DE2461886A1 - Maschine zum schleifen von umfangsflaechen an werkstuecken - Google Patents

Maschine zum schleifen von umfangsflaechen an werkstuecken

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DE2461886A1 DE19742461886 DE2461886A DE2461886A1 DE 2461886 A1 DE2461886 A1 DE 2461886A1 DE 19742461886 DE19742461886 DE 19742461886 DE 2461886 A DE2461886 A DE 2461886A DE 2461886 A1 DE2461886 A1 DE 2461886A1
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Wera Werk Hermann Werner GmbH and Co KG
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    • B24B41/002—Grinding heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

Dr.R./P./"ζ.
15 602/605 Firma
Hermann Werner
56 Wuppertal-Cronenberp
Korzerter Str. 21
10.12,1P74
Maschine zirn Schleifen von Umf an ^s.fläch en an Werkstücken
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Schleifen von Umfangsflächen an Werkstücken, insbesondere an Schraubendreherklingen.
609828/008 5
Beim Umfangsschleifen, welches eir>e der drei Flächenschleif arten ist, wird die Werkstückl?che mit der Umfang fläche ei^er --reraden Schleifscheibe bearbeitet. Im allgemeinen ist die Schleifspindel waagerecht gelagert; das Werkstück ist hin- und hergehend gesteuert. Der Breitenvorschub erfolgt durch Werktischzustellung und / oder Zustellen der Schleifspindel. Zun Schleifen der benachbarten Umfangsflächen des Werkstückes muß dieses entsprechend umgespannt werden. Obwohl das Flächenschleifen einerseits sowohl was den Zeitaufwand und die Präzision anseht, gute Ergebnisse liefert, schmälert der Zeitaufwand für das Unspannen des Werkstückes doch den andererseits erzielten Fortschritt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, insbesondere, d.h. zusätzlich zu den sich aus Beschroibung und Ansprüchen ergebenden Aufgabenstellungen eine gattungsgemäße Schleifmaschine so auszubilden, daß mit rein rotativen Bewegungen von Werkzeug und Werkstück eine oder mehrere winklig zueinander stehende Flächen planer und sogar gewölbter Struktur geschliffen werden können, ohne daß es dazu linearer Bewegungen oder Mehrflächigkeit eines Umspannens des Werkstückes bedürfte.
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BAD ORIGINAL
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.
Die Unteransprüche stellen eine vorteilhafte Weiterbildung dieser erfindungsgemäßen Lösung dar.
Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine Schleifmaschine von erhöhtem Gebrauchsi^ert geschaffen: Da das Umspannen des Werkstückes in Fortfall kommt, ist eine in erheblichem Maße verringerte Fertigungszeit erzielt. Die plane Umfangsstruktur des Werkstückes beruht ausschließlich auf der Rotationsbewegung von Werkzeug und Werkstück. Beide, in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis kontinuierlich drehend angetrieben, erzeugen bei der stattfindenden Abrollbewegung einen lineare oder quasilineare Berührende unter Vor- und Zurücktreten der Schleifscheibe bzw. Schleifbandkontaktscheibe, was die gegebenenfalls angestrebte Käntigkeit des Werkstückes bringt. Die Form der Schleifflächen, d.h. ob sie in der Drehebene des Werkstückes plan verläuft oder sogar konkav oder konvex gestaltet ist, wird vom Obersetzungsverhältnis von gemeinsam angetriebenem Werkzeugträger und Werkstück bestimmt. Bei unterbrechungsfreiem Umlauf werden ohne Umspann-Erfordernis zugleich alle Flächen in kontinuierlichem Abtrag
