CZ279086B6 - Method for fine grinding races on their outer surface or on their inner surface and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Způsob jemného broušení kroužků, zejména oběžných kroužků válec- * kových ložisek a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu jemného broušení kroužků na jejich vnější ploše nebo na jejich vnitřní ploše, zejména jemného broušení oběžných kroužků válečkových ložisek, přičemž kroužek určený k opracování se upne v upínacím přípravku s centrováním hydraulickým centrovacím prostředkem a pohání rotačně hnacím dílem, přičemž plocha kroužku určená k opracování se při broušení podrobuje měření, a přičemž postup broušení se podle změřených hodnot měření řídí a/nebo reguluje. Vynález se dále týká zařízení k provádění tohoto způsobu.

Rozumí se, že hodnoty měření se pomocí vhodných prostředků elektricky shromažďují a vyhodnocují, k čemuž slouží moderní, zejména elektronické pomocné prostředky měřicí a regulační techniky skýtající větší počet možností, dokonce s využitím počítače. Změřené hodnoty prakticky definují skutečnou hodnotu. Řízení nebo regulace se provádí například podle míry předem stanoveného úběru materiálu jako požadované hodnoty. Zejména u kroužků válečkových ložisek s vysokou frekvencí otáčení jsou kladeny na přesnost úběru materiálu vysoké požadavky. Kromě toho musí být zajištěno, že kruhovitost kroužků při jejich obrábění neutrpí. Centrování hydraulickým centrovacím prostředkem se označuje také jako hydrocentrování (viz DE 18 05 307).

Dosavadní stav techniky

Uvedené hydrocentrování se může provádět pomocí na obvodě uzavřeného upínacího přípravku obrobku, avšak i pomocí botkovitých hydrocentrovacích elementů. Hydrocentrování umožňuje upnout kroužky určené k opracování tak, že nemůže nastat tímto upnutím deformace, jako například u mechanického upnutí tříčelisťovým sklíčidlem. Proto umožňuje hydrocentrování opracování jemným broušením s vysokou přesností. Rozumí se, že opracovávané kroužky je nutno pomocí vhodného pomocného prostředku, například pomocí přítlačných válečků, přitlačovat k hnacímu dílu.

Podle známých opatření, na jejichž analýzu se vynález odkazuje, se provádí měření pomocí mechanických čidel, která pod nepatrným přítlakem dosedají na opracovávanou plochu kroužku, a která jsou například opatřena jemnými diamantovými hroty. Přitom však není možno vyloučit, že hroty čidel nezanechají žádné stopy na opracovávaném povrchu kroužku. Nepatrná nekruhovitost, která je neodstranitelná, a kterou mají kroužky z předcházející výroby, může také způsobovat rušivé kmitání měřicího systému. Podle dalších známých opatření pro jemné broušení kroužků, na které vynález navazuje, se měřeni provádí jako bezdotykové. Za tím účelem se na opracovávanou plochu přivádí ve volném paprsku z dýzy proud měřicího vzduchu, takže mezi dýzou a opracovávanou plochou vznikne jakoby škrticí štěrbina. Změny šířky této škrticí štěrbiny, projevující se rozdílnou vzdáleností opracovávané plochy od dýzy, způsobí v proudu vzduchu, který je přiváděn do dýzy vedením, tlakové výchylky, které se zaznamenávají a popsaným způsobem vyhodnocují. V tomto případě je při vysokých požadavcích

-1CZ 279086 B6 přesnost měření nedostatečná a také nelze ani vyloučit rušivé kmitání. A konečně bylo v souvislosti s opracováváním rovných ploch jemným broušením navrženo použít jako čidla paprsek kapaliny, zejména paprsek oleje. Pokusy, které nepatří do známého stavu techniky, s takovým paprskem kapaliny u způsobu jemného broušení kroužků na jejich vnější ploše nebo na jejich vnitřní ploše, zejména u jemného broušení oběžných kroužků válečkových ložisek, však neměly úspěch a spíše vedly k poruchám centrování. Přesnost měření se ukázala jako nedostatečná.

