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Patent Searching and Data


Title:
GEAR CUTTING GRINDING MACHINE AND METHOD FOR DRESSING A GRINDING TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/025942
Kind Code:
A2
Abstract:
In a gear cutting grinding machine, the work spindle (18) of which is supported on a first pivot movement unit (17) mounted on a first linear movement unit (15), a second linear movement unit (19), on which a dressing spindle (21) is mounted which can be rotatably driven, is disposed on the first linear movement unit (15).

Inventors:
KOBIALKA CLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/006453
Publication Date:
March 11, 2010
Filing Date:
September 04, 2009
Export Citation:
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Assignee:
GLEASON PFAUTER MASCHINENFABRI (DE)
KOBIALKA CLAUS (DE)
International Classes:
B23F23/12
Foreign References:
DE29717193U11997-11-20
US4400916A1983-08-30
US4765095A1988-08-23
US4339895A1982-07-20
DE19624842A11998-01-02
DE19619401C11997-11-27
DE3320042A11984-12-13
EP0432579A11991-06-19
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Kraus, Jürgen (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verzahnungsschleifmaschine mit einem stationären Maschinenbett (1), einer in Bezug auf das Maschinenbett (1) längs einer ersten Linearbewegungsachse (Z1) bewegbaren ersten Linearbewegungseinheit (15) einer an der ersten Linearbewegungseinheit (15) um eine zu deren erster Linearbewegungsachse (Z1) orthogonale erste Schwenkbewegungsachse (A1) schwenkbar angeordneten ersten Schwenkbewegungseinheit (17), und einer an der ersten Schwenkbewegungseinheit (17) um eine zu der ersten Schwenkbewegungsachse (A1) orthogonale Werkzeugspindelachse (B1) drehend antreibbar angeordneten Werkzeugspindel (18), dadurch gekennzeichnet, daß an der ersten Linearbewegungseinheit (15) eine längs einer zweiten Linearbewegungsachse (Z2) bewegbare zweite Linearbewegungseinheit (19) angeordnet ist, an der eine um eine zu der zweiten Linearbewegungsachse (Z2) orthogonale Abrichtspindelachse (S2) drehend antreibbare Abrichtspindel (21) angeordnet ist.

2. Verzahnungsschleifmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Abrichtspindel (21) an einer an der zweiten Linearbewegungseinheit (19) um eine zu der zweiten Linearbewegungsachse (Z2) parallele zweite Schwenkbewegungsachse (C2) schwenkbar angeordneten zweiten Schwenkbewegungseinheit (20) gelagert ist.

3. Verzahnungsschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweite Schwenkbewegungsachse (C2) und die Werkzeugspindelachse (B1) schneiden.

4. Verzahnungsschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste Schwenkbewegungsachse (A1) und die Werkzeugspindelachse (B1) schneiden.

5. Verzahnungsschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Werkzeugspindel (18) längs einer zur Werkzeugspindelachse (B1) parallelen dritten Linearbewegungsachse (Y1) bewegbar ist.

6. Verzahnungsschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweite Linearbewegungsachse (Z2) in einer zu der ersten Linearbe- wegungsachse (Z1) und zu der ersten Schwenkbewegungsachse (A1 ) parallelen Ebene erstreckt.

7. Verzahnungsschleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linearbewegungsachse (Z2) in dieser Ebene gegen die erste Linearbewegungsachse (Z1) geneigt ist.

8. Verzahnungsschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Maschinenbett (1) eine um eine Werkstückdrehachse (C1) drehend antreibbare Drehbewegungseinheit (7) angeordnet ist und sich die erste Linearbewegungsachse (Z1) parallel zur Werkstückdrehachse (C1) erstreckt.

9. Verzahnungsschleifmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linearbewegungseinheit (15) in der Richtung der ersten Linearbewegungsachse (Z1) an einer Ständereinheit (5) geführt ist, die an dem Maschinenbett (1) in der Richtung einer vierten Linearbewegungsachse (X1) bewegbar geführt ist, welche sich in einer zu der ersten Linearbewegungsachse (Z1) und der Werkstückdrehachse (C1) parallelen Ebene or- thogonal zur ersten Linearbewegungsachse (Z1 ) erstreckt.

10. Verzahnungsschleifmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Werkstückdrehachse (C1) vertikal erstreckt.

11. Verzahnungsschleifmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein längs einer in einer zu der ersten Linearbewegungsachse (Z1) und zu der Werkstückdrehachse (C1) orthogonalen Ebene verlaufenden Bewegungsbahn verfahrbarer Werkzeugwechsler vorgesehen ist, durch den ein Werkzeug (22) zwischen einem Magazin und der Werkzeugspindel (18) überführbar ist.

