DE1752873A1

DE1752873A1 - Arbeitskopf einer Fraesmaschine zum Abschleifen einer gekruemmten Oberflaeche eines Werkstuecks

Info

Publication number: DE1752873A1
Application number: DE19681752873
Authority: DE
Inventors: Mears Daniel Junior
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1967-08-22
Filing date: 1968-07-30
Publication date: 1971-05-19
Also published as: BE719828A; NL6811902A; US3524284A; GB1217789A; FR1576246A

Description

Arbeitskopf einer Präsmaschine zum Abschleifen einer gekrümmten Oberfläche eines Werkstücks

Die Erfindung betrifft eine zahlenmässig gesteuerte Präsmaschine und insbesondere einen Arbeitskopf (Schleifkopf) für eine derartige Vorrichtung, die auf eine Progression von Signalen anspricht, welche durch das Auslösen eines registrierten Programms einer zahlenmässig kontrollierten Information erhalten werden. Wenn der Arbeitskopf auf die Fräsmaschine aufgesetzt ist, kann sich diese Information z.B. auf eine bestimmte Form oder auf Konturen beziehen, die auf einer im allgemeinen konvex gekrümmten Oberfläche eines Werkstücks geschliffen werden sollen. Die von der Information gebildeten und auf die Vorrichtung gerichteten Signale leiten den Lauf der Maschine über drei Bewegungsachsen oder dreidimensionale Bahnen für das Schleifen der Oberfläche des Werkstüoks durch den Arbeitskopf.

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Die zahlenmfissige Steuerung von Fräsmaschinen oder Werkzeugmaschinen zum Schleifen ist jetzt, obwohl eine neuerliche Entwicklung, eine yerhältnismässig bekannte Arbeitsweise, und viele Fräsmaschinen, die automatisch mit einer zahlenmässigen Information arbeiten, sind verfügbar. Jedoch haben derartige Maschinen gewöhnlich Arbeitsköpfe, die rotierende Schneider zum rohen Abschaben de» Werkstücks verwenden, so dass anschliessend eine Bearbeitung desselben mit der Hand erfolgen muss.

Beispielsweise haben Kolben zum Pressformen von Bildschirmen für reohtecklge Feraseh-Farbbildröhren im allgemeinen konvex gekrümmte Glasbertihrungeoberflächen, deren Formen oder Konturen ein Abweiohungsmaximum von etwa 0,0101 cm (0,004 Zoll) der Standform nicht überschreiten sollen. Während derartige Oberflächen auf den Kolben zumeist roh durch rotierende Schnei der bearbeitet werden, die durch zahlenmässige Kontrollinformationen gesteuert sind, ist eine beträchtliche und fachmännische Nachbearbeitung mit Hand notwendig, um Formen zu erhalten, die die zulässige Abweiohungsgrenze nicht überschrei ten· Selbstverständlich erfordert eine derartige Handarbeit einen hohen Grad an Geschicklichkeit, sie ist zeitraubend und dementsprechend kostspielig.

D«mgemäs8 wurde die erfindungsgemässe Vorrichtung entwickelt, um das bekannte Sohneiden und Handbearbeiten auszuschalten, und zwar duroh Ausbildung eines Schleif-Arbeitskopfes, der

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auf eine zahlenmässige Kontrollinformation anspricht, die auf die Form von im allgemeinen konvex gekrümmten Oberflächen von Werkstücken wie Glaspresskolben und dergleichen auegerichtet ist. Der Arbeitskopf kann derartige gekrümmte Oberflächen bis zu einem Standardwert von 0,005 om (0,002 Zoll) fräsen oder schleifen. Eine derartige Vorrichtung ist bisher nicht bekannt geworden.

Wie schon ausgeführt, sind eine Reihe von zahlenmäseigen Kontrollsystemen bekannt. Es wird hierzu auf "Numeral Control In Manufacturing" der McGraw Hill Book Co., Inc., New York, N.Y., veröffentlicht in "Library of Congress" unter Catalog Card Nr. 63 - 15105, hingewiesen.

