DE2334200C3 - Zwischen der Schleif- und Regelscheibe einer spitzenlosen Schleifmaschine angeordnete Werkstückstützvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zwischen der Schleif- und Regelscheibe einer spitzenlosen Schleifmaschine angeordnete Werkstückstützvorrichtung mit einer Auflageschiene, deren Werkstück-Auflagefläche in einem spitzen Winkel zu einer die beiden Drehachsen der Schleifscheibe und der Regelscheibe enthaltenden Ebene angeordnet und die sowohl zur Veränderung der Höhenlage in ihrer Längsrichtung verstellbar als auch zur Veränderung des Auflagewinkels um eine Querachse mittels einer als Zylindermantelabsehnitt ausgebildeten Lagerfläche verschwenkbar ist.

Bei der spanenden Formgebung runder Werkstücke wird das spitzenlose Schleifen im Einstech- sowie im Durchlaufverfahren auf Grund seiner spezifischen Eigenschaften immer häufiger eingesetzt. Zylindrische Teile, wie insbesondere Rollen und Nadeln für Wälzlager, können im spitzenlosen Durchlaufschleifverfahren wegen der kontinuierlichen Fertigung ohne Nebenzeiten mit einem hohen wirtschaftlichen Nutzungsgrad hergestellt werden. Die weiteren vorteilhaften Eigenschaften des spitzenlosen Schleifens, wie der Fortfall von Zentrierungen, das Vorhandensein einer Abstützung des Werkstückes längs der gesamten Schleifbreite und die relativ einfache Bearbeitung von Werkstücken kleinster Abmessungen, sind bei den bekannten Vorrichtungen nur realisierbar, wenn genügend große Werkstückzahlen vorliegen, die das langwierige Rüsten der Schleifmaschine für die jeweilige Bearbeitungsaufgabe rechtfertigen.

Da das Werkstück beim spitzenlosen Schleifen an seiner Mantelfläche gleichzeitig bearbeitet und geführt wird, spielt der Rückkopplungseffekt vorhandener Rundheitsfehler durch die Anlage des Werkstückes an der Regelscheibe und an der Auflageschiene auf die Schnittstelle an der Schleifscheibe in bezug auf Ausbildung der Werkstückrundheit eine entscheidende Rolle. Das Rüsten von spitzenlosen Schleifmaschinen besteht deshalb zum überwiegenden Teil darin, eine günstige Lage der Berührungspunkte des Werkstückes mit der Schleifscheibe, der Regelscheibe sowie der Auflageschiene zu schaffen. Diese Lage wird außer durch den Durchmesser der Schleifscheibe und der Regelscheibe durch den Auflagewinkel der Auflageschiene, den Tangentenwinkel zwischen den Berührungspunkten des Werkstückes mit der Schleifscheibe und der Regelscheibe und schließlich durch die Höhenlage der Werkstücklängsachse über der Ebene bestimmt, die durch die Drehachsen der Schleifscheibe und Regelscheibe gebildet wird.

Durch zahlreiche theoretische und praktische Untersuchungen ist nachgewiesen worden, daß ein sogenannter geometrisch stabiler Schleifprozeß zur Erzeugung von Werkstücken mit möglichst geringem Rundheitsfehler im wesentlichen durch eine genaue Abstimmung der Höhenlage des Werkstückes und des Auflagewinkels der Auflageschiene bestimmt wird. Die stabilen Arbeitsbereiche sind hierbei eng begrenzt, wobei es sich in der Praxis herausgestellt hat, daß das Einstellen eines theoretisch ermittelten Bereiches an der Schleifmaschine in der Praxis in den meisten Fällen Nachkorrekturen erforderlich macht.

Die Erfindung geht von einer Werkstückstützvorrichtung aus, wie sie aus der US-PS 28 97 636 bekannt ist. Bei dieser eingangs beschriebenen Vorrichtung ist die gesamte Auflageschiene an einem Oberteil eines unterhalb der Schleifscheibe und der Regelscheibe angeordneten Lagerbockes befestigt, wobei das Oberteil gegenüber dem Lagerbock mittels einer als Zylindermantelabsehnitt ausgebildeten Lagerfläche verschwenkbar ist. Diese bekannte Ausführung besitzt einen großen Platzbedarf, wodurch ihre Anwendung insbesondere bei Werkstücken mit kleinem Durchmesser schwierig wird. Durch die Verschwenkung der gesamten Auflageschiene ergibt sich nicht nur eine Begrenzung des Schwenkwinkels, sondern auch eine Schrägstellung der Auflageschiene, die auf Grund der Schleifkräfte Momente um den Drehpunkt der Halterung für die Auflageschiene entstehen läßt, welche Schwingungen der Auflageschiene und damit einen instabilen Schleifprozeß zur Folge haben. Schließlich ist es bei der bekannten Konstruktion erforderlich, bei einer Winkelverstellung der Auflageschiene zusätzlich eine horizontale Verschiebung ihres Lagerbockes vorzunehmen, um die notwendige Position der Auflagefläche für das Werkstück im Schleifspalt zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden und eine zwischen der Schleif- und Regelscheibe einer spitzenlosen Schleifmaschine angeordnete Werkstückstützvorrichtung mit einer Auflageschiene zu schaffen, die zur Erzielung einer optimalen geometrischen Lage des Werkstückes im Schleifspalt ohne großen Aufwand und innerhalb kurzer Zeit verstellbar ist, wobei normale Halterungen für die Befestigung der Auflageschiene verwendet werden sollen.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche der Auflageschiene an einem Kopfstück ausgebildet ist,

