PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3841882A1 13.07.1989
Titel Einrichtung zum Zustellen eines Schleifschlittens an einer im Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnradschleifmaschine
Anmelder VEB Werkzeugmaschinenkombinat "7. Oktober" Berlin, DDR 1120 Berlin, DD
Erfinder Bernau, Uwe, Dipl.-Ing., DDR 1035 Berlin, DD;
Ulrich, Hans-Joachim, Dipl.-Ing.;
Lenz, Sieghart, Dipl.-Ing., DDR 1156 Berlin, DD;
Rühle, Jürgen, Dipl.-Ing., DDR 1056 Berlin, DD
DE-Anmeldedatum 13.12.1988
DE-Aktenzeichen 3841882
Offenlegungstag 13.07.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.1989
IPC-Hauptklasse B23F 5/02
Zusammenfassung Einrichtung zum Zustellen eines Schleifschlittens an einer im Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnradschleifmaschine. Aufgabe der Erfindung ist es, den elektronisch gesteuerten Zustellbewegungen des Schleifschlittens die Zustellbewegung einer Breitenballigkeit mechanisch zu überlagern. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem von einem NC-Stellantrieb 5 bewegten Schleifschlitten 3 ein von einem Exzenter 10 angetriebener Zusatzschlitten 7 zugeordnet ist. Der Antrieb des Exzenters 10 wird von einer Schabloneneinrichtung eingeleitet, die den Schwenkhebel 12 um einen Winkelbetrag auslenkt und somit den Zusatzschlitten 7 und den Schleifschlitten 3 um einen Teilbetrag e verstellt, der durch das Wegmeßsystem 9 angezeigt wird. Der Wert x bleibt hierbei unverändert erhalten.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zustellen eines Schleifschlittens an einer im Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnradschleifmaschine, wobei der Schleifschlitten eine senkrecht zur Hubrichtung gerichtete Bewegung ausführt.

Die funktionsbedingten Bewegungen des im Hubschlitten geführten Schleifschlittens setzen sich zusammen aus einer allgemeinen radialen Zustellbewegung, einem Teilrückzug der Schleifscheibe aus der Zahnlücke, einem Nachstellbetrag zur Kompensation des Abrichtbetrages der Schleifscheibe und einer Zustellung zur Herstellung breitenballiger Verzahnungen.

Nach dem DD 96 005 ist eine Einrichtung zum Zustellen des Abrichters und des Schleifschlittens bekannt, bei der eine getriebemäßige Verbindung zwischen dem Abrichter und dem Schleifschlitten besteht.

Die Zustellbewegungen des Schleifschlittens für das Herstellen von breitenballigen Verzahnungen werden bei dieser Einrichtung durch das Abtasten von Schablonen und einer daraus resultierenden Drehbewegung eines mit dem Schleifschlitten in Verbindung stehenden Exzenters eingeleitet.

Der Einsatz der NC-Technik für die Zustellbewegungen des Schleifschlittens bietet mehrere Vorteile gegenüber mechanischen Zustelleinrichtungen. Neben dem Wegfall einer hohen Anzahl mechanischer Getriebeglieder erlauben NC-Lösungen eine mechanische Trennung des Abrichtgerätes von der Zustelleinrichtung des Schleifschlittens. Eine NC-gesteuerte Zustellbewegung ermöglicht eine hohe Positioniergenauigkeit und gestattet aufgabenoptimierte Verfahrwege mit definiertem Verfahrensablauf, wie zum Beispiel einen modulabhängigen Teilrückzug, woraus eine Verbesserung der Zeiteffizienz resultiert.

Das Schleifen breitenballiger Verzahnungen mittels einer NC-Achse des Schleifschlittens macht eine genaue Erfassung der momentanen Hublage des Hubschlittens notwendig, die über einen NC-gesteuerten Lageregelkreis den Sollwert der Verstellbewegung zuordnet.

Bekannt ist nach DE 23 07 493 eine Lösung, die die genannten Abhängigkeiten über eine elektronische Steuereinheit verarbeitet und an Positioniereinrichtungen weitergibt.

DE 30 18 869 und DE 33 45 068 stellen weitere Lösungen unter Nutzung der NC-Technik dar.

Nachteilig bei den genannten NC-Variationen ist die Tatsache, daß elektronische Regelstrecken derzeit für die Erfassung der Momentanhublage des Hubschlitens über die Zuordnung der entsprechenden Zustellbewegung des Schleifschlittens bis zur Ausführung dieser soviel Zeit benötigen, daß die maximale Hubgeschwindigkeit des Hubschlittens hier nur einen Teilbetrag der derzeit genutzten Hubgeschwindigkeit produktiver Zahnradschleifmaschinen betragen darf. Aus diesem Grund ist der Einsatz elektronischer Einrichtungen genannter Art zum Schleifen von breitenballigen Verzahnungen hierbei mit einem Produktionsverlust verbunden.