Der zum Abschleifen einer gekrümmten Oberfläche eines Werkstücks dienende Arbeitskopf gemäss der Erfindung, der an einer durch zahlenmässige kontrollierte Signale in Bezug auf die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks gesteuerten Fräsmaschine angeordnet und mit einem motorgetriebenen endlosen Schleifband ausgebildet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Hauptträger des Arbeitskopfs mehrere Bollen angeordnet sind, deren Rotationsachsen parallel zur Trägeroberfläche liegen und mit dem Schleifband unter Spannung um bogenförmige Teile der äusseren Peripherie verbunden sind, dass eine Scheibe drehbar am Träger angeordnet ist, deren Rotationsachse parallel zu den Achsen der Rollen liegt und die mit dem Schleifband ebenfalls über einen bogenförmigen Teil ihrer äusseren

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Peripherie verbunden ist, und die über der gekrümmten Oberfläche des auf dem Bearbeitungstisch sitzenden Werkstücke liegt, dass der Soheibenteil die Form eines bogenförmigen Kugelsegmente hat, dessen Radius der Krümmung der Oberfläche des Werkstücks so angepasst ist, dass der Oberflächenraum des Schleifriemens gegenüber dem Oberflächenraum des Werkstücks unter Kontakt mit dem bogenförmigen Soheibenteil nur einen Punkt berühren kann, der tangential zur gekrümmten Ober fläche zu irgend einem gewünschten Zeitpunkt während der fol- ^ genden Bearbeitung der Werkstücksoberflache steht, und dass weiterhin Mittel vorgesehen sind zum Einstellen einer der Hollen in eine Riohtung, um ehe Spannung auf das Schleifband auszuübgn und aufrechtzuerhalten, und den Teil des Schleifbandes, der um den Bogenteil der äuseeren Peripherie der Scheibe gelegt ist, dem Bogenteil fest anzupassen.

Sie Ausbildung und Arbeiteweise der erfi'ndungsgemässen. Vorrichtung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht im Schnitt des Schleifarbeitskopfs, der mit einer zahlenmässig gesteuerten Fräsmaschine bekannter Art verbunden ist,

Fig. 2 und 3 zeigen die Arbeitsweise des Arbeitekopfs von

Fig. 1 beim Sohleifen von bestimmten Fläohen einer im «

allgemeinen gekrümmten Oberfläche eines Werkstücks, Fig. 4- gibt einen seitlichen Qmersohnitt der Vorrichtung na oh

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Pig. 1 entlang der linie 4-4, Pig. 5 entspricht Pig. 4, jedoch entlang der linie 5-5 von Fig. 1,

Mg. 6 ist eine ausführliche Ansicht eines !Teiles der Vorrichtung nach Pig. 1, entlang der linie 6-6 von Pig. 1,

Pig. 7 ist eine Aufsicht von oben des Werkstücks von Pig. 1, 2 und 3 und zeigt die Gesamtausbildung desselben,

Pig. 8 stellt schematisch einen Kugelförmigen Körper zwecks Veranschaulichung verschiedener Pormen, die ein Teil der Vorrichtung gemäss der Erfindung haben kann.

Nach Pig. 1, 4 und 5 umfasst der Arbeitskopf 15 ein Hauptträgerelement 16 mit ersten und zweiten aufrechten lückenplatten 16a und 16f, das durch Bolzen 17 aneine Präsmaschine 11 anstelle von einen üblichen rotierenden Sohneidkopf montiert ist.Die Präsmaschine 11 kann z.B. von der Art sein, die eine stationäre Trägerplatte 12 mit einer Oberfläche 13 für das Werkstück umfasst. Abstandshalterungen 15a, 15b, 15c und 15d sind an die Vorder-und Rückseiten der Platten 16a und 16f des Trägerelements 16 angeschweisst, um den Arbeitskopf 15 in einem geeigneten Abstand zur fräsmaschine zu halten. Sie Maschine 11 kann z.B. eine Turchan Hydro-Mill sein, die zahlenmässige Steuersignale von Kontrollgerät 10 ansprioht und mittelst oder entlang von drei Achsen pendelnd beweglich ist. Eine erste dieser Achsen ist senkrecht, eine zweite Aohse der länge nach und parallel zur Oberfläche 13 des Werkstückträgers der Maschine 11 gerichtet. Dementsprechend ist die

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dritte Achse quer zur Trägeroberfläche 13 und parallel damit gerichtet· Selbstverständlich kann der erfindungsgemässe Schleifkopf statt an eine Turchan-Hydro-Mill an irgendeine gleichartige Fräsmaschine anmontiert sein oder an eine Fräsmaschine, bei der die Werkstückträgerplatte durch oder entlang der drei Achsen zum Schleifen des Werkstücks beweglich ist. Türohan Hydro-Mills werden durch eie Firma Turchan Follower Machine Co., Inkster, Michigan, hergestellt.

