DE2433835A1

DE2433835A1 - Verfahren zur fertigbearbeitung von ebenen und balligen flaechen

Info

Publication number: DE2433835A1
Application number: DE2433835A
Authority: DE
Inventors: Miroslav Samek; Milos Skocovsky
Original assignee: ZVL VYZK USTAV PRO VALIVA
Current assignee: ZVL VYZK USTAV PRO VALIVA
Priority date: 1973-07-24
Filing date: 1974-07-15
Publication date: 1975-02-13
Also published as: CS181831B1; DD112622A1

Description

Verfahren zur Fertigbearbeitung von ebenen und balligen Flächen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigbearbeitung, insbesondere zur Superfinishbearbeitung ebener und balliger Flächen bei verschiedenen Werkstücken, beispielsweise bei Wälzkörpern und Laufbahnen von Wälziagerringen.
Die Genauigkeitsanforderungen an ebene und ballige Flächen im Maschinenbau sowie in anderen Industriebereichen, wie z.B. an Stirnflächen von Wälzlager-Zylinder-, Kegel- und Tonnenrollen, ferner an Funktionsflächen von Bremsen und dergl., erfordern die Anwendung von solchen Fertigbearbeitungsmethoden, welche die benötigte Genauigkeit und zugleich eine hohe Produktivität gewährleisten.
Die bekannteste Methode ist der Feinschliff mittels Topfschleifscheiben. Hierbei wird das um eine feststehende Achse rotierende Werkstück durch eine umlaufende Schleifscheibe bearbeitet. Die Drehachsen des Werkstückes und der Schleifscheibe sind beim Schleifen von Planflächen parallel, beim Schleifen von balligen Flächen schneiden sich die Achsen im Mittelpunkt der bearbeiteten balligen Fläche. Die einzelnen Schleifkörner werden durch Schnittkräfte in dem einen Sinne in gegenseitig unterschiedlichen Richtungen nur geringfügig beansprucht. Die Ausnutzung der Schnitteigenschaften der Schleifkorn-Schneidkanten zum Abtragen und Glätten des Werkstückmaterials ist gering und es sind beträchtliche Kräfte für das Ausbrechen von abgestumpften Körnern und damit auch für das Selbstschärfen und Profilieren der Schleifscheibe erforderlich.
Deshalb werden hohe Anforderungen an die Schleifscheiben gestellt, die Produktivität ist verhältnismässig klein und die Oberflächenschicht der bearbeiteten Werkstückfläche trägt Beschädigungsspuren ähnlich denen, welche bei sonstigen Schleifmethoden entstehen.
Die klassische Superfinishbearbeitung, d.i. die Bearbeitung eines rotierenden Werkstückes mit Hilfe eines auf der zu bearbeitenden Fläche schwingenden Honsteines, wird insbesondere bei der Fertigbearbeitung von balligen Stirnflächen bei Wälzlager-Kegel- und Tonnenrollen angewendet. Die einzelnen Körner üben eine geradlinige Hin- und Herbewegung aus und werden durch Schnittkräfte in beiderlei Sinn beansprucht, jedoch in Richtungen, welche sich nur geringfügig voneinander unterscheiden. Die Ausnutzung der Schnitteigenschaften der Schleifkorn-Schneidkanten ist größer als beim Feinschleifen, trotzdem aber gering. Desgleichen sind noch ziemlich beträchtliche Kräfte für das Selbstschärfen und Profilieren der Honsteine erforderlich. Die Produktivität ist klein. Die Anforderungen an Honsteine sind hoch. Die bearbeitete Oberfläche weist eine ungleichmassige Qualität auf und ändert sich mit dem Abstand von der Drehachse des Werkstückes. Die Frequenzerhöhung der Schwingbewegung mit dem Ziel, günstigere technologische Bedingungen zu schaffen und eine Produktivitätssteigerung zu erreichen, ist beschränkt, und zwar infolge hoher Trägheitskräfte, die in den einzelnen Teilen der Schwingmechanismen in den beiden Endlagen der Schwingbewegung entstehen. Die Trägheitskräfte haben einen frühen Verschleiss und Genauigkeitsserlust der Schwingmechanismen zur Folge und dies auch bei Anwendung von Sonderwerkstoffen und speziellen Lagerungsarten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Schleifkörner des Honwerkzeuges durch Schnittkräfte in sämtlichen Richtungen beansprucht werden.
