DE2462378A1 - Vorrichtung zum schleifen von geschlossenen kurvenflaechen, insbesondere trochoid- kurvenflaechen - Google Patents

Vorrichtung zum schleifen von geschlossenen kurvenflaechen, insbesondere trochoid- kurvenflaechen

Info

Publication number
DE2462378A1
DE2462378A1 DE19742462378 DE2462378A DE2462378A1 DE 2462378 A1 DE2462378 A1 DE 2462378A1 DE 19742462378 DE19742462378 DE 19742462378 DE 2462378 A DE2462378 A DE 2462378A DE 2462378 A1 DE2462378 A1 DE 2462378A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
grinding
grinding wheel
shaft
correction
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19742462378
Other languages
English (en)
Other versions
DE2462378C3 (de
DE2462378B2 (de
Inventor
Kazuo Nagashima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP8602573A external-priority patent/JPS5630147B2/ja
Priority claimed from JP48091972A external-priority patent/JPS5758263B2/ja
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Publication of DE2462378A1 publication Critical patent/DE2462378A1/de
Publication of DE2462378B2 publication Critical patent/DE2462378B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2462378C3 publication Critical patent/DE2462378C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/08Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
    • B23Q35/10Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work mechanically only
    • B23Q35/101Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work mechanically only with a pattern composed of one or more lines used simultaneously for one tool
    • B23Q35/105Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work mechanically only with a pattern composed of one or more lines used simultaneously for one tool of two lines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/08Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section
    • B24B19/09Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section for grinding trochoidal surfaces, e.g. in rotor housings of Wankel engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/08Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section
    • B24B19/09Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section for grinding trochoidal surfaces, e.g. in rotor housings of Wankel engines
    • B24B19/095Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section for grinding trochoidal surfaces, e.g. in rotor housings of Wankel engines using templates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S451/00Abrading
    • Y10S451/92Tire "rounding"