Ziel der Erfindung ist es, die Produktivität beim Schleifen von Verzahnungen zu erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den elektronisch gesteuerten Zustellbewegungen des Schleifschlittens, des Teilrückzuges der Schleifscheibe aus der Zahnlücke und der Kompensation des Abrichtbetrages der Schleifscheibe die Zustellbewegung der Breitenballigkeit mechanisch zu überlagern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einem mittels einer NC-Achse bewegten Schleifschlitten ein Zusatzschlitten zugeordnet ist und zwischen dem Schleifschlitten und dem Zusatzschlitten ein Wegmeßsystem angeordnet ist. Die NC-Achse des Schleifschlittens wird gebildet durch einen dem Schleifschlitten und dem Zusatzschlitten zugeordneten Stellantrieb, dem Wegmeßsystem und einer Regelstrecke. Dem Zusatzschlitten sind ein als Exzenter ausgebildeter Antrieb, eine Andrückeinheit und ein am Hubschlitten angeordnetes Wegmeßsystem zugeordnet.

Zu einer einem Stellantrieb und einem Wegmeßsystem zugehörigen Regelstrecke ist ein Addierer nachgeordnet. Eine Ausgleichssteuerung eines Wegmeßsystems ist parallel zu einer Hauptsteuereinrichtung geschaltet und beide sind dem Addierer nachgeordnet.

Zur Kopplung des als Exzenter ausgebildeten Antriebes mit dem Abtaststößel der Schablone ist diesen ein Schwenkhebel zugeordnet, wobei der Schwenkhebel über eine in diesem gelagerte Schneckenwelle und einem auf der Exzenterwelle befestigtem Schneckenrad verdrehbar zum Exzenter und durch den ebenfalls im Schwenkhebel gelagerten Klemmbolzen auf dem Exzenter klemmbar angeordnet ist.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Fig. 1: Schleifschlitten mit dem Zusatzschlitten, dem Schwenkhebel und der Steuereinrichtung,

Fig. 2: Einrichtungen zum Schwenkhebel (Schnitt A-A).

In dem im Drehteil 2 geführten Hubschlitten 1 führt der Schleifschlitten 3 mit dem Doppelkegelschleifkörper 4 eine senkrecht zur Hubrichtung und radial zur Werkstückachse gerichtete Bewegung aus. Diese Bewegung des Schleifschlittens 3 auf den veränderlichen Betrag x (Sollwert der NC-Achse), die sich aus Zustellvorgaben und der Abrichtkompensation ergibt, wird durch den Stellantrieb 5 eingeleitet.

Zur Kontrolle der Bewegungen des Schleifschlittens 3 ist an diesem ein zum Zusatzschlitten 7 gerichtetes Wegmeßsystem 6 angeordnet.

Der Zusatzschlitten 7, der in seiner funktionsmäßigen Bewegungsrichtung dem Schleifschlitten 3 gleichgerichtet ist, dient zum Zustellen des Schleifschlittens 3 zur Erzeugung von breitenballigen Verzahnungen. Diese Zustellung des Schleifschlittens 3 wird eingeleitet von den am Drehteil 2 angeordneten Schablonen 17 und dem Abtaststößel 16, der in Abhängigkeit der Hublage des Hubschlittens 1 und dem Winkel der Schablonen den Schwenkhebel 12 mit der Exzenterwelle 11 und den Exzenter 10 um ein Maß des Winkels α schwenkt. Die hieraus folgende Exzenterverstellung e ist ein Maß für die Verschiebung des Zusatzschlittens 7 und des Schleifschlittens 3. Die Andrückeinheit 8 drückt den Zusatzschlitten 7 gegen den Exzenter 10. Mit der Schneckenwelle 14 und dem Schneckenrad 13 kann das Maß "e" als Übersetzung des Exzenters 10 eingestellt werden. Zur Klemmung des Schwenkhebels 12 auf der Exzenterwelle 11, und somit zum Festlegen des Exzenters 10, dient der Klemmbolzen 15. Mittels der Zugfeder 18 wird eine stetige Anlage des Schwenkhebels 12 und des Abtaststößels 16 an die Schablone 17 gewährleistet.

Der Stellantrieb 5, das Wegmeßsystem 6 und die Regelstrecke 19 bilden die NC-Achse der Einrichtung. Zur Vorgabe des Sollwertes x der NC-Achse ist diese über einen Addierer 22 mit der Hauptsteuereinheit 20 verbunden. Das Wegmeßsystem 9, das zwischen dem Hubschlitten 1 und dem Zusatzschlitten 7 angeordnet ist, dient zur Kontrolle der Verschiebung des Zusatzschlittens 7 während des Einrichtens des Exzenters 10 und ist über eine Ausgleichssteuerung 21 und den Addierer 22 mit der NC-Achse verbunden.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Über die Schneckenwelle 14 und das Schneckenrad 13 wird durch eine Drehung der Exzenterwelle 11 im Bereich des Winkels α die Lage des Exzenters 10 zum Zusatzschlitten 7, und damit das Übersetzungsverhältnis "e" der Breitenballigkeitseinrichtung, eingestellt.

Durch den Klemmbolzen 15 wird dann der Schwenkhebel 12 mit der Exzenterwelle 11 geklemmt. Dieser Einstellvorgang bedingt eine Lageänderung und eine Änderung des Verstellweges des Zusatzschlittens 7 um einen veränderlichen Betrag "e" und damit des Schleifschlittens 3 gegenüber dem Hubschlitten 1. Durch das Wegmeßsystem 9 werden diese Werte erfaßt und angezeigt.

