DE2309993C3

DE2309993C3 - Machine for polishing rotationally symmetrical workpieces

Info

Publication number: DE2309993C3
Application number: DE19732309993
Authority: DE
Inventors: Atanas Dimitrov; Makedonski Boris Georgiev; Dumanov Ivan Minkov; Pajakov Stefan Georgiev; Sofia Kotschemidov
Original assignee: Zniitmasch, Sofia
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1973-02-28
Publication date: 1977-10-20

Description

3030th

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Polieren eines rotationssymmetrischen und um seine Längsachse drehangetriebenen Werkstücks mittels eines ferromagnetischen Polierpulvers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a machine for polishing a rotationally symmetrical and around its longitudinal axis rotationally driven workpiece by means of a ferromagnetic polishing powder according to the preamble of Claim 1.

Der grundlegende Gedanke, Werkstücke mittels eines in einem Magnetfeld agierenden ferromagnetischen Poliermittels zu bearbeiten, ist schon aus der US-PS 28 27 740 bekannt. Dort befindet sich das Schleifmittel in einem Behälter, der von einer Magnetspule umgeben und schrittweise drehbar ist. An einer Feder hängend taucht das Werkstück von oben in den Behälter ein und führt dabei eine vertikale Schwingung aus, die sich aufgrund eines im Takt der schrittweisen Drehbewegung des Behälters erfolgenden Ein- und Ausschaltens der Magnetspule einstellt.The basic idea of working pieces by means of a ferromagnetic acting in a magnetic field To edit polishing agent is already known from US Pat. No. 2,827,740. That's where it is Abrasive in a container surrounded by a magnetic coil and rotatable in steps. On Suspended from a spring, the workpiece plunges into the container from above and guides a vertical one Vibration that occurs due to a step-by-step rotation of the container Switching the solenoid on and off.

Ansonsten geht die Erfindung jedoch von dem Gegenstand einer mit der DT-OS 21 46 137 offengelegten älteren Patentanmeldung aus. Dort ist bereits eine Maschine zum Polieren eines rotationssymmetrischen Werkstücks beschrieben, das um seine Längsachse in Drehung versetzt wird und in Richtung seiner Längsachse eine Schwingbewegung ausführt Das Werkstück ist dabei mittels Körnerspitzen zwischen den Polen zweier Elektromagnete gehalten, die einander gegenüberliegend parallel zur Werkstückoberfläche angeordnet und sowohl quer als auch gemeinsam läng:; zur Achse des Werkstückes verschiebbar sind.Otherwise, however, the invention is based on the subject matter of one disclosed in DT-OS 21 46 137 older patent application. There is already a machine for polishing a rotationally symmetrical one Described workpiece that is rotated about its longitudinal axis and in the direction of his Longitudinal axis performs an oscillating movement. The workpiece is positioned between the Poles of two electromagnets held opposite each other parallel to the workpiece surface arranged and both across and together length :; are displaceable to the axis of the workpiece.

Mit dieser Maschine lassen sich jedoch nur Werkstül;-ke bis zu einer Länge von rund 400 mm und bis zu einem Durchmesser von rund 200 mm polieren. Bei größerem Werkstücken ist es nämlich nicht mehr ohne weiteres möglich, dieses in erforderlicher Weise oszillieren a:u lassen. Außerdem können mit dieser Maschine auch nmr Werkstücke mit in Längsrichtung im wesentlichen geradlinig verlaufender Mantelfläche bearbeitet werden. With this machine, however, only Werkstül; -ke Polish up to a length of around 400 mm and a diameter of around 200 mm. With larger Workpieces are no longer straightforward possible to let this oscillate as required a: u. In addition, this machine can also be used for nmr Workpieces are machined with a circumferential surface that runs essentially in a straight line in the longitudinal direction.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Maschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß sich mit ihr Werkstücke mit beliebig großen Abmessungen und auch weitgehend beliebig geformten Konturen magnetisch polieren lassen.The object underlying the invention is therefore the machine according to the To develop the preamble of claim 1 so that with her workpieces of any size Dimensions and also largely any shape of contours can be polished magnetically.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst.This object is achieved by the measures listed in the characterizing part of patent claim 1.