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

PatenlanvrfHie
DT.-Ing. Wilhelm Reichet
DipL-Ing. Woligang Reichei
6 Frankfurt a. M. 1
Parkeiraße 13
TOSHIBA KIKAI KABUSHIKI KAISHA, Tokyo-To, Japan
Vorrichtung zum Schleifen von geschlossenen Kurvenflächen, insbesondere Trochoid-Kurvenflachen
(Ausscheidung aus Patentanmeldung P 24 36 815.8-14 vom 31.7.1974)
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schleifen von geschlossenen Kurvenflächen, insbesondere Trochoid-Kurvenflächen, mit einem ein Werkstück tragenden, drehbaren und seitlich verschiebbaren Arbeitstisch, der während des Schleifvorganges durch eine Kurvensteuerung profilgesteuert wird, wobei die Welle einer Schleifscheibe gegen die zu schleifende Kurvenfläche am Werkstück verstellt wird.
Eine derartige Schleifvorrichtung ist durch die DT-OS 2 221 bekannt geworden. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung wirkt sich die Verwendung einer ringförmigen Steuerschablone aus, deren innenliegende Kurvenfläche zusammen mit der äußeren verhältnismäßig schwierig herzustellen ist. Ferner liegt bei dieser bekannten Ausführung die Arbeitsgeschwindigkeit verhältnismäßig niedrig, da die Winkelgeschwindigkeit des Arbeitstisches im positiven, wie im negativen Sinn in Abhängigkeit von Unregelmäßigkeiten der zu bearbeitenden Kurvenfläche schwankt. Außerdem muß der Durchmesser der Schleifscheibe in einem relativ engen, vorbestimmten Bereich gehalten werden,
709812/0012
um die geforderte Schleifgenauigkeit zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben aufgezeigten Mängel der bekannten Schleifvorrichtung zu vermeiden, insbesondere eine verbesserte Schleifvorrichtung zu schaffen, in der Schleifscheiben mit praktisch beliebigen Durchmessern verwendet werden können, die von einem vorbestimmten Standard-Durchmesser verschieden sind. Dadurch soll auch ermöglicht werden, daß ein und dieselbe Schleifscheibe zum Grob- und Feinschleifen verwendet werden kann.
Obige Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Neben der erleichterten Herstellung der Kurvensteuerung und der Erzielung einer höheren Arbeitsgeschwindigkeit wird durch die Erfindung vor allem der Vorteil erzielt, daß man eine Schleifscheibe mit praktisch beliebigem Durchmesser verwenden kann, denn die Position der Achse der Schleifscheibe wird automatisch dadurch korrigiert, daß lediglich ein anfänglicher Vorschub ausgelöst wird, der gleich der Hälfte des Unterschiedes zwischen den Durchmessern einer genormten oder üblichen Schleifscheibe und irgend einer anderen Schleifscheibe mit beliebigem Durchmesser ist. Man eliminiert dadurch die Schwierigkeit, den Durchmesser der Schleifscheibe stets in einem ganz bestimmten zulässigen Bereich zu halten, und man kann auf diese Weise mit der gleichen Schleifscheibe sowohl grob als auch fein schleifen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst eine Trochoid-Kurve erläutert. Eine Epitrochoid-Kurve mit doppelter Erzeugung, wie sie in der Regel als inneres Profil für das Rotorgehäuse einer Drehkolbenmaschine verwendet wird, kann durch die folgenden Gleichungen dargestellt werden, in denen θ als Parameter benutzt wird.
7098 12/00 12
X = R cos θ + e cos 3 θ
(D -
Y = R sin θ + e sin 3 θ
In diesen bedeutet e der Grad der Exzentrizität einer Exzenterwelle, R der Radius des Rotors. Sowohl e als auch R können als konstante Größen betrachtet werden.
Durch Differenzierung der Gleichung (1) in bezug auf θ erhält man:
= - R sin θ - 3 e cos θ
(2)
dY = R cos θ + 3 e cos θ
Setzt man dS = v/(dx)2 + (dY)2, ergibt sich
=V R2 + 9e2 + 6 Re cos 2 θ (3)
Die Richtungswerte der Tangente zur Trochoidkurve erhält man durch die folgenden Gleichungen:
X Richtung:
_ -R sin θ - 3 e sin 3 θ ν/ R2 + 9 e2 + 6 Re cos 2 θ
(4)
Y Richtung: S = R cos θ + -3 e cos 3 θ
VR^ + 9 e + 6 Re cos 2 θ
Das Innenprofil des Rotorgehäuses, das aus einer Hüllkurve besteht, die einen Abstand von der Trochoidkurve hat, die der Gleichung (1) und dem Einhüllradius A entspricht, ist durch die folgenden Gleichungen definiert:
7 0 9812/0012
v -,Λ R cos θ + 3e cos 3 θ
X=R cos θ + e cos 3Θ + A x
+ 9e + 6e cos 2 θ
R sin θ + 3e sin 3 9 + 9e + 6Re cos 2 θ
Y = R sin θ + e sin 3Θ + A χ
Wenn die Kurve nach den Gleichungen (5) durch eine Schleifscheibe mit einem Durchmesser von Dß geschliffen werden soll, erhält man die Lage des Mittelpunktes der Schleifscheibe durch die folgenden Gleichungen:
X = R cos θ + e cos 3 θ J ^ _ AJ χ
\/R2+9e2 +
VR +9e + 6 Re cos 2 θ
Y = R sin θ + e sin 3 θ -| ^ - Aj χ
1 +9e + 6 Re cos 2 θ
Mit anderen Worten, solange die Lage des Mittelpunktes der Schleifscheibe die Gleichungen (6) erfüllt, schleift die Schleifscheibe eine Kurve nach den Gleichungen (5). Es wird nun auf das Prinzip der Erfindung Bezug genommen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Position des Mittelpunktes der Schleifscheibe fixiert, wohingegen der Arbeitstisch, auf dem das Rotorgehäuse oder ein Werkstück befestigt ist, bewegt wird und die Lage des Mittelpunktes der Schleifscheibe in bezug auf den Drehtisch so festgelegt ist, daß die Gleichung (6) erfüllt wird. Wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Mittelpunkt G1 der Schleifscheibe G auf der Hauptachse X der zu bearbeitenden Kurvenfläche positioniert, und zwei Führungsrollen A und B sind in Stel-
7098 12/00 12
lungen positioniert, welche symmetrisch in bezug auf die Hauptachse liegen. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Führungsrollen A und B und dem Mittelpunkt der Schleifscheibe entlang der Hauptachse X ist durch F gekennzeichnet, und die Länge des Abstandes auf der Nebenachse Y ist durch E gekennzeichnet. Während die Mittelpunkts-Positionen der Führungsrollen A und B fixiert in bezug auf den Mittelpunkt der Schleifscheibe gehalten werden, wird der Arbeitstisch gedreht, wobei durch den Arbeitstisch getragene Führungsnocken C und D in Berührung mit den Umfangen der Führungsrollen A und B gehalten werden. Unter diesen Bedingungen wird die Stellung des Arbeitstisches durch den jeweiligen Berührungszustand zwischen der Führungsrolle B und dem Führungsnocken D beeinflußt. Durch die Steuerung bzw. Beeinflussung der Stellung des Arbeitstisches auf diese Weise wird erfindungsgemäß der Schleifvorgang durchgeführt, wobei die Lage des Mittelpunktes der Schleifscheibe in bezug auf den Arbeitstisch so festgelegt wird, daß die Gleichungen (6) erfüllt werden. Die Steuerung der Stellung des Arbeitstisches derart, daß die Gleichungen (6) erfüllt werden, erfolgt demzufolge durch die Profile der Führungsnocken C und D. Erfindungsgemäß werden die Profile der Führungsnocken so festgelegt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Schleifpunktes konstant bleibt. Zu diesem Zweck werden die Mittelpunkts-Positionen der Führungsrollen A und B in bezug auf den Arbeitstisch festgelegt, und die Profile der Führungsnocken werden in Abhängigkeit von diesen Positionen bestimmt.
Das Verfahren zum Konstanthalten der Bewegungsgeschwindigkeit des Schleif punktes ist folgendermaßen: Eine in Fig. 2 gezeigte gestrichelte Kurve veranschaulicht das Profil der zu bearbeitenden Kurve, wobei die Normale zu der zu bearbeitenden Kurve am Schleifpunkt P, von dem angenommen wird, daß er ein bestimmter Punkt ist, zusammen-
7098 12/00 12
