DE2462378A1 - Vorrichtung zum schleifen von geschlossenen kurvenflaechen, insbesondere trochoid- kurvenflaechen - Google Patents
Vorrichtung zum schleifen von geschlossenen kurvenflaechen, insbesondere trochoid- kurvenflaechenInfo
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Description
DT.-Ing. Wilhelm Reichet
DipL-Ing. Woligang Reichei
DipL-Ing. Woligang Reichei
6 Frankfurt a. M. 1
Parkeiraße 13
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,
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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.
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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
aü 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-
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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-
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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:
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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)
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
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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.
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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:
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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:
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
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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.
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 (ϋβ - 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.
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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.
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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:
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 **· =
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)
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
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
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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 |
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Families Citing this family (9)
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)
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 |
-
1974
- 1974-07-29 US US05/492,985 patent/US3943665A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-07-31 DE DE2436815A patent/DE2436815C3/de not_active Expired
- 1974-07-31 DE DE2462378A patent/DE2462378C3/de not_active Expired
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 |
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