Schleifmaschinen zum konventionellen und CNC-gesteuerten Schleifen von Wellen und Flanschteilen sind bereits bekannt. Bekannt sind auch konventionelle und CNC-gesteuerte Drehmaschinen, wobei es Bearbeitungszentren gibt, auf de- nen Werkstücke gedreht werden können und auf deren Werkzeug- Aufnahmevorrichtung eine Schleifspindel montiert ist, mit der beispielsweise Dichtringsitze drallfrei geschliffen werden können. Diese Sitze werden im allge- meinen vorgedreht und anschließend nur wegen der geforderten Oberflachenqua- lität noch einmal überschliffen. Eine dafür benötigte Schleifeinheit ist als Hilfs- schleifeinrichtung ausgeführt. Diese Hilfsschleifeinrichtung erlaubt nur, genau diesen Prozeß auf derartigen Bearbeitungszentren fahren zu können. Hierbei han- delt es sich im allgemeinen um Sonderkonstruktionen von Werkzeugmaschinen, mit denen nur ein genau definiertes und vorbestimmtes Werkstück bearbeitet wer- den kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schleifmaschine zu schaffen, die äußerst flexi- bel einsetzbar ist und die eine Produktivitätssteigerung gegenüber bisherigen Schleifinaschinen ermoglicht.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Schleifmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des An- spruchs 19 vorgeschlagen. Zusätzliche Merkmale betreffen eine Drehwerkzeug- Werkzeugauffiahme und eine Drehwerkzeug-Aufnahmeplatte. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen enthalten.

Erfindungsgemäß wird eine Schleifmaschine mit einem bereits zur Schleifbear- beitung ausgelegten Schleifmaschinenbett verwendet, dessen Steifigkeit, Wärme- gangverhalten, Schwingungsverhalten etc. für eben diese Aufgabe bereits opti- miert ist. Die Schleifmaschine weist zumindest ein Schleifmaschinenbett, einen Zustellschlitten und einen Schleiftisch mit Tischaufbauten auf. Weiterhin ist eine Drehwerkzeug-Werkzeugaufnahme zum Hartdrehen vorgesehen ist. Damit ist es möglich, in einer Aufspannung ein Werkstück nicht nur vollständig fertigzuschlei- fen. Vielmehr ermöglicht die Drehwerkzeug-Werkzeugaufnahme, daß auch ein Drehmeißel oder ein anderes spanabhebendes Werkzeug eingesetzt und das Werk- stück entweder vor, während oder nach dem Schleifen bearbeitet wird. Dieses erweitert den Einsatzbereich der Schleifmaschine, deren Hauptfunktion vorzugs- weise weiterhin jedoch das Schleifen bleibt. Daher weist die Schleifmaschine auch weiterhin zweckmäßige Vorrichtungen wie Lünetten etc. als Tischaufbauten auf.

Gemäß einer Ausgestaltung weist die Schleifmaschine einen Spindelstock auf, an dem die Drehwerkzeug-Werkzeugaufnahme lösbar befestigt ist. Dieses erhöht die Flexibilität, indem vorhandene Bauteile der Schleifmaschine verwendet werden, um eine zusätzliche Funktion zu erfüllen. Der Spindelstock dient beispielsweise als Träger für eine Schleifscheibe oder einen Drehmeißel. Eine Weiterbildung sieht vor, daß der Spindelstock schwenkbar ist. Dadurch sind unterschiedliche Werkzeuge jeweils in die benötigte Eingriffsposition am Werkzeug verfahrbar.

Zusätzlich erlaubt dieses, eine gesteuerte Schwenkeinrichtung des Spindelstockes für verschiedene Werkzeuge mit einer Steuerung ausnutzen zu können.

Vorzugsweise hat die Schleifmaschine die Drehwerkzeug-Werkzeugaufnahme zusätzlich zu einer Schleifspindel angeordnet. Damit entfallen Umrüstzeiten für den Einsatz von unterschiedlichen Werkzeuge. Ein Werkzeug kann somit in ei- nem kontinuierlichen Arbeitsgang geschliffen und gedreht werden. Zweckmäßi- gerweise ist die Drehwerkzeug-Werkzeugaufnahme ein Werkzeugrevolver. Dieser hat mehrere verschiedene Drehwerkzeuge vorrätig, so daß bei einem beispielswei-

se entsprechend programmiertem Arbeitsablauf keine Unterbrechung mit Werk- zeugstop und Werkzeugwechsel erfolgen muß.