12. Verfahren zum Abrichten eines Schleifwerkzeugs in einer Verzahnungsschleifmaschine mit einem stationären Maschinenbett (1), einer in Bezug auf das Maschinenbett (1) längs einer ersten Linearbewegungsachse (Z1) bewegbaren ersten Linearbewegungseinheit (15) einer an der ersten Linearbewegungseinheit (15) um eine zu deren erster Linear- bewegungsachse (Z1) orthogonale erste Schwenkbewegungsachse (A1) schwenkbar angeordneten ersten Schwenkbewegungseinheit (17), und einer an der ersten Schwenkbewegungseinheit (17) um eine zu der ersten Schwenkbewegungsachse (A1) orthogonale Werkzeugspindelachse (B1) drehend antreibbar angeordneten Werkzeugspindel (18), wobei an der ersten Linearbewegungseinheit (15) eine längs einer zweiten Linearbewe- gungsachse (Z2) bewegbare zweite Linearbewegungseinheit (19) angeordnet ist, an der eine um eine zu der zweiten Linearbewegungsachse (Z2) orthogonale Abrichtspindelachse (S2) drehend antreibbare Abrichtspindel (21) angeordnet ist, und die Abrichtspindel (21) an einer an der zweiten Linearbewegungseinheit (19) um eine zu der zweiten Linearbewegungsachse (Z2) parallele zweite Schwenkbewegungsachse (C2) schwenkbar angeordneten zweiten Schwenkbewegungseinheit (20) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwinkelstellung der mit einem Abrichtwerkzeug (23) versehenen Abrichtspindel (21) in Bezug auf die zweite Schwenkbewegungsachse (C2) auf einen an ein auf der Werkzeugspindel (18) angeordnetes Schleifwerkzeugs (22) angepaßten festen Wert eingestellt und das Abrichtwerkzeug (23) mit dem Schleifwerkzeug (22) gemäß einem gewünschten Abrichtverfahren in Eingriff gebracht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Abrichtspindel (21) um die Abrichtspindelachse (S2) und der Drehzahl der Werkzeugspindel (18) um die Werkzeugspindelachse (B1) auf einen festen Wert eingestellt und die Bewegungen längs der zweiten und dritten Linearbewegungsachse (Z2, Y1) gemäß einem Profilabrichtverfahren gesteuert werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwinkelstellung der Abrichtspindel (21) in Bezug auf die zweite Schwenkbewegungsachse (C2) auf einen durch den Bezugsdurchmesser des Schleifwerkzeugs bestimmten Wert eingestellt und die Drehwinkelstellung der Abrichtspindel (21) in Bezug auf die Abrichtspindelachse (S2) und die Bewegung längs der dritten Linearbewegungsachse (Y1) in Abhängigkeit von der Drehwinkelstellung der Werkzeugspindel (18) in Bezug auf die Werkzeugspindelachse (B1) gemäß einem Formabrichtverfahren gesteuert werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß für ein verschrän- kungsfreies Schleifwerkzeug zusätzlich die Bewegung längs der zweiten Linearbewegungsachse (Z2) gesteuert wird.

16. Abrichtwerkzeug, insbesondere für eine Verzahnungsschleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder ein Abrichtverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, mit einem um eine Drehachse (S2) rotationssymmetrischen scheibenartigen Körper (27), der zwischen zwei voneinander axial beabstandeten Stirnseiten (28, 28') begrenzt ist, an deren radial äußeren Umfangsbereichen zum Bearbeitungseingriff mit einem Schleifwerkzeug (22, 22', 22") einer Verzahnungsschleifmaschine dienende Abrichtbereiche (29, 29') ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrichtbereich (29') der einen Stirnseite (28') für das Formabrichten, bei dem der Abrichtbereich (29') auf dem Schleifwerkzeug (22, 22", 22") eine dessen gewünschte Kontur erzeugende gesteuerte Bewegungsbahn durchläuft, ausgebildet ist, und der Abrichtbereich (29) der anderen Stirnseite (28) für das Pro- filabrichten, bei dem der Abrichtbereich (28) entsprechend der gewünschten Kontur des Schleifwerkzeugs (22, 22', 22") profiliert ist, ausgebildet ist.

17. Abrichtwerkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der für das Formabrichten ausgebildete Abrichtbereich (29'), im Axialschnitt des Abrichtwerkzeugs gesehen, gekrümmt ausgebildet ist.

18. Abrichtwerkzeug nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Axialschnitt des Abrichtwerkzeugs der für das Profilabrichten ausgebildete Abrichtbereich (29), einem Schnitt des abzurichtenden Bereichs des Schleifwerkzeugs entspricht.

19. Abrichtwerkzeug nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrichtbereiche (29, 29') mit einem an den Körper (27) des Abrichtwerkzeugs (23) gebundenen Schleifmittel belegt sind.