Wie in Fig. 1, 2 und 3 gezeigt, ist ein Werkstück 14 mit einem rohgeformten und konvex gekrümmten Kopfteil 14a auf die Oberfläche 13 der Trägerplatte 12 gelagert. Das Werkstück kann, wie schon erwähnt, aus einem Kolben bestehen zum Pressformen von Tropfen aus geschmolzenem Glas durch eine Matrize zu Bildschirmen für reohteokige Ferneeh-FarbbildrÖhren, in diesem Fall muss der gekrümmte Teil Ua des Werkstuoka sehr exakt geschliffen sein, um eine durchweg konvexe Oberfläche zu erzielen, die genau die inneren Oberflächen der Betraohtungesoheiben formt, so dass nach dem Kühlen der Platten diese inneren Oberflächen innerhalb maximal zulässiger Abweichungen grenzen den vorgeschriebenen Standardwerten entsprechen. Serartig· Abweichungen können z.B. bei 0,0101 cm (0,004 Zoll) liegen. Damit die inneren Oberflächen der Betraohtungsscheiben diesen Standardwerten entsprechen- die bei Teil 14a zu schleifende im allgemeinen konvexe Oberfläche des Presskolbens 14 sohliesst Teilfläohen ein, die sohwaohkonkave Krümmungen aufweisen - muis ein SchleifVorgang ausgeführt werden.

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Dies ist erforderlich, weil die Formen der Betrachtungssoheiben einschliesslich ihrer inneren Oberflächen nach dem Kühlen gegenüber den ursprünglich während der Pressformung gebildeten Formen abweichen. Die erfindungsgemässe Vorrichtung dient daher dazu, automatisch genau im allgemeinen konvex gekrümmte Oberflächen von Werkstücken wie H zu schleifen. Jedoch kann, wie schon ausgeführt, eine derartige im allgemeinen konvex gekrümmte Oberfläche Teilflächen umfassen, die schwach konkave Krümmungen besitzen. Als spezielles Beispiel einer Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist das Λ Schleifen eines Werkstücks wie H beschrieben, das ein Glaspresskolben sein kann. Jedoch ist die Vorrichtung auch zur Bearbeitung von gekrümmten Oberflächen anderer Werksttiokstypen geeignet.

Der Schleifkopf gemäss der Erfindung besitzt ferner drei Drehscheiben oder Rollen 18, 19 und 20, die an der Vorderseite der Rüokenplatte 16a dee Hauptträgerelementes 16 befestigt sind. Rolle 18 ist drehbar um eine Achse 22 gelagert, die zwischen den Gabeln 23a und 23b eines an Rückenplatte 16a " befestigten (verschweissten) Trägers 23 liegt.

Rolle 19 ist drehbar um Achse 24· gelagert, die zwischen den Gabeln 25a und 25b eines Trägers 25 liegt. Träger 25 ist gleitend in einer Gleitbahn 26 ewisohen Teilen 27 und 28 angeordnet, die mit der Vorderseite der Rtickenplatte 16a des Trägers 16 z.B. durch Verschweissen verbunden sind, Ein durch

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ein hydraulisches Medium unter Druck gesetzter Zylinder 29 mit einer Unterlage 29a, einer Kolbenstange 29b und einer Leitung 29o für die Zufuhr von unter Druck stehender Flüssigkeit zum unteren Ende des Zylinders ist mit der Vorderseite 16a des Trägers 16 duroh Verschweissen der Unterlage 29a verbunden. Das andere freie Ende von Kolbenstange 29b ist an Träger 25 angeschweisst. Der Zweck des Trägers 25 mit seinen zugehörigen Elementen wird später erläutert·