fällt mit einer geraden Linie, die den Schleifpunkt P und den Mittelpunkt G1 der Schleifscheibe verbindet. Solange wie jedoch die Position des Mittelpunktes der Schleifscheibe relativ zum Arbeitstisch die Gleichungen (6) erfüllt, braucht die Position des Schleifpunktes P nicht stets fixiert zu sein, doch bei einer geringen Variation kann gewährleistet sein, daß das Werkstück mit einer im wesentlichen korrekten Kontur geschliffen wird. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß die zu bearbeitende Kurve um einen Winkel*f relativ zum Mittelpunkt der Schleifscheibe gedreht, wie dies durch eine volle Linie in Fig. 2 gezeigt ist. Demzufolge wird der Schleifpunkt P auf den Punkt Q verlagert. Der Winkel*P stellt einen Kompensationswinkel dar, den man braucht, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Schleifpunktes auf einem konstanten Wert zu halten, und er kann wie folgt ermittelt werden:
Da das Profil der zu schleifenden Kurvenfläche bestimmt ist durch die Gleichungen (5), werden eine Reihe von Punkten in einer erwünschten Zahl auf der Kurvenfläche festgelegt. Wenn z.B. in den Gleichungen (5) θ um ein Grad vergrößert wird, erzielt man 360 Punkte. Wenn dagegen θ um 0,5 Grad vergrößert wird, erreicht man 720 Punkte.
Wenn man die Reihe von auf diese Weise erhaltenen Punkten wie folgt darstellt
' —
dann kann der Abstand zwischen Punkten (X1n-I* Y m_i) Y1n) durch folgende gleichung dargestellt werden:
70981 2/0012
Wenn die Zahl η der Reinen von Punkten so- ausgewählt wird, daß sie groß genug ist, um hohe Arbeitsgenauigkeiten zu gewahrleisten, ist es möglich,; von der Überlegung auszugehen, daß der Abstand Sm im wesentlichen gleich ist der Umfangs- oder Bogenlänge der zu bearbeitenden Kurvenfläche zwischen einem Punkt (Xn* * ^m-I ^ ^1^ ©*nem Punkt (Xn* Ym) Wenn man nun die nachstehende. Gleichung löst
m
S; =Ι^=1 SK (S)
und für XQ = Xn und YQ = Yn. setzt, stellt das Ergebnis einen ungefähren Wert fur die Gesamtumfangslange der zu bearbeitenden Kurvenlinie dar· Der Drehwinkel des Arbeitstisches» der proportional ist zum Abstand auf der zu bearbeitenden Kurvenlinie von einem Punkt (X^, Y) = (X. Y_) sm£ der Hauptachse der zu bearbeitenden Kurvenfläche wird, dargestellt durch
I SK (BaÄlao*«) C9)
Der Lagewinkel 0Q der normalen, zu der zu bearbeitenden Kurvenlinie kann durch die fblgende Grleichung ermittelt werden?
λ _. 1 - *«» -1 E sin @ * 5 e sin
Demzufolge wird der Korrekturwinkelf* der notwendig ist, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Schleifpunktes konstant zu halten* wie fet;lg^ berechnete
O 9 812/on 12
In der vorliegenden Erfindung bestehen die Faktoren, die die · Stellung des Arbeitstisches derart steuern, daß die Lage des Mittelpunktes der Schleifscheibe in einer vorbestimmten Position auf dem Arbeitstisch gehalten wird und die Gleichung (6) erfüllt wird, aus den zwei Führungsrollen A und B und den zwei Führungsnocken C und D, und die Faktoren, die die Stellung des Arbeitstisches derart steuern, daß dtle Bewegungsgeschwindigkeit des Schleifpunktes auf einem konstanten Wert gehalten wird, und zwar durch die Drehung des Arbeitstisches um den Mittelpunkt der Schleifscheibe, wie in Fig. 2 gezeigt ist, bestehen ebenfalls aus den zwei Führungsrollen A und B und uen zwei Führungsnocken C und D. Die geometrischen Orte, die durch die Mittelpunkte 0* und 0B der zwei Führungsrollen A und B auf dem Arbeitstisch zui beschreiben sindf welche in ganz bestimmten Positionen in bezug auf den Mittelpunkt der Schleifscheibe gehalten werden., wie in Fig. 1 gezeigt ist» werden durch die folgenden Gleichungen bestimmt:
X « R cos 9 + e cos 3 β - & - A)
. \/r2+9 e2 6 R e cos Z θ
+ F cosf + E sin ψ
Dv, R sin θ -f- 3 e sin 3 θ = R sin θ + e sin 3 θ - (*r - &)
5 -ι- 9e +6Re cos 2 ©
+ F sin ψ± B cos ψ f12)
Die Profile der zwei Führungsnocken C und D, die in Anlage mit den zwei Führungsrollen A und B stehen, können demzufolge dadurch ausgebildet werden, daß man ein Werkzeug mit einem Durchrmesser, der gleich demjenigen der Führungsrollen ist, entlang einer geschlossen Kurve bewegt, die man durch die Gleichungen (12)) erhält. Das Profil des FührungsnioclEeBs weist zwei Kurvrenflächen auf, die in bezug auf die Symmetrieachse (im Falle von Fig« 1 die Hauptachse von X Symmetrisch sind,; so daß* wenn der
2/0012
Führungsnocken in zwei Teile aufgeteilt wird, wie später noch beschrieben wird, es möglich ist, zwei Nocken durch den gleichen Arbeitsvorgang herzustellen.
Die Erfindung schlägt ferner eine Verbesserung des gerade beschriebenen Verfahrens vor, derart, daß wenn der Durchmesser der Schleifscheibe variiert, ein richtiges Schleifprofil gewährleistet werden kann, indem lediglich der Schleifscheibe ein anfänglicher Vorschub erteilt wird. Das Wesen dieser Verbesserung ist wie folgt: Aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung wird ein rechtwinkliges Koordinatensystem (x-y) verwendet, in dem der Nullpunkt 0 dem Drehpunkt einer genormten Schleifscheibe entspricht, der den genormten oder üblichen Durchmesser D„ (vgl. Gleichungen 6) aufweist, und zwar zum Zeitpunkt der Beendigung des Schleif vorganges. Die x-Achse erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zu einer Linie, die die Mittelpunkte der zwei Führungsrollen verbindet, d.h. in Vorschubrichtung der Schleifscheibe, und die y-Achse erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zu der x-Achse.
Bei einem bekannten Verfahren und der Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens, bei dem die Richtung der Normalen durch den Schleifpunkt fixiert ist, liegt der Schleifpunkt P stets auf der x-Achse, wie in Fig. 3 gezeigt ist, und die Normale durch den Schleifpunkt fällt mit der x-Achse zusammen. Der Mittelpunkt Qo einer Schleifscheibe To wird bestimmt durch fixierte Koordinaten
Qo -j ^ (D - D) · O \ .
O„ stellt den Durchmesser der genormten Schleifscheibe dar. Als Ergebnis kann man durch Fixierung der Achse der Schleifscheibe, nachdem man diese um einen Abstand ^ (DQ - D) entlang der x-Achse bewegt hat, der gleich ist dem anfänglichen Vorschub, eine erwünschte zu bearbeitende Kurve H erreichen.
709812/U012
In dem grundlegenden System gemäß der Erfindung wird die Lage der Normalen verändert. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, liegt im vorliegenden Fall der Schleifpunkt P von der x-Achse entfernt. Der Winkel zwischen der x-Achse und einer Linie OP normal zum Schleifpunkt P entspricht dem Korrekturwinkel ψ , der in positiver oder negativer Richtung variiert, ebenso wie die zu bearbeitende Kurve H variiert. Eine am Rotorgehäuse einer handelsüblichen Drehkolbenmaschine durchgeführte Messung ergab, daß der Korrekturwinkel^P zwischen +15° und -15° variiert, wenngleich dieser Bereich sich in Abhängigkeit von den Konstanten der Maschine bzw. des Motors verändert. In Fig. 4 ist mit T eine Schleifscheibe mit einem genormten oder üblichen Durchmesser bezeichnet (der tatsächliche Durchmesser der Schleifscheibe ist Dfi), H kennzeichnet die Kurve, die zu bearbeiten ist und H1 kennzeichnet eine imaginäre Kurve, die von der Kurve H um einen Abstand nach innen versetzt ist, der gleich einer Hälfte des Durchmessers D einer Schleifscheibe ist, die irgendeinen Durchmesser aufweist. Um folglich die richtige zu bearbeitende Kurve H zu erreichen, ist es notwendig, die Achse der Schleifscheibe, die einen beliebigen Durchmesser hat, auf der imaginären Kurve H' zu positionieren. Wenngleich es also möglich ist, die Position der Achse der Schleifscheibe mit einem beliebigen Durchmesser auf irgendeinem von zahlreichen Punkten auszuwählen, da die Lage der imaginären Kurve H1 variiert mit der Veränderung des Korrekturwinkels Ψ, ist diese Position begrenzt, da es notwendig ist, die Konstruktion eines Mechanismus einfach zu halten, der dazu dient, die Achse der Schleifscheibe mit einem beliebigen Durchmesser stets entlang der imaginären Linie H1 zu bewegen.
Einige Verfahrensbeispiele zur Bewegung der Achse der Schleifscheibe mit einem beliebigen Durchmesser entlang der imaginären Kurve H1 werden nachstehend beschrieben:
70981 2/0012
Beispiel 1
