Bei einer bekannten Maschine dieser Gattung (DE 27 51 408 A1) ist die Bezugsachse durch ein am Maschinengestell angeordnetes Kipplager definiert, an dem ein radial von ihm wegragender Trä- ger gelagert ist. An diesem ist eine Hubführung ausgebildet, an der ein Hubschlitten radial zur Bezugsachse verschiebbar geführt ist. Am Hubschlitten ist durch eine Schwenklagerung eine Schwenk- achse definiert, die sich parallel zur Hubführung erstreckt und die Bezugsachse rechtwinklig schneidet. In der Schwenklagerung ist eine Welle gelagert, an der ein Spindelkopf befestigt ist.

Im Spindelkopf ist eine Pinole längs einer die Schwenkachse rechtwinklig schneidenden Schleifspindelachse mittels eines Zustellantriebes verschiebbar geführt. Die Pinole, die somit einem Zustellschlitten entspricht, enthält eine drehantreibbare Schleifspindel, die eine tellerförmige Schleifscheibe zum Schär- fen der Verzahnung eines Kreissägeblattes trägt. Zum Schärfen von geraden Zahnbrustflächen (Spanflächen) oder von geraden Zahnrückenflächen (Freiflächen) wird die Pinole mittels des Zustellantriebes immer so eingestellt, daß die aktive Stirn- fläche der Schleifscheibe in einer Ebene liegt, welche die Be- zugsachse enthält. Zum Schleifen von schrägen Flächen wird der Spindelkopf je nach Richtung der Schräge in einer oder der an- deren Richtung um die Schwenkachse geschwenkt. Zu diesem Zweck ist am vom Spindelkopf abgewandten Ende der den Spindelkopf tragenden Welle eine Traverse befestigt, auf der in gleichen Abständen von der Schwenkachse und in bezug auf diese diametral gegenüber zwei Rollen freidrehbar gelagert sind. Diese beiden Rollen sind zwischen je einer Kolbenzylindereinheit und einem einstellbaren Anschlag derart angeordnet, daß die Traverse, und somit die sie tragende Welle mit dem Spindelkopf, in einem durch die Anschläge begrenzten Schwenkbereich hin-und herschwenkbar ist. Beim Anstoßen der Rollen an ihren Anschlägen können aller- dings bei hohen Schwenkgeschwindigkeiten Schwingungen entstehen, die erst abklingen müssen, ehe mit dem Schleifen begonnen werden kann. Dadurch ist die bei hin-und hergehenden Schwenk- bewegungen erreichbare Schwenkfrequenz begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zum Bearbeiten von Werkstücken mit Schneidzähnen, insbes. von Säge- blättern, derart weiterzubilden, daß sie in abwechselnden Rich- tungen schräge Zahnbrust-oder Zahnrückflächen oder Abfasungen schneller zu bearbeiten vermag als die beschriebene bekannte Maschine.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Un- teransprüche.

Der erfindungsgemäße Schwenkantrieb mit einem Schrittmotor in Verbindung mit dem Verzicht auf (mechanische) Anschläge ermög- licht besonders schnell hin-und hergehende Schwenkungen des Werkzeugkopfes und aller mit ihm zu gemeinsamer Schwenkung verbundenen Bauteile, ohne daß in der vom Maschinengestell bis zum Werkzeug reichenden kinematischen Kette störende Schwingun- gen entstehen. Es kann ein handelsüblicher Schrittmotor ver- wendet werden, der die zu schwenkenden Massen in kürzestmög- licher Zeit beschleunigt und bei Annäherung an die gewünschte Schrägstellung sanft verzögert. Ein Untersetzungsgetriebe gemäß Anspruch 3 trägt zusätzlich dazu bei, schwingungsfreie Schwenk- bewegungen zu gewährleisten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 eine Maschine zum Schärfen von Kreissägeblättern in Vorderansicht, Fig. 2 die Ansicht in Richtung der Pfeile II in Fig. 1, Fig. 3 die Draufsicht in Richtung des Pfeils III in Fig. 2, Fig. 4 den Schnitt IV-IV in Fig. 2 Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 4 und Fig. 6 eine Abwandlung von Fig. 4.