20. Abrichtwerkzeug nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Körper (27) des Abrichtwerkzeugs (23) eine zu dessen Drehachse (S2) koaxiale und zu dessen Aufspannung auf einer drehend antreibbaren Abrichtspindel (21) dienende Nabe (30) ausgebildet ist.

Description:
krgsbr

The Gleason Works 1000 University Avenue, Rochester, N. Y. 14607-1282, USA

Verzahnungsschleifmaschine und Verfahren zum Abrichten eines Schleifwerkzeugs

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzahnungsschleifmaschine mit einem stationären Maschinenbett, einer in Bezug auf das Maschinenbett längs einer ersten Linearbewegungsachse bewegbaren ersten Linearbewegungseinheit einer an der ersten Linearbewe- gungseinheit um eine zu deren erster Linearbewegungsachse orthogonale erste Schwenkbewegungsachse schwenkbar angeordneten ersten Schwenkbewegungseinheit, und einer an der ersten Schwenkbewegungseinheit um eine zu der ersten Schwenkbewegungsachse orthogonale Werkzeugspindelachse drehend antreibbar angeordneten Werkzeugspindel sowie auf ein Verfahren zum Abrichten eines Schleifwerkzeugs in dieser Verzahnungsschleifmaschine.

Derartige Verzahnungsschleifmaschinen dienen zur Hartfeinbearbeitung der Verzahnung eines Werkstücks mit einem Schleifwerkzeug, bei dem es sich beispielsweise um eine Schleifscheibe oder eine Schleifschnecke handeln kann. Das Schleifwerkzeug erleidet durch seinen Bearbeitungseingriff mit dem Werkstück eine Abnutzung. Deshalb muß es nach einer gewissen Anzahl von Bearbeitungsvorgängen abgerichtet werden. Durch das Abrichten wird die erforderliche Geometrie des Schleifwerkzeugs wiederhergestellt und gleichzeitig die Oberfläche des Schleifwerkzeugs geschärft.

Für das Abrichten sind zwei Verfahrensprinzipien bekannt, nämlich das Form- Abrichten und das Profil-Abrichten. Beim Form-Abrichten durchläuft das Abrichtwerkzeug auf dem abzurichtenden Schleifwerkzeug eine gesteuerte Bewegungsbahn und erzeugt dadurch die gewünschte Kontur des Schleifwerkzeugs. Beim Profil-Abrichten ist das Ab- richtwerkzeug entsprechend der gewünschten Geometrie des Schleifwerkzeugs ausgebildet.

Eine bekannte Zahnradwälzfräsmaschine (EP 0 614 406 B1) weist einen auf einem Maschinenbett in dessen Längsrichtung horizontal bewegbaren Ständer mit einem daran vertikal bewegbar geführten Schlitten auf, an dessen dem Ständer abgewandter freier Seite ein um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbarer Träger für eine Wälzschnecke angeordnet ist, deren Drehachse sich orthogonal zur Schwenkachse des Trägers erstreckt. Das Problem des Abrichtens eines Schleifwerkzeugs tritt bei dieser Zahnradwälzfräsmaschine nicht auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verzahnungsschleifmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der das jeweils verwendete Schleifwerkzeug in seiner auf die Werkzeugspindelachse aufgespannten Position abgerichtet werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies in vorrichtungsmäßiger Hinsicht dadurch gelöst, daß an der ersten Linearbewegungseinheit eine längs einer zweiten Linearbewegungsachse bewegbare zweite Linearbewegungseinheit angeordnet ist, an der eine um eine zu der zweiten Linearbewegungsachse orthogonale Abrichtspindelachse drehend antreibbare Abrichtspindel angeordnet ist.

In verfahrensmäßiger Hinsicht wird diese Aufgabe mit einer erfindungsgemäßen Verzahnungsschleifmaschine gelöst, deren Abrichtspindel an einer an der zweiten Linearbewegungseinheit um eine zu der zweiten Linearbewegungsachse parallele zweite Schwenkbewegungsachse schwenkbar angeordneten zweiten Schwenkbewegungseinheit gelagert ist, indem die Schwenkwinkelstellung der mit einem Abrichtwerkzeug versehenen Abrichtspindel in Bezug auf die zweite Schwenkbewegungsachse auf einen an ein auf der Werkzeugspindel angeordnetes Schleifwerkzeug angepaßten festen Wert eingestellt und das Abrichtwerkzeug mit dem Schleifwerkzeug gemäß einem gewünschten Abrichtverfahren in Eingriff gebracht wird.

Dadurch ist es mit der erfindungsgemäßen Verzahnungsschleifmaschine und dem darauf ausgeführten Abrichtverfahren möglich, Schleifwerkzeuge unterschiedlicher Art, beispielsweise Schleifschnecken oder Schleifscheiben, nach einem jeweils gewünschten Abrichtverfahren, beispielsweise Profil-Abrichten oder Form-Abrichten, abzurichten.