Es handelt sich um ein Verfahren zur Positionierung der Achse der Schleifscheibe mit einem beliebigen Durchmesser auf der Normalen zum Schleifpunkt für den Fall, bei dem eine genormte oder übliche Schleifscheibe verwendet wird.
Der Schleifpunkt P,. der Schleifscheibe T^ mit einem beliebigen Durchmesser fällt mit dem Schleifpunkt P zusammen und die Achse der Schleifscheibe T. liegt auf einem Kreis um den Nullpunkt 0 mit einem Radius (Dr - D) auf einer geraden Linie PÄ0. Die Koordinaten dieser Achse lassen sich demzufolge durch nachstehende Gleichung ausdrücken:
QA I \ (DG "D) cos * 2 (DG " D) sin Beispiel 2
Hier handelt es sich um ein Verfahren, bei dem die Achse der Schleifscheibe mit einem beliebigen Durchmesser entlang der x-Achse positioniert wird.
Es sei angenommen, daß die Achse einer Schleifscheibe TB mit einem beliebigen Durchmesser an einem Punkt Qß entlang der x-Achse positioniert wird und daß Pq ihren Schleif punkt darstellt. Der Kreuzungspunkt von geraden Linien OP und Q-dP-d ist durch G^ gekennzeichnet, wobei der Unterschied zwischen dem Durchmesser D^ der Schleifscheibe mit genormten Durchmesser und der Durchmesser D der Schleifscheibe TB mit beliebigem Durchmesser klein ist (GP^ = GPß). Unter diesen Umständen wird GPg gleich dem Radius der Krümmung P der zu bearbeitenden Kurve H, und der Punkt G>, bildet den Mittelpunkt der Krümmung. Die
9812/0012
Koordinaten des Punktes Qg können dann ungefähr folgendermaßen ermittelt werden:
(J
QB (J <D D>
Dies hat einen Fehler des geschliffenen Profils zur Folge, der durch folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:
C? - \ DB) cos
+ i
In einem Fall, bei dem der Fehler EB für das Rotorgehäuse eines handelsüblichen Drehkolbenmotors wie folgt berechnet wurde w (DG-D) = 6 mm, erreichte man jedoch einen Fehler von EB S 0,02 mm, was zeigt, daß man selbst dann eine ausreichende Genauigkeit erzielen kann, wenn der Punkt Q~ auf einem Punkt der Koordinaten positioniert wird.
Die x-Achse bzw. X-Koordinate kann wie folgt modifiziert werden:
2 (DG - D) ΗοΤψ~ = 2 (DG - D) * 1 (DG - D)
- COS
(DG - D) - Δ Β
Aus diesem Grund ist es möglich, eine Schleifvorrichtung zu schaffen, in der eine Schleifscheibe mit beliebigem Durchmesser verwendet werden kann, und zwar durch die Anordnung eines Mechanismus, der die Achse der Schleifscheibe um die Strecke eines vorläufigen Vorschubs (D^, - D) in der gleichen Weise bewegt, wie in dem Fall, bei dem die Normale fixiert ist. Dadurch wird automatisch die Korrektur JX B entlang der
709812/0012
iS
x-Aciise hergestellt.
Beispiel 3
Hier handelt es sich um ein Verfahren, bei dem die Achse der Schleifscheibe mit beliebigem Durchmesser positioniert wird auf einer geraden Linie χ = ·κ (Dß - D), die parallel zur Y-Achse verläuft.
Wenn die Achse der Schleifscheibe T_ mit beliebigem Durch-
messer positioniert wird auf dem Kreuzungspunkt CL zwischen der geraden Linie χ = π β - D), die parallel zur y-Achse verläuft, und der imaginären Kurve H1, liegt der Schleif punkt an einem Punkt P . In der gleichen Weise wie beim Beispiel 2 wird der Kreuzungspunkt zwischen den geraden Linien OP und QP der Punkt G^, der den Krümmungsmittelpunkt darstellt, und
CC I
der Krümmungsradius ergibt sich aus G,.PA = G>jPc = P. Unter diesen Bedingungen kann man die Koordinaten des Punktes GL. etwa wie folgt ausdrücken:
11, » 1 , .I — cn <? Φ I ^» T5 \Dn. u) ο \υη U)
c 2 ν G ' 2 ν G ' ·1 + sin φ J
und der Fehler EC des geschliffenen Profils läßt sich ausdrücken durch
vr - 1 CDG - D)2 ( 1 T cos φ ,2 8S-1D sin γ;
Man hat diesen Fehler für das Rotorgehäuse einer handelsüblichen Drehkolbenmaschine berechnet und festgestellt, daß nur ein sehr kleiner Fehler von nur 1/4 des Profilfehlers EB des Beispiels 2 vorliegt. Wenn man nun folgende Gleichung aufstellt
7098 1 2/UO 1 2
1 - cos
sin
so können die Koordinaten der Achse der Schleifscheibe T mit beliebigem Durchmesser folgendermaßen dargestellt werden;
Auf dieselbe Art und Weise wie in dem Fall, bei dem die Normale fixiert ist, ist es möglich, eine Schleifvorrichtung zu schaffen, in der eine Schleifscheibe mit beliebigem Durchmesser eingesetzt werden kann, und zwar durch Anwendung eines Mechanismus, der die Achse der Schleifscheibe um einen Abstand bewegt, der gleich ist der Strecke des vorläufigen Vorschubs und der automatisch die erwünschte Korrektur /^C in Richtung der y-Achse bewirkt.
Wenngleich vorstehend drei Beispiele zur Bewegung der Achse der Schleifscheibe mit beliebigem Durchmesser entlang der imaginären Kurve H1 beschrieben sind, wird noch nachstehend eine Vorrichtung zur automatischen Herbeiführung der erwünschten Korrektur erläutert .
Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Es zeigen:
Fig. 1 bis k schematische Ansichten zur Erläuterung der
Theorie der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung.
709812/0012
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem das Prinzip des oben beschriebenen Beispiels 3 enthalten ist. Eine Spindel 122 wird durch einen Antriebsmotor 111 angetrieben, und zwar über V-Riemen 112, eine Riemenscheibe 113 und eine Kupplung 114, welche treibende und getriebene Teil 114a bzw. 114b enthält und den Drehwinkel exakt überträgt, während die Drehachsen in Längsrichtung bewegbar sind. Die Welle 115, die die Riemenscheibe 113 und das treibende Teil 114a der Kupplung 114 trägt, ist in einem nicht gezeigten ortsfesten Teil der Vorrichtung gelagert. Eine Lagerplatte 116 ist an der Spindel 122 befestigt und durch Drucklager so abgestützt (nicht gezeigt), daß die Lagerplatte 116 sich in der gleichen horizontalen Ebene einwandfrei drehen und verschieben kann. Führungsrollen 117a und 117b, die auf dem ortsfesten Vorrichtungsteil drehbar gelagert sind, sind so angeordnet, daß sie in Anlage mit den Umfangen von Führungsnocken 118a und 118b stehen, die auf der Spindel 122 befestigt sind. Die Profile der Führungsnocken bilden zusammen eine Trochoid-Kurvenflache entsprechend der Trochoid-Kurvenflache des zu bearbeitenden Rotor-Gehäuses 119. Im einzelnen sind die Führungsnocken 118 an ihren Umfangen mit geschlossenen Kurvenflächen versehen, die durch bewegliche Werkzeuge mit dem gleichen Durchmesser wie die Führungsrollen 117 in Übereinstimmung mit der Gleichung 12 ausgebildet sind. Die kurvenförmige Innenfläche des Rotor-Gehäuses 119 wird durch eine Schleifscheibe 120 geschliffen, die einen übrigen oder genormten Durchmesser Dß aufweist. Ein an seinem Umfang mit einem Korrekturprofil (das später beschrieben wird) versehener Korrekturnocken 121 ist auf der Spindel 122 befestigt. Das zu bearbeitende Rotor-Gehäuse 119 ist am oberen Teil der Spindel mittels einer geeigneten Spannvorrichtung befestigt, die nicht gezeigt ist.
i09812/Ü012
ie
Eine Andrückvorrichtung 123 hält normalerweise die Führungsrollen 117a und 117b in Berührung mit den Führungsnocken 118a und 118b. Die Andrückvorrichtung 123 enthält einen Betätigungszylinder 124, welcher Arme 125a und 125b um einen ortsfesten Lagerstift 126 dreht, wodurch von diesen Armen 125a bzw. 125b getragene Rollen 127a und 127b gegen den Umfang des Korrekturnockens 121 gedrückt werden. Diese Rollen 127a und 127b üben eine Kraft auf die Spindel 122 und die verschiedenen von dieser Spindel getragenen Teile aus, welche in horizontaler Richtung wirksam ist, so daß die Führungsnocken 118 und die Führungsrollen 117 stets in Berührung miteinander gehalten werden.
Aufgrund der oben beschriebenen Konstruktion und da die Spindel 122 über die Kupplung 114 gedreht und durch die in Eingriff miteinander stehenden Führungsrollen 117a und 117b und Führungsnocken 118a und 118b seitlich verschoben wird, führt das Rotor-Gehäuse 119 eine Dreh- und Schiebebewegung aus, während die Schleifscheibe 120 derart festgehalten bzw. fixiert ist, daß sie mit ihrem Mittelpunkt den erwünschten Ort einnimmt, wie dies durch die Gleichungen 6 und 11 vorbestimmt ist.
