DE2030851A1

DE2030851A1 - Schleifmaschine

Info

Publication number: DE2030851A1
Application number: DE19702030851
Authority: DE
Inventors: Herbert Rudolf Worcester; Hohler Frederick Andrew Holden- Mass. Uhtenwoldt (V.St.A.)
Original assignee: The Heald Machine Co., Worcester, Mass. (V.St.A.)
Priority date: 1969-06-25
Filing date: 1970-06-23
Publication date: 1971-02-04
Also published as: GB1302114A; FR2047919B1; DE2030851B2; FR2047919A1; SE384335B; CH517560A; US3634978A

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH «GERD MOLLER· D.GROSSE 21 76Oh_#gS"

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The Heald Machine Company, Worcester (Mass♦ )/USA Schleifmaschine . ' - .

Diese Erfindung befaßt sich mit einer Schleifmaschine,Sie befaßt sich insbesondere aber mit einer Vorrichtung» die bei einem Werkstück das gleichzeitige Schleifen von Werkstücken zuläßt» deren Oberflächen zueinander-in einem be- , stimmten Winkel angeordnet sind»

Was das Schleifen von Werkstücksflachen betrifft _% so gibt es Situationen» in denen das gleichzeitige Schleifen von vollkommen unterschiedlichen Werkstücksflächen wünschenswert ist.-Eine derartige Situation stellt eich, freispiele*·' weise dann, wenn bei einem zu einem Rollenlager gehören« den Außenlaufring oder Außenkäfig die Kftnte. de*-Nut· g#- :. schliffen werden soll. Diese Kante wird durch eine jpadi»· al gerichtete Drehfläche und durch eine gylindxdiöhe^: .. . · Drehfläche Coder manchmal auch duroK ein· konische^ Breh- . fläche) gebildet.Bisher - in der Vergangenheit" - sind ■ diese Flächen unter Verwendung einer Konturen-Schleif-" scheibe oder einer kalibrierten SchleifScheibe einem gf- / meinsamen Sehleifvorgang unterworfen worden.. Weil dies«? - ■ Schleif scheibe .in der. Form der: Ausführung der fertig bis- ■ arbeiteten.Flächen entspricht«.gehören zu ihr eine »adial^: .geriahtet©.Fläche, mittels der die.radial gerichtete FlS-" ehe dee. Werketüokes. geschliffen wird, sowi· ein· Umfange-/ fliehe, di« der zylindrischen Fläche der Nut ,im ierkstüok entspricht* Die Schleifscheibe wird in axialer Richtung . in die Bohrung des Werkstücke^ eingefahren und dann exakt in radialer Richtung nach außen bewegt, wobei die radial gerichtet« Fläche der Nut so lang« bearbeitet wiM_t bif daß die Schleifscheibe die zylindrische Flioh· ά·ν. Nut berührt und d«nn durch dieee syUndrieent Flloli· bit zta

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Endpunkt einschneidet. Weil die radial gerichtete Seite der Nut oder der Aussparung in Radialrichtung immer.viel tiefer gelegen ist als das von der zylindrischen Oberfläche weggenommene Material, bedeutet das„ daß ein großer Teil der Schleif arbeit von der zylindrischen "Uiifangsf la« che der Schleifscheibe geleistet wird, wohingegen die radial gerichtete Fläche der Schleifscheibe nichts anderes. tut als gegen die radial gerichtete Fläche der» Nut oder der Aussparung zu reiben. Das führt dann wiederum dazu, daß eine Neigung zum Ausglühen der Seiten besteht © daß die Schleifscheibe sehr häufig abgezogen werden muß und' weiterhin der Verschleiß oder die Abnutzung süowie die Durchmesser ab nähme -sehr groß ist, so daß die. Schleif» " scheibe keine langen Standzeiten aufweisen-kanfäo Weil weiterhin beim einschneidenden Schleifen oder* beim Einstack- schleifen die Güte" des« fdiPtig bearbeitet©» Oberfläche von der Fons der Schleifscheibe während der» ■ FertigfeesÄeitung ■ abhingt - unä in diesem F<sll hatte die Schleifscheibe einen langen Schleifweg ^HQrit-Pathⁿ - aurücksttlegen - leidet darunter dann die Güte und Qualität- der fertige» Kante» und-der» fertigen Nut» Das' Problem des extreme» Schleif setteifeenvei?- schleißee. sowie die schlechte Qualität des fertigen Pro« duktes hat sich der» f ©»Wendung dieses - Verfahrene zum gleichzeitigen Schleifen dez» OberfläehoB von tiefe» Rollenlagei?*· Nuten entgegengestellt« Aus diesem ix^ncle wai⁴ es -notwendigjdie Oberfläche» (Kanten) in zwei Arhaitegangen au bearbeiten, was sehr-zeitraubend und kostspielig ist« Dieses und ■■ andere Probleme und Schwi©r»igkeiteE_ft welehe bd'.dea bishevi«· gen Vorrichtungen aufgekemmen βίηά® w©»dm im Bahnsen dieser Erfindung 'in einer völlig