Eine Weiterbildung der Schleifmaschine hat die Drehwerkzeug- Werkzeugaufnahme als eine austauschbare Drehwerkzeug-Aufnahmeplatte aus- gebildet. Dieses vereinfacht den Werkzeugeinsatz sowie einen Werkzeugwechsel.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Schleifmaschine hat diese eine Schleif- spindel, die eine Aufnahme hat, auf die eine Schleifscheibe oder eine Drehwerk- zeug-Aufnahmeplatte aufsetzbar ist. Insbesondere ist die Drehwerkzeug- Aufnahmeplatte einklemmbar, vorzugsweise so, daß sie radial auf der Schleif- spindel positioniert ist. Daher ist die Aufnahme zweckmäßigerweise zumindest radialnah angeordnet.

Neben dem Schleifvorgang selbst muß auch beim Hartdrehvorgang die Schleif- maschine in der Lage sein, die an sie gestellten Ansprüche zu erfüllen. Eine Aus- gestaltung, mit der eine hohe Bearbeitungsqualität unter gleichzeitiger Ausnut- zung eventuell bestehender Bauteile der Schleifmaschine möglich ist, hat die Schleifspindel als Werkzeugrevolver ausgebildet, der radial über ein Wegmeßsy- stem mittels elektronisch orientiertem Spindelstopp positionierbar ist. Die dadurch erreichte Genauigkeit ist zum einen für das Schleifen wie auch für das Drehen ausnutzbar.

Zum schnellen Werkzeugwechsel und damit einer Verkürzung der Produktions- zeit hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, daß die Schleifmaschine ein Drehwerkzeug auf einer radial vertaktbaren Drehwerkzeug-Aufnahmeplatte mon- tiert hat.

Eine weitere Genauigkeit wie auch Verkürzung der Bearbeitungszeit wird dadurch erreicht, daß die Schleifmaschine ein Aufnahmegehause fiir die Schleifspindel oder den Werkzeugrevolver aufweist, wobei das Aufnahmegehäuse auf einem

Zustellschlitten horizontal verschwenkbar ist. Dieses erlaubt, eine Steuerung des Zustellschlittens für das Verfahren der Schleifspindel oder des Werkzeugrevolvers zu nutzen und gleichzeitig mittels des Aufnahmegehäuses einen schnellen Aus- tausch von Schleifspindel und Werkzeugrevolver zu gewährleisten.

Eine weitere Flexibilität der Schleifmaschine wird dadurch erreicht, daß zwei un- abhängig verfahrbare Zustellschlitten zur Drehwerkzeug-Werkzeugaufnahme in Richtung X1/X2/Zl/Z2 auf einem Schleifmaschinengestell der Schleifmaschine aufgebaut sind. Dieses ermöglicht, an verschiedenen Positionen des Werkzeuges gleichzeitig zu drehen. Werden beide Zustellschlitten einander gegenüber ange- ordnet, so kann weiterhin gewährleistet werden, daß einer der beiden ein Dreh- werkzeug zum Eingriff in das Werkstück bringt, während der andere Zustell- schlitten umbestückt werden kann. Auch ist es vorteilhaft, wenn zwei unabhängig verfahrbare Zustellschlitten verwendet werden, die jeweils unterschiedliche Werkzeuge tragen, beispielsweise eine Schleifscheibe und einen Drehmeißel.

Zur Verkürzung von Bearbeitungszeiten stellt die Schleifmaschine gemäß einer Weiterbildung auch die Funktion zur Verfügung, daß die Drehwerkzeug- Werkzeugaufnahme Werkzeuge zur Außen- und/oder Innendrehbearbeitung auf- nimmt. Dadurch kann ein Aus- und Umspannen in eine andere Bearbeitungsma- schine eingespart werden.