Die Schleifscheibe 120 ist am unteren Ende einer Schleifscheibenwelle 129 befestigt, die sich vertikal durch einen Schleifkopf 128 erstreckt. Der Schleifkopf wird von einer vertikalen Welle 132 getragen, deren gegenüberliegende Enden durch zwei Arme 131a und 131b abgestützt sind, welche von einer Zwischensäule 130 weg nach vorne ragen, so daß der Schleifkopf sich um die tragende Welle 132 verschwenken kann, die normal zur x-Achse verläuft. Ein Elektromotor 133 ist mittels eines Armes 134 an der Zwischensäule 130 so befestigt, daß seine Achse vertikal auf diejenige der tragenden Welle 132 ausgefluchtet ist. Die Drehung des Motors 133 wird auf die Welle 129 der Schleifscheibe über einen V-Riemen 135 übertragen. Da der Motor 133 axial auf die tragende Welle 132 ausgefluchtet ist,
709812/0012
um die sich der Schleifkopf verschwenkt, ist es möglich, die Spannung des V-Riemens stets konstant zu halten, und zwar unabhängig von der Schwenkbewegung des Schleifkopfes 128.
Eine vertikale Korrekturwelle 136 erstreckt sich durch das eine Ende des Schleifkopfes, das gegenüber demjenigen mit der Schleifscheibe 120 liegt, und die gegenüberliegenden Enden der Korrekturwelle 136 sind über Kupplungen i40a, 140b mit fixierten Wellen 139a und 139b verbunden, die ihrerseits drehbar in Arme 138a und 138b gelagert sind, welche sich von einem Support 137 weg nach vorne erstrecken. Die Korrekturwelle 136 ist derart ausgebildet und angeordnet, daß ihre Achse zur Ausfluchtung auf die Achsen der fixierten Wellen 139a und 139b kommt, wenn der Schleif Vorgang durch eine Schleifscheibe mit üblichen oder genormtem Durchmesser abgeschlossen ist. Die fixierten Wellen 139a, 139b und die tragende Welle 132 sind relativ zueinander derart angeordnet, daß ihre Achsen in einer vertikalen Ebene eingeschlossen sind, in der auch die x-Achse verläuft. Ferner sind die Achsen der Schleifscheibenwelle 129, der tragenden Welle 132 und der Korrekturwelle 136 auf einer gemeinsamen horizontalen Linie angeordnet.
Am unteren Ende der fixierten Welle 139b ist eine kreisrunde Platte 141 befestigt, die mit einer ähnlichen kreisrunden Platte 142 über zwei parallele Hebel 143 und Verbindungsstifte 144 und 145 so verbunden ist, daß die zwei kreisrunden Platten 141 und 142 die gleichen kreisförmigen Verstellbewegungen ausführen. Die Platte 142 ist am oberen Ende, einer Keilwelle 146 befestigt, deren unteres Ende mit einer Platte 147 verbunden ist, die ihrerseits mit einem Folgeteil 148 versehen ist, welches in einer Ausnehmung 149 des Armes 125a sitzt. Wenn folglich der Arm 125a gedreht wird, werden auch die Kupplungen 140a und 140b um den gleichen Winkel gedreht wie der Arm 125a, und zwar über die Platte 142, Hebel 143, Platte 141 und die fixierte Welle 139b.
70 9 8 12/0012
Der Zwischensupport 130 ist so konstruiert bzw. angeordnet, daß er in Bezug auf den Support 137 in einer Richtung parallel zur x-Achse verschiebbar ist. Wenn eine Gewindespindel 151 mittels einer Vorschub-Steuervorrichtung 150 gedreht wird, wird der Zwischensupport 130 entlang horizontaler Führungsnuten bewegt, die im Support 137 ausgebildet sind. Wenngleich dies nicht gezeigt ist, wird jedoch bemerkt, daß der Support 137 in vertikaler Richtung entlang einer Säule oder eines Ständers verschiebbar ist.
Die Kupplungen 140a und 140b sind so ausgeführt, daß sie in Ebenen senkrecht zu ihren Achsen nur entlang gerader Linien verschiebbar sind, die durch ihre Achsen verlaufen, jedoch nicht in Richtungen, die senkrecht zu den Achsen und diesen geraden Linien verlaufen. Die Kupplungen i40a und i40b sind ferner so ausgeführt, daß die Richtungen der Schiebebewegungen der Kupplungen sich verändern, während sich die Welle dreht, daß jedoch, wenn die Lage des Schleifpunktes in Bezug auf die Achse der Schleifwelle mit der Vorschubrichtung zusammenfällt, und daß ferner in dem Fall, in dem der Korrekturwinkel ^ gleich 0 ist, die Richtungen der Gleitbewegungen der Kupplungen mit der Vorschubrichtung zusammenfallen. Das Profil des Korrekturnockens wird derart ausgewählt, daß unter diesen Umständen, wenn ein anfänglicher Vorschub, dem Schleifkopf 128 in.Richtung der x-Achse erteilt wird, der Schleifkopf 128 sich in Richtung des Vorschubs verschiebt, während er durch die tragende Welle und die Korrekturwelle 136 abgestützt wird, wodurch die Achse der Schleifscheibe in Richtung der x-Achse um eine Strecke verschoben oder verlagert wird, die gleich ist dem Ausmaß des anfänglichen Vorschubs. Wenn jedoch die Lage des Schleifpunktes in Bezug auf die Achse der Schleifscheibe nicht mit der Vorschubrichtung zusammenfällt, und der Korrekturwinkel ^ gleich 0 ist, werden die Richtungen der Bewegungen der Kupplungen i40a und 140b um einen Winkel din Bezug auf die Vorschubrichtung verändert.
7098 12/00 12
/I
Wenn der Schleif vorgang mit einer Schleifscheibe 120 durchgeführt wird, die den genormten oder Standarddurchmesser hat, fällt die Lage der Achse der Welle 129, die die Schleifscheibe trägt, mit dem Nullpunkt des x-y-Koordinatensystems zusammen, wenn der Schleif Vorgang beendet ist,und die Exzentrizitäten der Kupplungen 140a und i40b sind in diesen Fällen gleich Damit jedoch auch eine Schleifscheibe mit einem beliebigen Durchmesser verwendet werden kann, wenn ein anfänglicher Vorschub dem Schleifkopf 128 erteilt wird, um die Welle 129 um A. entlang der x-Achse zu verschieben, werden die Exzentrizitäten der Kupplungen i40a und i40b Δ. , so daß die Korrekturwelle 136 in Richtung der y-Achse um etwa A-mal tan Os. bewegt wird, wenn die Kupplungen um den Winkel σ. gedreht werden. Die Folge hiervon ist, daß sich der Schleifkopf 128 um die tragende Welle 132 dreht, wodurch die Welle 129 in negativer Richtung entlang der y-Achse um eine Strecke verstellt wird, die proportional /\ . tanCX ist.
Wenngleich der Einstellpunkt der Achse der Welle 129 auf der x-Koordinate verändert wird durch die Drehbewegung des Schleifkopfes 128 und der Abstand zwischen den Wellen 129 und 132 groß ist, können diese Veränderungen im Hinblick auf diese Arbeitsgenauigkeit vernachlässigt werden. D.h., der Wert bzw. Einstellwert der x-Koordinate kann als konstant betrachtet werden.
Anschließend wird das Außenprofil des Korrekturnockens zur Veränderung des Einstellwertes der Welle 129 der Schleifscheibe auf der y-Koordinate beschrieben. Wie oben erläutert wurde, wird das Ausmaß der Korrektur, die in Richtung der y-Achse durchzuführen ist, wie folgt ermittelt.
(DG -
" cos
7098 12/00 12 .
1
In dieser bedeutet ^ (DG - D) die Größe des anfänglichen Vorschubs, der als der Grad der Exzentrizitäten der Führungs-Kupplungen 140a, i40b angegeben werden kann. Hieraus geht hervor, daß der Winkel (& der Drehbewegungen bzw. Verstellungen der Führungskupplungen die folgende Gleichung erfüllen sollte:
. _ re Tr l - cosffi
tg **· =
In dieser Gleichung stellt K eine Proportionalitätskonstante dar, die wie folgt bestimmt wird:
Durch das Verhältnis des Abstandes zwischen den Wellen 129 und 132 zum Abstand zwischen der tragenden Welle 132 und der Korrekturwelle 136, das Verhältnis des Abstandes zwischen dem Lager stift 126 des Armes 125a und dem Mittelpunkt der Andrückrolle 127a zu dem Abstand zwischen dem Lagerstift 126 und der Ausnehmung 149 und das Verhältnis des Abstandes zwischen dem Lager stift 126 und der Ausnehmung zu dem Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Folgeteils 148 und der Achse der Keilwelle 146.
