DE2163257A1

DE2163257A1 - Dreipunktkontaktlünette zum Stützen von Werkstücken

Info

Publication number: DE2163257A1
Application number: DE19712163257
Authority: DE
Inventors: Takahiko Chiryu Aichi Okada (Japan). P
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1970-12-23
Filing date: 1971-12-20
Publication date: 1972-07-06
Also published as: FR2119013A1; JPS4833063B1; FR2119013B1

Description

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln Jun.

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Case 116976/70
3/th

!DOYODA KOKI KABUSIIIKI ICAISHA, Aichiken/Japan

Dreipunktkontaktlünette zum Stützen von Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Dreipunktkontaktlünette für ein Werkstück, die eine genaue Bearbeitung eines relativ langen Werkstückes ohne Verformung infolge des Schnitt- oder Schleifwiderstandes ermöglicht. Die bekannten Lünetten, die für eine feste Unterstützung eines Werkstückes zum Beispiel auf einer Schleifmaschine benutzt wurden, enthalten im allgemeinen zwei Kontakte, von denen der eine die Unterseite und der andere die Seitenfläche des Werkstückes stützt. Mit einer solchen Zweipunktkontaktlünette, bei der der Berührungspunkt zwischen dem Werkstück und der Schleifscheibe sich in senkrechter Richtung bewegt, wie im Falle dea Schleifens eines Nockens einer nockenwelle, oder bei der der Schwerpunkt des Werkstückes nicht mit dem Rotationsmittelpunkt übereinstimmt, so daß das Werkstück während der Bearbeitung eine Unwucht bekommt, ist es unmöglich, sicher

chvringungen des Werkstückes au verhindern, so daß das Werkstück in einer senkrechten Richtung schwingen kann. Bei einem modernen Jchi-oJ-lJchleifVorgang, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit der SoIT. i_ nheibe auf dan Hoppelte angestiegen ist, ist es auch no wendig, daß die UmfangiJgnschwindigkeit dea Werkstückes ent-

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sprechend ansteigt, was zur Folge hat, daß das Werkstück dazu neigt, sich von den Stützteilen der Lünette nach oben abzuheben, wodurch die Genauigkeit der Bearbeitung sich stark verringert.

Es ist das Ziel der Erfindung, eine verbesserte Lünette zu entwickeln, die in der Lage ist, die oben beschriebenen Schwierigkeiten zu überwinden.

Bei der erfindungsgemäßen verbesserten Lünette, die einen kompakten Aufbau aufweist, können der obere, untere und seitliche Berührungsschuh, die das Werkstück angreifen können, gleichzeitig durch eine einzige Antriebseinrichtung betrieben werden.

Bei der erfindungsgemäßen neuen und verbesserten Lünette können der obere, untere und seitliche Berührungsschuh einzeln im Hinblick auf das Werkstück eingestellt v/erden und nach einem solchen Einstellen der Verringerung des Durchmessers des Werkstückes folgen, so daß sie mit dem Werkstück immer unter einem konstanten Berührungsdruck in Eingriff stehen.

Die erfindungsgemäße Lünette zum Stützen eines Werkstückes ist von einem Typ, der einen oberen, unteren und seitlichen Berührungsschuh, die das Werkstück angreifen können und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Bewegen der Berührungsschuhe auf das Werkstück hin und vom Werkstück fort aufweist. Die erfindungsgemäße Lünette umfaßt einen Hauptkörper, der eine Bohrung, eine in der Bohrung drehbar gelagerte Hülse, und eine Vorrichtung am Hauptkörper enthält, um die Hülse zu drehen. Die Hülse •enthält verschiebbar eine Supportwelle. Die erfindungsgemäße Lünette ist weiterhin mit einer Vorrichtung zum Befestigen des Seitenberührungsschuhes auf einem Ende der Supportwelle, einer Vorrichtung, die auf die Drehung der Hülse anspricht, zur axialen Bewegung der Supportwelle,mit einem Stütsteil für den oberen Berührungssehuh, das auf dem Hauptkörper drehbar gelager. ist, mit einem Stützte!! für den unteren Borührungsschuh, dan auf dem Haupfcteil drehbar gelagert iat, und einer auf die Drehur.'; der Hülse ansprechenden Vorrichtung vorsehen, um die Stützteix.

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für den oberen und den unteren Berührungsschuh zentral in entgegengesetzte Richtungen zu drehen, wodurch der obere, untere und seitliche Berührungsschuh gleichzeitig durch die Drehung der Hülse auf das Werkstück zu oder vom Werkstück weg bewegt werden.