das im Bereich zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe mittels der als Zylindermantelabi,chniU ausgebildeten Lagerfläche an der Auflageschiene abgestützt und durch an beiden Längsseiten angeordnete Stellbänder sowohl verschwenkbar als auch unter Vorspannung an der Auflageschiene festlegbar ist.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung der Auflageschiene ermöglicht unter Beibehaltung der bekannten Korrekturmöglichkeit für die Höhenlage eine sehr schnelle und problemlose Anpassung des Auflagewinkels an die jeweiligen Erfordernisse des Bearbeitungsvorganges und an unterschiedliche Werkstückabmessungen, wobei ein Einrüsten der spitzenlosen Schleifmaschine auf einen bestimmten Bearbeitungsvorgang innerhalb kürzester Zeit und mit großer Präzision möglieh ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Stellbänder an einem Verstellglied befestigt, dessen Bewegung zum Verschwenken des Kopfstückes als Maß für eine Korrekturbewegung der Höhenlage der Auflageschiene verwendbar ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, durch Verwendung geeigneter Stellantriebe den Rüstvorgang zu automatisieren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Stellbänder über die gesamte Länge des Kopfstükkes und sind mittels gebogener Aufsatzleisten am Kopfstück befestigt, wodurch sich ein gleichmäßiges und torsionsfreies Verschwenken des Kopfstückes erzielen läßt und zusätzlich ein Schutz gegen Verschmutzung der Lagerflächen erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Werkstückstützvorrichtung besitzt den Vorteil, daß die Auflageschiene in einer konventionellen Führungsbrücke eingespannt werden kann und daß sich bei einer Verstellung des Auflagewinkels keine Verminderung der Steifigkeit ergibt. Die Mittel zum Verstellen und Festlegen des verschwenkbaren Kopfstückes an der Auflageschiene sind äußerst einfach und sicher und bewirken darüber hinaus zusätzlich einen Schutz der Lagerfläche gegen das Eindringen von Schmutz. Schließlich besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen geringen Platzbedarf, so daß ihre Verwendung auch bei kleinen Werkstückdurchmessern und großen Höhenlagen möglich ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeisniel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Prinzipskizze mit der grundsätzlichen Zuordnung von Schleifscheibe, Regelscheibe und Auflageschiene zum Werkstück und

F i g. 2 eine Seitenansicht der erfindungigemäßen Auflageschiene in vergrößertem Maßstab.

Aus der Schemadarstellung gemäß F i g. 1 ist die geometrische Zuordnung der Schleifscheibe 1, der Regelscheibe 2 und der Auflageschiene 3 zum Werkstück 4 zu erkennen. Die Schleifscheibe 1 und die Regelscheibe 2 sind mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt; ihre Drehachsen liegen jedoch auf derselben Höhe. Der Abstand der Drehachse des Werkstückes 4 von der durch die Drehachsen der Schleif- und Regelscheiben 1 und 2 gebildeten Ebene wird als Höhenlage h bezeichnet. Der Winkel, welchen die Tangenten durch die Berührungspunkte des Werkstückes 4 einerseits mit der Schleifscheibe 1 und andererseits mit der Regelscheibe 2 bilden, ist der Tangentenwinkel γ. Zwischen der Auflagefläche 7 (s. F i g. 2), der Auflageschiene 3 und der durch die Drehachsen der Schleifscheibe 1 bzw. Regelscheibe 2 gebildeten Ebene wird als Neigungswinkel β bezeichnet. Höhenlage h, Tangentenwinkel γ und Neigungswinkel β bestimmen im wesentlichen, ob der Schleifvorgang im sogenannten geometrisch stabilen Bereich abläuft, in dem ein vorhandener Rundheitsfehler des Werkstückes 4 während der Schleifbearbeitung abnimmt.