Die Konstante K stellt auch das Verhältnis der Winkelverstellung des Armes 125a zu derjenigen der Führungskupplungen 140a, i40b dar. φ> steht für den Korrekturwinkel, den man durch die Gleichung 11 erhält. Er entspricht einer Variablen, die von der Trochoid-Kurve vorgegeben wird. Wenn folglich die Trochoid-Kurve bestimmt wird, wird zunächst <p> vorgegeben und dann Φ . Wenn die Position der Andrückrolle 127a festgelegt ist, so daß man den erwünschten Wert für dl erhält, ist es möglich, in Abhängigkeit hiervon das Umfangsprofil des Korrekturnockens 121 zu berechnen. Wenn der Wert der Proportionalitätskonstanten nicht richtig ist, bildet das Profil des Korrekturnockens 121 nicht eine gleichmäßige einzige geschlossene Kurve und in gewissen Fällen können mehrere geschlossene Kurven oder polygonale Linien auftreten. Es ist demzufolge erforderlich, das Profil durch Versuche zu bestimmen.
7098 12/0012
Die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung zum Schleifen von Trochoid-Kurvenflachen arbeitet wie folgt:
Wenn der Elektromotor 111 an Spannung gelegt wird, treibt er die Antriebswelle 115 über die V-Riemen 112 mit einer konstanten Drehzahl an. Die Welle 115 treibt die Spindel 122 über die Kupplung 114 an. Aufgrund der Führungsprofile der Führungsnocken 118a, 118b führt jedoch die Spindel 122 eine zusammengesetzte Bewegung, bestehend aus Dreh- und Schiebebewegungen aus, so daß die innere Kurvenfläche des Rotor-Gehäuses so geschliffen wird, daß eine Trochoid-Kurvenfläche ausgebildet wird, und zwar unter dem Einfluß der Profilsteuerung durch die Führungsnocken. Zur gleichen Zeit führt der an der Spindel 122 befestigte Korrekturnocken 121 die gleiche Bewegung aus. Da die Andrückrollen 127a und 127b stets in Berührung mit dem Umfang des Korrekturnockens 121 gehalten werden, werden die Arme 125a und 125b um den ortsfesten Stift 126 verschwenkt. Die Schwenkbewegung des Armes 125a hat zur Folge, daß sich die Keilwelle 146 um ihre Achse verschwenkt, und zwar unter dem Einfluß der Ausnehmung 149, des Folgeteils 148 und der Platte 147. Die Schwenkbewegung der Keilwelle 146 wird in die Schwenkbewegung der Kupplungen 140a und i40b umgesetzt.
Für den Fall, daß ein abschließender Schleif Vorgang mit der Schleifscheibe 120 ausgeführt wird, die den üblichen oder genormten Durchmesser hat, sind die Ausmaße der Exzentrizitäten der Führungskupplungen 140a, 140b gleich 0, so daß die Korrekturwelle 136 in einer ganz'!bestimmten Position hin- und herbewegt, wird. Als Folge hiervon wird der Schleifkopf 128 in einer ganz bestimmten Position fixiert und die Welle 129 und die Schleifscheibe 120 werden in ganz bestimmten Stellungen gedreht, wobei am Rotor-Gehäuse 119 der erwünschte Schleifvorgang durchgeführt wird.
709812/0012
Anschließend wird nun ein Fall beschrieben, in dem eine Schleifscheibe verwendet wird, deren Durchmesser von dem üblichen oder genormten Durchmesser abweicht. In diesem Fall wird die Vorschub-Steuervorrichtung 150 betätigt, um einen anfänglichen Vorschub auszuführen, der gleich ist der Hälfte des Unterschiedes zwischen dem genormten Durchmesser und dem Durchmesser der gerade verwendeten Schleifscheibe, damit der Schleifkopf 128 entlang der x-Achse bewegt wird. Anschließend werden die Größen der Exzentrizitäten der Kupplungen 140a, 140b um den gleichen Wert verändert. Unter diesen Bedingungen wird die Schwenkbewegung des Armes 125a über die Keilwelle auf die Kupplungen i40a und 140b übertragen, und die Schwenkbewegungen dieser Kupplungen bewirken, daß sich die Korrekturwelle 136 in seitlicher Richtung (in Richtung der y-Achse) hin- und herbewegt. Dies hat wiederum zur Folge, daß sich der Schleifkopf 128 um die tragende Welle 132 verschwenkt, wobei die Welle 129 und die von dieser getragenen Schleifscheibe 120 in seitlicher Richtung hin- und herbewegt werden. Als Folge hiervon führt die Welle 129 die erwünschte Korrekturbewegung aus, die durch folgende Gleichung dargestellt wird:
Ac = 1 (Dn - D) —
Diese Korrekturbewegung verläuft in Richtung der y-Achse und entspricht der Resultanten des anfänglichen Vorschubs
J (DG - D) und der Bewegung , die durch das Profil des Korrekturnockens 121 ausgelöst wird. Die Schleifscheibe 120 führt somit die erwünschte Schleifbearbeitung am Rotor-Gehäuse 119 aus.
Die vorstehende Erläuterung betrifft das Verfahren zur Korrektur der Position der Achse der Schleifscheibe, das im Beispiel 3) beschrieben ist. Nachstehend werden nun die Beispiele 1)
709812/0012
und 2) behandelt. Der Korrekturmechanismus, der im Beispiel 1) beschrieben ist, kann dadurch erreicht werden, daß man die tragende Welle 132 für den Schleifkopf 128 im Nullpunkt fixiert, und daß man ferner die Welle 129 zur Halterung der Schleifscheibe und die Korrekturwelle 136 konzentrisch zueinander anordnet. Wenn daher die genormte oder übliche Schleifscheibe eingesetzt wird, treffen die Welle 129, die tragende Welle 132 und die Korrekturwelle 136 am Nullpunkt aufeinander. Obwohl dieser Korrekturmechanismus insofern vorteilhaft ist, als theoretisch der Fehler des Schleifprofils 0 ist, ist dieser Mechanismus jedoch kompliziert, da die Achsen der verschiedenen Wellen zusammenfällen müssen. Ferner hat dieses Verfahren den Nachteil, daß das Ausmaß der Korrekturbewegung der Achse der Schleifscheibe groß ist.
Für den Fall, daß eine Schleifscheibe mit genormtem oder üblichem Durchmesser verwendet wird, kann man den Korrekturmechanismus, der im Beispiel 2) beschrieben ist, dadurch erreichen, daß man die Welle 129 im Nullpunkt positioniert, die tragende Welle 132 auf einem vorbestimmten Punkt entlang der y-Achse und die Korrekturwelle 136 auf einem vorbestimmten Punkt auf einer anderen Achse als der y-Achse, die die gleiche Y-Koordinate aufweist wie die tragende Welle 132. Im einzelnen ist zusätzlich zum Mechanismus des Beispiels 3) eine Vorrichtung vorgesehen, die die Verlagerung der Korrekturwelle 136 in Richtung der y-Achse in eine Verlagerung oder Verstellung der Welle 129 in Richtung der x-Achse umwandelt. Wenn man dieses System mit anderen Beispielen vergleicht, ist es insofern vorteilhaft, als die Größe der Korrekturbewegung klein ist, so daß es für sehr schnell ablaufende Hochleistungs- ' Schleifvorgänge geeignet ist. Der Korrektur-Rückstand ist jedoch groß.
70 9 8 12/0012
Wenngleich die Erfindung vorstehend in Zusammenhang mit dem Schleifen einer Trochoid-Kurvenfläche beschrieben worden ist, sei bemerkt, daß der nockengesteuerte Profil-Schleifvorgang gemäß der Erfindung auch für andere Kurvenflächen als der Trochoid-Kurvenfläche anwendbar ist, z.B. für das Profil des Kurvenringes einer Flügelradpumpe. In einem solchen Fall wird die durch die Gleichung 1) dargestellte Trochoid-Kurvenlinie ersetzt durch eine zu schleifende Kurve, und es werden ähnliche Berechnungen durchgeführt, bis der geometrische Ort der Koordinaten des Mittelpunktes der Schleifscheibe gemäß der Gleichung 6) erreicht ist. Wenn man die Koordinaten des Mittelpunktes der Schleifscheibe mit dem genormten oder üblichen Durchmesser mit Xo und Yo bezeichnet, kann man die geometrischen Orte, die durch die Mittelpunkte der zwei Führungsrollen auf dem Arbeitstisch beschrieben werden, durch die folgenden Gleichungen ermitteln:
X = Xo + Fcos + E sin Y = Y1 + Esin + E cos
Auf diese Weise kann das Profil des Führungsnockens genau so bestimmt werden, wie im Fall der Trochoid-Kurvenfläche. Ferner kann man das Profil des Korrekturnockens auf die gleiche Art und Weise bestimmen wie im Fall der Trochoid-Kurvenfläche. Indem lediglich einer Schleifscheibe mit beliebigen Durchmesser ein vorbestimmter anfänglicher Vorschub erteilt wird, wird die Achse der Schleifscheibe automatisch korrigiert, wodurch genaue Schleifprofile gewährleistet werden.
709812/0012