Außerdem wird durch die Achsanordnung der erfindungsgemäßen Verzahnungs- Schleifmaschine eine besonders geringe Werkstückaufspannhöhe und somit eine hohe Systemsteifigkeit erreicht.

Vorzugsweise soll die erste Schwenkbewegungsachse die Werkzeugspindelachse schneiden. Soweit dieses Erfordernis nicht genau erfüllt wird, kann dem durch eine soft- waremäßige Korrektur in der Steuerung Rechnung getragen werden. In jedem Fall soll a- ber die Abweichung klein sein. Vorzugsweise soll der Kreuzungspunkt dieser beiden Achsen auf ein Gebiet lokalisiert sein, dessen Ausdehnung weniger als 0,1 mm beträgt.

Die zweite Linearbewegungsachse und die zweite Schwenkbewegungsachse sollen möglichst genau miteinander fluchten und die Werkzeugspindelachse schneiden. Sofern dies nicht exakt eingehalten wird, soll der Toleranzbereich für den Kreuzungspunkt dieser Achsen vorzugsweise kleiner als 5 μm sein.

Vorzugsweise soll auch die zwischen verschiedenen Achsen geforderte Orthogonalität möglichst genau eingehalten werden. Etwaige Toleranzabweichungen können jedoch durch die Steuerungssoftware ausgeglichen werden.

Ein zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe geeignetes Abrichtwerkzeug mit einem um eine Drehachse rotationssymmetrischen scheibenartigen Körper, der zwischen zwei voneinander axial beabstandeten Stirnseiten begrenzt ist, an deren radial äußeren Umfangsbereichen zum Bearbeitungseingriff mit einem Schleifwerkzeug einer Verzahnungsschleifmaschine dienende Abrichtbereiche ausgebildet sind, zeichnet sich dadurch aus, daß der Abrichtbereich der einen Stirnseite für das Formabrichten, bei dem der Abrichtbereich auf dem Schleifwerkzeug eine dessen gewünschte Kontur erzeugende ge- steuerte Bewegungsbahn durchläuft, ausgebildet ist, und der Abrichtbereich der anderen Stirnseite für das Profilabrichten, bei dem der Abrichtbereich entsprechend der gewünschten Kontur des Schleifwerkzeugs profiliert ist, ausgebildet ist. Der Ausdruck "Formabrichten" beinhaltet insbesondere das Abrichten einer Schleifscheibe zum Profilschleifen, und der Ausdruck "Profilabrichten" das Abrichten einer Schleifschnecke.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Abrichtwerkzeug ist der für das Formabrichten ausgebildete Abrichtbereich derart konturiert, daß er mit dem abzurichtenden Schleifwerkzeug im wesentlichen punktartig in Eingriff gebracht werden kann und durch das gesteuerte Abfahren einer geeignet vorgegebenen Bewegungsbahn auf dem Schleifwerkzeug die gewünschte Schleifwerkzeugkontur erzeugt. Dagegen findet der Eingriff zwischen dem für das Profilabrichten ausgebildeten Abrichtbereich und dem abzurichtenden Schleifwerkzeug im wesentlichen linienartig statt, wobei dieser Abrichtbereich die Geometrie- Informationen über die gewünschte Kontur des Schleifwerkzeugs beinhaltet. Durch diese axial unsymmetrische Ausbildung kann mit dem erfindungsgemäßen Abrichtwerkzeug sowohl das Formabrichten als auch das Profilabrichten ausgeführt werden, indem das abzu- richtende Schleifwerkzeug wahlweise mit dem einen oder dem anderen Abrichtbereich in Bearbeitungseingriff gebracht wird. Deshalb ist es auch nicht erforderlich, das Abrichtwerkzeug auf seiner Aufspannung zu wechseln, wenn vom Formabrichten auf das Profilabrichten übergegangen werden soll oder umgekehrt.

Im Hinblick auf die beim Formabrichten punktartige Berührungszone zwischen dem

Abrichtbereich des Abrichtwerkzeugs und dem abzurichtenden Schleifwerkzeug ist in einer zweckmäßigen Ausführungsform vorgesehen, daß der für das Formabrichten ausgebildete Abrichtbereich, im Axialschnitt des Abrichtwerkzeugs gesehen, gekrümmt ausgebildet ist. '