Dii Auflageschiene 3 ist gemäß F i g. 2 in eine Grundschiene 5 und ein Kopfstück 6 aufgeteilt, die über eine als Abschnitt eines Zylindermantels ausgebildete Lagerfläche aneinander abgestützt sind, so daß das Kopfstück 6 gegenüber der Grundschiene 5 verschwenkt werden kann, wie dies die gestrichelte bzw. strichpunktierte Darstellung in F i g. 2 erkennen läßt.

Zum Verschwenken des Kopfstückes 6 sind an dessen Längsseiten Stellbänder 8 befestigt, welche über die gesamte Länge des Kopfstückes 6 verlaufen. Diese Stellbänder 8 ermöglichen nicht nur eine Verschwenkung des Kopfstückes 6 gegenüber der Grundschiene 5. sondern erzeugen auch eine Vorspannungskraft, mit der das Kopfstück 6 gegen die Grundschiene 5 gepreßt wird.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stellbänder 8 mittels Aufsatzleisten 9 am Kopfstück 6 befestigt, wobei die Aufsatzleisten 9 abgebogen sind, um die Bewegung des Kopfstückes 6 nicht zu behindern. Am unteren Ende sind die Stellbänder 8 über HaI-teglicder 13 an einem Verstellglied 10 befestigt, welches um eine Achse 11 verschwenkbar ist. Die Anordnung der Halteglieder 13 am Verstellglied 10 erfolgt jeweils mittels eines Bolzens 12.

Zum Einrichten der spitzenlosen Schleifmaschine ist es nach Auswahl der erforderlichen Schleifscheibe 1 und Regelscheibe 2 erforderlich, die Auflageschiene 3 in die entsprechende Stellung zu bringen, so daß das zu bearbeitende Werkstück 4 die für einen geometrisch stabilen Schleifvorgang notwendige Höhenlage h einnimmt. Weiterhin ist es erforderlich, der Auflagefläche 7 des Kopfstückes 6 den optimalen Neigungswinkel β zu geben. Dies geschieht durch eine geeignete Betätigung des Verstellgliedes 10.

Mit der in F i g. 2 dargestellten Auflageschiene 3 ist es nicht nur möglich, eine spitzenlose Schleifmaschine schneller und genauer einzurüsten, sondern es können auch die erforderlichen Nachkorrekturen der Schleifspaltgeometrie während einer Schleifbearbeitung gezielt und schnell vorgenommen werden, so daß eine Anpassung der Schleifspaltgeometrie an unterschiedliche Schleifaufgaben gewährleistet ist. Wenn die Bewegung des Verstellgliedes 10, das eine Einstellung des Neigungswinkels β bewirkt, gleichzeitig als Maß für eine Korrekturbewegung der Höhenlage h des Werkstückes 4 mit der Grundschiene 5 verwendet wird, ist es schließlich möglich, eine automatische Verstellung der Schleifspaltgeometrie im jeweils optimalen Bereich zu erzielen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Zwischen der Schleif- und Regelscheibe einer spitzenlosen Schleifmaschine angeordnete Werk-Stückstützvorrichtung mit einer Auflageschiene, deren Werkstück-Auflagefläche in einem spitzen Winkel zu einer die beiden Drehachsen der Schleifscheibe und der Regelscheibe enthaltenden Ebene angeordnet und die sowohl zur Veränderung der Höhenlage in ihrer Längsrichtung verstellbar als auch zur Veränderung des Auf'agewinkels um eine Querachse mittels einer als Zylindermantelabsehnitt ausgebildeten Lagerfläche verschwenkbar ist, d a durch gekennzeichnet, daß die Aufiagefläehe der Auflageschiene (3) an einem Kopfstück (6) ausgebildet ist, das im Bereich zwischen der Schleifscheibe (1) und der Regelscheibe (2) mittels der als Zylindermantelabsehnitt ausgebildeten Lagerfläche an der Auflageschiene (3) abgestützt und durch an beiden Längsseiten angeordnete Stellbänder (8) sowohl verschwenkbar als auch unter Vorspannung an der Auflageschiene (3) festlegbar ist.

2. Werkstückstützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellbänder (8) an einem Verstellglied (10) befestigt sind, dessen Bewegung zum Verschwenken des Kopfstückes (6) als Maß füi eine Korrekturbewegung der Höhenlage (h)der Auflageschiene (3) verwendbar ist.

3. Werkstückstützvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellbänder (8) über die gesamte Länge des Kopfstückes

(6) verlaufen und mittels gebogener Aufsatzleisten (9) am Kopfstück (6) befestigt sind.