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fertiggeschliffen. Die bauliche Maßnahme, am Werkzeugträger mehrere in gleichmäßiger Winkelverteilung angeordnete Schleifscheiben bzw. Schleifbandkontaktscheiben vorzusehen, vor allem die Wahl eines engen Winkelabstandes, bringt eine optimale Ausnutzung des Werkzeugträgers in Bezug auf die periodisch zum Einsatz kommenden Schleifstellen. Außerdem liegt eine ausgeglichene Rotationsbelastung vor. Die Wahl ungleicher Achsabstände der Scheiben zur Werkzeugträgerachse wirkt sich bei gleichem Scheibendurchmesser qentsprechend querschnitts bestimmend für das Werkstück aus. Die Lagenveränderbarkeit des Werkzeugträgers läßt eine genaue Einstellung auf Werkstücke mit divergierender Flächenausrichtung zu. Dadurch, daß sich am Werkzeugträger zwischen den Schleifbandkontaktscheiben liegende zurückversetzte Stützrollen befinden, ist der Kontakt zwischen Schleifbandscheibe und Schleifband auch in solchen Fällen gewährleistet, in denen diese Schleifbandkontaktscheibe in größeren Winkelabständen am Werkzeugträger angeordnet sind bzw. nur eine einzige Kontaktscheibe. Insbesondere aber auch zu Justagezwecken ist es von Vorteil, daß die Schleifscheiben bzw. Schleifbandkontaktscheiben in radialer Richtung zum Werkzeugträger zustellbar sind. Die entsprechende Verstellmöglichkeit steht in günstiger Weise auch in Umrüstungsfällen zur Verfügung. Da mit dieser
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Schleifmaschine vorwiegend von Hause aus bereits profilierte Werkstücke ihr finish erhalten, ist mindestens das eine Werkstückspannfutter mit Justierflächen zur winkelbestircmten Einspannung des Werkstückes versehen. Durch entsprechend federnde Ausbildung des als Drehmitnahme ausgebildeten Werkstückspannfutters ist die Selbstjustierung des von einem Magazinband zugeführten Werkstückes optimiert.
Weitere Vorteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeilen:
Fig, 1 die erfindungsgemäß ausgebildete Haschine in perspektivischer Teildarstellung gemäß dem ersten Ausführungsbeipiel,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein einen Sechskantquerschnitt aufweisendes Werkstück,
Fig. 3 den Werkzeugträger des zweiten Ausführungsheispieles der Maschine,
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Fig. 4 eine vergrößerte Teil darstellung der Maschine gemäß Fig. 1 und
Fig. 5 eine Darstellung der Bewegungsabläufe in Bereich der Schleifzone.
Die auf einem nicht näher dargestellten Kastenfuß ruhende Schleifmaschine besitzt einen um seine Achse 1 rotierend angetriebenen Werkzeugträger 2. Die Werkzeugträgerachse 1 steht über eine Kardanwelle 3 mit der einen Abtriebswelle 4 eines Regelgetriebes 5 in Verbindung. Letzteres ist elektromotorisch angetrieben. Der entsprechende Motor ist mit bezeichnet.
Der Werkzeugträger 2 weist mehrere in gleicher Winkelverteilung angeordnete Schleifbandkontaktscheiben 7 (erstes Ausführungsbeispiel) bzw. Schleifscheiben 8 (zweites Ausführungsbeispiel) auf.
Die auf den Scheibenachsen 9 sitzenden Schleifscheiben können noch unter Fremdantrieb stehen. Im Falle des ersten Ausführungsbeispieles steht das Schleifband 10 unter Antrieb. Dieses Band ist im Maschinenfuß und in der Maschinendecke
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über übliche Umlenkscheiben geführt, von denen eine mit einem nicht näher dargestellten Getriebeantriebsmotor in Verbindung steht.
Der Werkzeugträger 2 ist in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis, hier 1 : 2, synchron zum ebenfalls rotierenden Werkstück W, hier eine Schraubendreherklinge, angetrieben, derart, daß eine oder mehrere Schleifscheiben bzw. eine oder mehrere Schleifbandkontaktscheiben in auf die Drehung des Werkstückes W abgestimmtem periodischen Umlauf in die Schleifposition vortreten. Die das Werkstück W in Rotation versetzende, ebenfalls vom Regelgetriebe 5 ausgehende Abtriebswelle 11 erstreckt sich parallel zur einen Abtriebswelle Die koaxial zur anderen Abtriebswelle 11 liegende Werkzeugachse 12 erstreckt sich raumparallel und höhengleich zur Trägerachse 1. Abweichungen in der Parallelität sind in solchen Fällen denkbar, in denen der Schleifflächenverlauf in Bezug auf die Werkzeugachse 12 divergiert, wie dies bei der in Fig. 2 veranschaulichten Schraubendreherklinge der Fall ist.