Rolle 20 ist drehbar um eine Achse 31 gelagert, die zwischen den Gabeln 32a und 32b eines Trägers 32 liegt. Der Träger ist drehbar duroh einen geeigneten Drehzapfen oder -aohse an einen L-förmigen Träger 34 gelagert, der mit der Vorderseite 16a von Träger 16 (Fig. 1 und 6) verschwelest ist. An der Aussenseite eines Seitedbils 16b von Träger 16 ist ein L-förmiger Träger 35 angebracht, der ein Gewindeloch 35a besitzt, durch das der Gewindeteil einer Einstellschraube mit Kopfteil 36a zur manuellen Bedienung gedreht wird. Das freie Ende der Schraube 36 geht durch einen Teil eineβ Betätigungsarmes 37 und ist mit ihm duroh zwei Paar Gegenmuttern 38 und 39 verbunden, die auf dem Gewinde von Schraube 36 aufgebracht und gegen entgegengesetzte Seiten des einen Endes von Arm 37 geschlossen sind. Das andere Ende von Betätigungsarm 37 geht durch eine Öffnung 16c in Seitenteil 16b des Trägers 16 und ist mit Gabelträger 32b von Träger 32 verschwelest · Hierduroh ist es möglich, dass das Drehen der Einstellschraube 36 den Träger 32 zwingt, sich um seinen Dreh-

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zapfen 33 zur linearen Einstellung von Holle 20 zu bewegen.

Eine weitere Rolle 21 ist drehbar an der Leistungswelle 40a eines Elektromotors 40 mit entsprechenden Drehrichtung angebracht. Rolle 21 ist mit Welle 40a durch Keil 41 verbunden, der in zusammenwirkende Rillen am äusseren Umfang der Welle und der inneren Peripherie eines Kabenteils 21a von Rolle 21 eingelassenist. Motor 40 ist mit der Rückseite von Rückplatte 16a des Trägers 16 durch Verschweissen eines Planschteils 40b des Motors mit der Platte verbunden. Welle 40a des Motors läuft durch eine öffnung I6d der Rüokplatte, und auf diese Weise ist die Rolle 21 vor der Vorderseite der Rückenplatte 16a gelagert.

Eine fünfte Rolle oder Scheibe 42 läuft um eine Achse 43 zwischen den Gabelungen 44a und 44b eines Trägerarmes 44. Ein verhältnismässig kräftiger Träger.block 45 ist fest mit der Rückenplatte 16a des Trägers 16 durch Bolzen 46 verbunden. Die Schraubenenden der Bolzen 46 sind in entsprechende Gewinde I6e der iPlatte 16a eingepasst, Trägerblock 45 hat eine senkrechte Bohrung 45a, durch die ein Drehzapfen 44o geht, der mit dem oberen Teil von Trägerteil 44 verbunden ist. Das obere Ende von Drehzapfen 44o hat ein Gewinde für eine Schraubenmutter 44d und ist fest versohraubt, um die obere Seite von Träger 44 in. gutem Kontakt mit der unteren Seite von Trägerblook 45 zu halten. Die lage von Träger 44 kann mit Hand nach Lösen der Schraubenmutter 44d und Wiederfeatsteilen derselben eingestellt werden.

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Die Aussenflache von Scheibe 42 ist vorzugsweise eng mit einem Reifen oder Band 42a aus einem Material, das einen sehr kleinen Grad von Rückprallelastizität hat, umgeben, wobei das Band bzw· der Reifen auf dem ausseren Umfang der Scheibe 42 vollständig auf dem restlichen Teil der Scheibe aufliegt. Das Material für das Band bzw« den Reifen kann z.B. aus Gummi mit einer Durometerhärte nach Shore von 90 bestehen. Jedoch, gleichgültig, ob Band oder Reifen 42a um den ausseren Umfang oder Peripherie der Scheibe 42 liegt, ist die Gesamtform der Scheibe, mit oder ohne Band oder Reifen, ein wichtige» Merkmal der Erfindung, wie im folgenden weiter erläutert wird.

Wie die Fig. 1, 2, 3 und 5 zeigen, hat die Scheibe oder Rolle 42 die Form eines Kugelsegments· Sas besagt, dass die aussere periphere Oberfläche von Band 42a der Scheibe 42 eine Krümmung transversal über die Breite des Bandes hat, die sich von einer Seite zur anderen Seite der Scheibe 42 erstreckt, übereinstimmend mit der Krümmung de» grossten Umfange der ausβeren perlpheren Oberfläche von Band 42 a. Der Radius der Krümmung der äusseren Oberfläche von Band 42a der Scheibe 42. (Fig. 3 und 5) ist identisch mit dem Radius der Krümmung des äusseren Umfange von Soheibe 42 (Fig· 1 und 2). Vie noch weiter.erläutert wird, sind die Radien von Scheibe oder Rolle 42 ein wichtiges Merkmal der Erfindung.

