DD234388A1

DD234388A1 - PNEUMATIC ADJUSTMENT DEVICE FOR FEINZLEHLEFING WAFER BEARINGS

Info

Publication number: DD234388A1
Application number: DD27305785A
Authority: DD
Inventors: Norbert Schiffner; Detlef Pflugk; Rolf Reinhold
Original assignee: Werkzeugmasch Okt Veb
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-02-06
Publication date: 1986-04-02

Abstract

Die pneumatische Einstellvorrichtung dient zur Einstellung der axialen und radialen Position eines Feinziehschleifwerkzeuges und dessen Schwingachse. Waehrend es Ziel der Erfindung ist, eine Einrichtung zu schaffen, die mit wenig Aufwand auf einer Feinziehschleifmaschine die Einstellung der axialen und radialen Position des Feinziehschleifwerkzeuges sowie dessen Schwingachse ermoeglicht, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, die es ermoeglicht, die Lage der Rille eines Waelzlagerringes messtechnisch zu erfassen. Dazu wird in den Werkzeughalter fuer das Feinziehschleifwerkzeug ein pneumatischer Messkopf mit 4 symmetrisch verteilten Messduesen gespannt und mit der Rille des Waelzlagerringes in Eingriff gebracht.The pneumatic adjustment device serves to adjust the axial and radial position of a fine-grinding tool and its swing axis. While it is the object of the invention to provide a device that allows the setting of the axial and radial position of the fine-grinding tool and its oscillating axis with little effort on a fine-grinding machine, it is an object of the invention to provide a device that allows the situation To measure the groove of a rolling bearing ring metrologically. For this purpose, a pneumatic measuring head with 4 symmetrically distributed measuring ducts is clamped in the tool holder for the fine grinding tool and brought into engagement with the groove of the rolling bearing ring.

Description

Field of application of the invention

Die pneumatische Einstellvorrichtung dient zur Einstellung der axialen und radialen Position eines Feinziehschleifwerkzeuges und dessen Schwingachse an Feinziehschleifmaschinen zur Bearbeitung von Wälzlagerinnen- und außenringen.The pneumatic adjusting device is used to adjust the axial and radial position of a fine grinding tool and its swing axis on fine grinding machines for processing Wälzlagerinnen- and outer rings.

Characteristic of the known technical solutions

Herkömmliche Maschinen zur Feinstbearbeitung der Laufbahnen von Wälzlagerringen, wie sie z. B. in den Patentschriften DE-PS 1752206, DE-PS 1752520 und DE-PS 1937802 u.a. beschrieben wurden, verfugen über keine Vorrichtung zur exakten Einstellung der Werkzeugposition in der Mitte der vorgeschliffenen Laufbahnrille. Die Einstellung der Schwingachse bedarf der Erfahrung des Bedieners. Es sind deshalb auch in der Regel mehrere zeitaufwendige Korrekturverstellungen an der Maschine notwendig. Der Notwendigkeit einer exakten Ausrichtung des Feinziehwerkzeuges zur Laufrille des Werkstückes wird in der neueren Patentliteratur größere Aufmerksamkeit gewidmet.Conventional machines for finishing the raceways of rolling bearing rings, as z. For example, in the patents DE-PS 1752206, DE-PS 1752520 and DE-PS 1937802 u.a. have no device for exact adjustment of the tool position in the center of the pre-ground raceway groove. The adjustment of the swing axle requires the experience of the operator. Therefore, it is usually necessary to make several time-consuming correction adjustments to the machine. The need for an exact alignment of the fine drawing tool to the groove of the workpiece is given more attention in the recent patent literature.