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Im Rahmen dieser Esfindung soll im wesentlichen eine Schleifmaschine geschaffen werden, die in der Lage ist, bei einem Werkstück zwei Oberflächen öder zwei Flächen zur gleichen Zeit zu schleifen.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine, mittels der-eine radial gerichtete Fläche und eine axial gerichtete Fläche eines Werkstückes zur gleichen Zeit bearbeitet oder geschliffen werden können, während gleichzeitig eine hohe Oberflächengüte oder.' Oberflächenqualität und ein geringer Verschleiß der Schleifscheibe erreicht wird.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung ei- ■ ner Schleifmaschine, mittels der ein Werkstück mit einer tiefen radial gerichteten Oberfläche oder radial gerichteten Fläche unter Verwendung einer Konturenschleifscheibe oder einer.'kalibrierten Schleifscheibe im einschneidenden Schleifverfahren oder im Einsteckschleifverfahren wirkungsvoll geschliffen werden kann.

Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine, mittels der die Kanten einer Hut oder Aussparung mit Rechteckquerschnitt wirkungsvoll bearbeitet oder geschliffen werden können, - . .

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine zum einschneidenden Schleifen oder zum Einstecke chi eif en der radial gerichteten Flächt einer Nut oder¹ •iner Aussparung oder dergleichen, ohne daß dabei die Um-

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fangsfläche der Schleifscheibe in extremer Weise verschleißt»

Diese Erfindung zielt zum anderen darauf ab, eine Schleifmaschine zu schaffen, mittels der die Kante einer Nut oder dergleichen unter gleichzeitiger Wahrung der hohen Oberflächengüte der bearbeiteten Fläche nach dem Einsehneideschleifvorgang bearbeitet werden kann.

Diese Erfindung zielt weiterhin darauf ab, eine Schleifmaschine zu schaffen, mittels der die Kante einer Nut oder dergleichen bearbeitet oder geschliffen werden kann, wobei die Arbeit der Materialabnahme oder des Materialabriebes gleichmäßig auf die radial gerichtete Fläche und auf die Umfangsflache der Schleifscheibe verteilt ist.

Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifscheibe, mittels der bei einem Werkstück eine Kante geschliffen wird, wobei die radial gerichtete Fläche und die Umfangsfläche der Scheibe einem gleichmäßigen Verschleiß unterliegen, was wiederum dazu führt, daß die Kante der Schleifscheibe zu allen Zeiten immer scharf bleibt.

Werden diese und andere Zeilen berücksichtigt, dann sollte es den Fachleuten klar sein, daß sich die Erfindung, der Erfindungsgegenstand aus einer Kombination von Teilen zusammensetzt, die in der nachstehend gegebenen Spezifikation beschrieben werden und für die mit dieser Patentanmeldung beigegebenen Patentansprüchen um Patentschutz naohgesucht wird,'

Diese Erfindung betrifft im wesentlichen eine Schleifmaschi-

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ne, die in der Lage ist, bei einem Werkstück gleichzeitig axial gerichtete Oberflächen oder Flächen und radial gerichtete Oberflächen oder. Flächen zu schleifen'oder zu bearbeiten. Zu dieser Haschine gehört eine Grundplatte_sauf · die eina Werkstückhalterung montiert ist, die das Werkstück um die sich in axialer Richtung erstreckende Achse in Umdrehung zu versetzen hat. Zur Maschine gehört weiterhin eine Werkzeughalterung mit einer Schleifscheibe, die auf die Oberflächen oder Flächen des zu bearbeitenden Werkstückes angepaßt ist. Eine erste Vorrichtung dient dazu,die Werkzeughalterung und die Werkstückhalterung relativ zueinander zu bewegen, und zwar in axialer Richtung. Eine zweite Vorrichtung dient dazu, die Werkzeughalterung und die Werkstückhalterung relativ zueinander in· radialer Richtung zu bewegen. Eine Steuerungsvorrichtung findet Verwendung, um die erste Vorrichtung und die zweite Vorrichtung synchron zu steuern und zu regeln, um " dabei die Schleifscheibe längs einem optimalen Weg in das Werkstück einzuführen»

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Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels (der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Draufsicht auf die Schleifmaschine, in Fig. 2 einen in die Linie H-II von Fig. 1 ge» legten Vertikalschnitt durch die Schleifmaschine, in Fig. 3 einen Schnitt durch ein Werkstück vor dem Schleifen, in Fig. 1 einen Schnitt durch das Werkstück während des Schleifens, in Fig. 5 einen Schnitt durch das Werkstück nach. Beendigung des Schleifvorganges sowie in Fig» 6 ein den Arbeitsablauf der Schleifmaschine betreffendes Arbeitsablaufdiagramm»