Insofern als die Scheibe 42 die Form eines Kugelsegments haben soll, kann sie auch vollständig kugelförmig sein oder andere

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Teile eines solchen Körpers, die anders als gerade ein Kugelsegment sind, haben, soweit als ein solches Kugelsegment Teil einer kugelförmigen Körpers ist. Zur Erläuterung wird auf Pig. 8 hingewiesen, die einen kugelförmigen Körper 50 mit einer Rotationsachse 50c darstellt. Der Radius entspricht dem von Scheibe 42, ein Kugelsegment 50a hat die gleiche Gesamtgestalt wie Scheibe 42. Die Rotationsmittellinie von Achse 43 stimmt überein mit der Rotationsmittellinie 50c des Körpers 50 und geht daher durch den Mittelpunkt P desselben. Eine Ebene 50b erstreckt sich durch den Mittelpunkt P senkrecht zu den Rotationsachsen von Körper 50 und Achse 43· Segment 50a verläuft im gleichen Abstand auf jeder Seite von Ebene 50b, das heisst, es erstreckt sich zwisohen zwei Ebenen 5Od und 5Oe parallel zu Ebene 50b, aber diese Abstände können verschieden sein. Beispielsweise kann Scheibe 42 das Segment oder den Teil des Körpers 50 bilden (Fig. 8), der rechts von Ebene 5Od liegt. In gleicher Weise kann Scheibe 42 den Teil des Körpers 50 bilden, der links von Ebene 5Oe liegt. Weiterhin kann Scheibe 42 Segmente des Körpers 50 umfassen, die grosser aber sonst gleich den beschriebenen Segmenten sind. Jedoch muss der gabelförmige Trägerarm 44 natürlich entsprechend geändert werden, um Scheiben zu tragen, die der Scheibe 42 gleichen, jedoch einen grösseren Teil eines kugelfijftiigen Körpers umfassen.

Wie die Pig. 1 bis 5, bes. Fig. 1, aeigen, ist ein geschmeidiges endloses Band 55 in Form einer Schleife um Teile der äusseren Peripherie der Rollen 18, 19, 20, 21 und Scheibe 42

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in. einem geschlossenen Arbeitweg gelegt. Auf der Aussenseite 55a des Schleif"bandes ist ein Schleifmaterial, z.B. Aluminiumoxyd, aufgebracht. Band 55 hat eine Länge, die im wesentlichen dem geschlossenen Arbeitweg entspricht. !Folgend der Lage des Schleifbandes um die äusseren Flächen der Rolle im Arbeitsweg wird unter Druck ein flüssiges Medium zu der an dem Zylinder sitzenden Leitung 29b geleitet, um den Kolben des Zylinders zu betätigen und damit Kolbenstange 29b sowie Träger und Holle 19 in eine Richtung zu bringen, um eine Spannung auf Band 55 auszuüben und aufrechtzuerhalten. Hierdurch wird der um die aussere Peripherie von Scheibe 42 laufende Teil des Bandes fest an diesen Teil der Scheibe gedrückt. Das heisst, diese Betätigung von Kolbenstange 29b bringt die Rolle 19 in eine Ridiung, um Spannungskräfte auf Band 55 auszuüben und zieht, dehnt und verzieht die Fläche de« Riemens, die mit Scheibe 42 in Berührung ist, so, dass sie mit der Gestalt der äusseren Peripherie der Soheibe völlig übereinstimmt. Wenn das Band 55 ausgewechselt oder für andere Zwecke verwendet werden soll, wird der Zufluss von Pressfltissigkeit zu Leitung 29e unterbrochen und diese mit einem geeigneten Abfluss verbunden. Kolbenstange 29b und Rolle 19 können dann in eine Richtung betätigt werden, um die Spannung auf Band 55 zu erniedi±*gen. Das Band kann dann abgenommen und durch einen neuen ersetzt werden. Der Abfluss, dieQuelle für die Pressflüssigkeit und das Kontrollventil für den Fluss der Pressflüssigkeit sind in der Zeichnung nüitangegeben.