Úkolem vynálezu je vytvořit způsob jemného broušení kroužků na jejich vnější ploše nebo na jejich vnitřní ploše, zejména jemného broušení oběžných kroužků válečkových ložisek, pomocí něhož je možno provádět měření s velkou přesností a bez poruch způsobených kmitáním.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje způsob jemného broušení kroužků na jejich vnější ploše nebo na jejich vnitřní ploše, zejména jemného broušení oběžných kroužků válečkových ložisek, přičemž kroužek určený k opracování se upne v upínacím přípravku s centrováním hydraulickým centrovacím prostředkem a pohání rotačně hnacím dílem, přičemž plocha kroužku určená k opracování se při broušení podrobuje měření, a přičemž postup broušení se podle změřených hodnot měření řídí a/nebo reguluje, podle vynálezu, jehož podstatou je, že se provádí bezdotykové měření alespoň dvěma stejnými měřicími hlavami, z nichž vždy z alespoň jednoho dýzového otvoru vystupuje hydraulický prostředek totožný s centrovacím prostředkem, že měřicí hlavy se pro kompenzaci měřicího tlaku uspořádají ekvidistantně po obvodu opracovávané plochy kroužku, a že hydraulický měřicí prostředek se zavádí do vrstvy měřicího a hydraulického prostředku, aniž by tvořil volný paprsek, kterou opracovávaná plocha unáší, a která se tvoří mezi měřicí hlavou a plochou kroužku.

Vynález spočívá na poznatku, že není možné při jemném broušení kroužků a zejména oběžných kroužků válečkových ložisek pracovat s volným paprskem měřicího vzduchu nebo s volným paprskem měřicí kapaliny. Shora popsané poruchy je možno odstranit, když se pracuje s měřicími hlavami, z nichž měřicí prostředek vstupuje do vrstvy měřicího a centrovacího prostředku, aniž by vytvářel volný paprsek, která se nutně při opracovávání kroužků na jejich vnitřní nebo vnější ploše vytvoří, když se centrování provádí hydraulickým centrovacím prostředkem. Bez poruch centrování se může s poměrně vysokými tlaky měřicího prostředku a tím i centrovacího prostředku pracovat tehdy, když je popsaným způsobem zajištěno, že měřicí hlavy jsou pro kompenzaci měřicího tlaku uspořádány rozmístěné ekvidistantně po obvodu opracovávané plochy kroužku.

Kompenzace měřicího tlaku znamená, že se ruší síly, které vzniknou tím, že měřicí prostředek působí na opracovávané ploše kroužku značným tlakem. Protože je měřicí prostředek hydraulickým měřicím prostředkem, je možno viskozitu nastavit tak, že dříve popsaná chvění už nemohou nastat. Rozumí se, že průřezy proudu pro přívod měřicího prostředku do měřicích hlav nejsou příliš velké a vedení samotná jsou provedena mírně elasticky deformova

-2CZ 279086 B6 tělně. Podle výhodného provedení vynálezu se jako měřicího a centrovacího prostředku použije hydraulického oplachovacího prostředku obvyklého při jemném broušení.

Zvlast výhodné je, ze u způsobů podle vynalezu muže být centrovací prostředek a měřicí prostředek použit současně jako chladicí prostředek, takže u opracovávaných kroužků nedochází k rušivým tepelným prodloužením, způsobeným teplem z obrábění.

Podle vynalezu se proto pracuje s dostatečným současně i pro chlazení a centrovacího prostředku mohou být vého systému. Do rámce vynálezu centrovacího, respektive měřicího výměníku tepla.

množstvím měřicího prostředku Množství měřicího prostředku odebírána ze stejného tlakopřitom spadá i ochlazování prostředku pomocí vhodného

Aby bylo možno provádět dostatečnou kompenzaci měřicího tlaku, může se pracovat se dvěma měřicími hlavami ležícími diametrálně proti sobě. Podle zvlášť výhodného provedení vynálezu se pracuje se třemi měřicími hlavami uspořádanými po obvodu opracovávané plochy kroužku přesazené o 120°. Výhodné přitom je, když jsou měřicí hlavy provedeny identicky.