Claims (2)

Patentansprüche
1.J Vorrichtung zum Schleifen von geschlossenen Kurvenflächen, insbesondere Trochoid-Kurvenflächen, mit einem ein Werkstück tragenden, drehbaren und seitlich verschiebbaren Arbeitstisch, der während des Schleif vorganges durch eine Kurvensteuerung profilgesteuert wird, vobei die Welle einer Schleifscheibe gegen die zu schleifende Kurvenfläche am Werkstück verstellt wird,
gekennzeichnet durch einen Support (137), der in vertikaler Richtung in bezug auf die Oberseite des Arbeitstisches bewegbar ist, einen Zwischensupport (130), der durch den Support (137) so getragen wird, daß er in Richtung eines anfänglichen Vorschubs bewegbar ist, der der Schleifscheibe (120) in horizontaler Richtung erteilt wird, eine vertikale tragende Welle (132), Mittel zur Halterung der gegenüberliegenden Enden der tragenden Welle (132) durch den Zwischensupport (130), einen Schleifkopf (128), der von der Welle (132) so getragen wird, daß er um diese herum in einer Ebene verschwenkbar ist, die parallel zur Oberseite des Arbeitstisches verläuft, wobei die die Schleifscheibe (120) tragende Welle (129) sich durch den Schleifkopf (128) parallel zu der tragenden Welle (132) erstreckt, eine von dem Schleifkopf (128) getragene Korrekturwelle (136), zwei Führungs-Kupplungsteile (14O), die mit den gegenüberliegenden Enden der Korrekturwelle (136) zusammenarbeiten und diese Enden antreiben, wobei zwei fixierte Wellen (139a und 139b) durch den Support (137) derart drehbar abgestützt sind, daß sie als Antriebselemente für die Führungs-Kupplungsteile (14O) wirken, einen Korrekturnocken (121), der an seinem Außenumfang mit einem Korrekturprofil versehen und mit dem Arbeitstisch .und zwei Führungsnocken
7098 1 2 /00 12
(118) der Kurvensteuerung verbunden ist und sich mit diesen Teilen dreht, zwei Andrückrollen (127), eine Einrichtung (124), die normalerweise die Andrückrollen gegen das Korrekturprofil des Korrekturnockens (121) drückt, eine Einrichtung (141, 143, 145, 146, 147), die die Winkelbewegung der Andrückrollen(127) auf die Führungs-Kupplungsteile (140) überträgt, so daß auch diese eine entsprechende Winkelbewegung ausführen, und durch eine Vorschub-Steuereinrichtung (150), die der Schleifscheibe (120) den vorbestimmten anfänglichen Vorschub erteilt, so daß, wenn eine Schleifscheibe mit einem Durchmesser verwendet wird, der verschieden von einem vorbestimmten genormten Durchmesser ist, die Position der Schleif welle in Abhängigkeit von der Winkel stellung des Arbeitstisches korrigiert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
da durch gekennzeichnet, daß die Führungs-Kupplungsteile (14O) eine Schiebekupplung bilden, die in der gleichen Ebene Dreh- und Schiebebewegungen ermöglicht.
ReFu/Pi.
70981 2/0012
DE2462378A 1973-07-31 1974-07-31 Einrichtung zum Eliminieren des beim Schleifen mit einer sich bezüglich ihres Durchmessers abnutzenden Umiangsschleifscheibe am Werkstück auftretenden Formfehlers Expired DE2462378C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8602573A JPS5630147B2 (de) 1973-07-31 1973-07-31
JP48091972A JPS5758263B2 (de) 1973-08-16 1973-08-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2462378A1 true DE2462378A1 (de) 1977-03-24
DE2462378B2 DE2462378B2 (de) 1980-04-24
DE2462378C3 DE2462378C3 (de) 1981-01-15