Als Beispiel für ein auf der abgebildeten Maschine zu bearbei- tendes Werkstück 10 ist ein Kreissägeblatt mit hartmetallbe- stückten Schneidzähnen 12 dargestellt, von denen jeder an seiner Zahnbrust 14 und an seinem Zahnrücken 16 zu schleifen ist, während seine Zahnspitze 18 eine vorbestimmte Stellung auf einer ortsfesten Bezugsachse A der Maschine einnimmt.

Die abgebildete Maschine hat ein Maschinengestell 20, an dem eine waagerechte Zustellführung 22 ortsfest angeordnet ist.

Daran ist ein Zustellschlitten 24 von einem numerisch gesteu- erten elektrischen Motor 26, insbes. Servo-oder Schrittmotor, über eine Zustellspindel 28 verschiebbar geführt. Die jeweilige Stellung des Zustellschlittens 24 wird von einer Wegmeßeinrich- tung 30 überwacht.

Am Zustellschlitten 24 ist eine senkrechte Hubführung 32 an- geordnet, an der ein Hubschlitten 34 von einem numerisch ge- steuerten elektrischen Motor 36, insbes. Servo-oder Schritt- motor, über eine Hubspindel 38, überwacht von einer Wegmeßein- richtung 40, auf-und abbewegbar ist. In den Hubschlitten 34 ist eine Schwenklagerung 42 eingebaut, die eine zur Hubführung 32 parallele, im dargestellten Beispiel also senkrechte, Schwenkachse B definiert. Die Schwenkachse B ist die Achse einer in der Schwenklagerung 42 gelagerten Schwenkwelle 44, an deren unterem Ende ein Werkzeugkopf 46 befestigt ist.

Im Werkzeugkopf 46 ist, durch eine Isolierhülse 48 elektrisch isoliert, ein Lagergehäuse 50 befestigt, das eine die Schwenk- achse B senkrecht schneidende, im dargestellten Beispiel waage- rechte Spindelachse C definiert. Diese ist die Achse einer im Lagergehäuse 50 gelagerten Werkzeugspindel 52, die über einen Riementrieb 54 mit einem Motor 56 verbunden ist. Der Motor 56 ist ein Elektromotor, der über einen Frequenzwandler gespeist wird, sodaß die Werkzeugspindel 52 mit in weiten Grenzen ein- stellbaren Drehzahlen antreibbar ist.

Der Hubschlitten 34 hat einen oberen Ausleger 58, auf dem ein Schwenkantrieb 60 zum Schwenken des Werkzeugkopfes 46 angeord- net ist. Zum Schwenkantrieb 60 gehören ein numerisch gesteu- erter Motor 62, insbes. Servo-oder Schrittmotor, und ein Un- tersetzungsgetriebe 64 mit einem ersten Zahnriemen 66, der die Welle des Motors 62 mit einem am Ausleger 58 gelagerten Zwi- schenrad 68 verbindet, ferner mit einem Zwischenritzel 70, das mit dem Zwischenrad 68 fest verbunden und durch einen zweiten Zahnriemen 72 mit einem auf der Schwenkwelle 44 befestigten Zahnrad 74 verbunden ist.

Zum Schleifen einer geraden Zahnbrust 14 oder eines geraden Zahnrückens 16 ist der Schwenkantrieb 60 programmgesteuert so eingestellt, daß der Werkzeugkopf 46 seine in Fig. 1 bis 5 ab- gebildete Normalstellung einnimmt, in der die Spindelachse C sich rechtwinklig zur Bezugsachse A erstreckt. Aus dieser Nor- malstellung läßt sich der Werkzeugkopf 46 mittels des Schwenk- antriebs 60 programmgesteuert nach beiden Seiten in Schrägstel- lungen schwenken, um Schneidzähne 12 mit schräger Zahnbrust 14 oder schrägem Zahnrücken 16 zu schärfen oder um die Kanten zwischen Zahnrücken 16 und seitlichen Flanken eines Schneid- zahns 12 abzufasen.