Die Ausgleichssteuerung 21 begegnet dieser Lageänderung, indem sie einen ausgleichenden Verfahrweg des Schleifschlittens 3 zum Zusatzschlitten 7 vorgibt. Ein Addierer 22 verbindet diesen Wert mit dem aus der Hauptsteuereinheit 20 kommenden Wert für Teilrückzug, Kompensation des Abrichtbetrages und zusätzlicher Zustellbewegung zu einem Sollwert x für die elektronische Regelstrecke 19.

Beim Schleifen von breitenballigen Verzahnungen erfolgt eine Trennung der elektronischen Regelstrecke 19 vom Addierer 22, so daß über die NC-Achse der vorgegebene Sollwert x festgehalten wird.

Während der Hubbewegung des Hubschlittens 1 im Drehteil 2 werden die Schablonen 17 abgetastet und es erfolgt über den Abtaststößel 16 und dem Schwenkhebel 12 eine Verdrehung der Exzenterwelle 11 und des Exzenters 10, die eine Verschiebung des durch die Andrückeinheit 8 fest an den Exzenter 10 anliegenden Zusatzschlittens 7 und damit des Schleifschlittens 3 gegenüber dem Hubschlitten 1 erzeugt. Da diese Verstellbewegung für die Breitenballigkeit durch den abgeschalteten Addierer 22 und durch die NC-Achse selbst nicht registriert werden kann, erfolgt keine Änderung des Sollwertes x, so daß diesem stabilen Wert die Zustellung 19 für die Breitenballigkeit mechanisch überlagert wird. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß durch die mechanische Überlagerung der schnellen Zusatzbewegung für die Breitenballigkeit auf die über eine NC-Achse ausgeführten Bewegungen des Teilrückzuges, der Abrichtkompensation und der zusätzlichen Zustellbewegung die genannten Vorteile der jeweiligen Antriebsart verbunden werden können. Der Aufbau der Verstellelemente in Verbindung mit dem zusätzlichen Meßsystem gestatten ein genaueres und schnelleres Einrichten der Maschinen.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Hubschlitten

2 Drehteil

3 Schleifschlitten

4 Doppelkegelschleifkörper

5 Stellantrieb

6 Wegmeßsystem

7 Zusatzschlitten

8 Andrückeinheit

9 Wegmeßsystem

10 Exzenter

11 Exzenterwelle

12 Schwenkhebel

13 Schneckenrad

14 Schneckenwelle

15 Klemmbolzen

16 Abtaststößel

17 Schablone

18 Zugfeder

19 Regelstrecke

20 Hauptsteuereinheit

21 Ausgleichssteuerung

22 Addierer

e Exzenterverstellung

x Sollwert der NC-Achse

α Einstellwinkel des Exzenters.


Anspruch[de]
  1. 1. Einrichtung zum Zustellen eines Schleifschlittens an einer im Teilwälzverfahren arbeitenden Zahnradschleifmaschine, wobei der Schleifschlitten in einem Hubschlitten geführt ist, eine senkrecht zur Hubrichtung gerichtete Bewegung ausführt und dem Antrieb des Schleifschlittens ein von einer Schabloneneinrichtung kommender Antrieb überlagert ist, gekennzeichnet dadurch,
    1. - daß einem mittels einer NC-Achse bewegten Schleifschlitten (3) ein Zusatzschlitten (7) zugeordnet ist und zwischen dem Schleifschlitten (3) und dem Zusatzschlitten (7) ein Wegmeßsystem (6) angeordnet ist,
    2. - daß die NC-Achse des Schleifschlittens (3) gebildet ist durch einen dem Schleifschlitten (3) und dem Zusatzschlitten (7) zugeordneten Stellantrieb (5), dem Wegmeßsystem (6) und einer Regelstrecke (19) und daß dem Zusatzschlitten (7) ein als Exzenter (10) ausgebildeter Antrieb, eine Andrückeinheit (8) und ein am Hubschlitten (1) angeordnetes Wegmeßsystem (9) zugeordnet sind,
    3. - daß einer dem Stellantrieb (5) und dem Wegmeßsystem (6) zugehörigen Regelstrecke (19) ein Addierer (22) nachgeordnet ist und daß diesem parallel zueinander eine Hauptsteuereinrichtung (20) und eine mit dem Wegmeßsystem (9) verbundene Ausgleichssteuerung (21) nachgeordnet sind.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Kopplung des als Exzenter (10) ausgebildeten Antriebes mit dem Abtaststößel (16) der Schablone (17) ein Schwenkhebel (12) zugeordnet ist, wobei der Schwenkhebel (12) über eine in diesem gelagerte Schneckenwelle (14) und einem auf der Exzenterwelle (11) befestigtem Schneckenrad (13) verdrehbar zum Exzenter (10) und durch den ebenfalls im Schwenkhebel (12) gelagerten Klemmbolzen (15) auf dem Exzenter (10) klemmbar angeordnet ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com