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Flachschleifmaschine
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Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe der Bau einer neuartigen
Flachschleifmaschine ait bekannten Topfschleifscheiben zum Bearbeiten ebener Werkstücke
zugrunde, deren Besonderheit darin liegt, daß die ebenen Werkstücke, deren Außenabmaße
klein im Verhältnis zum Innendurchiesser der Topfschleifscheibe sind, entweder mit
sehr viel Schleifauf.aß versehen oder deren Werkstoffe sehr schwer zerspanbar sind,
wobei in beiden Fallen hohe Anforderungen an die Werkstückoberfläche gestellt werden.
Um ein hohes wirtschaftliches Schleifergebnis zu erzielen ist dabei eine weitere
Bedingung zu erfüllen: Die Zerspanleistung iuß optiMal sein, d. h. die Schleifzeiten
sind gegenüber den bisherigen vergleichbaren bekannten Flachschleifiaschinen wesentlich
zu verkürzten0 Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Flachschleifmaschine
mit einer Topfschleifscheibe zum Bearbeiten ebener Werkstücke, deren Aunenabmaße
klein i Verhältnis zum Innendurchmesser der Topfschleifscheibe sind, mit eine. Maschinenständer,
einem an dem Elaschinenetänder geführten Schleifspindelstock mit Zustelleinrichtung,
dessen Schleifspindel parallel zur Achse eines am ffilaschinenständer ebenfalls
geführten bzw. gelagerten und drehangetriebenen Werkstiicktisches verlaufend angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstücktisch um eine zweite zur Achse des
Werkstücktisches parallele Achse umläuft, gelöst.
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Zufolge dieser Ausgestaltung laufen mehrere außerhalb der Tischmitte
aufgespannte Werkstücke nach der Bewegungsbahn einer Radkurve (Z>kloide) um die
zweite parallele Achse um und die Werkstücke können beim Werkstücktischuilauf die
an der Werkstückoberfläche angreifende Ringfläche der Sopfchleifcheibe mehrfach
kreuzen.
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Bei gleichzeitiger Werkzeugzustellung wird dann das gewünschte Schleifaufmaß
von allen Werkstücken gleichzeitig abgetragen, so daß nach Beendigung der Zustellung
sämtliche Werkstücke das gleichhohe Fertigmaß aufweisen, da die angreifende Ringfläche
der Topfschleifscheibe parallel zur Aufspannfläche des drehangetriebenen Werkstücktisches
liegt.
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Da in der Regel immer mehrere in den Außenabmaßen kleine Werkstücke
außerhalb der Tischmitte ar drehangetriebenen Werkatücktisch aufgespannt sind, ist
es möglich1 immer zwei etwa 180 ° gegenüberliegende Werkstücke so anzuordnen, daß
sie die angreifende Ringfläche der Topfschleifscheibe so kreuzen, daß kein Kippmoment
an der Topfschleifscheibe auftritt und das normalerweise vom einseitigen Schleifdruck
herrührende Biegemoment an der Schleifspindelwelle entfällt Diese Möglichkeit ist
unabhängig vom Topfschleifscheibendurchmesser gegeben, wenn die angreifende Ringfläche
der Topfschleifscheibe stets in etwa der Mitte zwischen dem durch die Werkstücke
beim Tischumlauf gebildeten äußeren und inneren Hüllkreis der Jeweiligen Radkurve
liegt. Der durch die Zykloidenbewegung des Werkstückaufspanntisches relativ zum
Schleifscheibenrand erzeugte radiale Hub der zu#schleifenden Teile liegt genau syppsietrisch
zum Schleifscheibenrand, wenn der mittlere Aufspanndurchmesser der Teile gleich
der mittleren Durötmesser des Schleifscheibenrandes ist. Damit sind einerseits die
günstigsten Schleifbedingungen gegeben und andererseits können bei diesen Bedingungen
die abhängig vom Zykloidenhub und der Breite des Schleifscheibenrandes größtmöglichen
Werkstücke geschliffen werden.