Während der Wälzlagerring bei herkömmlichen Feinziehschleifmaschinen entweder in Gleitschuhen mit oder ohne hydrostatischer Lagerung, in hydrostatischen Lagerbuchsen oder auf einem Zentrierdorn aufgenommen und durch eine Andrückvorrichtung axial gegen die Stirnfläche einer Mitnehmerspindel gepreßt wird, ist in der DE-OS 2826169 eine andersgeartete Maschinenkonzeption beschrieben, um den negativen Einfluß des Rillenversatzes (verschieden großer Abstand der Laufrille zu den Stirnflächen der Werkstücke) auf das Bearbeitungsergebnis der Laufrille auszuschließen, greifen die den Ring haltenden Spannorgane in die Laufbahn ein, so daß die Positionierung, Zentrierung und Führung des Ringes in der Laufbahn erfolgt, in der gleichzeitig auch das Werkzeug die Bearbeitung ausführt. Unter der Voraussetzung einer axialen Ausrichtung des Werkzeuges zu den Spannorganen kann eine derartige Spannung eine Werkzeugausrichtung zur Laufrille in axialer Richtung unnötig machen, eine Einstellung des Schwingradius ist aber auch bei dieser Lösung notwendig. Eine weitere Möglichkeit zur Kompensation des axialen Rillenversatzes ist in der DE-AS 2339726 beschrieben. Diese Maschinenkonzeption ist dadurch gekennzeichnet, daß am Werkstück vor der Bearbeitung und außerhalb der Bearbeitungsposition mittels einer Meßeinrichtung (Zweipunktmessung mit Meßtaster) die Lage der Profiifläche in axialer Richtung gegenüber einer Bezugsfläche ausgemessen wird. Vor Beginn der Bearbeitung des Werkstückes wird ein den Werkzeughalter tragender Schlitten durch einen Stellmotor entsprechend dem Meßwert verstellt, bis die axiale Lage der Schwingachse des Werkzeuges gleich dem Sollwert ist. Die radiale Lage der Schwingachse, also der Schwingradius, ist mit dieser Meßsteuerung nicht einstellbar.While the rolling bearing ring is received in conventional fine-grinding machines either in sliding with or without hydrostatic bearing, in hydrostatic bushings or on a centering mandrel and pressed by a pressing axially against the end face of a driver, in DE-OS 2826169 a different type of machine design described to the Negative influence of the groove offset (different large distance of the groove to the faces of the workpieces) to exclude the machining result of the groove, engage the ring holding clamping members in the track, so that the positioning, centering and guiding of the ring takes place in the raceway, in at the same time the tool executes the processing. On the assumption of an axial alignment of the tool to the clamping members such a voltage can make a tool alignment to the groove in the axial direction unnecessary, an adjustment of the vibrating radius is also necessary in this solution. Another possibility for compensating the axial groove offset is described in DE-AS 2339726. This machine design is characterized in that the position of the professional surface in the axial direction relative to a reference surface is measured on the workpiece before machining and outside the machining position by means of a measuring device (two-point measurement with probe). Before starting the machining of the workpiece, a carriage carrying the tool holder is adjusted by a servomotor according to the measured value until the axial position of the oscillating axis of the tool is equal to the desired value. The radial position of the swing axle, so the swing radius is not adjustable with this measurement control.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die mit wenig Aufwand auf einer Feinziehschleifmaschine die Einstellung der axialen und radialen Position des Feinziehschleifwerkzeuges sowie dessen Schwingachse ermöglicht.The aim of the invention is to provide a device that allows the setting of the axial and radial position of the fine-grinding tool and its swing axis with little effort on a fine-grinding machine.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die Lage der Rille eines Wälzlagerringes vor seiner Bearbeitung meßtechnisch zu erfassen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß folgendermaßen gelöst: Vor der Aufnahme der Fertigung einer neuen Werkstückserie wird an Stelle eines rechteckigen Feinziehschleifwerkzeuges ein mit den Rechteckmaßen des Werkzeuges versehener Meßkopf in den Werkzeughalter gespannt und in den Bereich der Laufrille des Werkstückes eingefahren. Die Stirnfläche des Meßkopfes weist ein der Laufbahn angepaßtes, in zwei Ebenen gekrümmtes (toroides) Profil auf. In der Meßkopfstirnfläche befinden sich vier Meßdüsen derart angeordnet, daß sich jeweils zwei Düsen symmetrisch zum Flächenmittelpunkt (Schnittpunkt der Symmetrieachsen) auf einer Symmetrieachse der Stirnfläche gegenüberliegen. Der für pneumatische Messungen erforderliche Meßspalt wird durch eine definierte Abweichung der Krümmungsradien dertoroiden Meßkopfstirnfläche von den Krümmungsradien der ebenfalls toroiden Laufbahnoberfläche erzeugt. Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung des nötigen Meßspaltes wäre die Anordnung eines Distanzstückes in der Flächenmitte der Meßkopfstirnfläche bei gleichen Krümmungsradien von Meßkopf- und Laufbahnoberfläche. Zum besseren Abströmen der aus den Meßdüsen austretenden Luft sind in Meßkopfstirnfläche Aussparungen eingebracht. Der Meßaufuau erfolgt nach dem in der pneumatischen Längenmeßtechnik üblichen System Düse-Prallplatte. Die Werkzeugpositionseinstellung erfolgt folgendermaßen: Der Meßkopf wird mit seiner vom Ringtyp abhängigen Einspannlänge an Stelle des Feinziehschleifwerkzeuges in den auf einem in Längs- und Querrichtung verfahrbaren SchlittenThe object of the invention is to provide a device which makes it possible to detect the position of the groove of a rolling bearing ring prior to its processing by measurement. This object is achieved according to the invention as follows: Before taking up the production of a new workpiece series, instead of a rectangular fine-grinding tool, a measuring head provided with the rectangular dimensions of the tool is clamped in the tool holder and retracted into the region of the groove of the workpiece. The end face of the measuring head has a career adapted, in two planes curved (toroidal) profile. In the Meßkopfstirnfläche four measuring nozzles are arranged such that in each case two nozzles are symmetrical opposite to the surface center (intersection of the symmetry axes) on an axis of symmetry of the end face. The measuring gap required for pneumatic measurements is generated by a defined deviation of the radii of curvature of the toroidal measuring head face from the radii of curvature of the likewise toroidal track surface. Another possibility for generating the necessary measuring gap would be the arrangement of a spacer in the center of the Meßkopfstirnfläche at the same radii of curvature of Meßkopf- and raceway surface. For better outflow of air exiting from the measuring nozzles recesses are introduced in Meßkopfstirnfläche. The Meßaufuau takes place according to the usual in the pneumatic length measuring system nozzle baffle plate. The tool position adjustment is carried out as follows: The measuring head is moved with its dependent on the ring type clamping length instead of the Feinziehschleifwerkzeuges in a longitudinally and transversely movable carriage