Die mit der allgemeinen Hinweiszahl 10 gekennzeichnete Schleifmaschine ist in ihrer wesentlichen Ausführung mit der damit zusammenhängenden Patentanmeldung Nummer 672»222 von Robillard· und anderen beschrieben worden, die am 2. Oktober 1967 eingereicht worden ist. Zu dieser Schleifmaschine gehört eine Anschlagsvorrichtung, die den zur Werkzeughalterung oder zum Spindelkopf gehörenden Teil dee Kompensationsschlittene berührt und dadurch einen elektrischen Kontakt und einen mechanischen Kontakt herstellt, und zwar derart, daß die Leerenvorrichtung für das Endmaß oder die Endmaß-Leeren- > vorrichtung wirksam wird. Dann Wird statt des Zurückziehen oder Zurückfahrens der Anschlagsvorrichtung der KompansationsSchlitten (und mit ihm deshalb auch die Werkzeughalterung oder der Spindeknopf) von einem Schrittschaltmotor oder Stellmotor in einer vorgegebenen oder vorbestimmten Geschwinr digkeit nach rückwärts gefahren₉ bei der bevoräugten Ausführung des Erfindungsgegenstandes beispielsweise mit Einzelschritten von 0,000050 ⁿo Xn dea meisten Fallen würde dieee ·

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Geschwindigkeit auf den Maximalwert eingestellt sein, (im Hinblick auf den Schrittschaltmotor beispielsweise auf 100 Schritte je Sekunde), dabei bewegt sich dann der Schlitten nur so weit, daß der elektrische Kontakt zwischen dem Schlitten und der Anschlagsvorrichtung unterbrochen ist. Dies vollzieht sich in kleinen Schritten sehr schnell, so daß sich an der AnsehlagsVorrichtung nur eine sehr geringe Kraft aufbauen kann. Aus diesem Grunde wirkt der Kompensationschütten wie eine "verfahrbare Anschlagsvorrichtung". Diese Anschlagsvorrichtung wird mit dem Querschlitten der Werkzeughalterung dann synchronisiert, wenn von der die Abmessung überwachenden Leerenvorrichtung ein für das Abziehen betreffendes Siganl abge- ' sendet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zustellbewegung vom Schrittschaltmotor oder vom Stellmotor unterbrochen, während zur Speicherung der für die Zustellbewegung erforderlichen Impulszahl eine Schaltung erregt oder an Spannung gelegt wird. Der Querschlitten wird nach "Null" in die Startposition der Zustellbewegung zurückgefahren. Nach Beendigung des Abziehvorganges wird der Kompensationsschlitten zurückgezogen; weil nun am Punkte für das Abziehen der Druck der Schleifscheibe auf das Werkstück immer gleich ist, braucht die Einstellung für das Zurückziehen auch nicht für die schlimmste Betriebsbedingung ausgelegt zu sein.

Nun wird der Querschlitten so weit verfahren, bis daß die , Anschlagvorrichtung den Kompensationsschlitten erneut berührt* Wenn dies geschieht, dann zieht sich der Kompensations schlitten unter der Einwirkung des Schrittschaltmotors

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oder des Stellmotors in einer Geschwindigkeit von 100 Schritten in der Sekunde bis zu der Position zurück, die der Abziehabmessung entspricht. Dabei wird die dafür erforderliche Impulsanzahl aus der Speicherschaltung abgerufen. Ist diese Position ( bei welcher die Leerenvorrichtung zuvor angezeigt hatte, daß ein Abziehvorgang stattfinden sollte ) erreicht worden, dann beginnt die Zustellbewegung für den FertigschleifVorgang, wobei sich der Kompensationsschlitten nach rückwärts bewegt. Möglicherweise wird von der Leerenvorrichtung auch angezeigt, daß die Abmessung des Werkstückes erreicht ist, was dann wiederum zu einer Beendigung der Fertigschleif-Zustellbewegung führt, wobei das Schleifen wegen des durch die Durchbiegung der Spindel hervorgerufenen Druckes solange unter Ausfunkungsbedingungen fortgeführt wird, bis daß die Leerenvorrichtung meldet, daß die Endabmessung erreicht ist.

Bei Erreichen der Endabmessung wird der Kompensa.tionsschlitten in die "Null-Position" oder in die Startposition für die Zustellbewegung zurückgefahren. Eine Rückkopplungsschaltung wird eingeschaltet, um die für das Erreichen der Endabmessung erforderliche Impulsanzahl mit einer vorgegebenen Impulsanzahl oder Standardimpulsanzahl zu vergleichen. Liegt die Anzahl der Zustellbewegungsimpulse unter einem "FRUh-MASS-GRENZ^ WERT", dann wird vom Rückkopplungssignal der Punkt für die "ERSTE ABMESSUNG" auf einen kleineren Punkt verschoben. Liegen die Zustellbewegungsimpulse hingegen über dem"SPÄTMASSGRENZWERT", dann wird vom Rückkopplungssignal der Punkt für ' die "ERSTE ABMESSUNG" auf einen größeren Punkt verschoben. Liegt die Anzahl,der Impulse zwischen den beiden Grenzwerten