Im folgenden wird eine beispielsweise, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Lünette.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittansicht längs der Linie H-II in Fig. 1.

Fig. 3 und 4 zeigen Querschnittsansichten längs der Linien HI-III und IV-IV aus Fig. 1.

Die Ausführungsform der Erfindung, die in der zugehörigen Zeichnung erläutert wird, enthält einen Hauptkörper 1, der auf einer Grundplatte 3 gelagert ist, die auf einem Schiebetisch 2, zum Beispiel einer Schleifmaschine, befestigt ist. Auf gegenüberliegenden Seiten der Grundplatte 3 sind nach oben ragende Vorsprünge 3a, 3b und 3c ausgebildet. Eine Steuerstange 9 ist zwischen den Vorsprüngen 3a und 3c angeordnet, um den Hauptkörper so anzubringen, daß er auf die Achse des Werkstückes W hin und davon weg verschiebbar ist. Der Hauptkörper 1 wird durch einen Zylinder 4» der einen Kolben 5 einschließlich der Kolbenstangen 6 und 6a enthält und unter dem Hauptkörper 1 angeordnet ist, bewegt. Die gegenüberliegenden Enden der Kolbenstangen 6 und 6a sind an den Vorsprüngen 3a und 3b befestigt, so daß der Hauptkörper 1 anstelle der Bewegung des Kolbens 5 bewegt wird, wenn ein Fluid unter Druck in den Zylinder geleitet wird. Am oberen Teil des Hauptkörpers ist eine durchgehende Bohrung 1a ausgebildet, in der eine Hülse oder Trommel 11 drehbar gelagert ist.Ein Zylinder 35 ist im rechten Winkel zu der Achse der Trommel 11 angeordnet und enthält zwei im Abstand voneinander befindliche Kolben 42 und A3, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Kolben 42 und 43 sind durch eine Zahnstange 44a miteinander verbunden, die in ein Zahnrad 12 eingroift, das

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an der Mitte der Trommel befestigt ist. Ein Axiallager 20, das am Hauptkörper 1 befestigt ist, ist zwischen einen !Flansch. Hd, der auf der Trommel 11 ausgebildet ist, und eine Mutter 11e angeordnet, die auf das linke Ende der Trommel 11 aufgebracht ist, wodurch sie eine axiale Bewegung der Trommel 11 verhindert. Zwei Spiralnocken 11a, die symmetrisch zu der Drehachse liegen, sind am äußeren Rand des vorderen (oder rechten) Endes der Trommel ausgebildet. Die Trommel 11 v/eist eine axiale Bohrung 11b mit einem Schraubengewinde 11c am hinteren Ende auf. Eine Supportwelle 13 ist verschiebbar in der Bohrung 11b gelagert und durch einen Stift 50, der in einen langgestreckten Schlitz 50a eingreift, am Drehen gehindert. Das Schraubengewinde 11c nimmt einen gewindeten Stöpsel 14 auf, der an einer Drehung durch einen Stift 17 gehindert ist, der sich durch eine Abschlußkappe 16 erstreckt, die an dem Axiallager 20 befestigt ist* Der Stöpsel ist mit einer axialen Bohrung 14a ausgebildet, in der ein Einstellbolzen 15 drehbar gelagert ist. Das innere Ende dieses Bolzens ist mit einem Schraubengewinde 15a versehen, das von einer gewindeten Öffnung 15a am linken Ende der Supportwelle 13 aufgenommen werden kann. Am äußeren Ende des Einstellbolzens 15 ist ein Schraubengewinde 15b und ein Teil mit verringertem Durchmesser 15c ausgebildet. Eine Mutter 18 wird zur sicheren Befestigung des Einstellbolzens 15 an dem Stöpsel 14 verwandt. Ein Knopf 19 ist auf dem Teil 15c mit verringertem Durchmesser befestigt. Auf das rechte Ende der Supportwelle 13 ist ein Seitenberührungsschuh oder ein das Werkstück angreifendes Teil 33 befestigt, das die Seitenfläche des Werkstückes W angreifen kann. Ein oberer Berührungsschuh 27 und ein unterer Berührungsschuh 28 können die Ober- und Unterseite des Werkstückes V/ angreifen und sind am äußeren Ende des oberen und unteren Stützteiles 25 und 26 jeweils befestigt, die drehbar auf Pührungsstifte 31 und 32 montiert sind, die sich durch die Vorsprünge 22a und 22b eines Armes 22 erstrecken, die am rechten Ende des Hauptkörpers 1 befestigt ist. Sich axial erstreckende gewindete Offnungen 25a und 26a und sich vertikal erstreckende Öffnungen 25b und 26b, die mit aen Öffnungen 25a und 26a jeweils in Verbindung stehen, sind am inneren Ende des oberen und unteren Stützteiles 25 und 26 ausgebildet. Die Öffnungen 25b und 26b nehmen radiale