Předmětem vynálezu je také zařízení k provádění uvedeného způsobu, přičemž podstatou vynálezu je, že měřicí hlavy jsou v radiálním směru vůči opracovávanému povrchu, tam a zpět, stavitelné. V nej jednodušším případě mohou být měřicí hlavy opatřeny dýzovými trubkami, uspořádanými v radiálním směru, nebo mohou dokonce z těchto dýzových trubek sestávat. Existuje ovšem i možnost vytvořit zařízení tak, že měřicí hlavy jsou tvořeny měřicími botkami, jejichž měřicí plocha je zakřiveně přizpůsobena opracovávané ploše kroužku, a že dýzový otvor ústí v této měřicí ploše. Přitom mohou mít dýzové otvory všech měřicích hlav s výhodou stejný průměr, a měly by být upraveny k vydávání stejného množství proudu měřicího prostředku. Změřené hodnoty se mohou od jednotlivých měřicích hlav nebo od jednotlivých proudů měřicího prostředku přiváděných jednotlivým měřicím hlavám odebírat a jednotlivě nebo integrované vyhodnocovat.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladu provedení podle připojených výkresů, kde na obr. 1 je schéma zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu v pohledu ve směru osy opracovávaného kroužku, je na obr. 2 je řez A-A z obr. 1 s některými konstrukčními detaily a na obr. 3 je další forma provedení zařízení podle vynálezu, oproti obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení znázorněné na obrázcích je určeno k jemnému broušení kroužků 1 na jejich vnitřní ploše nebo na jejich vnější ploše.

Na obrázcích je nejprve vidět upínací přípravek 2, který nerotuje a je na stroji upevněn, pro opracovávaný kroužek 1, přičemž centrování se provádí hydraulickým centrovacím prostředkem 3, který se přivádí pomocí zvláštních děr a kanálů, což není znázorněno. Na obr. 2 je vidět, že opracovávaný kroužek JL, upnutý v upínacím přípravku 2, je rotačně unášen hnacím dílem 4, sestá

-3CZ 279086 B6 vajícím z hřídele a k němu připevněného kotouče. K uvedenému hnacímu dílu X je zapotřebí ještě přítlačného zařízení, které opracovávaný kroužek 1 k hnacímu dílu 4 přitlačuje. Toto přítlačné zařízení není znázorněno.

Opracovávaná plocha kroužku 1 se při broušení podrobuje bezdotykovému měření. Na obr. 1 a 3 je vidět, že za tím účelem jsou upraveny měřicí hlavy 5, které jsou v radiálním směru vzhledem k opracovávanému povrchu stavitelné. Tato stavitelnost se provádí pohybem v radiálním směru tam a zpět, což je naznačeno dvojitými šipkami. Přitom je možno mezi opracovávanou plochou kroužku 1 a měřicí hlavou 5 nastavit velmi jemnou mezeru nebo štěrbinu. Na obr. 1 a 3 je tato štěrbina znázorněna značně přehnaně velká. Šířka této štěrbiny leží řádově v rozsahu mikrometrů (p.m). Měřicí hlavy 5 jsou pro kompenzaci měřicího tlaku rozmístěny ekvidistantně po obvodu opracovávané plochy kroužku

1. Jsou vždy opatřeny alespoň jedním dýzovým otvorem 6, z něhož vystupuje hydraulický měřicí prostředek totožný s centrovacím prostředkem. Měřicí prostředek vystupuje do vrstvy 7 měřicího a centrovacího prostředku, aniž by vytvářel volný paprsek, která je také znázorněna s přehnanou tloušťkou. Tato vrstva 7 měřicího a centrovacího prostředku se vytváří mezi opracovávanou plochou kroužku 1 a každou měřicí hlavou 5.