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(Normalabmessung), dann kommt es zu keinem RÜckkopplungssignäl, ■

Zur Schleifmaschine 10 gehört eine Grundplatte oder ein Maschinenbett 11. Auf diese Grundplatte 11 ist eine Werkstückhalterung 12 derart montiert, daß sie sich parallel zur Drehfläche 15 eines zu bearbeitenden Werkstückes 16 auf den Gleitbahnen 14 gleitend bewegen kann. Auf dem Schlitten 13· der Werkzeughalterung ist auch eine Abziehvorrichtung 17, zu der ein Diamant gehört, montiert. Durch die Werkstückhalterung 12 ist eine pneumatische Leerenvorrichtung 18 derart geführt, daß sie in die Bohrung des Werkstückes (Drehfläche 15) gelangen kann. Die vorerwähnte pneumatische Leerenvorrichtung wird mit dem Patent von Schmidt und anderen be-" schrieben, Patent Nr. 2.771.714· vom 2. November 1965. Diese Leerenvorrichtung ist in geeigneter Weise mit Druckechal- , tern oder pneumatischen Schaltern verbunden, beispielsweise mit einem Druckschalter oder pneumatischen Schalter 19, der dann eine Anzeige herbeiführt, wenn die Abmessung der Bohrung 15 einen Wert erreicht hat, bei dem ein Abziehen der Schleifscheibe erforderlich ist, mit einem Druckschalter oder pneumatischen Schalter 21, der dann eine Anzeige herbeiführt, wenn die Bohrung ein Zwischenmaß erreicht hat, bei dem das Fertigschleifen beendet werden soll, sowie mit einem Druckschalter 22, der dann wirksam wird, wenn die Bohrung ihre Endabmeseung erreicht hat.

Auf die Grundplatte oder das Maschinenbett 11 ist weiterhin «uoh der Werkzeughalterungstisoh 2S montiert, der eich quer zur Drehfläßh· 15 und deren Aon·· gleitend *uf den Gleit«

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bahnen 23 und 24 bewegen kann. Sowohl bei dem Tisch 13 als auch bei dem Tisch 25 wird die Bewegung durch hydraulische Linearantriebe hervorgerufen. Auf der Grundplatte 11 ist auch ein Kompensationsschlitten 28 derart angeordnet, daß er über die Oberfläche der Grundplatte 11 gleiten kann. Vom Schlitten oder Tisch 25 der Werkzeughalterung oder des Spindelkopfes aus ist ein Finger 27 derart geführt, daß er die naoh vorne gerichtete Zustellbewegungsanschlagsvorrichtung 28, die auf die vordere Seite des Kompensationsschlittens montiert ist, berühren· kann. Der Finger 27 sowie die ZustellbewegungsrAnschlagvorrichtung 28sind weiterhin auch als ein elektrischer Schalter ausgelegt, der bei Gelegenheit den pneumatischen Schalter 18 in den Betriebszustand oder den Arbeitszustand zu bringen hat.

Zum Werkzeughalterungtisch 25 gehört auch ein nach unten gerichtetes Horn oder ein nach unten gerichtetes? Finger 29, das/der derart angeordnet ist, daß άχ> den nach hinten gerichteten und zum Kompensationsschlitten 26 gehörenden Anschlag für den 'Abziehvorgang berühren kann. Zwischen diesem Finger und dem Finger 29 ist ein beträchtlich größerer Abstand vorhanden ale zwischen dem Zustellbewegungsanschlag 28 und dem Anschlag 31 für den AbziehVorgang, Damit aber ist der Tisch oder der Schlitten 25 in der Lage, unter der Einwirkung des Hydraulikzylinders 32 zwischen jeden beiden Teilen einen weiten Bereich an Arbeitsbewegungen vorzunehmen. Zum Hydraulikzylinder 32 gehören das übliche Steuerventil und die übliche Steuerungsvorrichtung, die dazu dienen, beim Bewegen dee Werkzeughalterungstieches 25 aus einer ersten Position den Zustell· bewegungsanschlag 28 berührt, in eine zweite Position, in der

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der Finger 29 den Anschlag für den Abziehvorgang 31 berührt, eine schnelle Aktion hervorzurufen. Auf dem Werkzeughalterungstisch 25 ist eine Werkzeughalterung oder ein Spindelkopf 33 montiert, in dem eine Spindel 34, deren äußeres Ende mit einer Schleifscheibe 35 versehen ist, drehbar gelagert ist. Der Zylinder 32 wird mit sorgfältig ausgeregeltem Druck mit Hydralikflüssigkeit beaufschlagt, so daß es möglich ist, die vom Zylinder zu erzeugende Kraft vorauszubestimmen und für das Eingreifen der Schleifscheibe in das Werkstück 16 nach dem Verfahren des bereits bekannten "Schleifens mit gesteuerter oder geregelter Kraft" zu verwenden. Das rückwärtige Ende des Körnensationsschlittens 26 sitzt mit einem Gewinde auf einer Spindel 36, die Über ein geeignetes Getriebe vom Schrittschaltmotor oder Stellmotor 37 angetrieben wird. Der Schrittschaltmotor oder Stellmotor 37, die Gewindespindel 36 und der Kompensationsschlitten 26 arbeiten derart zusammen,, daß sich^:zum Zeitpunkt des Abziehvorganges entsprechend der Beschreibung in der Patentanmeldung von Robillard und anderen, Patentanmeldung Nummer 672.222,eine leicht auswählbare und genaue Kompensation ergibt.