Andererseits besteht eine zweckmäßige Ausführungsform darin, daß im Axialschnitt des Abrichtwerkzeugs der für das Profilabrichten ausgebildete Abrichtbereich einem durch das Abrichten angestrebten Schnitt des abzurichtenden Bereichs des Schleifwerkzeugs entspricht. Als geeigneter Schnitt des abzurichtenden Bereiches des Schleifwerkzeugs, insbesondere der Schleifschnecke, kommen z. B. dessen Axialschnitt, dessen Normal- schnitt oder auch alle in deren Umgebung oder dazwischen liegenden Schnitte in Betracht. Für das Schleifen einer unmodifizierten Evolventenschraubenfläche verläuft der Axialschnitt des Abrichtwerkzeugs gerade. Beispielsweise ist in diesem Fall beim Profilabrichten ' einer Wälzschleifschnecke der gerade Abrichtbereich im Axialschnitt gesehen unter einem Winkel zur Radialebene des scheibenartigen Körpers angeordnet, welcher dem Flanken- Winkel der Wälzschleifschnecke entspricht. Bei modifizierten Evolventenprofilen sind die Verläufe der Axialschnitte entsprechend modifiziert. Die Abrichtbereiche des Abrichtwerkzeugs sind insbesondere in bekannter Weise mit einem an den Körper des Abrichtwerkzeugs gebundenen Schleifmittel belegt. Die Belegung kann im Positiv- oder Negativverfahren erfolgen. Solche gebräuchlichen Schleifmittel sind beispielsweise Korund in seinen unterschiedlichen Modifikationen, Bornitrid (CBN) oder Diamant.

In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Verzahnungsschleifmaschine, deren

Gehäuse entfernt worden ist,

Fig. 2 eine detailliertere Ansicht einer Anordnung der auch in Fig. 1 erkennbaren Spindeln für ein Schleifwerkzeug und ein Abrichtwerkzeug, und

Fig. 3 eine Ansicht auf die Rückseite der mit ihrem Gehäuse versehenen Verzahnungsschleifmaschine und einem dort angeordneten Werkzeugwechsler, Fig. 4 (a) und 4 (b) eine schematische Darstellung für das Profilabrichten einer Wälzschleifschnecke bzw. das Formabrichten einer Profilschleifscheibe.

Gemäß Fig. 1 weist eine Verzahnungsschleifmaschine ein Maschinenbett 1 auf, das im wesentlichen die Form eines langgestreckten, flachen Quaders besitzt, dessen Längsach- se sich parallel zu einer für die Aufstellung der Verzahnungsschleifmaschine vorgesehenen Bodenebene erstreckt, dessen eine größere Seitenfläche die zur Bodenebene weisende Unterseite und dessen ihr gegenüberliegende andere größere Seitenfläche 2 die Oberseite bildet. An der Oberseite 2 sind sich parallel zur Quaderlängsachse erstreckende Linearführungen 3, 4 angeordnet, auf denen ein Ständer 5 längs einer zur Quaderlängsachse paral- lelen vierten Linearbewegungsachse X1 bewegbar abgestützt ist. Die Bewegung des Ständers 5 längs der vierten Linearbewegungsachse X1 erfolgt durch einen gesteuerten Line- arbewegungsantrieb 6.

Die Linearführungen 3, 4 erstrecken sich etwa über die in Fig. 1 linke Hälfte des Ma- schinenbetts 1. Nahe dem in Fig. 1 rechten Ende der Linearführungen 3, 4 ist auf der O- berseite 2 des Maschinenbetts 1 eine um eine zur Oberseite 2 orthogonale Werkstückdrehachse C1 drehend antreibbare Drehbewegungseinheit 7 angeordnet. Auf ihr wird ein D

das Werkstück darstellendes, zu schleifendes Zahnrad aufgespannt und um seine Achse gemäß den Erfordernissen des Schleifvorgangs gesteuert gedreht.

Über dem in Fig. 1 rechten Endbereich des Maschinenbetts 1 erhebt sich eine zu des- sen Oberseite 2 orthogonale Säule 8, deren zur Oberseite 2 paralleler Querschnitt etwa quadratisch ist. An der zur Drehbewegungseinheit 7 weisenden Seite der Säule 8 sind zur

Oberseite 2 orthogonale Linearführungen 9 angeordnet, an denen ein in Richtung auf die

Drehbewegungseinheit 7 auskragender Reitstock 10 in einer zur Werkstückdrehachse C1 parallelen Linearbewegungsrichtung verschiebbar geführt ist. Der Reitstock 10 weist einen mit der Werkstückdrehachse C1 fluchtenden Zentrieransatz 11 auf, der mit dem auf der

Drehbewegungseinheit 7 aufgespannten Werkstück zentrierend in Eingriff gebracht wird.