Am Maschinengestell 20 ist eine Werkstückschlittenführung 76 um die Bezugsachse A kippbar gelagert und in einer Stellung einstellbar, die dem Freiwinkel oder dem Spanwinkel der Schneidzähne 12 entspricht, je nachdem ob diese an ihrem Zahn- rücken 16 bearbeitet werden sollen (Fig. 4) oder an ihrer Zahnbrust 14 (Fig. 6). An der Werkstückschlittenführung 76 ist ein Werkstückschlitten 78 geführt, der mit einer im darge- stellten Beispiel manuell zu betätigenden Einstellvorrichtung 80 einstellbar ist und eine Werkstückhalterung 82 für ein Werk- stück 10 enthält. Da das Werkstück 10 im dargestellen Beispiel ein Kreissägeblatt ist, gehört zur Werkstückhalterung 82 ein üblicher Zapfen, auf den das Werkstück 10 um seine Werkstück- achse D drehbar aufgesteckt ist, um schrittweise derart vor- geschoben zu werden, daß nach jedem Schritt eine Bearbeitungs- stellung erreicht wird, in der die Zahnspitze 18 eines der Schneidzähne 12 auf der Bezugsachse A steht.

Für die Vorschubbewegungen ist eine Vorschubeinrichtung 84 vor- gesehen, die um eine zur Bezugsache A parallele Lagerachse E schwenkbar am Maschinengestell 20 gelagert ist und eine recht- winklig zur Bezugsachse A angeordnete Vorschubführung 86 auf- weist, an der ein Vorschubschlitten 88 hin-und herschiebbar geführt ist. Der Vorschubschlitten 88 trägt einen Vorschub- finger 90 zum Angreifen an jeweils einer Zahnbrust 14, um den betreffenden Schneidzahn 12 in seine Bearbeitungsstellung zu schieben. Der Vorschubschlitten 88 stützt sich mit einer an ihm gelagerten Kurvenfolgerolle 92 an einer Kurve eines Kur- venkörpers 94 ab, der schwenkeinstellbar am Maschinengestell 20 befestigt ist. Einzelheiten hierzu sind der Patentanmeldung 197 46 232 vom 20.10.1997 zu entnehmen.

Zum Festklemmen des Werkstücks 10 nach jeder Vorschubbewegung ist eine Klemmvorrichtung 96 üblicher Bauart vorgesehen.

Der Motor 26 und die Wegmeßeinrichtung 30 für den Zustell- schlitten 24, der Motor 36 und die Wegmeßeinrichtung 40 für den Hubschlitten 34 sowie der Motor 62 und eine nicht dargestellte Winkelmeßeinrichtung für die Schwenkungen des Werkzeugkopfes 46 um die Schwenkachse B sind an eine numerische Steuerung 98 an- geschlossen.

Als an der Werkzeugspindel 52 zu befestigendes Werkzeug 100 ist bei der dargestellten Maschine entweder eine topfförmige Schleifscheibe zum Schleifen der Schneidzähne 12 an ihrem Zahnrücken 16 vorgesehen (Fig. 1,4 und 5) oder eine tellerförmige Schleifscheibe zum Schleifen der Schneidzähne 12 an ihrer Zahnbrust 14 (Fig. 6). In beiden Fällen gehört zum Werkzeug 100 ein Grundkörper 102 aus Stahl und ein daran befestigter Schleifbelag 104, dessen freie Stirnfläche die aktive Fläche 106 des Werkzeugs 100 bildet. Der Schleifbelag 104 enthält elektrisch leitfähiges Material. Das somit insgesamt elektrisch leitfähige Werkzeug 100 ist Bestandteil einer in Fig. 6 angedeuteten Meßeinrichtung 108 mit einem elektrischen Stromkreis, der sich über das Werkzeug 100 und den jeweils zu bearbeitenden Schneidzahn 12 schließt, wenn beide einander berühren.