Aufgrund der Grundfunktion als Schleifmaschine ist diese herkömmlich gestaltet.

Für die zusätzliche Bearbeitungsmöglichkeit weist die Schleifmaschine vorzugs- weise eine Führungsbahnabdeckung und/oder eine Späneabfuhrvorrichtung auf, die dem jeweiligen Bearbeitungsvorgang angepaßt ist. Insbesondere kann die Füh- rungsbahnabdeckung und/oder die Späneabfuhrvorrichtung auch von der Schleif- maschine getrennt vorliegen und für den jeweiligen Einsatzzweck dann an der Schleifmaschine befestigt werden. Weitere Einzelteile sind auch eine an die Schleifmaschine angepabte Drehwerkzeug-Auftlahmeplatte und eine Drehwerk- zeug-Werkzeugaufnahme. Die Drehwerkzeug-Aufnahmeplatte für ein Drehwerk-

zeug hat ein Verbindungsteil. Das Verbindungsteil ist für eine Verbindung mit der Schleifmaschine entsprechend angepaßt. Ebenso hat die Drehwerkzeug- Werkzeugaufnahme fiir ein Drehwerkzeug ein Verbindungsteil, daß für eine Montage mit der Schleifmaschine entsprechend angepaßt ist.

Die Schleifmaschine mit einer Drehwerkzeug-Werkzeugaufnahme erlaubt einen modularen Aufbau der verschiedenen Funktionen von Schleifen und Drehen, was auch ein Nachrüsten bei entsprechend für ein Hartdrehen einsetzbaren Schleifma- schinen ermöglicht. Dazu kann eine entsprechende Drehwerkzeug- Werkzeugaufnahme wie auch eine Drehwerkzeug-Aufnahmeplatte, ein Werkzeu- grevolver oder eine andere der oben genannten Komponenten als Nachrüstsatz an einer schon bestehenden Schleifmaschine zusätzlich vorgesehen werden.

Vorzugsweise ist auf dem Schleifmaschinenbett mindestens eine Aufnahme fiir ein Drehwerkzeug oder ein Werkzeugrevolver zur Aufnahme von Drehwerkzeu- gen aufgebaut, damit Vorteile des Schleifmaschinenaufbaus für die Hartdrehbear- beitung genutzt werden können. Insbesondere ergeben sich auch Vorteile durch die Verwendung eines Zustellschlittens der X-Achse, der für das Schleifen im Einsatz ist, zur Aufnahme des Werkzeughalters oder des Revolverkopfes für die Drehwerkzeuge. Zweckmäßige weitere Vorteile für diese Drehmaschine ergeben sich aus der Konstruktion der Schleifmaschine in bezug auf den Schleiftisch mit den Führungen und dem Antrieb für die Z-Achse.

Die Bearbeitungsmaschine wird zweckmäßigerweise soweit als Schleifmaschine gebaut, daß auf eine handelsübliche Schleifmaschine eine Drehwerkzeugaufnah- me aufgebaut wird und entsprechend für den Spanfluß der Drehbearbeitung erfor- derliche Führungsbahnabdeckungen und Spanabfuhrvorrichtungen aufgesetzt werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, anstatt der Schleifspindel mit Schleifscheibenaufnahme eine Drehwerkzeugaufnahme oder einen Werkzeugre- volver zu montieren, die für die Hartdrehbearbeitung ausgelegt sind. Des weite- ren kann auch eine entsprechend konstruktiv ausgeführte Schleifspindel mit ent-

sprechender Schleifscheibenaufnahme zum Einsatz kommen, so daß anstatt der Schleifscheibe eine Werkzeugaufnahme fiir Drehwerkzeuge aufgesetzt werden kann. Die Ausführung der Werkzeugaufnahme kann in der Art erfolgen, daß die- se exakt gleich wie eine Schleifscheibe auf der Schleifspindel aufgenommen wird.

