DE1577401C3

DE1577401C3 - Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere Schleifen nichtzylindrischer Werkstücke

Info

Publication number: DE1577401C3
Application number: DE1577401A
Authority: DE
Inventors: Harold Edward Balsiger; Ralph Eldridge Price
Original assignee: Landis Tool Co
Current assignee: Landis Tool Co
Priority date: 1965-09-14
Filing date: 1966-09-13
Publication date: 1974-09-19
Also published as: DE1577401B2; DE1949588U; US3407541A; GB1141374A; DE1577401A1

Description

F i g. 4 eine Darstellung der geometrischen Beziehungen der Schwingbewegung.

Gemäß der Zeichnung ist eine das Werkstück antreibende und an seinem Kopfende angreifende Spindel 10 drehbar in Lagern 11 im Spindelgehäuse 12 gehalten, das in Längsrichtung verstellbar auf dem Gehäuse 13 eines Pendel- oder Schwingenzapfens 14 gehalten ist. Dieses Gehäuse 13 wird vom Schwingenzapfen 14 getragen, der seinerseits auf einem Gestell 15 gelagert ist.

Das Gestell 15 trägt den Schwingenzapfen 14 in einem bestimmten Winkel zur Spindel 10. Das Gestell ist zur Längsbewegung mit dem Schwingenzapfengehäuse 13 zwischen einem Bett 16 und dem Spindelgehäuse 12 angeordnet, um eine leichte Verstellbarkeit des Schnittpunktes X zu ermöglichen, in dem die Achse des Schwingenzapfens 14 die Achse 5 der Spindel 10 und des Werkstückes W schneidet. Die Stellung des Schnittpunktes X in bezug auf das Werkstück W entlang der Hubbewegung der Kurvenscheibe bestimmt das Ausmaß der Konizität, die am Werkstück ausgeschliffen wird. Diese Verstellbarkeit ist zur genauen Einstellung des Schnittpunktes X auch für Kolben mit unterschiedlicher Konizität innerhalb des Verstellbereiches vorgesehen.

Die Mittel zum Antrieb und Oszillieren der Spindel 10 und ihrer zugehörigen Teile durch die umlaufende Kurvenscheibe 20, die mit der Spindel verbunden ist und mit einer Stützrolle 21 in Eingriff steht, sind im einzelnen nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und brauchen daher an dieser Stelle nicht erörtert zu werden.

Gleichermaßen sind die Mittel zum drehbaren Halten des Werkstückes W und Ineingriffbringen mit der Schleifscheibe 25 nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Die Lage des Schnittpunktes X der Achse des Werkstückes W und der Schwingachse P, um die das Werktsück W und die Spindel 10 schwingen, ergibt sich aus der Gleichung:

Z, =z

A-B

Darin bedeuten: Z den Abstand vom verjüngten Ende 1 des Kolbenmantels bis zum Schnittpunkt X der beiden Achsen, A den Hub- bzw. Radiusunterschied zwischen der großen und kleinen Achse am verjüngten Ende 1 des Kolbenmantels, B den Huboder Radiusunterschied am weiteren Ende 2 des Kolbenmantels und L den Abstand zwischen den Stellen 1 und 2, an denen die Maße A und B abgenommen werden.

Die Drehbewegung der Spindel 10, der Kurvenscheibe 20 und des Werkstückes W durch den Motor 30 bewirkt ein Oszillieren dieser Teile in einer durch die Winkellage des Pendel- bzw. Schwingzap-

fens 14 bestimmten Weise, so daß das linke bzw Kopfende des Werkstückes W über einen größeren Abstand zur und von der Schleifscheibe 25 bewegt wird, als das rechte bzw. offene Ende des Werkstückes.

Im einen Totpunkt der Schwingbewegung liegt die Oberfläche des Werkstückmantels parallel oder im schwachen Winkel zur Angriffsseite der Schleifscheibe 25, je nach der Stellung der Schwingungszone. Wenn sich das Werkstück W in Richtung auf die Schleifscheibe25 um den Schnittpunkt^ (Fig. 4) bewegt, ändert sich die Winkelbeziehung zwischen Werkstück W und Schleifscheibe 25 progressiv in der Weise, daß das Werkstück W bei jedem Grad seiner Drehbewegung mit einem anderen Konuswinkel ge-

schliffen wird. Die maximale Winkelauslenkung wird erreicht, wenn das Werkstück W in den der Schleifscheibe 25 zugewandten Totpunkt seiner Schwingbewegung gelangt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 rechten Gelenkzapfen bewegt wurde (vgl. die Zeit-Patentansprüche: schrift »Kraftfahrzeugtechnik«, H. 6, 1955, S. 205 und 206). Dabei wurde der Kolben drehbar von

1. Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere einem Spindelstock auf dem Schwingtisch in einer Schleifen von umlaufenden Werkstücken, die 5 Stellung gehalten, die mit Längehabstand von der einen allgemein ovalen Querschnitt und eine zu Achse des Gelenkzapfens entfernt war. Die Schwingihrer Drehachse geneigte Mantellinie besitzen, bewegung um den Gelenkzapfen bewirkte dann eine bestehend aus einem Bearbeitungswerkzeug und Exzenter- oder Kurvenscheibe während des Schleifeinem Werkstückträger, der eine Spindel mit Vorganges entsprechend der gewünschten konischen einem Futter für das Werkstück sowie eine der io Form des Kolbenmantels. Diese konische Ausbilvorbestimmten Umrißform des Werkstückes ent- dung ändert sich progressiv, so daß der Kolbenmantel sprechende, auf der Spindel angeordnete Kurven- des schwingenden Kolbens bei jedem Grad seiner scheibe aufweist und um eine ortsfeste Schwing- Drehbewegung in einem anderen Winkel der Anachse schwenkbar angeordnet ist, wobei sich griffsfläche des Werkzeuges ausgesetzt war.