Der bogenförmige Teil der äueeeren Peripherie von Scheibe 42,

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der mit Band 55 in Kontakt steht, stellt ein wichtiges Vorrichtungsmerkmal der Erfindung dar. Weiterhin ist, wie schon ausgeführt, der Radius des kugelförmigen Körpers, von dem Scheibe 42 ein Teil ist, ebenfalls ein wichtiges Merkmal der Erfindung. Die Bedingungen, von denen die Auswahl des bogenförmigen Teiles und des Radius abhängt, werden im folgenden näher erläutert.

Zu jedem Zeitpunkt während des Schleifens einer im allgemeinen gekrümmten Oberfläche am Kopf eines Werkstoffteils (Ha von Werkstück H) darf Band 55 die Kopf oberfläche nur an einer zu dieser tangentialen Stelle berühren, andernfalls ist ein genaues Abschleifen der Oberfläche des Kopfteils Ha von Werkstück H nicht möglich. Deshalb muss deρ Radius dea kugelförmigen Körpers, von dem Scheibe 42 wenigstens einen Teil darstellt, kleiner sein, als der Radius der kleinsten konkaven Krümmung der im allgemeinen konvex gekrümmten Oberfläche des Werkstücks, d.h. kleiner als der ^Radius der konkaven Kijuve mit einer grösseren Krümmung oder ein grösserer Grad eines Richtungswechsels als irgendeine andere konkave Kurve, die auf der Oberfläche zu schleifen ist. Mit anderen Worten, der Radius von Scheibe oder Rolle 42 muss kleiner sein als der Radius der kleinsten konkaven Kurve, die auf der gekrümmten Oberfläche geschliffen werden soll, andernfalls wird Riemen'55 zu jedem Zeitpunkt während des Schleifen© der Oberfläche des Werkstücks Kontakt mit anderen Stellen der Oberfläche haben, als einer der genannten tangentialen Stellen* _: ■

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Nur an tangentialen Stellen zur Oberfläche des Werkstücks muss die Winkelmessung des "bogenförmigen Teiles der äusseren Peripherie dcier Bandes von Scheibe 42 im Kontakt mit Band 55 wenigstens gleich der Winkelmessung des grössten Bogens der Oberfläche des Werkstücks sein. D.h., der kleinste Bogen der von Scheibe 42 in Kontakt mit der inneren Oberfläche 55b von Band 55 gebildeten Fläche muss gleich oder grosser sein, als der grösste Bogen der Oberfläche des zu schleifenden Werkstücks. Daher ist die Breite von Band 55 (Pig. 1 und 5) * ausgewählt und die Hollen 18, 20 und Scheibe 42 sind auf der Rückenplatte 16a des Hauptträgers 16 so angebracht, dass, wenn Band 55 über diese gespannt ist, die innere Oberfläche 55b auf der Innenseite der Sohleife dejj Riemens in Kontakt mit

Fläche
einer/der äusseren peripheren Oberfläche von Scheibe 42 ist, die ein Winkelmass, in jeder Richtung entgegengesetzt zu der Fläche,, hat, das wenigstens gleich und vorzugsweise grosser ist als das Winkelmass der, grö'sstenBogens der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks. Andernfalls wird das Schleifen der Oberfläche an tangentiale^h Punkten ^dazu nicht stets

^r erreioht.

Wie ausgeführt,sollen die äusseren Peripherien oder Bänder der Rollen 18 und 20 vorzugsweise konvexe Krümmungen über die Breite haben (Fig. 4 und 6). Diese Bänder haben daher Krümmungen ähnlich der von Scheibe 42, die jedoch geringer sind als die der letzteren. Derartige transversale Krümmungen der Bänder oder Rollen 18 und 20 unterstützen das Schleifband

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55» sich..der Gestalt des bogenförmigen Teiles des Bandes von Scheibe 42 bei Kontakt mit derselben angegossen. Gleichzeitig gewährleisten sie ein optimales Ziehen des Riemens während seines Umlaufes über die Hollen.