Auf diese Schleifspindel wird eine Werkzeug-Aufnahmeplatte ftir die Drehwerk- zeuge entsprechend radial fixiert und geklemmt sowie radial über ein Wegmeßsy- stem mittels elektronischem orientierten Spindelstopp positioniert.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstückes in einer Schleifmaschine vorgeschlagen, bei welchem am Werkstück in der Schleifina- schine eine Hartdrehbearbeitung durchgeführt wird. Das Verfahren erlaubt, daß statt oder neben dem Schleifen auch eine andere Bearbeitung erfolgt, insbesondere als zusätzliche Bearbeitung, beispielsweise entweder vor, während oder nach dem Schleifen. Weiterhin sieht das Verfahren gemäß einer Weiterbildung vor, daß am Werkstück geschliffen und gedreht wird. Zur Verkürzung der Bearbeitungszeit wird das Werkstück bei einem Wechsel einer Bearbeitungsweise von Schleifen auf Drehen oder umgekehrt in einer Aufspannung belassen. Ein Umspannen in eine andere Maschine entfällt. Vorzugsweise wird das Drehwerkzeug mittels einer Steuerung für eine Schleifspindel verfahren. Dadurch muß nicht auf eine zusätzli- che Steuerung zurückgegriffen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert, wobei die dortigen vorteilhaften Merkmale und Ausgestaltungen mit den oben angegebenen zu Weiterbildungen kombinierbar sind. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Schleifmaschinenaufbau mit einem Werkzeug- halter und einem Werkzeug für das Hartdrehen ; Fig. 2 eine Draufsicht wie Fig. 1 mit einem Werkzeugrevolver für das Hartdre- hen ; Fig. 3 eine Seitenansicht auf eine Werkzeug-Aufnahmeplatte ;

Fig. 4 eine Draufsicht auf dem Schleifmaschinenaufbau mit einem horizontal verschwenkbaren Werkzeugrevolver ; Fig. 5 eine Draufsicht wie Fig. 4 mit einer Schleifspindeleinheit und einem Werkzeugrevolver für das Hartdrehen ; Fig. 6 eine Anordnung von zwei gegenüberliegenden Spindelstöcken mit jeweils einem Revolverkopf ; Fig. 7 eine Draufsicht wie Fig. 6 mit einer Schleifspindel und einem Revolver- kopf für das Hartdrehen ; und Fig. 8 eine Ansicht einer Hartdrehmaschine mit einem ersten und einem zweiten Werkzeugrevolver.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Schleifmaschinenaufbau, der zum Hartdre- hen ausgestattet ist. Der Maschinenaufbau ist nur schematisch dargestellt und dient zur Erklärung der Erfindung. Das Maschinenbett ist in der gleichen Ausfüh- rung wie bei einer Schleifmaschine ausgeführt. Im vorderen Bereich des Maschi- nenbettes 7A ist auf einem in Richtung der CNC-Achse Z verfahrbaren, nicht dar- gestellten Schleiftisch ein Werkstückspindelstock 2 montiert, der auf einer moto- risch angetriebenen (vergleiche Pfeil 3) Werkstückspindel ein Spannfutter 2A zur Spannung und Mitnahme eines Werkstückes 1 aufnimmt. Am anderen Ende wird das Werkstück 1 mittels einer Spitze, die auf einer Reitstockpinole 4A befestigt ist, die zum Be- und Entladen hydraulisch verfahrbar (vergleiche Pfeil 4B) ist, abgestützt. Die Mittelachsen der Werkstückspindel des Werkstiickspindelstockes 2, des Spannfutters 2A, der Reitstockpinole 4A und des Werkstiickes 1 bilden eine gemeinsame Mittelachse 1A. Im hinteren Bereich des Maschinenbettes befindet sich ein vorzugsweise rechtwinklig zur Werkstückmittelachse 1A und damit auch zur Verfahrrichtung der Z-Achse verfahrbarer Zustellschlitten 5, auf dem eine Werkzeugaufnahme 6 für Drehstähle montiert ist. Das Verfahren des Zustell- schlittens 5 erfolgt mittels CNC-Achse (vergleiche Pfeil X). Das Drehwerkzeug 8, das vorzugsweise als CBN- oder PKD-Wendeschneidplatte ausgebildet ist, ist ebenfalls schematisch dargestellt.