Der Ständer 5 ist von vier zur Oberseite 2 des Maschinenbetts 1 orthogonalen Seitenflächen begrenzt, von denen sich zwei parallel und zwei orthogonal zur Längsachse des quaderförmigen Maschinenbetts 1 erstrecken. An der zur Drehbewegungseinheit 7 weisenden Seitenfläche 12 sind sich orthogonal zur Oberseite 2 und parallel zur Werkstückdrehachse C1 erstreckende Linearführungen 13, 14 angeordnet, auf denen eine erste Line- arbewegungseinheit 15 längs einer zur Werkstückdrehachse C1 parallelen ersten Linearbewegungsachse Z1 bewegbar geführt ist. Die Bewegung der ersten Linearbewegungs- einheit 15 längs der ersten Linearbewegungsachse Z1 erfolgt durch einen gesteuerten Linearbewegungsantrieb 16.

In einem zum Maschinenbett 1 weisenden unteren Bereich der ersten Linearbewe- gungseinheit 15 ist an ihrer zur Drehbewegungseinheit 7 weisenden Seite eine erste Schwenkbewegungseinheit 17 um eine zu der ersten Linearbewegungsachse Z1 orthogonale und zur Längsachse des quaderförmigen Maschinenbetts 1 parallele erste Schwenkbewegungsachse A1 schwenkbar angeordnet. An dieser ersten Schwenkbewegungseinheit 17 ist eine Werkzeugspindel 18 mit zur ersten Schwenkbewegungsachse A1 orthogonaler Werkzeugspindelachse B1 angeordnet. Die Werkzeugspindel 18 ist um ihre Werkzeugspindelachse B1 durch einen gesteuerten Antrieb drehend antreibbar. Ferner ist sie längs einer mit der Werkzeugspindelachse B1 fluchtenden dritten Linearbewegungsachse Y1 gesteuert bewegbar.

An der zur Drehbewegungseinheit 7 weisenden Stirnseite des dem Maschinenbett 1 abgewandten oberen Bereichs der ersten Linearbewegungseinheit 15 ist eine zweite Line- arbewegungseinheit 19 längs einer zweiten Linearbewegungsachse Z2 gesteuert bewegbar geführt. Die zweite Linearbewegungsachse Z2 erstreckt sich in einer zu der ersten Li- nearbewegungsachse Z1 und zu der ersten Schwenkbewegungsachse A1 parallelen Ebene. In dieser Ebene ist sie gegen die erste Linearbewegungsachse Z1 derart geneigt, daß sie in dem vom Maschinenbett 1 weg weisenden Richtungssinn unter einem spitzen Winkel auf die erste Linearbewegungsachse Z1 zuläuft.

An dem zur Werkzeugspindel 18 weisenden unteren Ende der zweiten Linearbewe- gungseinheit 19 ist eine zweite Schwenkbewegungseinheit 20 angeordnet. Diese ist um eine zur zweiten Linearbewegungsachse Z2 parallele zweite Schwenkbewegungsachse C2 schwenkbar. An dieser zweiten Schwenkbewegungseinheit 20 ist eine um eine Abricht- spindelachse S2 drehend antreibbare Abrichtspindel 21 angeordnet. Die Abrichtspindelachse S2 erstreckt sich orthogonal zu der zweiten Schwenkbewegungsachse C2 und der zweiten Linearbewegungsachse Z2.

Die Werkzeugspindel 18 dient zur Aufnahme und zum drehenden Antrieb eines Ver- zahnungsschleifwerkzeugs, mit dem die Verzahnung eines auf der Drehbewegungseinheit 7 aufgespannten Werkstücks feinbearbeitet wird. Insbesondere kann es sich bei dieser Feinbearbeitung um Wälzschleifen oder um Profilschleifen handeln. Das Verzahnungsschleifwerkzeug kann beispielsweise eine Schleifscheibe oder eine Schleifschnecke sein.

Die Abrichtspindel 21 dient zur Aufnahme und zum drehenden Antrieb eines Abrichtwerkzeugs für das Formabrichten oder das Profilabrichten. Beim Formabrichten durchläuft das scheibenförmige Abrichtwerkzeug auf dem abzurichtenden Schleifwerkzeug eine gesteuerte Bewegungsbahn und erzeugt dadurch die gewünschte Kontur des Schleifwerkzeugs. Beim Profilabrichten ist das scheibenförmige Abrichtwerkzeug entsprechend der gewünschten Kontur des Schleifwerkzeugs ausgebildet.

