DE2162266B2

DE2162266B2 - Vorrichtung zum verhindern des durchbiegens von zylindrischen werkstuecken beim schleifen

Info

Publication number: DE2162266B2
Application number: DE19712162266
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Chiryu; Otsu JJcuo Toyota; Aichi Asano (Japan)
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1970-12-15
Filing date: 1971-12-15
Publication date: 1977-03-17
Also published as: DE2162266A1; US3743490A; JPS4833062B1; FR2118605A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern des Durchbiegens von zylindrischen Werkstücken beim Schleifen, die in einem Setzstock angeordnete Setzstockbacken zum vertikalen und horizontalen Stützen des Werkstückes und einen hydraulischen Antrieb zum Zustellen der Setzstockbacken aufweist, der den relativ zu einer feststehenden Halterung bewegbaren Setzstock bewegt, auf dem eine Meßeinrichtung zum Messen des Durchmessers des Werkstükkes mit einem einzigen Fühler in derselben vertikalen Ebene, wie die Setzstockbacken, gelagert ist. die auf die Zustellung der Setzstockbacken einwirkt.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DT-AS 10 48 184 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist der Setzstock unmittelbar auf dem Maschinenbett befestigt, während die Meßeinrichtung an den horizontalen Setzbacken angebracht ist und sich bei der Zustellbewegung mit denselben bewegt Da sich die Meßeinrichtung somit während des Schleifvorgangs beim Abnehmen des Werkstückdurchmessers bezüglich des Setzstockes verschiebt, ermöglicht eine derartige Vorrichtung keine äußerst genaue Schleifbearbeitung eines Werkstückes, insbesondere keine exakte Rundheit desselben.

Aus der DT-PS 8 70 656 ist es bekannt, ein Gehäuse für einen Werkstückwechsel schwenkbar anzuordnen. Während der Zustellbewegung der Setzstockbacken beim Schleifen bleibt jedoch das Gehäuse in der unverschwenkten Stellung, und nur die Setzstockbacken werden in Richtung auf das Werkstück zugestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, wirksam eine Durchbiegung beim Schleifen von zylindrischen Werkstücken zu verhindern, wobei die Vorrichtung möglichst wenig Platz beanspruchen, auch für Werkstücke mit kurzen Achslängen bei extremer Genauigkeit geeignet sein und einen unbehinderten Werkstückwechselvorgang hierbei sicherstellen soll. ⁶S

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem Setzstock auch der vertikal stützende Setzstockbacken befestigt ist, und der Setzstock relativ feststehenden Halterung verschwenkbar gelagert durch den Zustellantrieb des vertikal stutzenden SSttSSbackens verschwenkbar ist, und daß auf dem SSÄ» Betätigungszylinder befestigt ist, Smdie Meßeinrichtung horizontal bewegbar ^. f der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind beide ÄSÄbdre auch der verhkal ^tm Setzstock befestigt Sie Art und Weise mit Hilfe Äei£Xtriebs während des Schleifvornach Maßgabe der Meßeinrichtung bei der iSnedes Durchmessers des Werkstückes zustellen. Die Sbeitungsgenauigkeit während des Schleifvorganges wird weiterhin dadurch gesteigert daß der leSck relativ zur feststehenden Halterung des ieSSkJ verschwenkbar gelagert ist und ebenfalls nach Maßgabe des gemeinsamen ZusteUantnebs fur die Sacken während des Schleifvorganges verschwenkt SStaTtair» daß das Werkstück während der SchSeaSJg nahezu frei von jeglicher Durchbiegung gehaltert werden kann. Da sich die verschwenKbare Ugerung des Setzstockes platzsparenden der Lslehenden Halterung, wie dem Maschinenbett und Hem Schlitten ausbilden läßt, sind keine zusätzlichen ScSwenkg eier'für den Setzstock erforderlich die insbesondere den Werkstückwechselvorgang behindet da S nämlich von der Arbeitsstellung zur Aufnahme eines neuen Werkstückes in eine Ruhestelhmg zurückgeschwenkt werden mußten. Um e.nen schnellen Werkstückwechsel zu ermöglichen, ist ferner ein weiterer Betätigungszylinder am Setzstock angebracht der die Meßeinrichtung horizontal bewegt und insbesondere die Meßeinrichtung nach Beendigung des Schleifvorganges schnell aus dem Arbeitsbuch der Schleifmaschine wegbewegt, damit das bearbeitete Werkstück entnommen und gegen ein neues ausf^ wechselt werden kann. Hierdurch wird ermöghcht daß sich die Werkstückwechselzeiten wesentlich verkürzen lassen, so daß eine bessere Ausnutzung der Maschine gewährleistet ist da die Stillstandszeit der Maschine durch den Werkstückwechselvorgang verringert wer-

DieErfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher

. . _o.. zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 ist eine Ansicht der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung von links,

Fig.3 ist eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß

Fig. 1.

