CH180127A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen mit verschiedene Krümmungsradien aufweisenden Flächen, wie Nocken, insbesondere durch Schleifen oder Fräsen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen mit verschiedene  Krümmungsradien aufweisenden Flächen, wie Nocken, insbesondere  durch Schleifen oder Fräsen.    Es sind Verfahren zur Herstellung von  Nocken durch Schleifen oder Fräsen bekannt  geworden, bei welchen zur Erzeugung der  Vorschubbewegung der Nocken sich mit kon  stanter Winkelgeschwindigkeit dreht und  wobei auf der Achse des herzustellenden  Nockens ein     Lehrnocken    angeordnet ist, wel  cher bei der Drehbewegung die zur Erzeu  gung der Nockenform notwendige radiale  oder achsiale Bewegung der Schleifscheibe  oder des Fräsers bezw. der Nockenachse er  zeugt.  



  Diese Verfahren haben den Nachteil, dass  die Geschwindigkeitsgrösse der Relativbewe  gung zwischen dem Berührungspunkt des  Werkzeuges (Fräser oder Schleifscheibe) auf  dem Arbeitsstück und dem Arbeitsstück  grossen     .Schwankungen    ausgesetzt ist. Da  durch entstehen die folgenden Nachteile:  1. Die Herstellungszeit des     Arbeitsstük-          kes    wird verhältnismässig lang, indem eine  gewisse Vorschubgrösse nicht überschritten    werden: darf und die Winkelgeschwindigkeit  des Nockens dementsprechend gewählt wer  den muss.

   Durch     eine    solche Wahl einer  maximalen Winkelgeschwindigkeit ergibt sich  aber ohne weiteres eine bedeutend reduzierte  Vorschubgeschwindigkeit an den übrigen zu  bearbeitenden Flächen des Nockens, die un  ter der zulässigen maximalen Vorschubge  schwindigkeit liegt.  



  2. An     Stellen    mit     relativ    kleiner Vor  schubgeschwindigkeit wird das     Arbeitsstück     beim Schleifen stark erhitzt, so dass bei ge  härtetem Nocken weiche Stellen entstehen.  



  3. Durch die veränderliche Vorschubge  schwindigkeit entsteht ausserdem ein unregel  mässiges Bild der geschliffenen oder gefrästen  Nockenfläche.  



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren  und eine Vorrichtung zur Herstellung von  Gegenständen mit verschiedene     Krümmungs-          radien    aufweisenden Flächen, wie Nocken,  insbesondere durch Schleifen oder Fräsen,      und bezweckt, die erwähnten Nachteile zu  beseitigen.  



  Das Verfahren gemäss der Erfindung be  steht darin, dass die Relativgeschwindigkeit  zwischen der Berührungsstelle des     Werk-          zeuges    auf dem Arbeitsstück und dem Ar  beitsstück konstant oder annähernd konstant  gehalten wird. Die konstante oder annähernd  konstante Relativgeschwindigkeit wird vor  teilhafterweise durch entsprechende     Einstel-          lung    :der Winkelgeschwindigkeit des Arbeits  stückes bewirkt. Sie kann aber auch durch  entsprechende Einstellung der Bewegung des       Werkzeuges    bewirkt werden.

   Gemäss der Er  findung ist die Vorrichtung zur Ausübung  des Verfahrens mit die Relativgeschwindig  keit zwischen der Berührungsstelle des     Werk-          zeuges    auf dem Arbeitsstück und dem Ar  beitsstück konstant oder annähernd konstant  haltenden Mitteln versehen, wobei es sich  empfiehlt, einen die Winkelgeschwindigkeit  des zu bearbeitenden     Arbeitsstückes    verän  dernden     Mechanismus    vorzusehen. Dieser  Mechanismus kann ein zum Beispiel als  Scheibe ausgebildetes Organ aufweisen, wel  ches vermittelst einer     Hilfsvorrichtung    auf  ein Getriebe oder die Arbeitsmaschine selbst  wirken kann.  