Die für die verschiedenen Abrichtverfahren und Werkzeuggeometrien erforderlichen Relativstellungen zwischen dem Abrichtwerkzeug und dem Schleifwerkzeug werden durch eine computerisierte Steuerung der entsprechenden Bewegungsachsen bewirkt. Beispiels- weise wird für das Profilabrichten die Schwenkwinkelstellung der mit dem Abrichtwerkzeug 23 versehenen Abrichtspindel 21 in Bezug auf die zweite Schwenkbewegungsachse C2 auf einen festen Wert geklemmt. Ferner wird das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Abrichtspindel 21 um die Abrichtspindelachse S2 und der Drehzahl der Werkzeugspindel 18 um die Werkzeugspindelachse B1 auf einen festen Wert eingestellt. Die Bewegungen längs der zweiten Linearbewegungsachse Z2 und der dritten Linearbewegungsachse Y1 werden gemäß dem Profil-Abrichtverfahren gesteuert. Für das Form-Abrichten wird die Schwenkwinkelstellung der Abrichtspindel 21 in Bezug auf die zweite Schwenkbewegungs- achse C2 auf einen durch den Bezugsdurchmesser des Schleifwerkzeugs 22 bestimmten Wert eingestellt. Die Drehwinkelstellung der Abrichtspindel 21 in Bezug auf die Abrichtspindelachse S2 und die Bewegung längs der dritten Linearbewegungsachse Y1 werden in Abhängigkeit von der Drehwinkelstellung der Werkzeugspindel 18 in Bezug auf die Werk- zeugspindelachse B1 gemäß dem Formabrichtverfahren gesteuert. Für ein verschwen- kungsfreies Schleifwerkzeug wird zusätzlich die Bewegung längs der zweiten Linearbewegungsachse Z2 gesteuert.

In Fig. 2 ist der Fall dargestellt, daß das von der Schleifspindel 18 angetriebene Schleifwerkzeug 22 eine Schleifschnecke ist. Ferner zeigt Fig. 2 das scheibenförmige Abrichtwerkzeug 23 auf der an der zweiten Schwenkbewegungseinheit 20 angeordneten Abrichtspindel 21.

In Fig. 2 bezeichnet ebenso wie in Fig. 1 das Bezugszeichen 15 die erste Linearbewe- gungseinheit und das Bezugszeichen 17 die erste Schwenkbewegungseinheit.

In der perspektivischen Ansicht von Fig. 3 sind die Rückseite und die in Fig. 1 rechte Seite der mit ihrem Gehäuse versehenen Verzahnungsschleifmaschine sichtbar. Innerhalb eines außerhalb des Gehäuses vor der Rückseite angeordneten Gestellrahmens 24 wer- den Schleifwerkzeuge 22, 22' für den Angriff eines Werkzeugwechslers vorgehalten. Mit diesem Werkzeugwechsler wird jeweils bei Bedarf eines dieser Werkzeuge längs einer in einer zu der ersten Linearbewegungsachse Z1 und zu der Werkstückdrehachse C1 orthogonalen Ebene verlaufenden Bewegungsbahn durch eine in der Rückseite vorgesehene Gehäuseöffnung 25 hindurch bis in den Bewegungsbereich der Werkzeugspindel 18 einge- fahren. Letztere übernimmt sodann durch eine entsprechend gesteuerte Bewegung ihrer Bewegungsachsen das Werkzeug von dem Werkzeugwechsler und spannt es in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Lage auf die Werkzeugspindel 18 auf. Es versteht sich, daß dieser Werkzeugwechsler in einem umgekehrten Bewegungsablauf auf der Werkzeugspindel 18 aufgespannte Werkzeuge, die auszuwechseln sind, übernimmt und zur Ablage in dem Gestellrahmen 24 nach außen transportiert. Wenn keine Werkzeugwechselvorgänge stattfinden, wird die Gehäuseöffnung 25 durch eine Schiebetür 26 verschlossen.

Die der Rückseite gegenüberliegende Vorderseite des Gehäuses (nicht dargestellt) ist mit einer horizontal verschiebbaren Schiebetür versehen, in deren Öffnungsstellung der zwischen dem Ständer 5 und der Säule 8 liegende Arbeitsbereich der Verzahnungsschleifmaschine von außen zugänglich ist und in deren Schließstellung die Verzahnungsschleifmaschine nach außen hin völlig abgeschirmt ist. Die Fig. 4 (a) und (b) zeigen jeweils in einem durch die Werkzeugspindelachse B1 und die Abrichtspindelachse S2 gelegten Axialschnitt einen Abrichtvorgang für den Fall, daß es sich bei dem Verzahnungsschleifwerkzeug 22 um eine Wälzschleifschnecke 22' (Fig. 4 (a)) bzw. eine Schleifscheibe 22" (Fig. 4 (b)) handelt. Das Abrichtwerkzeug 23 ist in beiden Fällen dasselbe.