Na obr. 1 je znázorněno, že měřicí hlavy 5 jsou provedeny jako měřicí botky, jejichž měřicí plocha je svým zakřivením přizpůsobena opracovávané ploše kroužku 1. Dýzové otvory 6, jak znázorňuje obr. 2, ústí do uvedené měřicí plochy. V příkladu provedení a podle výhodného provedení vynálezu mají dýzové otvory 6 všech měřicích hlav 5 stejný průměr. Jsou také upraveny k vydávání stejného množství proudu měřicího prostředku.

Měřicí hlavy 5 mohou být také opatřeny nebo dokonce tvořeny dýzovými trubkami, upravenými v radiálním směru.

Uvedenými zařízeními je možno způsob podle vynálezu provádět velmi jednoduše. Jestliže se jedná o opracovávání oběžných kroužků válečkových ložisek, potom mohou být měřicí hlavy 5 radiálním přestavením zavedeny do oběžných drážek kroužku a uvedeny do pracovní polohy.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob jemného broušeni kroužků na jejich vnější ploše nebo na jejich vnitřní ploše, zejména jemného broušení oběžných kroužků válečkových ložisek, přičemž kroužek určený k opracování se upne v upínacím přípravku s centrováním hydraulickým centrovacím prostředkem a pohání rotačně hnacím dílem, přičemž plocha kroužku určená k opracování se při broušení podrobuje měření, a přičemž postup broušení se podle změřených hodnot měření řídi a/nebo reguluje, vyznačující se tím, že se provádí bezdotykové měření alespoň dvěma stejnými měřicími hlavami, z nichž vždy z alespoň jednoho dýzového otvoru vystupuje hydraulický prostředek totožný s centrovacím

   -4CZ 279086 B6 prostředkem, že měřicí hlavy se pro kompenzaci měřicího tlaku uspořádají rozmístěné ekvidistantně po obvodu opracovávané plochy kroužku, a že hydraulický měřicí prostředek se zavádí do vrstvy měřicího a hydraulického prostředku, aniž by tvořil volný paprsek, kterou opracovávaná plocha kroužku unáší, a která se tvoří mezi měřicí hlavou a plochou kroužku.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako měřicí a centrovací prostředek se použije hydraulický oplachovací prostředek obvyklý při jemném broušení.
3. 3. Způsob podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se pracuje s množstvím měřicího prostředku, působícím současně jako chladicí prostředek.
4. 4.

   Způsob podle se tím, centrovacího systému.

   jednoho z nároků 1 až 3, vyznač že množství měřicího prostředku a prostředku se odebírají ze stejného u j i c í množství tlakového
5. 5.

   Způsob podle se tím, jednoho z nároků 1 až 4 že se pracuje s dvěma vyzná diametrálně ležícími měřicími hlavami.

   č u j proti ící sobě
6. 6. Způsob podle jednoho z nároků laž 4, vyznačující se tím, že se pracuje se třemi měřicími hlavami, uspořádanými po obvodu opracovávané plochy kroužku přesazené o 120°.
7. 7. Zařízení k provádění způsobu podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že měřicí hlavy (5) jsou v radiálním směru stavitelné.
8. 8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že měřicí hlavy (5) jsou tvořeny dýzovými trubkami, uspořádanými v radiálním směru.
9. 9. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že měřicí hlavy (5) jsou tvořeny měřicí botkou, jejíž měřicí plocha je zakřiveně přizpůsobena opracovávané ploše kroužku (1), a že dýzový otvor (6) ústí v měřicí ploše.
10. 10.Zařízení podle jednoho z nároků 1 až se tím, že dýzové otvory (6) mají stejný průměr a jsou upraveny ství proudů měřicího prostředku.

    9, vyznačující všech měřicích hlav (5) k vydávání stejného množ-