Family

ID=26427188

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2436815A Expired DE2436815C3 (de) 1973-07-31 1974-07-31 Maschine zum Schleifen von Kurvenflächen, insbesondere Trochoidenflächen
DE2462378A Expired DE2462378C3 (de) 1973-07-31 1974-07-31 Einrichtung zum Eliminieren des beim Schleifen mit einer sich bezüglich ihres Durchmessers abnutzenden Umiangsschleifscheibe am Werkstück auftretenden Formfehlers

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2436815A Expired DE2436815C3 (de) 1973-07-31 1974-07-31 Maschine zum Schleifen von Kurvenflächen, insbesondere Trochoidenflächen

Country Status (2)

Country Link
US (1) US3943665A (de)
DE (2) DE2436815C3 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356669A (en) * 1981-10-23 1982-11-02 Nils Hoglund Cam control grinding machine
FR2543867B1 (fr) * 1983-04-07 1986-12-19 Arbel Industrie Machine a usiner les contours de pieces planes ou courbes
US4617762A (en) * 1983-07-18 1986-10-21 Carl Hoglund Cam controlled machine for forming non-standard surfaces
US5042204A (en) * 1990-02-15 1991-08-27 Johnson James N Finishing machine for trochoidal surfaces
CN102062594A (zh) * 2010-12-01 2011-05-18 洛阳轴研科技股份有限公司 圆形工件的圆柱度测量方法
CN104084846B (zh) * 2014-08-01 2015-07-29 贵州建工集团第四建筑工程有限责任公司 一种可升降的靠模
CN104148989B (zh) * 2014-08-01 2015-08-19 天津市奥托泰克科技有限公司 一种靠模的运行方法
CN113910021B (zh) * 2021-10-27 2024-02-23 上海铼钠克数控科技有限公司 异形外圆磨削方法及系统
CN115256200B (zh) * 2022-09-29 2022-12-13 云南流体规划研究院有限公司 一种用于液下泵内部叶轮加工的抛光设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2836936A (en) * 1956-11-13 1958-06-03 Bryant Grinder Corp Apparatus for generating non-circular profiles and surfaces of revolution
US3693297A (en) * 1970-03-24 1972-09-26 Bryant Grinder Corp Apparatus and method for grinding irregular surfaces of revolution
US3663188A (en) * 1971-07-20 1972-05-16 Tri Ordinate Corp Cam control grinding machine
US3750345A (en) * 1972-03-06 1973-08-07 Babcock & Wilcox Co Machine tool
US3822511A (en) * 1972-03-22 1974-07-09 Tri Ordinate Corp Cam controlled grinding machine
US3800473A (en) * 1972-08-04 1974-04-02 Brown & Shapiro Mfg Co Bore grinding machine
US3816996A (en) * 1972-11-24 1974-06-18 Cincinnati Milacron Heald Grinding machine
US3828481A (en) * 1973-05-23 1974-08-13 Cincinnati Milacron Heald Cam controlled machine for grinding a non-circular surface
US3827191A (en) * 1973-06-19 1974-08-06 Gen Motors Corp Cam controlled surface forming machine

Also Published As

Publication number Publication date
DE2436815C3 (de) 1980-07-10
US3943665A (en) 1976-03-16
DE2436815B2 (de) 1979-10-31
DE2462378C3 (de) 1981-01-15
DE2462378B2 (de) 1980-04-24
DE2436815A1 (de) 1975-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3283257B1 (de) Verfahren und system zum aussenschleifen von wellenteilen zwischen spitzen
DE3438238C2 (de)
DE112014001579T5 (de) Zahnradfräsvorrichtung
DE2462378A1 (de) Vorrichtung zum schleifen von geschlossenen kurvenflaechen, insbesondere trochoid- kurvenflaechen
EP0174280A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung eines Stirnzahnrades mittels eines rotierenden, zahnradartigen Werkzeuges
DE3824856A1 (de) Vorrichtung zur ring-formgebung
DE825943C (de) Messerkopf und Verfahren zu seiner Ausrichtung und zur Ausrichtung der Messer
EP0159383A1 (de) Maschine zum Schleifen von torischen Oberflächen an optischen Linsen
DE2238698A1 (de) An eine funkenerosionsmaschine ansetzbare vorrichtung zum erodieren konischer durchbrueche
DE2834149C2 (de) Abrichtvorrichtung für eine mit einer Topfschleifscheibe arbeitende Vorrichtung zum Schleifen bogenverzahnter Kegelräder
DE2421659A1 (de) Schleifmaschine
DE2718603C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung des Kalibereinschnittes von Pilgerwalzen eines Kaltpilgerwalzwerkes
DE1066073B (de)
DE3734734A1 (de) Nachlaufsetzstock fuer schleifmaschinen
CH642886A5 (de) Fraeskopf.
DE673659C (de) Vorrichtung zum Ausgleich von Vorschubschwankungen bei einem durch eine Leitgewindespindel angetriebenen Schlitten von Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Drehbaenken und Schleifmaschinen, zur Herstellung von Gewindetsuecken
EP0048031B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Spiralbohrer-Spitzenanschliffs
DE2751408A1 (de) Saegenschaerfmaschine
DE897061C (de) Schleifmaschine
DE755757C (de) Nach dem Abwaelzverfahren arbeitende Kegelradhobelmaschine
DE666763C (de) Spitzenlose Schleifmaschine
DE662162C (de) Verfahren zur Bearbeitung der Zahnflanken von Kegelraedern mit laengs gekruemmten Zaehnen mittels schraubenfoermigen Werkzeuges
DE2408826B2 (de) Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten von Werkstücken mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt
DE2251750C3 (de) Vorrichtung zum Markieren von auf einer Rollenbahn bewegten Profilteilen
DE3509534A1 (de) Brillenglasrandschleifmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee