DE2323063C3

DE2323063C3 - Schleifwerkzeug-Schwingantrieb

Info

Publication number: DE2323063C3
Application number: DE19732323063
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Current assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Priority date: 1973-05-08
Filing date: 1973-05-08
Publication date: 1975-10-16
Also published as: FR2228578A1; SE390126B; DE2323063A1; DE2323063B2; FR2228578B1; IT1012152B; GB1414278A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifwerkzeug-Schwingantrieb für die oszillierende Bearbeitung von Werkstücken, mit einem Werkzeugträger und einem Oszillationsantrieb mit gleichförmig rotierender Antriebswelle, wobei die Antriebswelle orthogonal zum Werkzeugträger angeordnet und an diesen über ein Kniegelenk-Hebelsystem angeschlossen ist, welches aus einem Antriebswellenhebel und einem Werkzeugträgerhebel besteht, wobei der Werkzeugträgerhebel gelenkig an den Antriebswellenhebel bzw. an den Werkzeugträger angeschlossen ist und wobei das Kniegelenk als Kugelgelenk ausgeführt ist Die Erfindung betrifft damit den Werkzeugantrieb bei einer Feinstschleifmaschine.

Bei einem bekannten Schleifwerkzeug-Schwingantrieb der beschriebenen Gattung (vgl. US-PS 2 278 657) ist der Werkzeugträger als in einer Führung verschiebbarer Schlitten ausgebildet, und ist der mittels eines Kugelgelenkgehäuses fest gelagerte Werkzeugträgerhebel durch einen Kugelfinger mit dem Werkzeugträger verbunden. Der Antriebswellenhebel zur Übertragung der Drehbewegung der Antriebswelle auf den Werkzeug'rägerhebel ist hier starr an die Antriebswelle angeschlossen. Dieser bekannte Schleifwerkzeug-Schwingantrieb ist für die oszillierende Bearbeitung _2y-Mndrischer Außenflächen vorgesehen und mag sich hierbei auch bewährt haben. Es ist hiermit jedoch nur ^ine linear oszillierende Bewegung des Schleifwerk-

, Lues zu erreichen, so daß die Bearbeitung komplizierter geformter Werkstücke, insbesondere solcher mit boeenförmigen Profiiabschnitten, nicht möglich ist

Weiter ist ein Schleifwerkzeug-Schwingantrieb andere, Gattung bekannt (vgl. DT-OS 1 752 249), bei dem

der Werkzeugträger als hin- und herdrehbare Werkzeugträgerwelle ausgebildet ist, so daß das Schieilwerkzeug keine linear oszillierende Bewegung, sondern — zur Bearbeitung von bogenförmigen Profilabschniiten - eine Drehschwingung ausführt. Hier ist die Antriebswelle jedoch nicht orthogonal, sondern parallel zur Werkzeugträgerwelle angeordnet, und erfolgt der Antrieb der Werkzeugträgerwelle mittels Kurbelarm, Pleuel und Exzenter. Diese Ausbildung bedingt notwendigerweise beträchtliche, oszillierend bewegte

Massen, deren Ausgleich praktisch unmöglich ist Das hat zur Folge, daß — zumindest bei hohen Frequenzen der Drehschwingbewegung - fremde Schwingungen überlagert werden, die optisch sichtbare, in der Praxis als Wischer bezeichnete Schleifmarken auslösen. Höch-

sten Ansprüchen genügende Präzision ist damit nicht zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schleifwerkzeug-Schwingantrieb der eingangs beschriebenen Gattung so weiter zu bilden, daß bei höch-

ster unter allen Umständen gewährleisteter Laufruhe eine Drehschwingbewegung des Schleifwerkzeugs erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Werkzeugträger als hin- und herdrehbare Werk-

zeugträgerwelle ausgebildet ist, an die der Werkzeugträgerhebel um eine zur Werkzeugträgerwelle quer verlaufende Achse schwenkbar angeschlossen ist, und daß der Antriebswellenhebel in der Antriebswelle um eine zur Antriebswelle orthogonal verlaufende Achse

schwenkbar gelagert ist. Der Ausdruck, daß der Werkzeugträgerhebel um eine zur Werkzeugträgerwelle quer verlaufende Achse schwenkbar angeschlossen ist, meint, daß diese Achse zur Achse der Werkzeugträgerwelle vorzugsweise senkrecht verläuft, daß diese bei-

den Achsen sich jedoch regelmäßig nicht schneiden. Die Drehschwingbewegung des Schleifwerkzeugs ergibt sich ohne weiteres aus der Ausbildung des Werkzeugträgers als hin- und herdrehbare Werkzeugträgerwelle auf Grund der Freiheitsgrade des Kniegelenk-

Hebelsystems, die die Kinematik der Verbindung zwischen Antriebswelle und Werkzeugträgerwelle bestimmen. Die erfindungsgemäße Ausbildung erlaubt den zeitlichen Ablauf der Drehschwingbewegung so zu bestimmen, daß Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung in

Abhängigkeit vom Schwingwinkel den Schleifarbeiten optimal angepaßt sind. Dabei sind die zu bewegenden Massen stets verhältnismäßig klein, so daß störende Schwingungen, die sich der Drehschwingbewegung des Schleifwerkzeugs überlagern, auch bei hoher Frequenz der Drehschwingbewegung klein gehalten werden können.

Im einzelnen bestehen verschiedene Möglichkeiten der Gestaltung. So ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich durch fertigungstechnische und montagetechnische Einfachheit auszeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswellenhebel sowie der Werkzeugträgerhebel gabelförmig ausgeführt und mit ihren Gabelungen an der Antriebswelle bzw.

der Werkzeugträgerweile angeschlossen sind. Hierbei besteht die weitere Möglichkeit, störende Schwingungen praktisch vollständig zu eliminieren, und zwar dadurch, daß der Antriebswellenhebel über die zur Antriebswellenachse orthogonale Achse verlängert ist, wobei diese Verlängerung als Massenausgleich funktioniert Wesentlich für eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifwerkzeug-Schwingantriebs sind Maßnahmen, die eine Einstellung der Amplitude der Drehschwingbewegung erlauben. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle in Richtung auf die Werkzeugträgerwelle verstellbar und dadurch der Winkel zwischen Antriebswellenhebel und Werkzeugträgerhebel einstellbar ist. Durch entsprechende Ausbildung der als Massenausgleich funktionierenden Verlängerung des Antriebswellenhebels läßt sich erreichen, daß bei allen Einstellungen der Amplitude ein praktisch vollständiger Massenausgleich gewährleistet ist. Die Einstellung der Amplitude der Drehschwingbewegung kann ohne weiteres kontinuierlich während des Arbeitens des esfindungsgemäßen Schleifwerkzeug-Schwingantriebs erfolgen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß ein Schleifwerkzeug-Schwingantrieb geschaffen wird, der in einfacher Weise eine Drehschwingbewegung des Schleifwerkzeugs zu erreichen gestattet, wobei störende Schwingungen, die sich der Drehschwingbewegung überlagern, durch praktisch vollständigen Massenausgleich weitesigehend unterdrückt sind.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 die Seitenansicht eines Schleifwerkzeug-Schwingantriebes im Vertikalschnitt,

F i g. 2 die Ansicht A des Gegenstands der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab.

Der in den Figuren dargestellte Schleifwerkzeug-Schwingantrieb ist für die oszillierende Bearbeitung von insbesondere ringförmigen Werkstücken 1 bestimmt, von denen eines in F i g. 1 angedeutet wurde. Zum Schleifwerkzeug-Schwingantrieb gehören eine nicht gezeichnete Werkstückaufnahme, eine Werkzeugträgerwelle 2 und ein Oszillationsantrieb 3 mit gleichförmig rotierender Antriebswelle 4. Die Werkzeugträgerwelle 2 trägt das in F i g. I angedeutete Werkzeug 5, welches bei in Richtung des Pfeiles 6 rotierendem Werkstück 1 eine Oszillationsbewegung in Richtung des in F i g. 2 eingezeichneten Pfeiles 7 ausführt. Man entnimmt zunächst .ius einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 1 und 2, daß die Antriebswelle 4 orthogonal zur Werkzeugträgerwelle 2 angeordnet und an die Werkzeugträgerwelle 2 über ein Kniegelenk-Hebelsystem 8, 9 angeschlossen ist. Das Kniegelenk-Hebelsystem besteht aus einem Antriebswellenhebel 8 und einem Werkzeugträgerhebel 9. Im übrigen ist die Anordnung so getroffen, daß der Antriebswellenhebel 8 gelenkig um eine zur Antriebswellenachse 10 orthogonale Achse Π an die Antriebswelle 4 angeschlossen ist, während der Werkzeugträgerhebel 9 gelenkig um eine zur Werkzeugträgerwellenachse 12 quer verlaufende Achse 13 an die Werkzeugträgerwelle 2 angeschlossen ist Zur Werkzeugträgerwelle 2 quer verlaufende Achse 13 soll vorzugsweise auch die in den Figuren dargestellte Ausführungsform bezeichnen, bei der also diese Gelenkachse 13 aus der Achse 12 der Werkzeugträgerwelle 2 herausgesetzt ist und gleichsam tangential zur Werkzeugträgerwelle 2 verläuft. Insofern besitzen also die Anschlußstellen des Antriebswelienhcbels 8 sowie des Werkzeuglrägerhebels 9 Gelenkachsen mit nur einem Freiheitsgrad, wobei die Gelenkachse 13 des Werkzeugträgerhebels 9 ihre Lage im Raum nur mit der Oszillationsbewegung verändert, während diese Gelenkachse am Antriebswellenhebel 8 zusammen mit der Antriebswelle 4 gleichförmig rotiert. Demgegenüber ist das Kniegelenk als Kugelgelenk 14 ausgeführt.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind sowohl der Antriebswellenhebel 8 als auch der Werkzeugträgerhebel 9 gabelförmig ausgeführt. Das erkennt man insbesondere in der F i g. 2. Der Antriebswellenhebel 8 ist außerdem über die zur Antriebswellenachse 10 orthogonale Gelenkachse 11 verlängert, wobei das Verlängerungsstück 15 als Massenausgleich funktioniert. Durch Pfeil 16 ist in F i g. 1 angedeutet, daß die Antriebswelle 4 in Richtung auf die Werkzeugträgerweile 2 und zurück verstellbar ist, eine Verstellbewegung, die über das Exzentergetriebe 17 verwirklicht wird. Auf diese Weise läßt sich der Winkel zwischen Antriebswellenhebel 8 und Werkzeugträgerhebel 9 einstellen. Gleichzeitig ändert sich damit die Amplitude der Oszillationsbewegung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schleifwerkzeug-Schwingantrieb für die oszillierende Bearbeitung von Werkstücken, mit einem Werkzeugträger und einem Oszillationsantrieb mit gleichförmig rotierender Antriebswelle, wobei die Antriebswelle orthogonal zum Werkzeugträger angeordnet und an diesen über ein Kniegelenk-Hebelsystem angeschlossen ist, welches aus einem Antriebswellenhebe! und einem Werkzeugträgei hebel besteht, wobei der Werkzeugträgerhebel gelenkig an den Antriebswellenhebel bzw. an den Werkzeugträger angeschlossen ist und wobei das Kniegelenk als Kugelgelenk ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger als hin- und herdrehbare Werkzeugträgerwelle (2) ausgebildet ist, an die der Werkzeugträgerhebel (9) um eine zur Werkzeugträgerwelle (2) quer verlaufende Achse (13) schwenkbar angeschlossen ist und daß der Antriebswellenhebel (8) in der Antriebswelle (4) um eine zur Antriebswelle (4) orthogonal verlaufende Achse (II) schwenkbar gelagert ist.

2. Schleifwerkzeug-Schwingantrieb nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswellenhebel (8) sowie der Werkzeugträgerhebel (9) gabelförmig ausgeführt und die Gabelungen an den Achsen (H bzw. 13) der Antriebswelle (4) bzw. der Werkzeugträgerwelle (2) angreifen.

3. Schleifwerkzeug-Schwingantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswellenhebel (8) über die zur Antriebswellenachse (10) orthogonale Achse (11) verlängert und dadurch ein Massenausgleich (15) eingerichtet ist

4. Schleifwerkzeug-Schwingantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (4) in Richtung auf die Werkzeugträgerwelle (2) verstellbar und dadurch der Winkel zwischen Antriebswellenhebel (8) und Werkzeugträgerhebel (9) einstellbar ist.