Mit der erfindungsgemäßen Maschine können beliebig große und auch weitgehend beliebig geformte Werkstücke magnetisch poliert werden, weil es bei dieser Maschine nicht mehr erforderlich ist, das Werkstück in eine Längsschwingung zu verstuen, da die erforderliche Bewegung von dem ferromagnetischen Polierpulver mittels der sich drehenden Köpfe der Elektromagnete ausgeführt wird und die Köpfe der Elektromagnete mit dem Längsschlitten, auf dem sie sitzen, in genau festgelegter Weise in Längsrichtung der Werkstücke bewegt werden. Dadurch ist es nunmehr auch möglich. Werkstücke, wie Gewindespindeln von Kugelumlaufgewindespindelgetrieben oder Schnecken für Pressen und Pumpen, zu polieren.With the machine according to the invention, any size and also largely any shape can be made Workpieces are polished magnetically because this machine no longer requires the To understand the workpiece in a longitudinal oscillation, there the required movement of the ferromagnetic polishing powder by means of the rotating heads of the Electromagnet is executed and the heads of the electromagnet with the longitudinal slide on which they are sit, are moved in a precisely defined manner in the longitudinal direction of the workpieces. So it is now also possible. Workpieces such as threaded spindles of recirculating ball screw drives or worms for presses and pumps, to be polished.

Aus der GB-PS 23 845/1899 ist zwar auch bereits eine Vorrichtung zum Sägen von Steinen oder anderen harten Substanzen bekannt, bei welcher sich zwischen dem Sägeblatt und dem zu sägenden Material Körner aus einem magnetisierbaren Hartmaterial befinden und das Sägeblatt magnetisiert wird, wobei die dabei verwendeten Pole als zylindrische, um ihre Hauptachse mit dem Sägeblatt drehangetriebene und quer zur Werkstückachse angeordnete Köpfe ausgebildet sind. Diese Anordnung dient jedoch der Halterung und Lagerung einer als Trennwerkzeug verwendeten dünnen kreisförmigen Scheibe, deren Rotationsbewegung von vorneherein notwendig ist und nicht wie bei der Erfindung eine oszillierende Bewegung des Werkstücks ersetzen soll.From GB-PS 23 845/1899 there is already a device for sawing stones or others hard substances known in which grains are between the saw blade and the material to be sawed are made of a magnetizable hard material and the saw blade is magnetized, the thereby used poles as cylindrical, rotatably driven around their main axis with the saw blade and transversely to the Workpiece axis arranged heads are formed. However, this arrangement is used for support and Storage of a thin circular disc used as a cutting tool, its rotational movement is necessary from the outset and not, as in the invention, an oscillating movement of the To replace the workpiece.

Im Patentanspruch 2 ist eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Maschine beschrieben.In claim 2 is an advantageous development the machine according to the invention described.

Anhand der Zeichnung; wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigtBased on the drawing; an embodiment of the invention is explained in more detail below. It shows

F i g. 1 den Grundriß der Maschine,F i g. 1 the floor plan of the machine,

F i g. 2 den Schnitt A-A aus F i g. 1 undF i g. 2 the section AA from FIG. 1 and

F i g. 3 die Ansicht in Richtung Bin F i g. 2.F i g. 3 shows the view in direction B in FIG. 2.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht hinsichtlich seines Gesamtaufbaus im wesentlichen einer normalen Drehmaschine. Auf einem Längsschlitten 1 sind zwei Querschlitten 2 und 3 montiert, die in Schwalbenschwanz-Führungen Γ verschiebbar sind. Unter jedem der Querschlitten 2 und 3 ist je eine Konsole 4 bzw. 5 befestigt, in denen je eine Fühmngsmutter 6 bzw. 7 montiert ist. Durch sie hindurch verläuft eine Spindel 8 mit einem Links- und einem Rechtsgewinde, so daß bei Drehung in der einen Richtung sich die Muttern 6 und 7 der Mitte nähern, während sie sich bei entgegengesetzter Drehung voneinander entfernen. Die Spindel 8 ist in an sich bekannter Weise in einer Lagerkonsoie 9 fixiert, die am !•unteren Ende des Längsschlittens 1 montiert ist.In terms of its overall structure, the illustrated embodiment corresponds essentially to one normal lathe. Two cross slides 2 and 3 are mounted on a longitudinal slide 1, which are shown in Dovetail guides Γ are movable. There is one under each of the cross slides 2 and 3 Bracket 4 or 5 attached, in each of which a guide nut 6 or 7 is mounted. Through them a spindle 8 with a left-hand and a right-hand thread runs therethrough, so that when rotated in one Direction the nuts 6 and 7 approach the center, while they move in the opposite direction away from each other. The spindle 8 is fixed in a manner known per se in a Lagerkonsoie 9, which is on ! • The lower end of the longitudinal slide 1 is mounted.