Aus führungsb eispiel

Nachdem das Schleifband 55 um die Rollen 18, 19, 20, 21 und 42 (Fig. 1) gelegt und Druckflüssigkeit konstant der Leitung 29c zugeführt ist, um die Kolbenstange 29b und damit Träger 25 und Rolle 19 in eine Richtung zu bewegen, damitfc Band 55 mit dem unteren bogenförmigen Teil von Rolle'bzw. Scheibe 42 in engen Kontakt gebracht wird, wird das Werkstück 14 auf der Oberseite 13 von Unterlage 12 so gelagert, dass Teil 14a nach oben liegt und eine im allgemeinen konvex gekrümmte Oberfläche am.Kopf des Teiles Ha geschliffen werden kann. Werkstück 14 ist auf der Unterlage genau gelagert und eingespannt, gemäss einem Bezugspunkt oder -Zentrum für den Start des Schleifens . der Oberfläche des Werkstücks. Ein derartiges Bezugszentrum entspricht einem Startpunkt für eine der Maschine 11 zuzuführende Progression von Steuerungssignalen, um die Maschine in Übereinstimmung mit dem Auslösen eines aufgezeichneten Programms einer zahlenmäseigen Steuerungsinformation in Bezug auf die auf dem Werkstück 14 zu schleifenden Oberfläche in Gang zu setzen. Die Steuerungssignale werden der Maschine 11 durch Steuerungsgerät 10 zugeführt, das z.B. ein kontinuierliches zahlenmüssiges Steuerungssystem sein kann, wie" es von der

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Firma Bendix Industrial Controls Division, Detroit, Michigan, hergestellt und unter der Bezeichnung BICD 267 - 7 - 5 in einem Bericht beschrieben ist. Dieses System und das Steuerungsgerät ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung und zahlreiche andere Steuerungssysteme können zur Steuerung der Maschine 11 in Verbindung mit dem erfindungsgemässen Arbeitskopf 15 zur Anwendung kommen.

Der Elektromotor 40 setzt Welle 40a und die auf ihr befestigte ^ Rolle 21 in Bewegung. Diese wiederum bringt das Schleifband 55 zum Umlauf über die Rollen 18, 19, 20, 21 und Scheibe 42, wobei Rolle 19 den Riemen 55 unter ausreichender Spannung hält. Während de» Umatlaufes von Band 55 wird irgedjawelche Verlängerung desselben durch Streckung durch eine weitere Nebenbewegung der Rolle 19 in Antwort auf die Druckwirkung der Druckflüssigkeit, die dem Zylinder 29 kontinuierlich zugeführt wird, aufgenommen.

Nachdem Schleifband 55 seine volle Laufgeschwindigkeit er- * reicht hat, wird das Steuerungsgerät 10 eingeschaltet, um die Steuerungseignale der Maschine 11 zuzuführen, die sich dann in Beantwortung derselben über eine oder mehrere der im vorhergehenden erwähnten drei Bewegungsachsen bewegt, um den Schleifarbeitskopf 15 zu veranlassen, die Oberfläche des Werkstücks 14 im gewünschten Sinne zu schleifen.

Während der erfindungsgemässe Schleifarbeitskopf 15 nach

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Be/

der "bisherigen Schreibung anstelle eines gewöhnlichen rotierenden Schneidkopfs an eine zahlenmässig gesteuerte Maschine der Art, die den Schleifkopf zum Schleifen eines Werkstücks bewegt, montiert ist, kann ebenso gut der Schleifkopf 15 an eine Maschine montiert sein, bei der sich die Werkstückunterlagen 12, 15 über drei BewegungSachsen für das kontinuierliche Schleifen des Werkstücks bewegt. Weiterhin kann der Schleifarbeitskopf 15 gemäss der Erfindung auch an jede neue Maschine anstelle des mit einer solchen verbundenen üblichen rotierenden Schneidkopfes angebracht werden.

Obwohl im vorhergehenden nur eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung beschrieben ist, sind selbstverständlich verschiedene Abänderungen und Modifikationen derselben möglich, ohne über den Rahmen der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung hinauszugehen.

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Claims

Patentansprüche

Arbeitskopf zum Abschleifen einer gekrümmten Oberfläche eines Werkstücks, der zum Anbringen an eine Fräsmaschine geeignet ist, die durch zahlenmässig kontrollierte Signale in Bezug auf die Oberfläche des zu behandelnden Werkstücks gesteuert wird, einschliesslich eines Bearbeitungstischs zur Aufnahme des Werkstücks, wobei der Arbeitskopf einen Hauptträger zur Befestigung an der Präsmaschine in einer vorbestimmten Lage über dem Bearbeitungstisch des Werkstücks, sowie einen motorgetrie — benen endlosen Schleifriemen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Hauptträger eine Reihe von Bollen (18, 19, 20) angeordnet sind, deren Rotationsachsen parallel zur Trägeroberfläche liegen und mit dem Schleifriemen (55) unter Spannung über bogenförmige Teile der aus8eren Peripherie verbunden sind, dass eine Scheibe (42) drehbar am Träger angeordnet ist, deren Rotationsachse parallel zu den Achsen der Rollen (18, 19, 20) liegt und die mit dem Schleif riemen ebenfalls über einen bogenförmigen Teil ihrer äuaseren Peripherie verbunden iat, und die sich über der gekrümmten Oberfläche deβ auf dem Bearbeitnnierisoh (12, 13) sitzenden Werkstücks (14) befindet, dass der Scheibeiiteil (42) die Form eines bogenförmigen Kugelsegments hat, dessen Radius der mmng der Oberfläche des Werkstücke angepasst ist, dass der Oberfläohenraum des Schleifriemens gegenüber dem Ober-