montierten Werkzeughalter im Arbeitsraum der Maschine eingespannt und durch Schlauchsteckverbindungen mit dem Anzeigeteil eines Meßaufbauesverbunden. Anschließend wird der Meßkopf mit seiner Stirnfläche auf die Laufbahn eines in der Werkstückaufnahme befindlichen Werkstückes aufgesetzt. Dabei muß sich der Werkzeughalter im unausgelenkten Zustand befinden, so daß die Längsachse des Meßkopfes senkrecht auf der Längsachse des Werkstückes steht. An den Druckmeßgeräten der beiden waagerechten Düsen können die Meßwerte abgelesen werden. Stimmen beide überein, verläuft die Längsachse des Meßkopfes durch den Mittelpunkt des Rillenradius, d. h. der Meßkopf befindet sich mittig in der Laufbahnrille. Bei Ungleichheit der Anzeige wird eine Feinverstellung des Längsschlittens vorgenommen, bis die Meßwerte übereinstimmen. Für die Einstellung der radialen Sollage der Schwingachse werden Verstellungen am Querschlitten vorgenommen, bis die für die beiden senkrecht übereinander angeordneten Meßdüsen angezeigten Meßwerte übereinstimmen. Diese radiale Sollage ist durch Gleichheit von Schwingradius und Rillen radius gekennzeichnet.mounted tool holder clamped in the working space of the machine and connected by hose connectors with the display part of a Meßaufbaues. Subsequently, the measuring head is placed with its end face on the track of a workpiece located in the workpiece holder. In this case, the tool holder must be in the undeflected state, so that the longitudinal axis of the measuring head is perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece. The measured values can be read on the pressure gauges of the two horizontal nozzles. If both agree, the longitudinal axis of the measuring head extends through the center of the groove radius, d. H. the measuring head is located centrally in the raceway groove. In case of inequality of the display, a fine adjustment of the longitudinal slide is made until the measured values match. Adjustments to the cross slide are made for adjusting the radial nominal position of the oscillating axis until the measured values indicated for the two measuring nozzles arranged vertically one above the other coincide. This radial nominal position is characterized by equality of vibrating radius and groove radius.

Zur Überprüfung ob der eingestellte Schwingradius gleich dem Rillenradius ist, wird der Meßkopf aus der Nullage ausgelenkt. Hierbei darf bei Gleichheit von Schwing- und Rillenradius keine Veränderung der Anzeige der beiden waagerechten Meßdüsen auftreten, d.h. der Spalt zwischen Meßdüse und Laufbahnoberfläche bleibt konstant. Bei auftretender Ungleichheit von Schwingradius zu Rillenradius kann durch Verstellung des Querschlittens korrigiert werden.To check whether the set oscillation radius is equal to the groove radius, the measuring head is deflected from the zero position. In the case of equality of oscillation and groove radius, no change in the indication of the two horizontal measuring nozzles may occur, i. the gap between measuring nozzle and raceway surface remains constant. When occurring inequality of vibrating radius to groove radius can be corrected by adjusting the cross slide.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht der EinstellvorrichtungFig. 1: a perspective view of the adjusting device