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist auf der Zeichnung schema  tisch dargestellt.  



  Fig. 1 zeigt die kinetischen Zusammen  hänge zwischen dem Arbeitsstück und dem  Werkzeug;  Fig. 2 ist ein Diagramm der Relativ  geschwindigkeit v in Abhängigkeit des  Drehwinkels a;  Fig. 3 zeigt schematisch das Ausfüh  rungsbeispiel.  



  In Fig. 1 ist a das Arbeitsstück, zum  Beispiel ein zylindrischer Nocken. b stellt  das Werkzeug dar, zum Beispiel eine Schleif  scheibe.  



  Bei bekannten Verfahren bleibt die Re  lativgeschwindigkeit zwischen dem Nocken a  und dem Werkzeug b innerhalb des konzen  trischen Teils 0-2 des Nockens konstant  (Fig. 2). Sobald das Werkzeug jedoch an    die Stelle 2 gelangt, steigt die Relativ  geschwindigkeit plötzlich stark an, indem  für einen Drehwinkel a auf dem konzentri  schen Teil des Nockens der     relative    Weg des  Berührungspunktes des Werkzeuges gleich  der Strecke 1-2 ist, während bei dem fol  genden Kurvenstück für den gleichen Dreh  winkel a der relative Weg gleich der mehr  fach grösseren Strecke     2=3    ist. Umgekehrt  tritt auf der Strecke 3-4 eine starke Ver  kleinerung der Relativgeschwindigkeit auf.

    Die in Frage kommenden Relativgeschwin  digkeiten sind für eine Umdrehung des  Nockens a in Fig. 2 dargestellt und weisen  erhebliche Schwankungen auf. Indem eine  bestimmte Vorschubgeschwindigkeit nicht  überschritten     'werden    darf und durch die  Relativgeschwindigkeit     v..    des Nockens be  stimmt ist, ergibt sich für den weitaus gröss  ten Teil der zu bearbeitenden Fläche des  Nockens, eine zu kleine Relativgeschwindig  keit v,     bezw.    eine zu kleine Winkelgeschwin  digkeit<B>Co.</B>  



  Es wird nun die Winkelgeschwindigkeit  des Nockens,     bezw.    der den Nocken antrei  benden Maschine in     Fig.    3 derart eingestellt,  dass die Relativgeschwindigkeit zwischen der  Berührungsstelle des Werkzeuges auf dem  Arbeitsstück und dem Arbeitsstück konstant  oder annähernd konstant gehalten wird. Dies  erfolgt für einen Nocken nach     Fig.    1 ent  sprechend dem Geschwindigkeitsverlauf der  gestrichelt eingetragenen Kurve in     Fig.    2.  



  Gemäss     Fig.    3 ist das     Arbeitsstück,    z. B.  ein Nocken a, auf einer von der Antriebs  maschine     g    angetriebenen Welle c     befestigt.     Diese Welle ist in einem verschiebbaren  Support d gelagert und mit einem     Lehr-          nocken    e versehen, welcher mit einer auf der  Welle f des Werkzeuges, zum Beispiel einer  Schleifscheibe b oder einem     Fräser    an  geordneten Druckrolle     h    zusammenarbeitet.  Die Antriebsvorrichtung der Welle f ist der  Einfachheit halber nicht gezeigt.

   Der Sup  port d ist beweglich und wird durch eine die  Kraft P erzeugende Feder derart eingestellt,  dass die Druckrolle h stets am Lehrnocken  anliegt.      Die Antriebsmaschine g wird in der  Weise angetrieben, dass die Relativgeschwin  digkeit zwischen der     Berührungsstelle    B des  Werkzeuges b und dem Arbeitsstück a kon  stant oder annähernd konstant bleibt. Die  Antriebsmaschine g ist ein hydraulischer  Motor, und es erfolgt die Änderung ihrer  Drehzahl dadurch, dass eine der Form des  Arbeitsstückes a entsprechend     ausgebildete     Steuerscheibe k auf eine Hilfsvorrichtung s,  zum Beispiel ein Steuerorgan wirkt, welches  das von einer Fördervorrichtung l zur An  triebsmaschine g durch die Leitung m ge  langende Arbeitsmittel mehr oder weniger  drosselt und damit die Drehzahl des Motors  g verändert.  