Die erfindungsgemäße Fertigbearbeitung von Flächen kann sowohl für ebene wie auch für ballige Flächen angewandt werden, wobei der als Zerspanungswerkzeug verwendete Honstein gegen die fertig zu bearbeitende Fläche mittels eines mechanischen, hydraulischen, pneumatischen bzw.
elektromagnetischen Mechanismus gedrückt wird.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß das Werkstück mit einem Honwerkzeug fertigbearbeitet wird, welchem eine rotations-translative Bewegung entlang einer geschlossenen Kurve erteilt wird. Die rotations-translative Bewegung wird entweder in einer zu der bearbeiteten Fläche parallelen Ebene durchgeführt, oder über einer balligen Fläche, deren Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt der balligen Werkstückoberfläche identisch ist.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren werden die Schleifkörner des Honwerkzeuges durch Schnittkräfte in sämtlichen Richtungen beansprucht, wodurch eine vollkommene Ausnutzung der Schneidkanten zum Abtragen und Aus glätten des Werkstückmaterials erreicht wird. Es bestehen kleinere Forderungen hinsichtlich der Qualität der Honsteine, bei denen eine Selbstschärfung und Profilierung auch bei kleinen Schnittkräften gewährleistet wird. Die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes zeigt eine steigende Tendenz. Die Mechanismen für die Erzeugung der rotationstranslativen Bewegung können ausgewuchtet werden, wodurch eine hohe Bewegungsfrequenz der Honwerkzeuge sowie eine beträchtliche Produktivitätssteigerung ermöglicht wird.
Das Wesen des erfindungsgemässen Fertigbearbeitungsverfahrens ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In Figur 1 bis 5 ist das Verfahren bei der Fertigbearbeitung von ebenen Flächen, in Figur 6 bis 9 das Verfahren bei der Fertigbearbeitung von balligen Flächen der Werkstücke erklärt.
Bei der Superfinishbearbeitung von ebenen Flächen gemäß Figur 1 bis 5 bewegt sich der Honstein 1 entlang der Oberfläche des Werkstückes 2, welche dadurch bearbeitet wird. Die Bewegung erfolgt derart, daß sich einzelne Punkte des Honsteines entlang geschlossener Kurven 3 bewegen, im allereinfachsten Falle entlang Kreislinien.
Diese Kurven 3 können für sämtliche Punkte des Honsteines die gleichen sein, was dann zutrifft, wenn sich der Honstein parallel entlang der Kurve 3 verschiebt, oder die Kurven 3 können unterschiedlich sein, was dann der Fall ist, wenn sich der Honstein 1 bei gleichzeitiger Schwenkbewegung um eine willkürliche feste bzw. bewegliche Achse verschiebt, welche senkrecht zu der bearbeiteten Werkstückfläche 2 liegt.
Bei der Superfinishbearbeitung von balligen Flächen gemäß Bild 6 bis 9, setzt sich die Bewegung des Honsteines 4 auf der bearbeiteten Werkstückoberfläche 5 aus den bei der Superfinishbearbeitung von ebenen Flächen beschriebenen Bewegungen zusammen sowie aus der Schwenkbewegung um den Mittelpunkt des bearbeiteten Teils der balligen Flache, in der Weise, daß die Funktionsfläche des Honsteines 4 fortwährend auf der erzeugenden balligen Fläche der bearbeiteten Oberfläche des Werkstückes 5 liegt.

Claims

P a t e n t a n s p r u csh

Verfahren zur Fertigbearbeitung von ebenen und balligen Flächen, insbesondere zur Superfinishbearbeitung der Funktionsflächen von Wälzkörpern und der Laufbahnen von Wälzlagerringen, bei welchem das Honwerkzeug gegen die fertig zu bearbeitende Werkstückobe#fläche mittels eines mechanischen, pneumatischen, elektromagnetischen oder hydraulischen Mechanismus gedrückt wird, dadurch rekennzeichnet, daß das Werkstück mit einem Honwerkzeug fertigbearbeitet wird, welches mit Hilfe einer Schwingvorrichtung in rotations-translative Bewegung versetzt wird, die entlang einer geschlossenen Kurve in einer zu der bearbeiteten Fläche parallelen Ebene bzw. über einer balligen Fläche erfolgt, deren Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt der balligen Werkstückoberfläche identisch ist.

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