Figur 2 zeigt ebenfalls einen Maschinenaufbau wie Fig. 1, allerdings ist hier als Werkzeugaufnahme ein Revolverkopf 9 auf dem Zustellschlitten 5 aufgebaut. Der Revolverkopf nimmt eine mechanisch oder mittels CNC-Achse verfahrbare Werkzeug-Aufnahmeplatte 11 auf. Auf der Werkzeug-Aufnahmeplatte 11 sind die CBN- oder PKD-Wendeschneidplatten 12 klemmbar montiert. Der Revolver- kopf 9 und die Werkzeug-Aufnahmeplatte 11 sind radial um die gemeinsame Mittelachse 13 verfahrbar. Das Verfahren, insbesondere in Form eines vertakten Verfahrens, ist durch den Richtungspfeil 10 dargestellt.

Figur 3 zeigt eine Seitenansicht gemäß Pfeil V aus Fig. 2 auf den Werkzeugrevol- ver 9 und die Werkzeug-Aufnahmeplatte 11, sowie einen Schnitt durch das Werk- stück l. Durch den Pfeil X ist hier wieder die Zustellrichtung des Zustellschlit- tens 5 dargestellt. Die Werkzeug-Aufnahmeplatte 11 dient der Aufnahme unter- schiedlicher Werkzeuge und Wendeschneidplatten 12,12A. Die Anzahl der Schneidplatten 12,12A ist frei wählbar, wobei hier acht Schneidplatten dargestellt sind. Die Werkzeug-Aufnahmeplatte 11 ist durch den Revolverkopf 9 radial um die Mittelachse 13, vorzugsweise durch eine CNC-Achse (vergleiche Pfeil 21) vertaktbar. Die Werkzeug-Aufnahmeplatte 11 ist mittels eines Spannflansches 22 durch Schrauben 23 fest auf dem Revolverkopf 9 aufgespannt. Hier sind übliche Schnellwechselsysteme einsetzbar. Bevorzugt wird ein Schnellwechselsystem eingesetzt, das eine Werkzeug-Aufnahmeplatte aufweist, in welcher die Werkzeu- ge fixiert sind, beispielsweise mittels einer Zentriervorrichtung als Werkzeugre- volver spielfrei und lösbar befestigbar und somit zur Umrüstung austauschbar sind. Die Zentriervorrichtung hat ein Dreipunktlager, welches zwischen einem Zapfen und einem Zentrierring wirksam ist, um die Werkzeug-Aufnahmeplatte zu zentrieren, wobei ein Spannflansch zum Spannen der Werkzeug-Aufnahmeplatte vorgesehen ist. Vorzugsweise weist die Zentriervorrichtung einen Zentrierring auf, der im Bereich seiner Bohrung drei gleichmäßig voneinander beabstandete Nocken aufweist, die mit ebenfalls gleichmäßig voneinander beabstandeten Kreiskeilen am Außenumfang einer Antriebswelle verbundenen und sich durch

die Bohrung erstreckenden Zapfens lösbar und kraftschlüssig in Reibeingriff bringbar sind.

Weiterhin ist in Fig. 3 das Werkstiick 1 dargestellt, in das das Werkzeug eingreift.

Zum Drehen kann jedes einzelne Werkzeug zum Eingriff kommen. So wie darge- stellt, ist momentan das Werkzeug 12 im Eingriff. Durch radiales Vertakten der Werkzeug-Aufnahmeplatte 11 kann beispielsweise das Werkzeug 12A oder jedes andere vorgewählte Werkzeug zum Eingriff kommen.

Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Maschinenkonzept mit zwei Werkzeugrevol- vem 14,15. In der Fig. 4 ist der Werkzeugrevolver 14, der die Werkzeug- Aufnahmeplatte 16 aufnimmt, in Bearbeitungsposition. Durch horizontales Ver- schwenken des Werkzeugrevolver-Aufnahmegehäuses 20 auf dem Zustellschlitten 5 kann der Werkzeugrevolver 15 in Bearbeitungsposition gebracht werden, dessen Mittelachse dann ebenfalls parallel zur Werkstücklängsachse 1A liegt. Der Werk- zeugrevolver 14 ist dann nach rechts ausgeschwenkt, so daß immer einer der bei- den Werkzeugrevolver 1, 15 vorbestimmbar in Arbeitsposition gebracht werden kann.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausbildungsform, wobei eine Schleifspindel 18 eine Schleifscheibe 19 aufnimmt, so daß auf der Schleifmaschine geschliffen und ge- dreht werden kann. Das Schleifen kann mit Korund- oder CBN-Schleifscheiben erfolgen.