Fig.4 ist ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV

gemäß F ig. 2,
Fig.5 ist ein Querschnitt entlang der Linie V-V

gemäß F i g. 3.

Bei der in F i g. 1 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Schlitten 1 auf dem nicht gezeigten Bett einer Schleifmaschine vorgesehen. Der Schlitten 1 trägt einen Schwenktisch 2, an dem eine Halterung 3 mit Hilfe von Klemmschrauben 4 befestigt ist. Ein Setzstock 5 ist schwenkbar an einem Vorsprung der Halterung 3 mit Hilfe einer Gelenkachse 6 befestigt Ein unterer oder vertikaler Setzstockbacken 7 und ein horizontaler Setzstockbacken 13 sind verschiebbar auf dem Setzstock angeordnet. Der untere Setzstockbacken 7 ist gleitend in einer Bohrung am vorderen Ende des Setzstockes 5 geführt und wird von Hand in senkrechter Richtung mit Hilfe eines Gewindes 9 und eines

Handrades 10 in eine Stellung entsprechend dem iußeren Durchmesser eines Werkstückes W zugestellt Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist der vertikale Setzstockbakicea 7 durch einen Stift 12 gegen Verdrehen gesichert, der in eine Nut 11 eingreift, die auf dem Außenumfang des Setzstockbackens 7 ausgebildet ist Am äußeren Ende des vertikalen Setzstockbackens 7 ist ein Gleitschuh 8 befestigt, der am Umfang des Werkstückes V/txx liegen kommt

Der horizontale Setzstockbacken 13 ist in einer Bohrung vies Setzstocks 5 gelagert und läßt sich in der Horizontalen gleitend verschieben. Er wird mit HiWe eines Gewindes 16 verschoben, das am inneren Ende einer Zustellweile 15 vorgesehen ist Der horizontale Setzstockbacken 13 wird mit Hilfe eines Handrades 17 hin und her bewegt, das am äußeren Ende der Zustellwelle 15 mit Hilfe einer Paßfeder 21a befestigt ist Eine Drehung des horizontalen Setzstockbackens 13 wird durch einen Stift 24 verhindert, dt/ in eine Nut 23 eingreift die auf dem Außenumfang des Setzstockbakkens 13 ausgebildet ist Ein Gleitschuh 14 ist am äußeren Ende des Setzstockbackens 13 vorgesehen. Der horizontale Setzstockbacken 13 wird von Hand mit Hilfe des Handrades 17 eingestellt und selbsttätig durch Betätigung einer Kolben-Zylinder-Anordnung verschoben.

Eine Hohlwelle 18 mit einem Ritzel 22 ist lose auf der Zustellwelle 15 angebracht, und ein Kupplungsteil 19a ist auf das äußere Ende der Welle 18 aufgekeilt. Das andere Kupplungsteil 196, das mit dem Kupplungsteil 19a zusammenwirkt ist auf der Zustellwelle 15 in Axialrichtung gleitend mit Hilfe einer Paßfeder 21 auf der Innenseite des Handrades 17 angebracht Eine Feder 20 ist zwischen dem Kupplungsteil 19a und dem Kupplungsteil 196 vorgesehen und drückt beide auseinander. Wenn bei dieser Anordnung die Halteschraube 17a, die in die Zustellwelle 15 geschraubt ist, gelöst wird, werden das Handrad 17 und das Kupplungsteil 196 durch die Kraft der Feder 20 nach links gedrückt, so daß die Kupplungsteile ausgerückt sind und die Drehung des Handrades 17 nicht zu einer Drehung der Hohlwelle 18 führt, jedoch eine Drehung der Zustellwelle 15 hervorruft und somit den horizontalen Setzstockbacken 13 über das Gewinde 16 bewegt.

Der selbsttätige Vorschub für der horizontalen Setzstockbacken 13 umfaßt eine Zahnstange 26, die auf einer Kolbenstange ausgebildet ist, welche in einer Kolben-Zylinder-Anordnung 25 vorgesehen ist und mit dem Ritzel 22 auf der Hohlwelle 18 kämmt.