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flächenraum des Werkstücks unter Kontakt mit dem bogenförmigen Teil der Scheibe (42) nur einen Punkt berühren kann, der tangential zur gekrümmten Oberfläche zu irgend einem gewünschten Zeitpunkt während der folgenden Bearbeitung der Werkstückoberfläche liegt, und dass weiterhin Mittel (29) vorgesehen sind zum Einstellen einer der Rollen (18, 19, 20) in eine Richtung, um eine Spannung auf den Schleifriemen auszuüben und aufrechtzuerhalten und den Teil des Schleifriemens, der um den Bogenteil der äusseren Peripherie der Scheibe (42) gelegt ist, dem Bogenteil fest anzupassen.
2. Arbeitskopf zum Schleifen einer gekrümmten Oberfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (42a) der Scheibe (42) einen bestimmten Umfang und eine bestimmte konvex gekrümmte Aussenlinie transversal über die Breite gleichmassig von Seite zu Seite der Scheibe hat, wobei sowohl der Umfang als auch die Aussenlinie schärfere Krümmungen haben, als die schifäfste Krümmung der auf dem Werkstück zu bildenden konvex gekrümmten Oberfläche.
3. Arbeitskopf zum Schleifen einer gekrümmten Oberfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitstisch wechselseitig entlang drei Bewegungsachsen senkrecht zueinander beweglich ist, wobei eine erste Achse sich senkrecht zur Werkstückträgeroberfläche erstreckt und die

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zweite Achse längs zur Oberfläche parallel gerichtet ist und wobei die Mittellinie der beweglichen Scheibe (4-2) parallel zur dritten Bewegungsachse liegt, und dass ferner die Scheibe (42) wenigstens einen Teil eines kugelförmigen Körpers umfasst, durch dessen Mittelpunkt sich die Rotationsmittellinie erstreckt, wobei dieser Teil ein Segment des kugelförmigen Körpers einschlJopst, der auf jeder Seite in einem Abstand einer Ebene liegt, die senkrecht zu der Rotationsaohse und durch die Mittellinie des kugelförmigen Körpers geht, dass die Scheibe (4-2) auf dem Träger befestigt ist, wobei ein bestimmter ausgewählter bogenförmiger Teil der äusseren Peripherie des Segments des kugelförmigen Körpers näher an der Werkstückträgeroberfläche des Ar- . beitstisches gelagert ist, als irgend ein anderer Teil des Segments, und wobei der Bogen des bogenförmigen Teils wenigstens so gross ist, als der grösste Bogen der gekrümmten Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks, und wobei der Radius der Scheibe wenigstens so klein ist, wie der Radius der kleinsten konkaven Kurve der zu schleifenden Oberfläche, und wobei die Mittellinie des Schleifbandes (55) völlig längsgerichtet mit dem Umfang der Ebene ist, die sich durch die Mittellinie des kugelförmigen Körpers erstreckt.

4·. Arbeitskopf zum Schleifen einer gekrümmten Oberfläche nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Rolle (18) oder (20), die der Scheibe (42)

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in Richtung des Laufes des Schieifriemens 55 auf seinem Weg über die äusseren Peripherien der Rollen unmittelbar vorgeht, oder die Rolle, die unmittelbar nach der Scheibe (4-2) in dieser Richtung folgt, eine konvex gekrümmte quer über die Breite der äusseren peripheren Oberfläche laufende Aussenlinie hat, um zu bewirken, dass sich die Fläche des Schleifbandes, das um diesen bogenförmigen Teil der Scheibe (42) geführt wird, sich der Krümmung des bogenförmigen Teils anpasst.

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