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Stifte 24 und 24a auf, deren innere Enden in Eingriff mit den Hocken 11a stehen. Mit den gewindeten Öffnungen 25a und 26a stellen Einstellschrauben 23 und 23a in Eingriff, die sich verjüngende Enden aufweisen, die die äußeren Enden der Stifte 24 und 24a in Eingriff nehmen. Eine gewindete Anschläge anordnende Stange 36 ist mit der linken Seite" des Hauptkörpers 1 verbunden, und weist zwei Anschläge 37 und 38 auf, die dazu verwandt werden, zwei Endschalter 40 und 41 zur Anzeige der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Lünette zu betätigen.

Bevor die Funktionsweise der Lünette erklärt wird, wird zunächst die Einstellung der Stellung der Berührungsschuhe beschrieben. Ein Modell (nicht gezeigt), das die vorgeschriebenen Abmessungen aufweist, wird zwischen dem Spindelstock und dem Reitstock (nicht gezeigt) zum Beispiel einer Schleifmaschine angebracht. Anschließend werden die Stellungen der jeweiligen Berührungsschuhe 27, 28 und 33 so eingestellt, daß sie die Außenfläche des Modelies an der oberen, unteren und seitlichen Außenfläche leicht berühren. Diese Einstellung erfolgt dadurch, daß der Hauptkörper 1 in seine äußerste vorderste Stellung, wie in Fig. 1 gezeigt, bewegt wird und dann die Kolben 42 und 43 im Zylinder 35 in ihre äußersten vorderen Stellungen, wie in Fig.. 2 gezeigt, vorgerückt werden.

Da zu diesem Zeitpunkt die Zahnstange 44a in Eingriff mit dem Zahnrad 12 steht, wird die Trommel 11 gedreht, um den Stöpsel 14 vorzuschieben, der mit dem Schraubengewinde 11c in Eingriff steht,-mit dem die Bohrung 11b der Trommel 11 versehen ist. Wenn der Stöpsel 14 in seine vordere Stellung vorgerückt ist, ist die Schraubenmutter 18 zur Befestigung des Einstellbolzens 15 am Stöpsel 14 gelockert und dann wird der Knopf 19 gedreht, um die Supportwelle 13 vorwärts zu bewegen, um zu bewirken, daß der Seitenberührungsschuh 33, der an einem Ende der Supportwelle 13 befestigt ist, die Außenfläche des Modellstückes bertltei_o ''iacn dieser Einstellung wird die Schraubenmutter 18 angesegesg vm den Einstellbolzen 15 zu blockieren. Wenn die Trommel 11 wie oben beschrieben gedreht wird, werden die Stifte 24 und 24a durch die Bewegung der Nocken 11a radial nach außen gedrückt, wodurch

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der obere und untere Stützteil 25 und 26 um die Drehstifte 31 und 32 durch die Einstellschrauben 23 und 23a gedreht werden, wodurch sie den oberen und unteren Berührungsschuh 27 und 28 auf die Mitte des Modelies zu vorbewegen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Einstellschrauben 23 und 23a so eingestellt, daß sie einen gleichmäßigen Kontakt zwischen den Schuhen 27 und 28 und der Außenfläche des Modellstückes sicherstellen.

Nach dem Einstellen der Stellung der Berührungsschuhe 27, 28 und 33 unter Verwendung eines Modellstückes in der oben beschriebenen Weise wird der Hauptkörper zurückgeführt· Dann wird das Modell-