Figur 6 zeigt eine weitere Ausfiihrungsform des Schleifinaschinenaufbaus zum Drehen, wobei die beiden Werkzeugrevolver stimseitig gegeneinander auf dem mittels CNC-Achse verfahrbaren Xl/Zl/X2/Z2-Achsen angeordnet sind. Hier- durch ist eine Hauptzeit-parallele Bearbeitung durch die Schneidplatten, die auf den Werkzeug-Aufnahmeplatten beider Revolverköpfe aufgenommen sind, mög- lich.

Figur 7 zeigt dieselbe Anordnung, wobei eine der beiden Bearbeitungsstationen als Schleifeinheit ausgebildet ist.

Nach Fig. 8 weist eine Hartdrehmaschine zwei Einheiten in der Form von einem ersten 24 und einem zweiten 25 Werkzeugrevolver auf, welche um eine horizon- tale Mittelachse in Pfeilrichtung B in einer gemeinsamen Ebene schwenkbar an- geordnet sind. Diese Werkzeugrevolver 24,25 sind auf einem gemeinsamen Zu- stellschlitten 26 montiert und schliel3en einen Winkel ein, der im gezeigten Aus- führungsbeispiel größer als oder gleich 60° ist und maximal 180° beträgt. Damit können ein erstes Werkzeug 27 und ein zweites Werkzeug 28 im Wechsel betrie- ben werden, wenn das zwischen dem Werkstückspindelstock 2 und einem Reit- stock 29 eingespannte Werkstück 1 bearbeitet werden soll.

Diese Maschine kann aber auch derart gestaltet sein, daß eine Einheit als Werk- zeugrevolver zur Drehbearbeitung und die andere Einheit als Schleifspindeleinheit ausgebildet ist, damit mit der ersten Einheit eine Drehbearbeitung und mit der zweiten Einheit eine Schleifbearbeitung möglich ist.

Aus der Figurenbeschreibung geht insbesondere das Außendrehen hervor. Je nach Werkstücktyp ist es jedoch auch möglich, dieses innen zu drehen. Eine dement- sprechende Anpassung der Schleifmaschine und der entsprechenden Werk- zeugaufnahmen ist möglich. Beispielsweise werden auch Werkstücke, an denen Bohrungen bearbeitet werden, vorzugsweise in einem Spannfutter ohne reitstök- kige Abstützung gespannt, also in einer Futterspannung. Damit erlaubt diese Art der Schleifmaschine, daß in einer Aufspannung nicht nur das Werkstiick geschlif fen, sondern auch gedreht oder gebohrt werden kann. Damit sind Schleifmaschi- nen herkömmlicher Art universeller und flexibler einsetzbar.

Bezugszeichenliste 1 Werkstiick 1 A Mittelachse 2 Werkstiickspindelstock 2A Spannfutter 3 Antriebsrichtung 4A Reitstockspinole 4B Verfahrweg 5 Zustellschlitten 6 Werkzeugaufnahme 7A Maschinenbett 8 Drehwerkzeug 9 Revolverkopf 10 Verfahrweg 11 Werkzeug-Aufnahmeplatte 12 Wendeschneidplatte 13 Mittelachse 14 Werkzeugrevolver 15 Werkzeugrevolver 16 Auffiahmeplatte 18 Schleifspindel 19 Schleifscheibe 20 Werkzeugrevolver-Aufaahmegehduse 21 getakter Verfahrweg 22 Spannflansch 23 Schraube 24 erster Werkzeugrevolver 25 zweiter Werkzeugrevolver 26 gemeinsamer Zustellschlitten 27 erstes Werkzeug 28 zweites Werkzeug 29 Reitstock