Der Finger 27 berührt die Vorderseite des Querschlittens oder Werkzeughalterungstisches 25 über eine Schraube 38, so daß eine gewisse Einstellmöglichkeit oder Hachsteilmöglichkeit gegeben ist. Zum Einstellen oder Nachstellen dient eine Batsehe 39, die auf das vordere Ende der Schraube 38 aufgesetzt ist und in den jeweils einander entegengesetzten Richtungen von Sperrklinken 10 und 41, die von den Zylindern 42 und 13 angetrieben werden, bewegt wird. Mit einem Handrad 44 kann über eine Welle 45 die Schraubenspindel 36 zur Herbei-

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führung kleinerer Einstellungen des Kompensationsschlittens 26 von Hand betätigt werden. Eine Hauptsteuerung oder ein Hauptregelsystem 46 schaltet über ein Kabel 47 dem Haupt-Schrittschaltmotor oder dem Haupt-Stellmotor ein Muster von elektrischen Impulsen auf, gleichzeitig aber auch auf ein hier nicht wiedergegebenes Steuerpult,

Mit der linken Seite der Grundplatte oder des Maschinenbettes 11 verbunden ist ein Gehäuse 48, an dessen unteres Ende ein Schrittschaltmotor oder ein Stellmotor 49 montiert ist} dieser Motor ist dem Schrittschaltmotor oder Stellmotor 37 ähnlich, der dem Tisch oder Schlitten 25 zugeordnet ist. Zum Schrittschaltmotor oder Stellmotor -gehört eine Schnekke51, welche mit einem horizontal angeordneten Schneckenrad 52, das auf einer horizontal angeordneten Welle 53 sitzt, kämmt* Die Welle 53 wirkt über ein Kugelgelenk 54 und einem. Differentialgelenk 55 ein, um vom Schrittschaltmotor oder Stellmotor 49 aus bis zu einer Abgangswelle 56 eine beträchtliche Untersetzung herbeizuführen. Die Vorerwähnte Abgangswelle steht mit der Kolbenstange 57 des Tischzylinders oder Schlittenzylinders 58 in Verbindung, Das Untersetzungeverhältnis zwischen dem Schrittschaltmotor oder Stellmotor und der Welle 56 ist ähnlich dem Untersetzungsverhältnis zwischen dem Schrittschaltmotor oder Stellmotor 37 und dem Kompensationssohlitten 26, was wiederum bedeutet, daß ein Schritt der Schrittschaltmotoren oder Stellmotoren 37 und 49 im Hinblick auf den ihnen zugeordneten Tischen 25 und 13 jeweils die gleiche Linearbewegung hervorruft, natürlich mit der Ausnahme,daß die Bewegung in einem Falle in die Querrichtung geht, während, sie in dem anderen Falle in die Längsrichtung führt* Ver-

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bunden mit dem Tisch 14 ist eine Stange 59, die mit einstellbaren Betätigungselementen 61 und 62 versehen ist und den Endschalter 63 zu betätigen haben,

.'Aus Fig. 3, Fig, 4 und Fig, 5 ist zu erkennen, daß es sich bei dem dort wiedergegebenen Werkstück 16 um den äußeren Laufring oder den Außenkäfig eines Hollenlagers handelt. Dieses Werkstück ist bereits mit. einer vorgefertigten Nut oder Aussparung 64· versehen, die zur Schaffung einer Drehfläche 65 von zylindrischer Form und einer radial gerichteten ebenen Fläche 66 sogar noch weiter ausgenommen werden soll. Darüberhinaus soll am Schnittpunkt der vorerwähnten beiden Flächen eine kleine vertiefte Nut oder vertiefte Aussparung geschaffen werden, Aussparung 67, Aus diesem Grunde ist die Schleifscheibe 35 mit einer radial gerichteten Fläche 68, mit einer zylindrischen Umfangsflache 69 sowie mit einer Kante 71 versehen. Diese drei zuletzt genannten Flächen sind in der Form komplex und schaffen beim fertigen Werkstück die Oberflächen oder Flächen 65, 66 und 67, Eine, derart ausgeführte Schleifscheibe ist als Konturenschleifscheibe bekannt. Sie wird dadurch geschaffen,, daß die Schleifscheibe in der mit der Patentanmeldung Nr, 710,123 von Hohler und anderen beschriebenen Weise abgezogen wird. Die vorerwähnte Patentanmeldung ist am 4, Harz 1968 eingerreicht worden, Xn der Vergangenheit, d,h, bisher, wurden beim fertigen Werkstück die Formen dadurch hervorgerufen, daß die Schleifscheibe 35 genau quer zu ihrer Achse geführt wurde« Dae aber hatte dann wiederum eine Reihe schädlicher Autwirkungen zur Folge, Einmal neigt die Spindel 34, wenn sie starken r*di*l auf die Schleifacheibe wirkenden

