DD227073A1

DD227073A1 - METHOD FOR PRODUCING BALL-ENVIRONMENTAL SURFACES ON COORDINATE GRINDING MACHINES

Info

Publication number: DD227073A1
Application number: DD26681384A
Authority: DD
Inventors: Martin Waldmann
Original assignee: Mikromat Dresden Betrieb
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1985-09-11
Also published as: DD227073B1

Abstract

Die Erfindung ist nur auf Werkzeugmaschinen einsetzbar, die die entsprechende Ausruestung besitzen. Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, bei dem das Werkstueck fest auf der Schleifmaschine angeordnet ist und mittels der vorhandenen Maschinenkinematik und entsprechender Schleifkoerper Kugeloberflaechen mit hoher Produktivitaet und ohne aufwendige Pruef- bzw. Justierarbeitsgaenge herzustellen sind. Das wird dadurch erreicht, dass auf der Koordinatenschleifmaschine ein zylindrischer Schleifkoerper, dessen Rotationsachse um 45 zur Planetenspindelachse geneigt ist, in drei Etappen abgerichtet wird. 1. Auf einem Durchmesser, der um den Betrag DSA groesser als der zu schleifende Kalottenradius x2 ist.2.Am freien Ende des Schleifkoerpers ein Kegelstumpf abgerichtet wird, dessen Mantellinie parallel zur Planetenspindelachse ist, und der einen Abstand von ihr hat, der gleich dem zu schleifenden Kalottenradius ist.3.Stirnseitiges Abrichten des Schleifkoerpers, wodurch Kegelstumpfmantellinie die optimale Laenge T erhaelt.Die Abmessungen des Schleifkoerpers werden durch die Schleifaufgaben bestimmt.The invention can only be used on machine tools that have the appropriate equipment. The invention has the object to provide a method in which the workpiece is fixedly arranged on the grinding machine and are to produce by means of the existing machine kinematic and corresponding abrasive ball surfaces with high productivity and no costly Pruef- or Justierarbeitsgaenge. This is achieved by truing on the jig grinding machine a cylindrical grinding body whose rotation axis is inclined by 45 to the planetary spindle axis in three stages. 1. On a diameter greater than the calotte radius x2 to be ground by the amount DSA.2. At the free end of the abrasive body, truncate a truncated cone whose generatrix is parallel to the planetary spindle axis and which is at a distance from it The calotte radius to be ground is .3. Face dressing of the abrasive body, whereby the truncated cone surface line is given the optimum length T. The dimensions of the abrasive body are determined by the grinding tasks.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Erzeugung von kugelförmigen Oberflächen auf KoordinatenschleifmaschinenMethod of producing spherical surfaces on jig grinding machines

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung ist nur auf ¥erkzeugmaschinen einsetzbar, die über eine entsprechende Ausrüstung verfügen.The invention can only be used on machine tools which have appropriate equipment.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Das Schleifen von Kugelkappen und Kugelzonen ist an und für sich bekannt. So ist in der DE OS 3I 25 915 ein Verfahren zum Herstellen einer Vorratskathode und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens offenbart, -wobei gegenüber einem rotierenden Sinterkörper ein mit mindestens dreifacher Drehzahl drehender Schleifkörper in einer um einen Drehpunkt oszillierenden Bewegung am Sinterkörper schleifend so vorbeibewegt wird, daß sich eine konkave, kugelkalottenförmige Emissionsfläche bildet. Dabei liegen die Rotationsachse des Sinterkörpers und die des Schleifkörpers in der gleichen Ebene, in der sich auch die Rotationsachse des Schleifkörpers hin- und herbewegt.The grinding of spherical caps and spherical zones is known per se. Thus, in DE OS 3I 25 915 discloses a method for producing a dispenser cathode and an apparatus for performing the method, -wobei opposite a rotating sintered body rotating at least three speed rotating abrasive in a oscillating about a fulcrum movement on the sintered body is moved past so in that a concave, spherical cap-shaped emission surface forms. The axis of rotation of the sintered body and that of the grinding wheel lie in the same plane in which the axis of rotation of the grinding wheel reciprocates.