Die Bearbeitungsstellung des Schneidzahns 12 ist bekannt, sei es infolge einer manuellen Einstellung des Werkstücks 10 mit- tels der Einstellvorrichtung 80 oder infolge einer programmge- steuerten Abtastung und Einstellung entsprechend DE 196 30 057 C1. Somit kann davon ausgegangen werden, daß die Zahnspitze 18 des zu bearbeitenden Schneidzahns 12 auf der Bezugsachse A steht.

Um nun die sich durch Abnutzung verändernde Lage der aktiven Fläche 106 des Werkzeugs 100 zu ermitteln, bewirkt die nume- rische Steuerung 98, daß der Hubschlitten 34 mehrere Arbeits- hübe ausführt, bei denen die aktive Fläche 106 des Werkzeugs 100 zunächst einen sicheren Abstand vom Zahnrücken 16 (Fig. 4) oder von der Zahnbrust 14 (Fig. 6) des Werkstücks 10 hat, und 6 währenddessen wird der Zustellschlitten 24 langsam zugestellt, bis das Werkzeug 100 mit seiner aktiven Fläche 106 den Zahn- rücken 16 bzw. die Zahnbrust 14 berührt und dadurch der Strom- kreis der Meßeinrichtung 108 geschlossen wird. Die Stellung des Zustellschlittens 24, bei der dies geschieht, wird mittels der Wegmeßeinrichtung 30 festgestellt. Die Lage der Schwenkachse B in bezug auf einen beliebigen Nullpunkt der Wegmeßeinrichtung 30 ist von vorneherein bekannt. Somit kann die numerische Steuerung 98 nun den Abstand x zwischen der Schwenkachse B und der aktiven Werkzeugfläche 106 in deren momentanem Abnutzungs- zustand errechnen.

Wenn nun eine gerade, d. h. zur Bezugsachse A parallele Zahn- brust 14 oder ein gerader Zahnrücken 16 bearbeitet werden soll, sind weitere Rechenoperationen nicht erforderlich, abge- sehen davon, daß das Werkzeug 100 mittels des Zustellschlittens 24 in üblicher Weise um den Betrag zugestellt wird, der von der Zahnbrust 14 bzw. dem Zahnrücken 16 abgetragen werden soll.

Wenn aber eine Zahnbrust 14 oder ein Zahnrücken 16 unter einem <BR> <BR> <BR> <BR> Winkel a schräg zur Werkstückachse D angeordnet ist, genügt es nicht, den Werkzeugkopf 18 um die Schwenkachse B entsprechend zu schwenken ; hinzukommen muß eine dem gemessenen Abstand x und dem Schrägstellungswinkel a des Werkzeugkopfes angepaßte Zustel- lung z des Zustellschlittens 24. Diese Zustellung z wird von der numerischen Steuerung 98 entsprechend den in Fig. 5 dargestell- ten geometrischen Beziehungen nach der Formel z = y-x = x (1/cos a-1) berechnet. Die Zustellung z hat einen negativen Betrag, wenn der Abstand x, wie in Fig. 4 und Fig. 6 dargestellt, positiv ist.

Mit zunehmender Abnutzung des Werkzeugs 100 nimmt der Betrag x allmählich ab. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Werkzeug 100 bleibt der Abstand x jedoch bis zur vollständigen Abnutzung des Schleifbelages 104 positiv, da die Schwenkachse B sich durch den Grundkörper 102 erstreckt. Anders ist es bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Werkzeug 100, bei dem sich die Schwenk- achse B im neuen Zustand des Schleifbelages 104 zwischen dem Grundkörper 102 und der aktiven Fläche 106 erstreckt. Infolge- dessen vermindert sich der Abstand x bei fortschreitender Ab- nutzung des Schleifbelages 104 gemäß Fig. 4 bis auf den Wert Null und nimmt bei weiterer Abnutzung einen negativen Wert an, der zum Bearbeiten schräger Zahnrücken 16 eine positive Zustel- lung erforderlich macht.

Eine negative Zustellung ist auch erforderlich, wenn ein Schneidzahn 12 nach dem Schleifen seines Zahnrückens 16 abge- fast, d. h. am Übergang zwischen seinem Zahnrücken 16 und seinen seitlichen Flanken je einen Schrägschliff von begrenzter Breite erhalten soll.