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Die Lageveränderung des Werkzeugträgers wird durch Verstellung des Lagersteins bewirkt, wozu an diesem beidseitig Stirnflächen gegen Eigendrehung festlegbarer Stellschrauben angreifen (nicht dargestellt).
Bei drei in gleichen Winkelabständen angeordneten, einen gleichen Abstand zur Werkzeugträgerachse aufweisenden Schleifbandkontaktscheiben bzw. Schleifscheiben schleift die in Fig. 5 mit I bezeichnete Schleifstelle bei einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 2 zunächst die Seite S1 des hexagonalen Querschnitt aufweisenden Werkstücks W, um nach einer vollen Umdrehung des Werkzeugträgers die inzwischen zugelaufene gegenüberliegende Seite S2 plan zu schleifen. Die nächstfolgende Schleifstelle II schleift bei ihrer ersten Berührung mit dem Werkzeug die unter Berücksichtigung des in Richtung des Pfeiles y um seine Längsachse drehenden Werkzeuges die nächstfolgende Seite S3 und nach der anschließenden vollen Umdrehung des Werkzeugträgers die gegenüberliegende, inzwischen zugelaufende Seite S4. Die daran anschließend zum Einsatz kommende Schleifstelle III bearbeitet die nächstfolgende Seite S5 und nach einer vollen Umdrehung des Werkzeugträgers 2 in Richtung des Pfeiles χ die diametral gegenüberliegende Seite S6. Dieser Vorgang kann
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mehrere Male wiederholt werden. Ist die zu bearbeitende.Länge des Werkstückes größer als die Arbeitsfläche des bzw. der Schleifsteine 8 bzw. des Schleifbandes 10, so kann das Werkstück in Richtung seiner Längsachse verlagert werden.
Wie die Bewegungsstudie in Fig. 5 verdeutlicht, richtet sich die Bearbeitungsfläche infolge des gewählten Übersetzungsverhältnisses auf die Umlaufbahn UB der passierenden Schleifstellen aus. Dies führt zu einer exakten Kantenbildung. Die jeweiligen Winkel-Positionen des bearbeitenden und bearbeiteten Teiles sind in gleicher Strichart verdeutlicht.
Mit nur einer Schleif stelle und einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 wird nur eine Stelle des rotierenden Werkstückes plan bzw. annähernd plan geschliffen. Unter Einsatz von sechs Schleifstellen und einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 2 wird ein Zwölfkant geschliffen. Bei drei Schleifstellen und einem übersetzungsverhältnis von 1 : 1 entsteht ein Dreikant, bei einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 2, vergl. Ausführungsbeispiel y ein Sechskant und einem Übersetzungsverhältnis von T : 3 ein Neunkant. Viele andere Kombinationen sind
AO
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möglich. Ändert man beispielsweise den Achsabstand der Schleifstelle in Bezug auf die Werkzeugträgerachse, so können beispielsweise im Querschnitt rechteckig gestaltete Werkzeugprofile geschliffen werden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind in den Freiräumen zwischen den Schleifbandkontaktscheiben 7 des Werkzeugträgers zurückversetzt liegende Stützrollen 13 gelagert. Diese sitzen auf Tragachsen 14. Letztere überragen beiderends die Rollenbreite und stecken in Lagerhöhlungen 15 des aus zwei Scheiben 2* und 2" zusammengesetzten tromme!artigen Trägers, der selbst auf einem ortsfesten, Lageveränderungen der Achse 1 jedoch zulassenden Lagerbock 16 sitzt.
