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Radienschleifapparat In der Technik, insbesondere bei Fräsern, besteht
häufig die Aufgabe, gerundete Ecken mit genauem Radius zu schleifen.
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Die bisher hierfür vorgesehenen Einrichtungen bestanden aus einem
Schleifapparat mit einer Topfschleifscheibe und einer das zu schleifende Werkstück,
im betrachteten Fall den Fräser aufnehmenden Schwenkvorrichtung. Der Fräser konnte
dabei durch Schlittenführungen innerhalb der Schwenkvorrichtung in gewünschter Weise
ausgerichtet werden und wurde zum Zwecke des Schleifens bis an die Kante bzw. den
Rand der Schleifscheibe herangeführt und um einen bestimmten Winkel, z. B. etwa
90°, hin- und hergeschwenkt, wobei sich eine gerundete Schleifstelle an dem Fräser
ergab.
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Es sind auch schon Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen zum Schleifen
der Spitzenradien von Werkstücken, insbesondere von Fräsern, nicht das Werkstück,
sondern das Schleifwerkzeug mit dem Schleifwerkzeugträger um den Mittelpunkt des
Spitzenradius des Werkstücks geschwenkt wurde, wobei das Schleifwerkzeug um eine
zur Schwenkachse des Trägers senkrechte Achse schräg verstellbar war. Diese Art
der Bearbeitung mit schwenkbarem Schleifwerkzeug hat den Vorteil, daß die Abnutzung
des Werkzeuges für die Genauigkeit der Bearbeitung bzw. den erzeugten Radius des
Anschliffes ohne Einfluß bleibt. Die bekannten Einrichtungen mit schwenkbarem Werkzeug
besitzen aber ebenfalls noch wesentliche Nachteile. Die Einstellung des Werkstückes
ist sehr zeitraubend und erreicht auch nicht den möglichen höchsten Grad an Einstellgenauigkeit.
Insbesondere ist es erforderlich, bei einem Wechsel der Bearbeitungsstelle das Werkzeug
zu entfernen und danach wieder neu einzustellen, was eine erhebliche Aufmerksamkeit
der Bedienungsperson erforderlich macht.
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Bekannt ist es auch, die Schleifscheibenachse zur Erzielung eines
Freiwinkels oder Hinterschliffs des Werkstückes gegenüber dem Werkstück zu verschwenken.
Ferner sind Einstellehren bekannt, die in eine konzentrische Bohrung zur Schwenkachse
einsetzbar sind, um das Werkzeug bequem einstellen zu können. Weiterhin ist auch
schon von federnden Abstützungen Gebrauch gemacht worden, die sich während des Schleifens
von Fräsern gegen die jeweilige Zahnbrust legen.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Radienschleifeinrichtung, bei
welcher das Werkstück während des Schleifens ruht und das Werkzeug, z. B. eine Schleifscheibe
mit eingestelltem Schwenkradius, um den gewünschten Mittelpunkt des Radius schwenkbar
ist.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die geschilderten Nachteile
der bisher bekannten Einrichtungen dieser Art zu vermeiden und eine Einrichtung
zu schaffen, die bei schnellster Bedienungsmöglichkeit ein Höchstmaß an Genauigkeit
der Bearbeitung sichert.
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Erfindungsgemäß ist der Werkstückträger zwecks schneller Einrichtung
des Werkstücks uni eine Achse schwenk- und verstellbar auf einem Schwenkarm angeordnet,
der um eine zur Schwenkachse des Werkstückträgers parallele Achse schwenk- und feststellbar
gelagert ist, so daß das Werkstück bis zum Anschlag an eine die Lage des Schleifwerkzeuges
markierende einschaltbare Einstellehre heranschwenkbar und in der Anschlagstellung
feststellbar ist, z. B. mittels eines Knebels. Mit dieser Einrichtung ist es der
Bedienungsperson möglich, mit zwei kurzen Handgriffen das Werkstück genau in die
richtige Schleiflage zu bringen. Dabei ist Vorsorge getroffen, daß beim Wechsel
der Bearbeitungsstelle, um ein erneutes Einstellen des Werkzeuges, z. B. von einem
Zahn eines Fräsers zum nächsten, zu vermeiden, die Schleifvorrichtung mittels eitles
Handgriffes, z. B. des doppelt beweglichen tÄTerl,#zeugsch@venlrgriffes, gegen eine
Federkraft um einen kleinen Betrag vom Werkstück abhebbar ist. Hierdurch wird nicht
nur die Einstellarbeit und -zeit beim Wechsel der Bearbeitungsstelle um ein Vielfaches
verringert, sondern gleichzeitig auch eine absolute Genauigkeit für alle Bearbeitungsstellen
gewährleistet. Die Einstellehre wird zweckmäßig in Form eines Hohlprismas ausgeführt,
das an die Schwenkachse der Schwinge des Werkzeugs herangeführt und von ihr entfernt
werden kann und mit einer Skala für die Einstellung des gewünschten Radius versehen
ist. Zweckmäßig ist im Schwenkzapfen der Schwinge eine konzentrische Bohrung für
die Einstellehre vorgesehen.
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Vorteilhaft ist es, als Werkzeug einen Schleifzylinder von möglichst
kleinem Durchmesser zu benutzen, dessen Achse im wesentlichen parallel zur Schwenkachse
liegt, wobei der Werkzeugträger aus einem schmalen Arm bestellt, mit dessen Hilfe
das
Werkzeug um mehr als 180° schwenkbar isst. Bei einer derartigen
Ausbildung der Werkzeugschwenkeinrichtung können Werkstücke, wie z. B. Fräser mit
zwei einander gegenüberliegenden Bearbeitungsseiten, ohne' Auswechseln und Neueinsetzen
des Werkstückes durch einfache Schwenkung um etwa 180° unmittelbar nacheinander
bearbeitet werden. Der schmale Arm kann, dabei zweiteilig mit gegenseitiger Kreisführung
ausgebildet sein, um zugleich in einfacher Weise einen Hinterschliff zu ermöglichen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt.
Von diesen zeigt Fig. 1 die Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Radienschleifapparat,
Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 das Prisma von der Seite gesehen, Fig. 4 das Prisma
mit dem Werkstück von oben gesehen.
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In den Figuren ist 1 eine Grundplatte, auf welcher bei 2 ein Zwischenarm
3 schwenkbar gelagert ist. Dieser ist mit einer Spannvorrichtung 4, welche in eine
Führungsnut 5 der Grundplatte eingreift, in einer gewünschten Schwenkstellung feststellbar.
Gleichzeitig ist um die Achse 44 der Spannvorrichtung ein Aufnahmebock 6 für das
Werkstück 7 schwenkbar gelagert und kann durch die Spannvorrichtung 4 ebenfalls
in seiner Schwenklage festgestellt werden. Das Werkstück, z. B. eine Fräserscheite
7, wird auf einem Lagerzapfen 9 durch eine Mutter 10 festgespannt und kann mit Hilfe
eines gerändelten Handgriffes 11 in ; seiner Drehstellung verändert und durch Spanngriff
8 fixiert werden. Zur Festhaltung der jeweiligen Drehstellung dient eine Abstützungszunge
12 (Fig. 2), welche bei 13 um einen kleinen Winkel schwenkbar gelagert ist und durch
eine nicht dargestellte Feder selbsttätig in die Stützlage bzw. in Richtung auf
das Werkstück 7 gezogen wird.
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Zur Bearbeitung des Werkstückes dient ein Schleifzylinder 14, welcher
durch nicht näher dargestellte Mittel in einem Haltearm 15 axial einstellbar ist
und durch einen üblichen Schleifmotor 16 angetrieben wird. Der Haltearm 15 ist ein
Teil eines Ständers, der aus dem Oberteil 17 und dem Unterteil 18 besteht, die in
einer Kreisführung 19 gegeneinander einstellbar sind. Der Mittelpunkt der Kreisführung
19 fällt mit dem Bearbeitungspunkt 20 zusammen, so daß bei einer Verstellung der
Ständerteile 17, 18 die Achsrichtung der Schleifvorrichtung 14 geschwenkt wird,
ohne daß sich der Bearbeitungspunkt 20 wesentlich verschiebt. Der Schwenkwinkel
ist an einer nicht dargestellten Skala der Führungsbahn 19 erkennbar. Er bestimmt,
wie eingangs erwähnt, das Maß der Hinterschneidung der Schleiffläche.
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Ein am Ständerunterteil 18 angeformter Fuß 21 ist in einem Führungsprisma
22 einer Schwinge. 23 verschiebbar. Die Schwinge 23 ist um einen Zapfen 24 schwenkbar
gelagert, dessen Achse 25 durch den Mittelpunkt des Krümmungsradius der Schleiffläche
führt. Der Zapfen 24 besitzt eine konzentrische Bohrung 26, in welche entweder der
Tragzapfen 27 der Stützzunge 12 oder ein Zapfen 28 einer Lehre 29 einsetzbar ist,
deren Einzelheiten aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich sind. Der wesentliche Meßteil
der Lehre besteht aus einem Hohlprisma 30, dessen Kante 31 mit der Achse 25 zusammenfällt,
sofern sich das Prisma in der Nullstellung befindet. Aus dieser kann es mit Hilfe
einer Stellschraube 32 herausbewegt werden, wobei eine Marke 33 an einer Skala 34
das Maß der Exzentrizität und damit den Radius der anzuschleifenden Fläche in mm
anzeigt. Zum Entfernen des Schleifkörpers 14 vom Werkstück 7 während des Bearbeitungswechsels
ist eine Abhebvorrichtung vorgesehen, welche aus dem Handgriff 35 besteht, der bei
36 an einem Stützbock 37 der Schwinge 23 schwenkbar abgestützt ist.
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Wird der Handgriff 35 aus der gezeichneten Stellung in die Richtung
d geschwenkt, so wird der Ständer 17, 18 mit dem Schleifzylinder 14 entgegen der
Kraft einer Feder 38 vom Werkstück 7 abgehoben und kehrt nach Verstellung des Werkstückes
und Loslassen des Hebels 30 selbsttätig in seine Ruhelage zurück. Mit Hilfe einer
Stellschraube 39 in Verbindung mit einer Skala 40 kann der Ständer 17, 18 und damit
der Schleifzylinder 14 im Führungsprisma 22 verschoben und dem Werkstück 7 genähert
oder von diesem entfernt werden.
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Anschläge 41, 42, die in einer kreisförmigen Führungsbahn 43 der Grundplatte
einstellbar sind, dienen dazu, den Schwenkwinkel der Schwinge 23 auf das gewünschte
Maß, vorzugsweise 90°, zu beschränken.
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Die Benutzung des Apparates geschieht in folgender Weise: 1. Einstellung.
Es soll z. B. ein Radius mit r = 5 mm an einem Scheibenfräser 7 mit gerundeten Ecken
nachgeschliffen werden. Zu diesem Zweck wird zunächst die Lehre 29 mit dem Zapfen
28 in die Bohrung 26 eingesetzt und mit Hilfe der Stellschraube 32 die Stellmarke
33 auf die Ziffer 5 = 5 mm eingestellt. Sodann wird nach Lösen der Spannvorrichtungen
4 und 8 das Werkstück 7 so verschoben, bis sich die Kanten des zu bearbeitenden
Fräszahns gegen die Flächen 30 des Hohlprismas anlegen. In dieser Lage wird das
Werkstück festgespannt, das Prisma mittels der Schraube 32 gegebenenfalls ein Stück
weiter nach außen geschoben, der Zapfen 28 aus der Bohrung 26 entfernt und das Prisma
durch die Stützzunge 12 ausgewechselt, die mit ihrem Zapfen 25 nunmehr in die Bohrung
26 eingesetzt wird.