In der DE OS 29 07 936 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen eines ¥erkstückes offenbart, wobei das ¥erkstück in einem drehbaren Spannfutter angeordnet ist, das um seine Achse gedreht und außerdem das ¥erkstück umIn DE OS 29 07 936 a method and a device for grinding a ¥ erkstückes is disclosed, wherein the ¥ erkstück is arranged in a rotatable chuck, which is rotated about its axis and also the escheschwerk around

-.15-.15

eine weitere Achse gedreht wird, die rechtwinklig zur anderen Drehachse verläuft. Dadurch wird das Werkstück um eine sich drehende Sägescheibe gedreht, und dabei Material von der Torderkante des Werkstücks abgenommen. Bei diesen Weak stücken handelt es sich vorzugsweise um Edel- oder Halbedelsteine. Diese Verfahren und Vorrichtungen sind jedoch nur für relativ kleine Werkstücke, wie auch in den OS angegeben, einsetzbar. Sie sind jedoch kaum für mittlere und gar nicht für große Werkstücke einsetzbar. Der dabei zu treibende Aufwand für das Drehen und Schwenken der Werkstücke dürfte zu groß werden, bzw. den Maschinen zu unförmige Abmessungen aufzwingen.another axis is rotated, which is perpendicular to the other axis of rotation. As a result, the workpiece is rotated about a rotating Sägescheibe, while removing material from the gate edge of the workpiece. These Weak pieces are preferably precious or semi-precious stones. However, these methods and devices are only for relatively small workpieces, as indicated in the OS, can be used. However, they are hardly used for medium and not at all for large workpieces. The case to be driven effort for turning and swiveling the workpieces should be too large, or impose the machine to bulky dimensions.

Es ist weiterhin bekannt, auf Koordinatenschleifmaschinen mit entsprechend abgerichteten Schleifscheiben Werkstückoberflächen in Form einer Kugelkappe oder einer Kugelzone durch Schleifen zu erzeugen. Es sind mehrere Verfahren, rein geometrisch betrachtet, geeignet, eine exakte Kugeloberfläche zru erzeugen, und zwar:It is also known to produce on coordinate grinding machines with appropriately dressed grinding wheels workpiece surfaces in the form of a spherical cap or a ball zone by grinding. Several methods, purely geometrically considered, are suitable for producing an exact spherical surface zru, namely:

1. Einstechschleifen mit einer kreistonnenförmigen Scheibe,1. Einstechschleifen with a circular-cylindrical disc,

2. Schleifen mit einer kugelförmigen Scheibe und2. Grind with a spherical disc and

3« Schleifen mit einer zylindrischen Schleifscheibe.3 «Grinding with a cylindrical grinding wheel.

Die prinzipiellen Nachteile dieser Verfahren sind:The principal disadvantages of these methods are:

zu 1. Das Abrichten der Schleifscheibe als Kreistonnenkörper mit definierter Lage des Kreisbogenmittelpunktes ist relativ aufwendig. Die Scheibe ist nur in einem kleinen Durchmesserbereich anwendbar. Außerdem ist beim Einstechschleifen keine sehr hohe Formgenauigkeit und Oberflächengüte zu erreichen.to 1. The dressing of the grinding wheel as Kreistonnenkörper with defined position of the arc center is relatively expensive. The disc is only applicable in a small diameter range. In addition, in the plunge grinding no very high dimensional accuracy and surface quality can be achieved.

zu 2. Die Abrichtdrehachse und die Maschinenachsen müssen eine exakte Lagezuordnung haben, und diese Lagezuordnung muß auch beim Abrichten aufrechterhalten werden.to 2. The Abrichtdrehachse and the machine axes must have an exact position assignment, and this position assignment must also be maintained during dressing.