Die zurückversetzten Stützrollen 13 verhindern, daß dias Band bei dem periodischen Zurücktreten der Schleifbandkontaktscheibe bzw. Scheiben 7 etwa nachteilige Spammungsverluste erleidet. Zwischen die Umlenkrollen des Schleifbandes kann ein die Umleiikrollenachs en im Sinne der Bandspanitirag spreizender, nicht dargestellter Federspeicher angeordnet sein.
SQ3S2S/00S5
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Die einzelnen Schleifscheiben bzw. Schleifbandkontaktscheiben sind in Bezug auf den sie lagernden Werkzeugträger radial ver- bzw. zustellbar. Dazu ragen die Enden der Scheibenachsen 91 in Radialschlitze 17 der Scheiben 2f und 2" derart, daß diese Enden zwischen zwei radial ausgerichteten Stellschrauben 19, 20 eingespannt sind. Die Stellschraube 19 ist von der Scheibenstirnfläche aus zugänglich, während für die Zugänglichkeit der Stellschraube 20 ein Fenster 21 ausgeschnitten ist.
Die einzelnen Werkstücke W werden über ein Fördermagazin 22 an sich bekannter Bauart der Bearbeitungsstelle zugeführt, hier an eine Konsole 23 übergeben, um dort von zwei Werkstückspannfuttern 24 und 25 übernommen zu werden. Das eine Spannfutter 24 besitzt Justierflächen 26 zur winkelbestimmenden Einspannung des Werkstückes W. Die als Drehmitnahme ausgebildeten Justierflächen sitzen federnd ausweichbar im Werkstückspannfutter 24, so daß eine feinfühlige, Formveränderungen des Werkstückes ausschließende sichere Übernahme sichergestellt ist. Nach Übernahme fährt
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2Α 886
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ein beide Spannfutter sowie das Ausgleichgetriebe 5 plus Motor 6 tragender Schlitten in Richtung des Werkzeugträgers. Die Längendifferenz der entsprechend mitbewegten Kardanwelle 3 wird durch Teleskopicrbarkeit derselben kompensiert.
Durch besondere Steuerkolben kann das Werkstück in Richtung seiner Mittelachse vor der Schleifstelle hin- und herbewegt Averden, für den Fall, daß dieses eine größere zu bearbeitende Länge aufweist als die Breite des Bandes beträgt.
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Claims (8)

24S1886 15 602/603 10.12.1974 Ansprüche
1.) Maschine zum Schleifen von Umfangsflächen an Werkstücken, insbesondere an Schraubendreherklingen, dadurch gekennzeichnet, daß Schleifscheibe (3) bzw. Schleifbandkontaktscheibe (7) in einem rotierenden Werkzeugträger (2) angeordnet ist, der in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis synchron zum ebenfalls rotierenden Werkstück (W) angetrieben ist, derart, daß Schleifscheibe bzw. Schleifbandkontaktscheibe in auf die Drehung des Werkstückes abgestimmtem periodischen Umlauf in die Schleifposition vortreten.
2.) Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (2) mehrere in gleichmäßiger Winkelverteilung angeordnet Schleifscheiben (8) bzw. Schleifbandkontaktscheiben (7) aufweist.
3.) Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger mehrere in ungleichen Achsabständen angeordnete Schleifscheiben (8.) bzw. Schleif bandkontaktscheiben (7) aufweist.
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15 602/603 10.12.1974 24G1886
4.) Maschine nach Anspruch 1, dadurch rekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Werkzeu^träperachse (1) lagenveränderbar ist.
5.) Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das eine Werkstücksnannfutter (24) Justierflächen (26) zur winlcelbestinnten Einscannung des Werkstückes (W) besitzt.
6.) Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Werkzeugträger (2) zv/ischen den Schleifbandkontaktscheiben (7) zurückversetzte Stützrollen (13) befinden.
7.) Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheiben (8) bzw. Schleifbandkontaktscheiben (7) in radialer Richtung zum Werkzeugträger (2) zustellbar sind.
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15 602/603 10.12.1974 24S1886
8.) Maschine nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als Drehinitnahme ausgebildeten Justierflächen (26) federnd ausweichbar am Werks tüclcspannfutter sitzen.
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Leerseite
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