Auf den Querschlitten 2 und 3 sind mittels Klemmschrauben 10 und 11 Lagergehäuse 12 und 13 !befestigt Auf dem äußeren zylindrischen Teil derselben sind Gradteilungen aufgetragen; dadurch ist es möglich, sie für das Bearbeiten von konischen Oberflächen unter einem bestimmten Winkel zu fixieren. Zum Bearbeiten des Gewindegrunds von Schnecken, Schrauben u.dgl. ist das Lagergehäuse 13 des elektromagnetischen Kopfes 14 geteilt und längs einer Führung 15 gegenüberBearing housings 12 and 13 are mounted on the cross slides 2 and 3 by means of clamping screws 10 and 11 ! attached. Graduations are plotted on the outer cylindrical part of the same; this makes it possible use them for machining conical surfaces under to fix at a certain angle. For processing the root of the thread of worms, screws and the like. the bearing housing 13 of the electromagnetic head 14 is divided and along a guide 15 opposite

dem Lagergehäuse 12 verschiebbar.the bearing housing 12 is displaceable.

Die elektromagnetischen Köpfe 14 ur»d 16 beinhalten je eine gewöhnliche Spule, die auf einen Stahlkern gewickelt und von außen von einer Haube aus Stahlblech umschlossen ist. Beim Anschließen der Spule an eine Gleichstromquelle bilden der Kern und die Haube entgegengesetzte Pole des Magnetkreises. Beide elektromagnetischen Köpfe 14, 16 sind im Abstand δ vom zu bearbeitenden Werkstück 17 angeordnet. Am Umfang jedes elektromagnetischen Kopfes bilden sich bürstenartige Anhäufungen aus ferromagnetischem Pulver.The electromagnetic heads 14 and 16 each contain an ordinary coil which is wound on a steel core and enclosed on the outside by a hood made of sheet steel. When the coil is connected to a source of direct current, the core and the hood form opposite poles of the magnetic circuit. Both electromagnetic heads 14, 16 are arranged at a distance δ from the workpiece 17 to be machined. Brush-like clusters of ferromagnetic powder form on the periphery of each electromagnetic head.

Die elektromagnetischen Köpfe 14, 16 sind mit je einer Spindel 18 gekuppelt. Zweckmäßigerweise sind die Köpfe 14, 16 dabei gegenüber ihren Achsen 18 magnetisch isoliert; doch ist die Maschine auch ohne dies funktionsfähig bzw. unterliegen die Spindellagerungen keinem schädlichen Einfluß, wenn ein periodischer Wechsel der elektromagnetischen Pole durch Umschalten der Strompole stattfindet. Auf die Spindel 18 ist ein Radial-Rollenlager 19 gepreßt, das durch eine Mutter 20 fixiert, von außen durch einen vorderen Deckel 21 begrenzt und gegen die Spindel 18 in an sich bekannter Weise abgedichtet ist. Die Lagerung der Spindel 18 endet in zwei Kegelrollenlagern 22 und 23, die im Lagergehäuse 12 durch einen hinteren Deckel 24 und an der Spindel 18 durch eine Mutter 25 fixiert sind. Am hinteren Ende der Spindel 18 ist eine Riemenscheibe 26 befestigt.The electromagnetic heads 14, 16 are each coupled to a spindle 18. Appropriately are the heads 14, 16 are magnetically isolated from their axes 18; but the machine is also without it this is functional or the spindle bearings are not subject to any harmful influence if a periodic one Change of the electromagnetic poles takes place by switching the current poles. On the spindle 18 is a Pressed radial roller bearing 19, which is fixed by a nut 20, from the outside by a front cover 21 limited and sealed against the spindle 18 in a manner known per se. The bearing of the spindle 18 ends in two tapered roller bearings 22 and 23, which are in the bearing housing 12 by a rear cover 24 and on the spindle 18 are fixed by a nut 25. At the rear end of the spindle 18 is a pulley 26 attached.