zu 3. Die exakte Kugeloberfläche wird durch, die Scheibenkante erzeugt. Die beim Schleifen unvermeidliche Abnutzung der Kante wirkt sich in voller Größe als Formfehler der erzeugten Kugeloberfläche aus» Nach jedem Abrichten muß der tiefste Punkt der Schleifscheibe erneut mit der Planetenspindel in Übereinstimmung gebracht warden. Die dafür benötigten Arbeitsgänge, wie Schleifen von Kontrollstücken und deren optische Auswertung,sind für den Werkstättbetrieb ungeeignet.to 3. The exact spherical surface is created by, the disc edge. The wear of the edge, which is unavoidable during grinding, is reflected in its full size as a dimensional error of the produced spherical surface. »After each dressing, the lowest point of the grinding wheel must be re-aligned with the planetary spindle. The required operations, such as grinding of inspection pieces and their optical evaluation, are unsuitable for the workshop.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung von kugelförmigen Oberflächen zu entwickeln, mit dem die Herstellung dieser Formen an Werkstücken ökonomischer möglich ist.It is therefore the object of the invention to develop a method for the production of spherical surfaces, with which the production of these forms on workpieces is more economically possible.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Erfindung soll die aufgeführten Mangel beseitigen. Es liegt ihr daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von kugelförmigen Oberflächen auf Koordinatenschleifmaschinen zu schaffen, bei dem das Werkstück fest auf der Schleifmaschine angeordnet ist und mittels der vorhandenen Maschinenkinematik und entsprechend abgerichteter Schleifkörper hochgenaue KugaL oberflächen mit hoher Produktivität herzustellen, ohne daß aufwendige Prüf- und Justierarbeitsgänge notwendig werden.The invention is intended to eliminate the listed defect. It is therefore an object of the invention to provide a method for producing spherical surfaces on jig grinding machines, in which the workpiece is fixedly mounted on the grinding machine and produce high-precision KugaL surfaces with high productivity through the existing machine kinematics and appropriately dressed abrasive without consuming Testing and adjustment operations become necessary.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß auf der Koordinatenschleifmaschine ein zylindrischer Schleifkörper, dessen Rotationsachse um ^5° zur Planetenspindelachse geneigt ist, in drei Etappen, und zwar zuerst auf einen Durchmesser, der um einen bestimmten BetragAccording to the invention this is achieved in that on the jig grinding a cylindrical grinding wheel whose axis of rotation is inclined by ^ 5 ° to the planetary spindle axis, in three stages, first to a diameter by a certain amount

^DSÄ Stößer als der zu schleifende Kalottenradius Σ~ψζ ist, abgerichtet wird. Danach wird am freien Ende des zylindrischen Schleifkörpers ein Kegelstumpf, dessen Mantellinie in einem bestimmten Abstand von der Planetenspindelachse, der gleich dem zu schleifenden Kalotten- ^D S St pusher than the calotte radius Σ ~ ψζ to be ground is trued . Thereafter, at the free end of the cylindrical grinding body, a truncated cone whose generatrix at a certain distance from the planetary spindle axis, which is equal to the Kalotten- to be ground

radius und parallel zur Planetenspindelachse ist, abgerichtet. Vorteilhafterweise ist anschließend der Schleif körpex« stirnseitig abzurichten, wodurch der Kegelstumpf in seiner Höhe gekürzt -wird, so daß dadurch seine Mantellinie auf eine schleiftechnisch optimale Länge T abgerichtet -wird. Die Abmessungen des Schleifkörpers werden durch die Schleifaufgaben bestimmt. Die Größe des Schleifkörperdurchmesseraufmaßes D_g. wird dabei aus geometrischen und technologischen ¥erten ermittelt. Die optimale Länge T der Kegelstumpfmantellinie erhält man aus der Beziehungradius and parallel to the planetary spindle axis, dressed. Advantageously, then the abrasive körpex «front side trim, whereby the truncated cone is shortened in its height -wird, so that by this his mantle line dressed to a grinding technically optimal length T is -wird. The dimensions of the grinding wheel are determined by the grinding tasks. The size of the abrasive diameter diameter D _g . is determined from geometric and technological values. The optimum length T of the truncated cone surface line is obtained from the relationship

τ = D.. .fa.τ = D .. .fa.

SASA

Der mittlere Durchmesser der Mantellinie, d.h. der mittlere Angriffspunkt, liegt auf dem DurchmesserThe mean diameter of the generatrix, i. the middle point of attack, lies on the diameter

wobei D„ der Durchmesser der zu schleifenden Kalotte, d.h. der Kugeloberfläche ist. Der Durchmesser des Schleifkörpers D ist somitwhere D "is the diameter of the calotte to be ground, i. the sphere surface is. The diameter of the abrasive article D is thus

^DS = ^D0 ^{+ D}SA * Ausführungsbeispiel ^D S = ^D 0 ^{+ D} SA * embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawings show:

Fig. 1: einen Schleifkörper in seiner Lage zur Maschine nach der ersten Abrichtetappe,1 shows an abrasive body in its position to the machine after the first dressing cap,

Fig. 2: den gleichen Schleifkörper nach der zweiten Abrichtetappe undFig. 2: the same abrasive article after the second dressing cap and

Fig. 3^: den vollständig abgerichteten Schleifkörper.Fig. 3 ^: the fully dressed abrasive body.