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radialen Kräften ausgesetzt ist, zum Durchbiegen, wodurch dann jede radial gerichtete Frläche 68 in einen geringfügigen Winkel gebracht wird, Darüberhinaus führt das Einsteckschleifen in der alten. Weise, wie dies beschrieben worden ist, dazu, daß längs der bearbeiteten Fläche 66 eine Schneidwirkung hervorgerufen wird, wobei das Schleifen vollständig von der Ecke der Schleifscheibe 35, die zwischen den Schleifscheibenflächen 63 und 69 liegt,oder von der Kante 71 durchgeführt wird. Das aber führt wiederum an dieser Ecke zu einem·extremen Verschleiß und resultiert darin, daß die fertiggestellte Form sich von der abgezogenen Form, zu der die Schleifscheibe geformt wurde, unterscheidet. Darüberhinaus wird durch das konstante Abziehen der Schleifscheibe und deren Form die Schleifscheibe sehr schnell kleiner, wobei natürlich das Abziehen der Schleifscheibe zur Einhaltung irgendeiner Art einer bestimmten fertigen Oberfläche notwendig ist. Hinzu kommt noch, daß die Fläche 68 gegen die fertige Fläche 66 reibt und dadurch eine schlechte Oberflächengüte an dieser Stelle sowie ein Ausglühen von Scheibe' und Werkstück herbeiführt.

Aus der vorangegangenen Beschreibung der Vorrichtung läßt sich deren Arbeitsweise nun leicht verstehen. Gemäß dieser Erfahrung wird die Schleifscheibe (in diesem Zusammenhang wird auf Fig. H verwiesen) in einem durch den Pfeil gekennzeichneten Winkel von 45° zugestellt. In einer kombinierten Bewegung der Schleifscheibe - diese Bewegung wird für diese Patentanmeldung als eine "konjugierte¹¹ Bewegung bezeichnet - wird zur Herbeiführung dieses Effektes der Zylinder derart betätigt , daß er die Schleifscheibe 35 in die Boh-

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rung des Werkstückes 16 einführt. An dieser Stelle wird die Zustellbewegung des Zylinders 58 beendet, wobei es zur Bewegung, durch die beiden Schrittschaltmotoren oder Stellmotore'n 37 und 49 kommt. Von der Hauptsteuerung aus werden gemäß der bisherigen Ausführung diesen beiden Schrittschalt-. motoren oder Stellmotoren Impulse aufgeschaltet, so daß diese Motoren über deren Untersetzungsgetriebe und Schraubenspindeln wirksam werden, um hinsichtlich der ihnen zugeordneten Tische oder Schlitten eine Querbewegung und eine Längsbewegung herbeizuführen.

Der Schrittschaltmotor oder Stellmotor 37 wird den Kompensationsschlitten 26 nach rückwärts bewegen. Der Kompensationsschlitten drückt dann gegen den Finger 29 des Tisches oder Schlittens 25,wobei dann auch dieser Tisch oder Schlitten samt der Werkzeughalterung oder der Spindelknopf 33 und die Schleifscheibe 35 nach rückwärts bewegt wird. Zur gleichen Zeit werden die von der Hauptsteuerung 46 ausgehenden Impulse über ein Kabel 50 auch dem Schrittschaltmotor oder Stellmotor 49 aufgeschaltet, so daß es zu einer Bewegung des Tisches oder Schlittens 13 sowie zu einer ähnlichen Bewegung des Werkstückes 16 zur Schleifscheibe 35 hin kommt. Bei dieser Bewegung handelt es sich um eine Bewegung in Längsrichtung. Daraus ergibt sich dann insgesamt, daß die Schleifscheibe 35 und das Werkstück 16 sich relativ zueinander längs einer.45° Linie derart bewegen, daß die Kante der Schleifscheibe direkt in die Kante der erwünschten fertigen Form beim Werkstück eingeführt wird. Die radial gerichtete Fläche 68 der Schleifscheibe schleift direkt in das Werkstück 16 ein und erzeugt dabei die fertiggearbeitete Fläche 66. Die

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Umfangsfläche 69 der Schleifscheibe schleift direkt in radialer Richtung und erzeugt dabei die zylindrische, fertige Fläche 6 5. Auch die Kante 71 arbeitet derart, daß in den Werkzeug die Nut oder Aussparung 67 erzeugt wird.