In der Nähe ihres vorderen Endes sind, von der Spindel 18 elektrisch isoliert, Schleifringe 29 befestigt. Sie sind mit dem Spulenleiter und durch Bürsten oder Rollen mit der Gleichstromquelle verbunden. Seitlich an den Lagergehäusen 12 und 13 sind als Gleichstrommotoren ausgebildete Drehantriebe 30 und 31 befestigt, deren Achsen analog Riemenscheiben und Riemen zur Übertragung des Drehmoments auf die Scheiben 26 aufweisen. Schutzhauben 27 und 28 dienen zum Abdecken der Schleifringe 29 und der Riementriebe.In the vicinity of its front end, slip rings 29 are attached, electrically insulated from the spindle 18. They are connected to the coil conductor and to the source of direct current by brushes or rollers. To the side rotary drives 30 and 31 designed as DC motors are attached to the bearing housings 12 and 13, whose axes are analogous to pulleys and belts for transmitting the torque to the pulleys 26 exhibit. Protective hoods 27 and 28 are used to cover slip rings 29 and the belt drives.

Die Arbeitsweise der Maschine ist wie folgt:The machine works as follows:

Das Werkstück 17 wird in an sich bekannter Weise eingespannt, z. B. zwischen einem Dreibackenfutter 32 und einer Spitze im Reitstock 33. Fails erforderlich, kann auch eine Lünette verwendet werden. Beide Querschlitten 2 und 3 werden mittels eines Hebels 34 in Richtung der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks 17 verschoben, bis der erforderliche Arbeitsspalt ö erreicht ist. Das Werkstück 17 wird in Drehung versetzt (die Richtung ist ohne Bedeutung), wobei die Drehzahl der Maschine in Abhängigkeit vom Werkstückdurchmesser, der gewünschten Oberflächenrauhigkeit und der Art des zu bearbeitenden Werkstoffs gewählt wird. Der Strom zu den elektromagnetischen Köpfen 14 und 16 wird eingeschaltet. Dann wird das ferromagnetische Pulver zugeführt, das sich sofort orientiert und dabei seine scharfen Schneidspitzen in Richtung der zu bearbeitenden Oberfläche richtet. Durch die Drehantriebe 31 und 30 werden dann die elektromagnetischen Köpfe 14 und 16 in Drehung versetzt. Die Drehgeschwindigkeit der elektromagnetischen Köpfe 14,16 kann in einem weiten Bereich geändert werden und hängt in erster Linie von der Drehgeschwindigkeit des Werkstücks und der Art des zu bearbeitenden Werkstoffs ab.The workpiece 17 is clamped in a known manner, for. B. required between a three-jaw chuck 32 and a point in the tailstock 33. Fails, a steady rest can also be used. Both cross slides 2 and 3 are moved by means of a lever 34 in the direction of the surface of the workpiece 17 to be machined until the required working gap δ is reached. The workpiece 17 is set in rotation (the direction is irrelevant), the speed of the machine being selected as a function of the workpiece diameter, the desired surface roughness and the type of material to be machined. The power to the electromagnetic heads 14 and 16 is turned on. Then the ferromagnetic powder is fed in, which orientates itself immediately and directs its sharp cutting tips in the direction of the surface to be processed. The rotary drives 31 and 30 then set the electromagnetic heads 14 and 16 in rotation. The speed of rotation of the electromagnetic heads 14, 16 can be varied within a wide range and depends primarily on the speed of rotation of the workpiece and the type of material to be processed.

Vorteilhaft wird das Polieren unter Zufuhr einer geeigneten Schneid- und Kühlflüssigkeit durchgeführt.The polishing is advantageously carried out with the supply of a suitable cutting and cooling liquid.

Ferner ist es auch möglich, daß mit nur einem einzigen elektromagnetischen Kopf gearbeitet und zum Bearbeiten konischer Werkstücke ein konisches Lineal verwendet wird.Furthermore, it is also possible to work with only a single electromagnetic head and to Machining conical workpieces a conical ruler is used.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Machine for polishing a rotationally symmetrical one that is rotationally driven about its longitudinal axis Workpiece by means of a ferromagnetic polishing powder, which is between the each other arranged opposite and parallel to the workpiece surface and transversely to the axis of the Workpiece movable poles of two electromagnets is held by means of a common Longitudinal slide on a guide on the bed of the machine horizontally along the workpiece axis are movable, characterized in that that the poles are cylindrical, driven in rotation about their main axis and transverse to the workpiece axis (17 ') arranged heads (14, 16) and together with their, the magnetic Forces generating coils, their bearing housings (12,13) and their rotary drives (30,31) a common guide (Γ) arranged on the longitudinal slide (1) transversely to the workpiece axis (17 ') are movable.

2. Machine according to claim 1, characterized in that each bearing housing (12,13) of the heads (14, 16) rotatable about a vertical axis assigned to it and in a desired angular position can be fixed by means of clamping screws (10, 11).