Im einzelnen weist das Abrichtwerkzeug 23 einen um die Abrichtspindelachse S2 rotationssymmetrischen, scheibenartigen Körper 27 auf, von dem jeweils nur die sich in den Fig. 4 (a) und (b) oberhalb der Abrichtspindelachse S2 erstreckende radiale Hälfte dargestellt ist. Dieser scheibenartige Körper ist zwischen zwei voneinander axial beabstandeten Stirnseiten 28, 28' begrenzt. Am radial äußeren Umfangsbereich jeder dieser Stirnseiten 28, 28' ist ein Abrichtbereich 29, 29' ausgebildet. In jedem dieser Abrichtbereiche 29, 29' ist der Körper 27 des Abrichtwerkzeugs 23 mit einem an den Körper 27 gebundenen Schleif- mittel belegt. In dem radial inneren Bereich des Körpers 27 ist eine zu der Abrichtspindelachse S2 koaxiale Nabe 30 ausgebildet, mit der der Körper 27 auf der Abrichtspindel 21 aufspannbar ist.

Der für das Profilabrichten ausgebildete Abrichtbereich 29 erstreckt sich in dem in Fig. 4 (a) und (b) dargestellten Axialschnitt von einer radialen Schulter 31 des Körpers 27 aus mit einer gegen die ihm gegenüberliegende Stirnseite 28' hin gerichteten Neigung radial bis zum radial äußeren Rand 32 des Körpers 27. Falls das abzurichtende Schleifwerkzeug für das Schleifen einer unmodifizierten Evolventenschraubenfläche bestimmt ist, ist dieser Verlauf geradlinig; bei Modifikationen ist er entsprechend modifiziert. Dagegen verläuft der für das Formabrichten ausgebildete Abrichtbereich 29' in dem Axialschnitt von der Stirnseite 28' nahe dem äußeren Rand 32 zunächst bogenförmig gekrümmt vorspringend und sodann bogenförmig gekrümmt in Richtung auf den äußeren Rand 32 zurück.

Fig. 4 (a) zeigt den Bearbeitungseingriff zwischen dem Abrichtwerkzeug 23 und der Wälzschleifschnecke 22' beim Profilabrichten. In der linken Abbildung von Fig. 4 (a) steht der Abrichtbereich 29 linienartig mit der linken Flanke der Wälzschleifschnecke 22' in Bearbeitungseingriff. Die Zustellung erfolgt, wie durch einen Pfeil angedeutet, axial in Richtung auf die linke Flanke. In der rechten Abbildung von Fig. 4a ist der Profilabrichtvorgang für die rechte Flanke der Wälzschleifschnecke 22' dargestellt. Die Ausrichtung des Bearbei- tungswerkzeugs 23 und die Zustellbewegung erfolgen dabei spiegelbildlich zu Fig. 4 (a). In beiden Fällen befindet sich der für das Formabrichten ausgebildete Abrichtbereich 29' in einem Abstand von den Flanken der Wälzschleifschnecke 22' und bleibt dadurch während des gesamten Bearbeitungsvorgangs inaktiv.

Dagegen bleibt bei dem in Fig. 4 (b) dargestellten Formabrichten der Schleifscheibe 22' der für das Profilabrichten ausgebildete Abrichtbereich 29 außer Eingriff und dadurch inaktiv, während der für das Formabrichten ausgebildete Abrichtbereich 29' mit der linken

Seite der Schleifscheibe 22' (Fig. 4 (b) links) bzw. mit der rechten Seite der Schleifscheibe

22' punktartig in Eingriff steht und jeweils an diesen Seiten längs einer die gewünschte

Kontur erzeugenden Bewegungsbahn entlanggeführt wird. Die in der Zeichnungsebene von Fig. 4 (b) liegende Komponente dieser Bewegungsbahn ist jeweils durch einen Pfeil angedeutet.

Verzeichnis der Bezuqszeichen

1 Maschinenbett

2 Oberseite

3, 4 Linearführungen

5 Ständer

X1 vierte Linearbewegungsachse

6 Linearbewegungsantrieb

7 Drehbewegungseinheit

8 Säule

9 Linearführungen

10 Reitstock

C1 Werkstückdrehachse

11 Zentrieransatz

12 Seitenfläche , 14 Linearführungen

15 erste Linearbewegungseinheit

16 Linearbewegungsantrieb

17 erste Schwenkbewegungseinheit

A1 erste Schwenkbewegungsachse

18 Werkzeugspindel

B1 Werkzeugspindelachse

Y1 dritte Linearbewegungsachse

19 zweite Linearbewegungseinheit

Z2 zweite Linearbewegungsachse

20 zweite Schwenkbewegungseinheit

C2 zweite Schwenkbewegungsachse

21 Abrichtspindel

S2 Abrichtspindelachse

22 Schleifwerkzeug

22' Wälzschleifschnecke

22" Schleifscheibe

23 Abrichtwerkzeug

24 Gestellrahmen

25 Gehäuseöffnung

26 Schiebetür

27 scheibenförmiger Körper , 28' Stirnseiten, 29 1 Abrichtbereich

30 Nabe

31 radiale Schulter

32 äußerer Rand