt: Doppelständer-Schleifmaschine Ansprüche 1. Doppelstäner-Schleifmaschine mit einem Portal, an dem wenigstens ein Zustellschlitten mit Schleifkopf in einer Vertikalebene bewegbar befestigt ist, sowie mit einem auf einem Grundbett in die Portalöffnung verfahrbaren Vorschubschlitten mit einer Werkstück-Aufspannfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustellschlitten (3) mit einer Werkzeug-Wechseleinrichtung (10) ausgerüstet ist.
2 Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkof (20) auswechselbar am Zustellschlitten (3) befestigt ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkopf (20) fest mit dem Zustellschlitten (3) verbunden ist und mit der Werkzeug-Wechseleinrichtung (10) ausgerüstet ist.
4 Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeug-Wechseleinrichtung (10) ein axial auf die Schleifspindelachse (25) ausgerichtetes Futter mit Anschlag aufweist.
5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeug-Wechseleinrichtung (10) eine reversibel antreibbare Wechselspindel zum Eingriff in ein Achsialgewinde eines Werkzeugs (30) aufweist.
6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkopf (20) um eine zur Vertikalebene senkrechte Achse schwenkbar ist.
7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkopf (20) mit einer Schnellspanneinrichtung für das Werkzeug (30) ausgerüstet ist.
8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schleifkopf (20) ein Werkzeugmagazin (40) angeordnet ist, auf dem die Werkzeuge (31, 32, 33) zum Wechseln bereitgehalten sind.
9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schleifkopf (20) ein automatischer Werkzeugwechsler (60) angeordnet ist, welcher eine zwischen Schleifkopf und Werkzeugmagazin (40) angeordnete Werkzeug-Entnahme- und -0bergabevorrichtung (80) aufweist.
10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugwechsler- (60) von einer computerunterstützten numerischen Steuerung (90) gesteuert ist.