* stück entfernt und an seiner Stelle das Werkstück W zwischen Spindelstock und Reitstock einer Schleifmaschine angebracht. Danach wird die Schleifscheibe 7 auf das Werkstück hin vorgeschoben, um den Sohle if Vorgang zu beginnen. Gleichzeitig mit dem Vorschub der Schleifscheibe 7 wird Öl unter Druck in eine Zylinder kammer 4a von einer Öleinlaßöffnung 6d durch eine Leitung 6b, die sich durch die Kolbenstange 6 erstreckt, geleitet. Wenn der Hauptkörper 1 das äußerste vordere Ende erreicht, betätigt der Anschlag 38,der von der Stange 36 getragen wird, den Begrenzungsschalter 41, wodurch er die Vorwärtsbewegung des Haupt körpers anzeigt. Danach wird das Öl unter Druck in den Zylinder 35 durch eine Öleinlaßöffnung 35a geleitet, wodurch äle Kolben 42 und 43 vorgeschoben werden, um das Zahnrad 12 und damit die !Trommel 11 durch die Zahnstange 44a zu drehen. Die Drehung der Trommel 11 bewirkt, daß sich die Supportwelle 13 auf das Werkstück W durch den Einstellbolzen 15 vorbewegt, da der Stöpsel 14, der in das Schraubengewinde 11c gedreht ist, durch den Halte stift 17 am Drehen gehindert wird, wodurch der Seitenberührungsschuh 33, der auf dem vorderen Ende der Supportwelle 13 befestigt ist, gegen die Seitenfläche des Werkstückes W gedrückt wird. Wenn die Crommel 11 gedreht wird, drücken die Nocken 11a an einem Ende davon die Bolzen 24 und 24a, die in den öffnungen 25b des oberen und unteren Stützteiles 25 und 26 aufgenommen sind, radial nach außen· Die Auswärtsbewegung der Bolzen 24 und 24a, die normalerweise in Eingriff mit den Einstellschrauben 23 und 23a,die in den Öffnungen 25a und 26a jeweils aufgenommen sind, gehalten werden, bewirkt, daß sioh der obere

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Stützteil 25 im Uhrzeigersinn um den Drehstift 31 und der untere Stützteil 26 entgegen dem Uhrzeigersinn tim den Drehstift 32 dreht· Als 3?olge davon v/erden der öftere ttnd. der untere Berührungsschuh. 27 Tina 28 in Berührung mit der oberen und unteren Außenfläche des Werkstückes W gebracht. Während des SchleifVorganges wird der Außendurchmesser des Werkstückes allmählich verringert. Da jedoch die Kolben 42 und 43 durch Öl unter konstantem Druck stehen, werden die Berührungsschuhe 27» 28 und jeweils genötigt, der Verringerung des Außendurchmessers zu folgen, wobei die Berührung zwischen dem Werkstück und den Berührungsschuhen immer aufrechterhalten wird» Wenn der Kolben 43 seine äußerste vordere Stellung erreicht, wird die Bewegung der Berührungsschuhe 27, 28 und 33 angehalten» Zu diesem Zeitpunkt wird der Vorschub der Schleifscheibe 7 ebenfalls angehalten, um ein Ausfunken durchzuführen. Sach Beendigung des Ausfunkens wird die Schleifscheibe 7 zurückgezogen und Öl unter Druck in den Zylinder 35 durch die Einlaßöffnung 35b geleitet, um die Kolben 42 und 43 zurückzuziehen. Wenn sich die Kolben 42 und 43 zurückziehen, wird die Zahnstange 44a das Zahnrad 12 und dadurch die !Drommel 11 in entgegengesetzter Richtung drehen, um den Stöpsel 14 vom Werkstück W fortzubewegen, wodurch der Seitenberührungsschuh 33 durch den Einstellbolzen 15 aus der Berührung mit dem Werkstück gerät. Wenn die Srommel 11 in entgegengesetzter Sichtung gedreht wird, bewirken die Hocken 11a weiterhin,daß die Stifte 24 und 24a nach innen zurückgezogen werden, so daß der untere Berührungssehuh 28 um den Drehstift 32 im Uhrzeigersinn durch sein eigenes Gewicht, während der obere Berührungssehuh 27 entgegen dem Uhrzeigers inn um den Drehstift 31 durch die Wirkung der Feder 8, die den Hauptkörper 1 und den oberen Berührungssehuh

27 verbindet, zurückgezogen werden. Wenn die Berührungs schuhe 27,

28 und 33 auf diese Weise gleichzeitig aus der Berührung mit dem Werkstück W gebracht sind, wird Öl unter Druck von einer Qleinlaßöffnung 6e durch eine Leitung 6c, die sich durch die Kolbenstange 6a erstreckt, in die Zylinderkammer 4b geleitet. Daraufhin wird der Hauptkörper 1 vom Werkstück fort zurückgezogen. Dann wird das fertige Werkstück entfernt und ein anderes Werkstück wird zwischen dem Spindelstock und dem Reitstock angeordnet und der oben beschriebene Vorgang wird wiederholt,