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Während des Zerspanungsvorganges stellen eichtüber die Schleifscheibenstirnfläche
entsprechend der Anzahl der zu bearbeitenden Teile gleichmäßig terteiltgleichhohe
axiale Schleifkräfte ein, da die jeweils sich um 180 ° gegenüberliegenden Teile
gleichartig abgeschliffen werden.
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Die aus dem Schleifprozeß an den Kontaktstellen Schleifscheibe/Werkstück
erzeugten Kippkräfte auf die Schleifspindel heben sich somit auf und die Spindel
wirkt wesentlich steifer und Schleifscheibenrand und Werkstückaufspanntisch behalten
ihre genau parallele Lage, unabhängig vom Schleifdruck, bei
Durch
das rasche und häufige Kreuzen zwischen angreifender Ringfläche der Topfschleifscheibe
und den beim Tischumlauf nach Zykloidenbahnen aller Art bewegten Werkstücken in
Verbindung mit der Aufhebung der Kippkräfte wird es ermöglicht, die Zustellgeschwindigkeit
und Drehtischgeschwindigkeit zu erhöhen und damit eine wesentliche Verkürzung der
Schleifzeiten für die Werkstücke zu erreichen, ohne nachteiligen Einfluß auf die
Ebenheit der Werkatückoberfläche.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der erfindung anhand von Zeichnungen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Figur 1: Ausschnittweise eine erfindungsgemäße
Flachschleifmascbine im Teilschnitt - Aufriß - und Figur 2: im Grundriß die Bewegungsbahn
des Tisches mit darauf aufgespannten Werkstücken gegenüber der an den Werkstücken
angreifenden Stirnfläche der Topfschleifscheibe.
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Wie Figur 1 und 2 zeigen, ist der drehangetriebene Werkstücktisch
1 am Maschinenständer 2 eo geführt beziehungsweise gelagert, daß er sich beim Umlauf
entlang der Bewegungsbahn 3 einer Radkurve <Zykloide) bewegt, wobei die Mittenachse
4 des Werkstücktisches 1 sich mit einem Abstand ~ a ~ um eine zweite parallele Achse
5 dreht. Der Tischumlauf wird hier beispielhaft durch einen Planetentrieb mit dem
Antriebsrad 6, den Planetenrädern 7, 7', 8, 8', dem feststehenden Sonnenrad 9, den
im Planetenträger 11 drehbar gelagerten Planetenspindeln 10, 10' durch Kurbelzapfen
12, 12' auf den Werkstücktisch 1 mit Drehsinn " X " übertragen. Die Planseite 13
des Maschinenständors 2 ist als Gleitfläche ausgebildet. Der ebenfalls am Naschinenständer
2 befeztitte, in Richtung nZ" zustellbare Schleifspindelstock steht mit ~einer Wellenachse
14 senkrecht zur Tischfläche 15,
so daß die angreifende Ringfläche
16 der Topfscheibe 17 parallel zur Tischfläche 15 liegt, so daß die am Werkstücktisch
1, 15 gespannten Werkstücke 18 L 33 beim Planschleifen stets gleiches Höhenmaß aufweisen.
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Durch eine gleichmäßige Verteilung der Werkstücke 18 L 33 auf der
Spannfläche 15 des Werkstücktisches 1 gelingt esdlbei, die angreifende Ringfläche
16 der Topfschleifscheibe 17 so zu belasten, daß immer eine in etwa um 180 ° gegenüberliegende
Randzone im Eingriff mit den Werkstücken ist. Im dargestellten Beispiel ist dies
in etwa die Zone von Werkstück 21, 22, 23 gegenüber Werkstück 29, 30, 31. Ein Kippmoment
der Topfschleifscheibe ist somit nahezu aufgehoben. Die angreifende Ringfläche 16-der
Topfschleifscheibe 17 liegt dabei konzentrisch und in etwa mittig zwischen den durch
die Radkurve 3 einerseits und der Mittenabstand der Werkstücke 18 - 33 von der Tischmitte
4 andererseits erzeugten äußeren Hüllkreis 34 und der inneren Hüllkreis 35. Die
Drehtischantriebsachse 5 und die Schleifspindelachse 14 sind demnach in etwa deckungsgleich.