Fig. 2: eine Draufsicht auf die Stirnfläche des MeßkopfesFig. 2: a plan view of the end face of the measuring head

Die Flg. 1 zeigt den Meßkopf in Meßposition im Werkstück 2. Er weist eine der Laufbahn des Werkstückes ähnliche, doppelt gekrümmte (toroide) Stirnfläche 3 auf. In die Stirnfläche 3 sind vier Meßdüsen 4; 5; 6; 7 eingebracht, wobei sich jeweils die Meßdüsen 4; 5 und 6; 7 symmetrisch zum Stirnflächenmittelpunkt 8 der Stirnfläche 3 auf den Symmetrieachsen der Stirnfläche 3 gegenüberliegen. Der für pneumatische Messungen erforderliche Meßspalt entsteht durch eine definierte Abweichung der Krümmungsradien der Stirnfläche 3 von der Laufbahngeometrie des Werkstückes 2. Zum Abströmen der aus den Meßdüsen 4; 5; 6; 7 austretenden Luft sind Aussparungen 9 vorgesehen. Zur Anzeige der Druckdifferenzen zwischen parallelen Meßzweigen werden Differenzdruckmeßdosen verwendet.The Flg. 1 shows the measuring head in measuring position in the workpiece 2. It has a double-curved (toroidal) end face 3 similar to the track of the workpiece. In the end face 3 are four measuring nozzles 4; 5; 6; 7 introduced, wherein each of the measuring nozzles 4; 5 and 6; 7 are symmetrical to the end face center 8 of the end face 3 on the symmetry axes of the end face 3 opposite. The measuring gap required for pneumatic measurements is produced by a defined deviation of the radii of curvature of the end face 3 from the track geometry of the workpiece 2. To the outflow from the measuring nozzles 4; 5; 6; 7 exiting air recesses 9 are provided. To indicate the pressure differences between parallel measuring branches Differentialdruckmeßdosen be used.

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, die nach Ringtypwechsel oder Reparaturen notwendige Werkzeugpositionierung zeitlich beträchtlich zu verkürzen. Durch die genauere Werkzeugpositionierung wird eine Steigerung der Qualität des Bearbeitungsergebnisses erreicht.By applying the solution according to the invention, it is possible to considerably shorten the time required for ring type changes or repairs tool positioning. The more accurate tool positioning increases the quality of the machining result.

Eine weitere Steigerung der Bearbeitungsqualität ist möglich, wenn neben der exakten Schwingachsenpositionierung eine vorher extern ermittelte Lageabweichung der Laufbahn zur Lagerstirnfläche durch entsprechende axiale Korrekturverstellung beseitigt wird.A further increase in machining quality is possible if, in addition to the exact oscillating axis positioning, a previously externally determined positional deviation of the raceway from the bearing end face is eliminated by corresponding axial correction adjustment.

Dies wäre z. B. durch eine Meßsteuerung realisierbar.This would be z. B. realized by a measurement control.

Claims

Entitlement to the invention:

1. Pneumatic setting device for the Feinziehschleifen of rolling bearing raceways, based on the pneumatic length measuring nozzle-flapper, characterized in that in the tool holder for a Feinziehschleifstein a measuring head (1) is stretched, that the Meßkdpf (1) one of the raceway of a rolling bearing ring (2 ), that in the end face (3) four measuring nozzles (4; 5; 6; 7) are introduced, wherein each of the measuring nozzles (4; 5) and (6; 7) symmetrical to Face center (8) of the end face (3) on the axes of symmetry of the end face (3) are opposite and that for deriving the air from the measuring nozzles (4; 5; 6; 7) emerging recesses in the end face (3) are introduced.

2. Pneumatic adjusting device according to item 1, characterized in that the measuring gap required for pneumatic measurements by a defined deviation of the radii of curvature of the end face (3) and the raceway of the rolling bearing ring (2) is generated.

3. Pneumatic adjustment device according to item!, Characterized in that the measuring gap required for pneumatic measurements by attachment of a spacer in the surface center at the same radii of curvature of raceway surface of the workpiece (2) and end face (3) is generated.

4. Pneumatic adjustment device according to item!, Characterized in that after the oscillation adjustment a previously determined externally positional deviation of the track is compensated for the bearing end faces by a correction adjustment.

5. Pneumatic adjusting device according to item!, Characterized in that are used to indicate the pressure differences between parallel measuring branches differential pressure measuring.

For this 1 page drawings