Unter Verwendung der Abziehvorrichtung 17 vollzieht sich der Abziehvorgang in der mit der Patentanmeldung Nr. 710.12 3 zu- . vor erwähnten Weise. Im vorliegenden Fall werden von der Konturen-Abziehvorrichtung die Fläche 68 sowie die Fläche 69 und die Kante 71 des Werkstückes abgezogen, wobei von der Schleifscheibe Schleifmaterial weggenommen wird«, so daß die Schleifscheibe in eine vorgegebene oder vorbestimmte Form gebracht wird. Würde in beiden Fällen ©ine Kompensation nicht vollzogen werden, dann würde bei dem darauffolgenden zu bearbeitenden Werkstück die Fläche der Schleifscheibe nach dem Wiedereinführen von der zu schleifenden Fläche beträchtlich entfernt sein, und zwar derart, daß die Schleifscheibe vor dem Berühren des Rohwerkstückes oder des zu bearbeitenden Werkstückes "in Luft schneiden" würde, wodurch der Zyklus des Schleifvorganges mit dem Vorrücken der Zeit immer länger wird. Aus diesem Grunde wird durch die von der Hauptsteuerung hervorgerufenen und dem Schrittschaltmotor oder Stellmotor aufgeschalteten Kompensationsimpulse die Kompensation nach dem bereits gut bekannten Verfahren durchgeführt. Hierbei wird eine permanente Kompensationsbewegung des Kompensationsschlittens 26 in eine neue Position vorgenommen« Die Kompensationsimpulse werden in gleicher Weise auch dem Schrittschaltmotor oder Stellmotor 49 aufgeschaltet, so daß es hinsichtlich des TischantriebeZylinders zu einer permanenten Veränderung der Position der Kolbenstange 75 kommt. Dies wirkt sich

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dann insgesamt derart aus, daß am Ende einer jeden Abziehbewegung sich die Schraubspindel 34 nach rückwärts in die Maschine bewegt, wohingegen der Tisch oder der Schlitten 13 nach rechts vorgerückt wird, sodaß dann, wenn die Schleifscheibe immer kleiner wird·, zwischen dev Schleifscheibe und dem zu bearbeitenden Werkstück ein Abstand nicht vorhanden ist.

Unter Zuhilfenahme des mit Fig» 6 wiedergegebenen Sehleiflaufdiagrammes ist die Arbeitsweise der Schleifmaschine am besteh zu verstehen. Bei diesem Schleifvorgang handelt es „sich um einen einfachen Schleifablauf, Bei dem das Abziehen der Schleifscheibe eher während des Abnehmers und Aufspannens eines neuen Werkstückes vorgenommen wird als während · des SchleifVorganges selber. Nachdem sich nun die Teile in einem Zustand befinden, der auf das Abziehen und auf das Einspannen eines neuen Werkstückes folgt, befindet sich die Schleifscheibe am Punkt A in einer Position,, in der sie sieh außerhalb der Bohrung des Werkstückes befindet»' Vom Zylinder 58, fler zu arbeiten beginnt, wird der Tisch oder der Schlitten 13 nach rechts in die Position B gefahren_$ in den? sich die Schleifscheibe in der Bohrung des Werkstückes befindet. Vom Zylinder 32, der zu arbeiten beginnt, wird der Tisch oder der Schlitten 25 nach rückwärts in die Position C gefahren, in der sich die Scheibe nahe dem Teil der ssum Werkstück gehörenden Ausnehmung 64 befindet, der zu bearbeiten ist. Vom weiterbearbeitenden Zylinder 32 wird die Schleifscheibe bei Punkt D so weit verfahren, daß ee zu einer ersten Berührung für dag Rohschleifen kommt· An dieser Stalle beginnt der Schrittschaltmotor oder 4er Stellmotor 4.8. zu *rbei-

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ten, um das Werkstück in Längsrichtung zmv Schleifscheibe hin zu bewegen, damit ein Schleifen mit der Schleifseheibenflache 68 vorgenommen werden kann» Es besteht die Möglichkeit, daß der Finger 27 den zum Kompensationsschlitten 26 gehörenden Anschlag 28 berührt und dadurch die Bewegung des Tisches oder Schlittens 25 auf den Bewegungsablauf eingeschränkt wird, der durch das Aufsehalten der Impulse auf den Schrittschaltmotor oder den Stellmotor 37 hervorgerufen wird₉ wodurch dann wiederum der Kompensationssehlitten 26 nach rückwärts bewegt wird und den Tisch mitnimmt! während dieses Vorganges wird unter Einwirkung des Zylinders 32 der Finger 27 in Kontakt mit dem Kompensationsschlitten- 26 gehörende» Anschlag 28 gehalten» Das ist der bis zum Punkt E dauernd® Fertigschleif »Anteil des Schleifablaufes_s wobei de%» let ate Teil der Zustellbewegung unter¹ Augfunkbedingungen vorgenommen wird, damit es zu'einer Rückgängigmachung der Durchbiegung in der-Schleifecheibenspindel oder dergleichen kommen karm» Nachdem bei Punkt E die Endabmessung -erreieht worden ist, wird der Tisch oder der Schlitten 25 untex» der Einwirkung des Zylinders 32 bis zum Punkt F zurückgefahren, des? Tisch oder Sehlitten unter der Einwirkung des Zylinders 58 aber auf den Punkt 6 zu-. rück. Bei Punkt A und Punkt S nehmen die Teile ungefähr die gleichen Positionen CXn₁ Punkt A wird jedoch wegen der Kompensationswirkung, die während dee Abnehmens und Einspannen© der Werkstücke durchgeführt witfd, eine andere Position im Schleifablauf einnehmen«