Bei Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung 25 wird die Zahnstange 26 in senkrechter Richtung verschoben und dreht die Zustellwelle 15 über das Ritzel 22, die Kupplungsteile 19a und 196 und die Paßfeder 21 und schiebt den horizontalen Setzstockbacken 13 entsprechend der Durchmesserabnahme des Werkstükkes W vor. Die Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung 25 ist ebenfalls dazu bestimmt, den vertikalen Setzstockbacken 7 entsprechend der Durchmesserabnahme des Werkstückes IV nach oben zu verschieben. Eine weitere Welle 27, die mit einem Ritzel 28 versehen ist, das mit der Zahnstange 26 kämmt, ist drehbar in einer horizontalen Bohrung aufgenommen, die in dem Setzstock 5 vorgesehen ist Ein Kegelrad 29a ist am inneren Ende der Welle 27 befestigt und kämmt mit einem Kegelrad 296, das an dem oberen Ende einer senkrechten Zustellwelle 30 für den senkrechten Setzstockbacken 7 befestigt ist, wobei die Zustellwelle 30 im unteren Bereich des Setzstockes 5 gelagert ist. Am unteren Ende der senkrechten Zustellwelle 30 ist sine Zustellspindel 31 vorgesehen, die in ein Kontaktstück 32 eingreift Das untere Ende des Kontaktstückes 32 ist abgerundet und stützt sich auf einen Sitz 35 ab, der in einem waagerechten Bereich der Halterung 3 vorgesehen ist Ein Stift 33 dient dazu, die Drehung des Kontaktstückes 32 zu verhindern. Bei diesem Aufbau dreht bei Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung 25 die Zahnstange 26 die Welle 27 Gber das Ritzel 28 und senkt das Kontaktstück 32 über die Kegelräder 29a und 296 und die Zustellspindel 31 ab. So wird der Setzstock 5 geringfügig im Gegenuhrzeigersinn um den Stift 6 geschwenkt wodurch der vertikale Setzstockbacken 7 nach oben bewegt und entsprechend dem oben abnehmenden Außendurchmesser des Werkstückes W nachgestellt wird

Eine Meßeinrichtung 40 mit Punktberührung ist auf den Setzstock 5 angebracht und in Richtung auf das Werkstück Wund zurück beweglich, wie schematisch in F i g. 1 angedeutet ist

Ein zweiter Betätigungszylinder 36 für die Meßeinrichtung 40 ist auf der Oberseite des Setzstockes 5 befestigt Ein Arm 37 zum Halten der Meßeinrichtung ist an dem äußeren Ende der Kolbenstange des Zylindtrs 36 befestigt. Die Axialbewegung des Armes 37 ist mit Hilfe einer horizontalen Führungsstange 38 geführt, die mit dem Setzstock 5 über ein Lager 39 verbunden ist. Die Meßeinrichtung 40 mit Punktberührung ist an dem Arm 37 in vertikaler Richtun" verstellbar angeordnet

Die Meßeinrichtung 40 kann auf an sich bekannte Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann sie gemäß Fig 5 einen einzigen Fühler 41 aufweisen, der an dem äußeren Gehäuse 42 mit Hilfe einer Kreuzfeder 43 auslenkbar befestigt ist sowie einen Meßgeber 45 mil einem von dem Fühler 41 beaufschlagten Kern. Eine Schraube 44 begrenzt die Bewegung des Fühlers 41. Während des Schleifvorganges des Werkstücks W wird die Meßeinrichtung 40 in Richtung des Werkstückes durch Betätigung des Zylinders 36 zugestellt, so daß der Fühler 41 in Berührung mit der Außenfläche des Werkstückes W kommt. Nach Beendigung des Schleif Vorganges wird die Meßeinrichtung 40 durch den Zylinder 36 in eine Stellung zurückbewegt, um das Einlegen und Entnehmen des Werkstückes nicht zu behindern.

Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt.