Ein Schleifkörper 1, dessen Rotationsachse 2 zur Planetenspindelachse 3 der Schleifmaschine um fünfundvierzig GradAn abrasive body 1, whose axis of rotation 2 to the planetary spindle axis 3 of the grinding machine by forty-five degrees

geneigt ist , wird in drei Etappen mittels eines Abrichters k abgerichtet, und zwar zuerst auf einen Durchmesser D^ , der um einen Betrag D . größer ist als der zu schleifende Kalottenradius D_K ·is trued in three stages by means of a dresser k , first to a diameter D ^, by an amount D. is greater than the calotte radius D _K ·

Danach wird der Abrichtdiamant 4 in einem Abstand von der Größe des Kalottenradius von der Planetenspinde!achse 3 positioniert. Durch eine radiale Verschiebung des Schleifkörpers 1 in Richtung 5 der U»Achse erfolgt dann die Abrichtzustellung. Der Abrichtquervorschub wird mittels der Z-Achse 6 parallel zur Planetenspindelachse 3 realisiert. Dadurch wird am freien Ende des Schleifkörpers 1 ein Kegelstumpf 7 erzeugt. Abschließend wird durch ein stirnseitiges Abrichten des Schleifkörpers 1 die Kegelstumpfmantellänge T auf einen ¥ert von der GrößeThereafter, the dressing diamond 4 is positioned at a distance from the size of the dome radius of the planetary spindle axis 3. By a radial displacement of the grinding wheel 1 in the direction 5 of the U »axis is then the dressing feed. The Abrichtquervorschub is realized by means of the Z-axis 6 parallel to the planetary spindle axis 3. As a result, a truncated cone 7 is generated at the free end of the grinding wheel 1. Finally, by trimming the abrasive body 1 on the face side, the truncated cone shell length T is set to a value of the size

^DSA ^ = ^T verringert. ^D SA ^ = ^T decreases.

Die Größe des Schleifkörperaufmaßes D . wird in Abhängigkeit von der Schleifaufgäbe aus geometrischen und technologischen ¥erten ermittelt. Mit dem so abgerichteten Schleifkörper 1 wird dann geschliffen, ohne daß an seiner radialen Lage etwas geändert wird. Die Schleifzustellung erfolgt nur in Richtung 6, parallel der Planetenspindelachse 3. Der im Eingriff befindliche Teil des Schleifkörpers 1 ist der Kegelstumpf 7 *ait seiner Mantellinie T. Dieser hat auf Grund seiner geringen Mantellänge nur eine minimale Gestaltsabweichung von der geometrischen Idealform. Durch die unvermeidbare Abnutzung des Schleifkörpers 1 nähert sich die Gestalt seiner Kegelstumpfmantellinie T während des Schleifprozesses immer mehr der Idealform, so daß als Arbeitsergebnis eine hochgenaue kugelförmige Oberfläche entsteht.The size of the grinding wheel allowance D. is determined depending on the grinding task from geometric and technological values. With the so-trained grinding wheel 1 is then ground, without being changed at its radial position something. The grinding is effected only in the direction 6, parallel to the planetary spindle axis 3. The engaged part of the grinding wheel 1 is the truncated cone 7 * ait of its generatrix T. This has due to its small shell length only a minimal shape deviation from the geometric ideal shape. Due to the unavoidable wear of the grinding wheel 1, the shape of its truncated cone surface line T approaches more and more of the ideal shape during the grinding process, so that a highly accurate spherical surface is produced as a result of work.

Claims

invention claim

A method for producing spherical surfaces on jig grinding machines, characterized in that a cylindrical grinding body (1) whose axis of rotation (2) is inclined to the planetary spindle axis (3) of the grinding machine by forty-five degrees, first to a diameter D, by an amount D. greater than the calotte radius to be ground times ~ f2, is dressed.

Method according to item 1, characterized in that at the free end of the cylindrical grinding body (1) is a truncated cone (7)> its surface line at a certain distance from the planetary spindle axis (3) which is equal to and parallel to the calotte radius to be ground, is trained.

3 · Method according to items 1 and 2, characterized in that last the abrasive body (1) is to be dressed on the front side, whereby the truncated cone (7) is shortened in. Its height, so that its surface line is trued to an optimal length T grinding technology.

- For this 1 sheet drawings -