DE10006559A1 - Grinding process and grinding machine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rundschleifen eines Werkstücks, bei dem eine sich drehende Schleifscheibe gegen eine zu schleifende Fläche des Werkstücks zugestellt wird, während sich gleichzeitig das Werkstück um seine Längsachse dreht, wobei die zu schleifende Fläche von einer Kante begrenzt wird und in eine Nachbarfläche übergeht. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Rundschleifen eines Werkstücks, mit einer Schleifscheibe und einer Aufnahme für das zu schleifende Werkstück.The invention relates to a method for cylindrical grinding of a workpiece which a rotating grinding wheel against a surface to be ground Workpiece is delivered while the workpiece is around its Longitudinal axis rotates, the surface to be ground limited by an edge and passes into a neighboring area. The invention also relates to a Device for cylindrical grinding of a workpiece, with a grinding wheel and a holder for the workpiece to be ground.
Während des Schleifvorgangs entsteht ein Grat, der von der zu schleifenden Fläche ausgeht und sich über die Kante hinaus zur angrenzenden Nachbarfläche des Werkstücks hin erstreckt. Wenn dieser Grat für die spätere Funktion des fertig bearbeiteten Werkstücks störend ist, muß er durch einen separaten Entgratvorgang entfernt werden.During the grinding process, a burr is formed that is different from the one to be ground Surface runs out and extends beyond the edge to the adjacent Neighboring surface of the workpiece extends. If this ridge for the later Function of the finished workpiece is disruptive, it must be replaced by a separate deburring process.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Schleifverfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Entgratvorgang entfallen kann. Die Aufgabe der Erfindung besteht weiterhin darin, eine Vorrichtung zum Schleifen zu schaffen, die es ermöglicht, auf den separaten Entgratvorgang zu verzichten. The object of the invention is the grinding process of the beginning to improve the type mentioned so that the deburring process is eliminated can. The object of the invention is also to provide a device for To create loops that make it possible to approach the separate deburring process dispense.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß der beim Zustellen der Schleifscheibe gegen die zu schleifende Fläche entstehende Grat automatisch beseitigt wird. Ein separater Entgratvorgang ist somit nicht mehr notwendig.The inventive method with the features of claim 1 has the advantage that when the grinding wheel is set against the resulting burr is automatically removed. A separate one Deburring is no longer necessary.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Entgratdorn so eingestellt wird, daß er über die Nachbarfläche und die Kante zur zu schleifenden Fläche hin nach außen übersteht. Bei dieser Ausrichtung des Entgratdornes wird gewährleistet, daß der beim Schleifen entstehende Grat wieder vollständig auf die zu schleifende Fläche zurückgedrückt werden kann.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the deburring mandrel is set so that it over the neighboring surface and the Edge protrudes outwards towards the surface to be sanded. At this Alignment of the deburring mandrel ensures that when grinding resulting burr again completely on the surface to be ground can be pushed back.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Entgratdorn mit einer Kraft zwischen 10 und 100 N auf die Nachbarfläche gedrückt wird, insbesondere mit einer Kraft in der Größenordnung von etwa 50 N. Die genannten Kräfte stellen einen guten Kompromiß dar zwischen zuverlässigem Zurückdrücken des Grats einerseits und geringen Reibungskräften andererseits.It is preferably provided that the deburring mandrel with a force between 10 and 100 N is pressed onto the neighboring surface, in particular with a force in of the order of about 50 N. The forces mentioned represent a good one Compromise between reliably pushing the ridge back on the one hand and low friction forces on the other hand.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 bietet im wesentlichen dieselben Vorteile wie hinsichtlich des Verfahrens gemäß Anspruch 1 erläutert. Da der Grat mittels der erfindungsgemäßen Schleifmaschine kontinuierlich wieder abgeschliffen wird, entsteht ohne einen sich an den Schleifvorgang anschließenden separaten Bearbeitungsschritt ein gratfreies geschliffenes Werkstück.The device according to the invention with the features of claim 6 offers essentially the same advantages as with the method explained according to claim 1. Since the ridge by means of the invention Grinding machine is continuously sanded down again without one separate processing step following the grinding process Burr-free ground workpiece.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Pneumatikzylinder vorgesehen, der den Entgratdorn mit einer einstellbaren Kraft gegen das zu bearbeitende Werkstück drücken kann. Auf diese Weise kann mit geringem Aufwand die Kontaktkraft zwischen dem Werkstück und dem Entgratdorn an die jeweiligen Anforderungen eingestellt werden.According to a preferred embodiment of the invention, a Pneumatic cylinder provided that the deburring mandrel with an adjustable Force can press against the workpiece to be machined. In this way can with little effort the contact force between the workpiece and the deburring mandrel can be adjusted to the respective requirements.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:The invention is described below with reference to various Embodiments described in the accompanying drawings are shown. In these show:
Fig. 1 in einer schematischen Ansicht eine erfindungsgemäße Schleif maschine; Figure 1 is a schematic view of a grinding machine according to the invention.
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt von Fig. 1; FIG. 2 shows an enlarged detail of FIG. 1;
Fig. 3 eine Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Bauteile entlang der Richtung des Pfeils III von Fig. 2; FIG. 3 is a view of the components shown in FIG. 2 along the direction of arrow III of FIG. 2;
Fig. 4 einen Halbschnitt durch das bearbeitete Werkstück entlang der Ebene IV von Fig. 3; Figure 4 is a half section through the machined workpiece along plane IV of Figure 3;
Fig. 5 einen Halbschnitt durch das bearbeitete Werkstück entlang der Ebene V von Fig. 3; FIG. 5 shows a half section through the machined workpiece along the plane V of FIG. 3;
Fig. 6 in einer Ansicht entsprechend derjenigen von Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung; Fig. 6 in a view corresponding to that of Figure 2 a second embodiment of the invention.
Fig. 7 in einer Ansicht entsprechend derjenigen von Fig. 4 einen Schnitt durch das Werkstück von Fig. 6; und FIG. 7 shows a view corresponding to that of FIG. 4, a section through the workpiece of FIG. 6; and
Fig. 8 in einer Ansicht entsprechend derjenigen von Fig. 5 einen weiteren Schnitt durch das Werkstück von Fig. 6. Fig. 8 in a view corresponding 5 is a further section to that of FIG. Through the workpiece of Fig. 6.
In Fig. 1 ist eine Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Schleifmaschine enthält einen Rahmen 10, in welchem eine Aufnahme 12 für ein zu bearbeitendes Werkstück 14 angeordnet ist. Es ist ein Antrieb 16 vorgesehen, mit dem das Werkstück 14 in Drehung versetzt werden kann. Weiterhin ist eine Schleifscheibe 18 vorgesehen, die mittels eines Zustellantriebes 20 sowohl in Drehung versetzt werden kann als auch geeignet gegen eine zu schleifende Fläche des Werkstücks 14 zugestellt werden kann. Die bis hierhin beschriebene Schleifmaschine ist von herkömmlichem Aufbau, so daß ihre Konstruktion nicht im Detail beschrieben werden braucht.In Fig. 1 a machine is shown according to a first embodiment of the invention. The grinding machine contains a frame 10 , in which a receptacle 12 for a workpiece 14 to be machined is arranged. A drive 16 is provided with which the workpiece 14 can be set in rotation. Furthermore, a grinding wheel 18 is provided, which can be set in rotation by means of a feed drive 20 and can also be suitably advanced against a surface of the workpiece 14 to be ground. The grinding machine described so far is of conventional construction, so that its construction need not be described in detail.
Die Schleifmaschine ist zusätzlich mit einem Entgratdorn 22 versehen, der aus Hartmetall besteht und von einem Andruckmechanismus 24 gegen das zu bearbeitende Werkstück 14 gedrückt werden kann. Der Andruckmechanismus weist einen Pneumatikzylinder 26 (siehe Fig. 2) auf, dessen Innenraum über zwei schematisch dargestellte Pneumatikleitungen 28 mit Druck beaufschlagt werden kann, um den Entgratdorn 22 in der Richtung des Pfeils P von Fig. 2 gegen das Werkstück 14 zu drücken.The grinding machine is additionally provided with a deburring mandrel 22 , which is made of hard metal and can be pressed against the workpiece 14 to be machined by a pressure mechanism 24 . The pressure mechanism has a pneumatic cylinder 26 (see FIG. 2), the interior of which can be pressurized via two schematically illustrated pneumatic lines 28 in order to press the deburring mandrel 22 against the workpiece 14 in the direction of the arrow P in FIG. 2.
Die Wirkungsweise des Entgratdorns ist die folgende: Wenn die Schleifscheibe 18 gegen eine zu schleifende Fläche 30 des Werkstücks 14 in der Richtung des Pfeils Z von Fig. 2 zugestellt wird, entsteht ein Grat 32 (siehe die Fig. 3 und 4), der aus Material besteht, das über eine Kante 34, welche die zu bearbeitende Fläche 30 des Werkstückes begrenzt, auf eine sich anschlie ßende Nachbarfläche 36 verdrängt wird.The operation of the deburring mandrel is as follows: If the grinding wheel 18 is brought into contact with a surface 30 of the workpiece 14 to be ground in the direction of the arrow Z in FIG. 2, a burr 32 (see FIGS. 3 and 4) arises which emerges Material exists, which is displaced via an edge 34 , which limits the surface 30 of the workpiece to be machined, to a subsequent adjacent surface 36 .
Da sich das Werkstück 14 dreht, gelangt der Grat zum Entgratdorn 22, der bei der gezeigten Ausführungsform etwa gegenüber der Schleifscheibe 18 ange ordnet ist. Dort wird der Grat von der Stirnfläche des Entgratdorns 22, die als ebene Andruckfläche 38 ausgebildet ist, sich senkrecht zur Längsachse des Entgratdornes erstreckt und über die Kante 34 hinausragt, auf die zu schleifende Fläche 30 zurückgedrückt. Dies ist deutlich durch Vergleich der Fig. 4 und 5 zu sehen. Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen Abschnitt des Werkstückes, der gerade von der Schleifscheibe 18 bearbeitet wurde und sich nun hin zum Entgratdorn 22 dreht. Der Grat 32 befindet sich außerhalb der zu bearbeitenden Fläche 30 im Bereich der an die Kante 34 angrenzenden Nachbarfläche 36. In Fig. 5 ist ein Schnitt durch einen Abschnitt des Werkstückes zu sehen, der sich nach der Berührung mit der Stirnfläche des Entgratdornes 22 wieder hin zur Schleifscheibe 18 bewegt. Es ist deutlich zu sehen, daß der Grat 32 zurück auf die zu bearbeitende Fläche 30 gedrückt wurde, so daß er beim nächsten Kontakt mit der Schleifscheibe 18 abgeschliffen wird.Since the workpiece 14 rotates, the burr arrives at the deburring mandrel 22 , which is arranged approximately opposite the grinding wheel 18 in the embodiment shown. There, the ridge is pressed back from the end face of the deburring mandrel 22 , which is designed as a flat pressure surface 38 , perpendicular to the longitudinal axis of the deburring mandrel and protrudes beyond the edge 34 , onto the surface 30 to be ground. This can be seen clearly by comparing FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows a section through a section of the workpiece that has just been machined by the grinding wheel 18 and now rotates towards the deburring mandrel 22 . The ridge 32 is located outside the surface 30 to be machined in the region of the adjacent surface 36 adjacent to the edge 34 . In Fig. 5 is a section to see through a portion of the workpiece, which moves after the contact with the end face of Entgratdornes 22 back toward the grinding wheel 18. It can clearly be seen that the ridge 32 has been pressed back onto the surface 30 to be machined, so that it is ground off the next time it comes into contact with the grinding wheel 18 .
Die Andruckkraft des Entgratdorns 22 kann in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen und dem zu bearbeitendem Material gewählt werden. Wenn das Werkstück 14 beispielsweise eine Ventilnadel für ein Kraftstoff-Einspritz ventil für Verbrennungskraftmaschinen ist, bei der die zu bearbeitende Fläche einen Durchmesser von wenigen Millimetern hat, sind Andruckkräfte von 50 N ausreichend.The pressing force of the deburring mandrel 22 can be selected depending on the respective requirements and the material to be processed. If the workpiece 14 is, for example, a valve needle for a fuel injection valve for internal combustion engines, in which the surface to be machined has a diameter of a few millimeters, pressing forces of 50 N are sufficient.
Der hier beschriebene Kreislauf des Erzeugens des Grates durch Berührung zwischen dem Werkstück 14 und der Schleifscheibe 18, des Zurückdrückens des Grates 32 auf die zu bearbeitende Fläche 30 und des Abschleifens des Grates wiederholt sich so lange, bis die Schleifscheibe ausfeuert, also keinerlei Material mehr abgetragen wird und folglich auch kein Grat entstehen kann. Das Ergebnis des beschriebenen Schleifvorganges ist ein Werkstück 14 mit geschliffener Fläche 30, die keinen Grat aufweist, ohne daß ein separater Entgratvorgang erforderlich war. The cycle described here of producing the burr by contact between the workpiece 14 and the grinding wheel 18 , pressing the burr 32 back onto the surface 30 to be machined and grinding the burr is repeated until the grinding wheel fires, that is to say no material is removed will and therefore no burr can arise. The result of the grinding process described is a workpiece 14 with a ground surface 30 which has no burr without a separate deburring process being necessary.
Die hier gezeigte Anordnung des Entgratdorns 22 relativ zur Schleifscheibe 18 kann je nach den Anforderungen variiert werden. Wenn mehrere Flächen gleichzeitig geschliffen werden und zusätzlich beispielsweise Meßwerkzeuge den Schleifvorgang überwachen, kann der Entgratdorn 22 auch in anderen Stellungen relativ zur Schleifscheibe eingesetzt werden.The arrangement of the deburring mandrel 22 shown here relative to the grinding wheel 18 can be varied depending on the requirements. If several surfaces are ground simultaneously and, for example, measuring tools monitor the grinding process, the deburring mandrel 22 can also be used in other positions relative to the grinding wheel.
In den Fig. 6 bis 8 ist eine zweite Ausführungsform der Schleifmaschine sowie des damit ausgeführten Schleifverfahrens gezeigt. Für die von der ersten Ausführungsform bereits bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.In Figs. 6 to 8, a second embodiment of the grinding machine and the grinding process thus performed is shown. The same reference numerals are used for the components already known from the first embodiment, and reference is made to the above explanations.