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Wie oben beschrieben, werden der obere, der untere und der Seitenberührungsschuh gleichzeitig auf das Werkstück hin und vom Werkstück fort durch eine einzige Antriebsvorrichtung über Schrauben und Hocken bewegt. Darüber hinaus ist es möglich zu bewirken, daß der obere und untere Berührungsschuh das Werkstück mit dem gleichen Berührungsdruck und an bestimmten Stellen angreifen. Dementsprechend ist es nicht nur möglich, den Aufbau der Lünette zu vereinfachen, sondern auch das Werkstück fester als bei den bekannten Zweipunktkontaktkünetten einzuspannen. Mit anderen Worten ist es möglich, die Achse des Werkstückes in einer bestimmten Stellung genau zu halten, um P eine vertikale Schwingung des Werkstückes während der Schnellbearbeitung zu verhindern.

Es ist auch möglich, den oberen, unteren und Seitenberührungsschuh einzeln durch die Einstellschrauben 23 "und 23a und den Einstellbolzen 15 einzustellen, um zu bewirken, daß die Schuhe das Werkstück mit dem gleichen Berührungsdruck angreifen. Danach können die Berührungsschuhe gleichmäßig verschoben werden, um der Verringerung im Durchmesser des Werkstückes zu folgen, da diese Berührungsschuhe durch die gleiche ITuiddruckkolbenzylinderanordnung 35, 42 und 43 angetrieben werden.

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Claims

Patentansprüche

Lünette zum Stützen eines Werkstückes mit einem oberen, unteren und seitlichen Berührungsschuh, die das Werkstück angreifen können, und einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Be- * wegen der Berührungsschuhe auf das Werkstück hin und davon fort, gekennzeichnet durch einen Hauptkörper mit einer Bohrung, eine Hülse, die drehbar in der Bohrung aufgenommen ist, eine Vorrichtung an dem Hauptkörper zum Drehen der Hülse, eine Supportwelle, die verschiebbar in der Hülse enthalten ist, eine Vorrichtung zum Befestigen des seitlichen Berührungsschuhes an einem Ende der Supportwelle, eine Vorrichtung, die auf die Drehung der Hülse anspricht, zur axialen Bewegung der Supportwelle, ein Stützteil für den oberen Berührungsschuh, das drehbar an dem Hauptkörper angebracht ist, ein Stützteil für den unteren Berührungsschuh, das drehbar an dem Hauptkörper angebracht ist, und durch eine Vorrichtung, die auf die Drehung der Hülse anspricht, zum Verdrehen der Stützteile für den oberen und unteren Berührungsschuh in entgegengesetzte Richtungen, wodurch der obere, untere und seitliche Berührungsschuh gleichzeitig auf das Werkstück hin und von diesem fort durch die Drehung der Hülse bewegt werden.
2. lünette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper verschiebbar auf einer Steuerstange montiert ist und längs dieser Steuerstange durch eine Antriebsvorrichtung bewegt wird.
3. lünette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung eine Kolbenzylinderanordnung umfaßt, die unter dem Hauptkörper angeordnet ist.
4. lünette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Drehen der Hülse

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eine Fluiddruckkolbenzylinderanordnung, die auf dem Hauptkörper angebracht ist, eine Zahnstange, die durch den Kolben der 3?luiddruckkolbenzylinderanordnung angetrieben wird, und ein Zahnrad enthält, das auf der Hülse ausgebildet ist, und das Zahnrad die Zahnstange kämmt.
5. Lünette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, die auf die Drehung der Hülse zur axialen Bewegung der Supportwelle anspricht, einen Stöpsel mit einem Schraubengewinde, das mit dem Schraubengewinde, mit dem die Innenfläche der Hülse versehen ist, in Eingriff steht, eine Vorrichtung, die Drehung des Stöpsels zu verhindern, seine axiale Bewegung dagegen zu erlauben, und einen Einstellbolzen enthält, der sich durch den Stöpsel erstreckt und mit dem gegenüberliegenden Ende der Supportwelle arbeitend verbunden ist.
6. Lünette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Bewegung der Stützteile für die Schuhe zwei Hocken, die auf dem Rand der Hülse ausgebildet sind und zwei sich radial erstreckende Stifte umfaßt, die jeweils zwischen den Hocken und den Stützteilen für den oberen und unteren Berührungsschuh eingeschoben sind.
7. Lünette nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte mit den Stützteilen für den oberen und unteren Berührungsschuh durch Einstellschrauben arbeitend verbunden sind und jede der Einstellschrauben einen sich verjüngenden Kopf aufweist, der in ein Ende eines Stiftes eingreift.

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