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Der Ständer 17, 18 ist dabei mit Hilfe der Gewindespindel bzw. Stellschraube
39 genügend weit vom Werkstück abgerückt, um Beschädigungen des Fräsers 7 wie auch
des Schleifzylinders 14 zu vermeiden. Die Anschläge 41, 42 sind in der Führungsbahn
43 so verstellt, daß der Schwenkwinkel der Schwinge 23 etwa 90° beträgt.
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2. Schleifen. Der Ständeroberteil 17 mit dem eingespannten Elektro-
bzw. Preßluftschleifmotor 16 und Schleifzylinder 14 wird unter Benutzung der Führung
19 um den gewünschten Winkel, z. B. 5°, aus der Senkrechten gedreht und in dieser
Lage festgestellt. Danach wird der Ständerunterteil 18 in dem Führungsprisma 22
der Schwinge 23 mit Hilfe der Stellschraube 39 in Richtung a, d. h. auf das Werkstück
7 hin verschoben, bis der sich drehende Schleifzylinder 14 den zu schleifenden Fräserzahn
berührt. Nunmehr wird die Schwinge um den Zapfen 24 vom Anschlag 41 bis zum Anschlag
42 in Richtung i-k bewegt, wodurch der Schleifzylinder 14 einen Kreisbogen von 90°
um die Achse 25 bestreicht und somit den gewünschten Radius s schleift.
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3. Zahnverstellung. Die Schwinge 23 wird in die Ausgangsstellung gebracht
und durch den Handgriff 35 der Schleifzylinder 14 vom Werkstück 7 entfernt. Nunmehr
wird mit der Rändelscheibe 11 der Fräser 7 um einen Zahn weitergedreht, wobei die
um den Punkt 13 drehbar und federnd gelagerte Anschlagzunge 12 durch den vorbeigleitenden
Fräserzahn in Richtung f aufgehoben wird. Die federnd gehaltene Anschlagzunge 12
springt in die dem wegbewegten
Zahn folgende Lücke in Richtung e
wieder ein und stützt den nun zu schleifenden nächsten Zahn. Der Fräser 7 kann in
dieser Stellung festgeklemmt werden, doch genügt es für gewöhnlich, wenn mit Hilfe
der Rändelscheibe 11 der Fräserzahn von Hand auf die Anschlagzunge 12 gedrückt wird,
um die genaue Lage des Zahnes sicherzustellen. Diese letztbeschriebene Art, den
Fräsen zu halten, verkürzt die Gesamtbearbeitungszeit. Wird der Hangriff 35 langsam
losgelassen, so führt die Druckfeder 38 den Ständer 17, 18 und das Schleifwerkzeug
14 in der Richtung a in die Ausgangsstellung zurück, so daß nunmehr der nächste
Zahn in genau der gleichen Weise wie der vorhergehende bearbeitet wird.
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Es ist ein besonderer Vorzug der neuen Einrichtung, daß Abnutzungen
des Schleifwerkzeuges keinen Einfluß auf den Schleifradius haben, da dieser allein
durch die Ausrichtung des Werkstückes gegenüber der aus der Mittellage verschobenen
Lehre 30 gegeben ist. Wie ersichtlich, genügt gegenüber den Topfschleifscheiben
ein einfacher Schleifzylinder von kleinem Durchmesser, dessen Schleifmaterial voll
ausgenutzt werden kann. Die Bedienung der ganzen Einrichtung ist so leicht und schnell,
daß ohne besondere Anstrengung der Bedienungsperson, welche die Arbeit bequem sitzend
ausführen kann, die Bearbeitungszeit auf einen geringen Bruchteil der bisherigen
verringert werden kann.