Der wesentlichste Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, daß hier eine zylindrische Außenfläche des Werkstücks 14 geschliffen wird, so daß der Grat 32 auf einer an die zu bearbeitende Fläche 30 angrenzenden Nachbarfläche 36 entsteht, die sich senkrecht zur Längsachse des Werkstücks 14 erstreckt. Von dieser Nachbarfläche 36 wird der Grat 32 vom Entgratdorn 22 wieder auf die zu schleifende Fläche 30 zurückgedrückt, wie durch Vergleich der Fig. 7 und 8 zu sehen ist.The most important difference from the first embodiment is that here a cylindrical outer surface of the workpiece 14 is ground, so that the ridge 32 is formed on an adjacent surface 36 adjacent to the surface 30 to be machined, which extends perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece 14 . From this adjacent surface 36 , the burr 32 is pressed back by the deburring mandrel 22 onto the surface 30 to be ground, as can be seen by comparing FIGS. 7 and 8.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform liegt der Entgratdorn 22 bei der zweiten Ausführungsform nicht mit seiner Stirnfläche am Werkstück 14 an, sondern mit einer konisch ausgebildeten Andruckfläche 38. Außerdem ist die Längsachse des Entgratdorns 22 nicht senkrecht zur Längsachse des Werk stücks 14 ausgerichtet, sondern erstreckt sich schräg zu dieser. Besonders erwähnenswert ist, daß der Entgratdorn 22 nicht etwa in der Richtung gegen das Werkstück 14 gedrückt wird, in die der Grat 32 auf die zu bearbeitende Fläche zurückgedrückt werden soll, sondern in einer Richtung, in der man erwarten würde, daß der Grat weiter zur Längsachse des Werkstücks hin nach innen gedrückt würde. Tatsächlich wird aber der Grat 32 durch die schräg angestellte Andruckfläche 38 von der Längsachse des Werkstücks 14 weg zurück auf die zu schleifende Fläche 30 gedrückt. Die hier gezeigte Ausrichtung des Entgratdorns 22 ist besonders vorteilhaft, wenn in dem bezüglich Fig. 6 links des Entgratdorns 22 liegenden Bereich andere Bauteile der Schleifmaschine angeordnet werde müssen; bei dieser Anordnung kann dann der Andruckmechanismus 24 weit außerhalb dieses Bereichs angeordnet werden. In contrast to the first embodiment, the deburring mandrel 22 in the second embodiment does not rest on the workpiece 14 with its end face, but rather with a conical pressure surface 38 . In addition, the longitudinal axis of the deburring mandrel 22 is not aligned perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece 14 , but extends obliquely to this. It is particularly worth mentioning that the deburring mandrel 22 is not pressed against the workpiece 14 in the direction in which the burr 32 is to be pressed back onto the surface to be machined, but in a direction in which one would expect the burr to continue to the Longitudinal axis of the workpiece would be pressed inwards. In fact, however, the burr 32 is pressed back onto the surface 30 to be ground by the inclined pressure surface 38 away from the longitudinal axis of the workpiece 14 . The orientation of the deburring mandrel 22 shown here is particularly advantageous if other components of the grinding machine have to be arranged in the area to the left of the deburring mandrel 22 with respect to FIG. 6; with this arrangement, the pressure mechanism 24 can then be arranged far outside of this area.
1010th
Rahmen
frame
1212th
Aufnahme
admission
1414
Werkstück
workpiece
1616
Antrieb
drive
1818th
Schleifscheibe
Grinding wheel
2020th
Zustellantrieb
Infeed drive
2222
Entgratdorn
Deburring mandrel
2424th
Andruckmechanismus
Pressure mechanism
2626
Pneumatikzylinder
Pneumatic cylinder
2828
Pneumatikleitung
Pneumatic line
3030th
zu schleifende Fläche
surface to be ground
3232
Grat
ridge
3434
Kante
Edge
3636
Nachbarfläche
Neighboring area
3838
Andruckfläche
Pressure surface
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| DE3009294A1 (en) * | 1980-03-11 | 1981-09-17 | Fa. Gottlieb Gühring, 7470 Ebingen | Needle shaped boss prodn. on workpiece - involves progressive single pass grinding operation with axial motion |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP 10128647 in: Patent abstracts of Japan * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1289712B1 (en) | 2005-07-13 |
| EP1289712A1 (en) | 2003-03-12 |
| WO2001060565A1 (en) | 2001-08-23 |
| DE50010720D1 (en) | 2005-08-18 |
| US20040067721A1 (en) | 2004-04-08 |
| JP2003522652A (en) | 2003-07-29 |
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