  Statt die Einstellung durch den Support  d erfolgen zu lassen, kann dem Arbeitsstück  eine konstant drehende Bewegung und dem  Werkzeug eine pendelnde Bewegung um die  Drehachse des Arbeitsstückes erteilt werden.  An Stelle einer Regelung der Energiezufuhr  durch eine Hilfsvorrichtung k, s kann bei  einer Antriebsmaschine anderer Art, zum  Beispiel einem Elektromotor oder einer  Dampf- oder Luftturbine sinngemäss eine an  dere Regelung erfolgen, wie auch die Kon  stanthaltung der Relativgeschwindigkeit zwi  schen der Berührungsstelle des Werkzeuges  auf dem Arbeitsstück und dem Arbeitsstück  durch irgendwelche Getriebe bekannter Art       bewirkt    werden kann.  



  Als Werkzeug kann natürlich auch ein  Drehstahl verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren' zur Herstellung von Gegen ständen mit verschiedene Krümmungs radien aufweisenden Flächen, wie Nok- ken, insbesondere durch Schleifen oder Fräsen, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen der Be rührungsstelle des Werkzeuges auf dem Arbeitsstück und dem Arbeitsstück kon stant oder annähernd konstant gehalten wird. Il.

   Vorrichtung zur Ausübung des Verfah rens nach Patentanspruch I, gekenn- zeichnet durch die Relativgesehwindig- keit zwischen der Berührungsstelle des Werkzeuges auf dem Arbeitsstück und dem Arbeitsstück konstant oder an nähernd konstant haltende Mittel. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch .gekennzeichnet, dass die konstante oder annähernd konstante Relativge schwindigkeit zwischen der Berührungs stelle des Werkzeuges auf dem Arbeits stück und dem Arbeitsstück durch ent sprechende Einstellung der Winkel geschwindigkeit des Arbeitsstückes be wirkt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass dem Arbeits stück eine drehende Bewegung mit,kon- stanter Winkelgeschwindigkeit erteilt wird un.d die konstante oder annähernd konstante Relativgeschwindigkeit zwi schen der Berührungsstelle des Werk- zeuges auf dem Arbeitsstück und dem Arbeitsstück durch entsprechende Bewe gung des Werkzeuges bewirkt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass dem Werkzeug eine pendelnde Bewegung um die Drehachse des Ar beitsstückes erteilt wird. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Relativ geschwindigkeit zwischen der Berüh rungsstelle des Werkzeuges auf dem Ar beitsstück und dem Arbeitsstück durch einen die Winkelgeschwindigkeit des Arbeitsstückes verändernden Mechanis mus konstant oder annähernd konstant gehalten wird. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass der Mechanismus eine Steuer scheibe aufweist. 6.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuerscheibe ver- mittelst einer Hilfsvorrichtung auf ein. Getriebe wirkt. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuerscheibe ver- mittelst einer Hilfsvorrichtung auf die Antriebsmaschine wirkt. B.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Antriebs maschine des Arbeitsstückes als hydrau lischer Motor ausgebildet ist und die Regelung der Drehzahl durch ein von einer Steuervorrichtung beeinflusstes Drosselorgan erfolgt. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass Mittel vor gesehen sind, welche dem Werkzeug eine pendelnde Bewegung erteilen. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass das Werkzeug eine pendelnde Bewegung um die Drehachse des Ar beitsstückes ausführt.