die Kurvenscheibe an einer ortsfest gelagerten 15 Die schwingende bzw. oszillierende Bewegung des

Rolle abstützt, dadurch gekennzeich- Kolbens von und zum Werkzeug erfolgt bei der

net, daß die Schwingachse (P) die Achse (S) bekannten Vorrichtung im wesentlichen in einer

der Spindel (10) unter einem Winkel schneidet, waagerechten Ebene zwischen zwei Totpunkten. In

der größer als 0° und kleiner als 90° ist. der einen Stellung kann die Mantelfläche des KoI-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 bens parallel oder im schwachen Winkel zur Ankennzeichnet, daß der Schnittpunkt (X) der griffsfläche des Werkzeuges liegen, und in der ande-Schwingachse (P) und der Achse (S) der Spin- ren Stellung ist sie in einem größeren Winkel zur del (10) auf der der Kurvenscheibe (20) abge- Angriffsfläche des Werkzeugs geneigt. Der Schwingwandten Seite des Werkstückes (W) liegt. ausschlag ergibt sich aus dem Unterschied zwischen

25 dem größten und kleinsten Durchmesser der die Schwingbewegung erzeugenden Kurvenscheibe.

Der Hauptnachteil der bekannten Vorrichtung liegt darin, daß sie wegen der zueinander rechtwinkligen Anordnung von Schwing- und Spindelachse einen

30 entsprechenden baulichen Aufwand und damit die

Bewegung einer relativ großen Masse erfordert, die aus dem Schwingtisch und dem darauf angeordneten Spindelstock besteht, die um einen Gelenkbolzen schwenkbar sind, sowie den entsprechenden Kräften 35 ausgesetzt ist, die zur Überwindung bzw. zum Ab-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- bremsen des Trägheitsmoments erforderlich sind,
arbeiten, insbesondere Schleifen von umlaufenden Der vorliegenden Erfindung liegt daher die AufWerkstücken, die einen allgemein ovalen Quer- gäbe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bearbeiten von schnitt und eine zu ihrer Drehachse geneigte Mantel- umlaufenden Werkstücken mit allgemein ovalem linie besitzen, bestehend aus einem Bearbeitungs- 40 Querschnitt und einer zu ihrer Drehachse geneigten werkzeug und einem Werkstückträger, der eine Mantellinie zu schaffen, die die genannten Nachteile Spindel mit einem Futter für das Werkstück sowie vermeidet. Die neue Vorrichtung soll eine möglichst eine der vorbestimmten Umrißform des Werkstückes raumsparende und einfache Führung des Werkentsprechende, auf der Spindel angeordnete Kurven- Stückes und seiner Aufspannteile ermöglichen,
scheibe aufweist und um eine ortsfeste Schwing- 45 Die Erfindung besteht darin, daß die Schwingachse schwenkbar angeordnet ist, wobei sich die achse die Achse der Spindel unter einem Winkel Kurvenscheibe an einer ortsfest gelagerten Rolle schneidet, der größer als 0° und kleiner als 90° ist. abstützt. Die relativ große und flache schwingende Lager-

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll insbeson- fläche des Schwingtisches auf dem Werkstückschlitdere Anwendung beim Schleifen von Kolben für 50 ten der bekannten Vorrichtung ist nun ersetzt wor-Fahrzeugmotoren finden. Diese Kolben haben einen den durch eine Schwingachse, die auch im Gegensatz elliptischen Querschnitt und eine zu ihrer Achse zu einer bekannten anderen Ausführung (deutsche geneigte Mantellinie. Dabei ändert sich der Ver- Patentschrift 538 895) im Winkel statt parallel zur jungungsgrad progressiv zwischen im Winkelabstand Achse der das Werkstück antreibenden Spindel anvoneinander entfernten Stellen des Kolbenmantel- 55 geordnet ist.

umfanges, wobei der kleine Ellipsendurchmesser am Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorKopfende des Kolbenmantels kleiner ist als der gesehen, daß der Schnittpunkt der Schwingachse und kleine Ellipsendurchmesser am offenen kurbelseiti- der Achse der Spindel auf der der Kurvenscheibe abgen Ende des Kolbens. gewandten Seite des Werkstückes liegt.

Um eine solche Kolbenbauart herzustellen, insbe- 60 Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sondere zu schleifen, ist es notwendig, den Kolben ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von und zum Werkzeug um einen bestimmten Punkt, eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung, der vorzugsweise auf der Kolbenachse liegt, hin und In dieser zeigt

her zu bewegen und den Kolben gleichzeitig um F i g. 1 einen lotrechten Längsschnitt durch das

seine Längsachse zu drehen. 65 Spindelgehäuse und seine Lagerung,

Bisher wurden derartige Kolben auf Schleifma- Fig. 2 einen lotrechten Querschnitt durch das

schinen geschliffen, die mit einer Vorrichtung ver- Spindelgehäuse,
sehen waren, mit der ein Schwingtisch um einen lot- Fi g. 3 eine Draufsicht zu Fi g. 1 und