Zunächst wird die Halterung 3 in eine Stellung gebracht, in der die Durchbiegung des Werkstücker ein Maximum einnimmt. Sodann wird der vertikale Setzstockbacken 7 von Hand zugestellt, bis er die Außenfläche des Werkstückes W berührt, indem das Handrad 10 gedreht wird. Weiterhin wird der horizontale Setzstockbacken 13 durch Drehen des Handrades 17 von Hand eingestellt während die Kupplungsteile 19a und 196 ausgerückt bleiben. Sodann werden die Kupplungsteile 19a und 196 eingerückt. Der Schleifvorgang beginnt. Die Meßeinrichtung 40 wird durch Betätigung des Zylinders 36 vorgeschoben, so daß der Fühler 41 die Oberfläche des Werkstückes an einer Stelle diametral gegenüber dem vertikalen Setzstockbacken 7 berührt Zugleich wird die Kolben-Zylinder-Anordnung 25 betätigt und stellt den horizontalen Setzstockbacken 13 entsprechend der Abnahme des Außendurchmessers des Werkstückes W zu. Weiterhin wird der Setzstock 5 nach oben oder in Gegenuhrzeigerrichtung um die Achse 6 gedreht, indem die Zustellwelle 30 des vertikalen Setzstockbackens ge-

dreht wird. Dadurch wird zugleich der vertikale Setzstockbacken 7 entsprechend der Abnahme des Durchmessers des Werkstücks Wangehoben, so daß ein vorbestimmter Berührungsdruck zwischen dem vertikalen Setzstockbacken 7 und dem Werkstück W beibehalten bleibt. Auf diese Art wird das Werkstück während des Schleifvorganges ständig gehalten und eine Durchbiegung durch den horizontalen Setzstockbacken 13 und den vertikalen Setzstockbacken 7 verhindert, während gleichzeitig der Durchmesser des Werkstücks durch die Meßeinrichtung 40 gemessen wird. Die Meßeinrichtung 40 ist eine Meßeinrichtung mit Punktberührung und einem Meßfühler 41. Da die Meßeinrichtung 40 und der vertikale Setzstockbacken 7 auf dem Setzstock 5 befestigt sind, der entsprechend der ι j Abnahme des Werkstückdurchmessers geschwenkt wird, werden die Meßfühler 41 und der vertikale Setzstockbacken 7 im gleichen Sinne infolge der Bewegung des Setzstocks 5 entsprechend der Abnahme des Werkstückdurchmessers gedreht. Das bedeutet, daß die Meßeinrichtung 40 praktisch Zweipunktberührung

Da die Meßeinrichtung in gleicher vertikaler Ebene wie die Setzstockbacken befestigt ist, ist die Querbreite der Vorrichtung gering, so daß es ermöglicht wird, ein Werkstück mit extrem kurzer Achslänge auf vorbestimmte Abmessungen zu schleifen, wobei es über die Setzstockbacken abgestützt ist. Außerdem ermöglicht die Meßeinrichtung, da der vertikale Setzstockbacken als ein Meßfühler wirkt, eine hohe Maßhaltigkeit wie bei einer Zweipunktberührung, obwohl tatsächlich nur eine Meßeinrichtung mit Einpunktberührung vorgesehen ist. Das Setzstockbackenpaar wird selbsttätig durch eine einzige Zustelleinrichtung entsprechend der Durchmesserabnahme des Werkstücks während des Schleifvorganges zugestellt, so daß es ermöglicht wird, ein Durchbiegen des Werkstücks sicher zu verhindern. Da die Meßeinrichtung in bezug auf das Setzstockbackenpaar beweglich angeordnet ist, ist es möglich, das Werkstück ohne Schwierigkeiten einzulegen und zu entnehmen, ohne daß die Meßeinrichtung dabei hindert. Hierdurch kann der Arbeitstakt verkürzt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Verhindern des Durchbiegens von zylindrischen Werkstücken beim Schleifen, die in einem Setzstock angeordnete Setzstockbacken zum vertikalen und horizontalen Stützen des Werkstücks und einen hydraulischen Antrieb zum Zustellen der Setzstockbacken aufweist, der den relativ zu einer feststehenden Halterung bewegbaren Setzstock bewegt auf dem eine Meßeinrichtung zum Messen des Durchmessers des Werkstückes mit einem einzigen Fühler in derselben vertikalen Ebene wie die Setzstockbacken gelagert ist die auf die Zustellung der Setzstockbacken einwirkt dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Setzstock (S) auch der vertikal stützende Setzstockbakken (7) befestigt ist und der Setzstock (5) relativ zur feststehenden Halterung (2, 3) verschwenkbar gelagert und durch den Zustellantrieb (15 bis 34) des vertikal stützenden Setzstockbackens (7) verschwenkbar ist und daß auf dem Setzstock (5) ein zweiter Betätigungszylinder (36) befestigt ist mit dem die Meßeinrichtung (40) horizontal bewegbar ist.

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