Aus der. vorangegangenen Erörterung ist der Vorteil dieser Erfindung"leicht zu erkennen· So werden beispielsweise die Flächen 68 und 69 aowie die Kant® 71 während dee Sohlaifjtb» _λ

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laufes einem gleichmäßigen öder gleichmäßig verteilten Verschleiß unterworfen, sodaß voraussichtlich die Form der Schleifscheibe im wesentlichen bis zum Ende der Schleifvorgänge eingehalten oder beibehalten werden wird, so daß weiterhin beim Werkstück die Fläche 65,66 und 67 in genau der gewünschten Form ausgeführt und bearbeitet werden, d.h« in der Form, wie sie in der Abziehvorrichtung 17 bei der Schleifscheibe hervorgerufen worden ist· Weil die- Umfangsflächen der Schleifscheibe, d.h. die Fläche 69 und die Kante 71, nicht direkt in das Metall neben der Fläche 66 eindringen, wird es nicht zu einem übermäßigen Verschleiß kommen, was insgesamt .dazu führt, daß die Schleifscheibe beim Abziehen nicht so viel Material verliert und deshalb während des Schleifens von einer Werkstückserie eine längere Standzeit aufweist. .

Es dürfte klar sein, daß, ohne vom Geiste der Erfindung und deren Ansprüchen abzuweichen, kleinere Änderungen an Form und Konstruktion der Erfindung vorgenommen werden können. Diese Erfindung soll deshalb nicht auf die hier beschriebene Ausführungsform beschränkt sein sondern vielmerh auch alles erfassen, was voraussichtlich in den Bereich der Patentansprüche fällt.

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Claims

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The Heald Machine Company» Worcester (Mass»)/USA

PATENTANSPRÜCHE .

DJEirie Schleifmaschine, mittels der bei einem Werkstück axial gerichtete und radial gerichtete Flächen zur gleichen Zeit bearbeitet werden können. Zur Schleifmaschine gehöreni eine Grundplatte oder ein Maschinenbett! eine Werkstückhalterung, die das Werkstück um die Achse der s8ch axial erstreckenden Drehfläche in Imdrehung zu versetzen hat; eine Werkzeughalterung oder ein Spindelkopf * mit einer Schleifscheibe, deren Flächen den Flächen des Werkstückes entsprechen oder angepaßt sindj eine erste Vorrichtung, die die Werkstückhalterung und die Werkzeughalterung in axialer Richtung relativ zueinander zu bewegen hatj eine zweite Vorrichtung, die die Werkzeughalterunghalterung und die Werkstückhalterung in radialer Richtung relativ zueinander zu bewegen hat. Die Schleifmaschine,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerungsvorrichtung vorhanden ist, die in synchroner Weise zum Vorrücken der Schleifscheibe in das Werkstück längs eines optimalen Wegee auf die erste und zweite Vorrichtung einwirkt.

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2) Eine Schleifmaschine nach Anspruch 1, · ·

dadurch g e k e η η ζ β i eh net» daß ea sich bei diesem Weg um einen kurzen Schleifweg Rändelt. .

3) Eine Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennze ic h η .e t , . 4aß die' Schleifscheibe auf die Konturen oder auf die Eorm der fertiggearbeiteten Flächen abgezogen wird.

Eine Schleifmaschine nach Anspruch 1, ' dadurch gekennzeichnet, daß zur ersten Vorrichtung und zur zweiten Vorrichtung ' jeweils ein Schraubenspindelmechanismus gehört» der von einem Schrittschaltmotor oder'Stellmotor angetrieben wird; ein jeder Schrittschaltmotor oder Stellmotor erhält für das Vorrücken der Schleifscheibe im Werkstück Impulse aufgeschaltet. * . " ,

6) Eine Schleifmaschine nach Anspruch H» dadurch g e k e η nzeichnet, '. daß die Steuerung nach dem Abziehen der Schleifscheibe ; auch eine vorgegebene oder vorbestimmte Impuls zahl auf ..! jeden Schrittschaltmotor oder Stellmotor aufschaltet» ; um dadurch in radialer Richtung sowie in axialer Rieh-· tung eine Kompeniationibewegung herbeizuführen. ;

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