DE2723865C2

DE2723865C2 - Verfahren zum Betreiben einer Elysierschleif-Vorrichtung und Rechenscheibe zur Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit

Info

Publication number: DE2723865C2
Application number: DE2723865A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Tokyo Inoue
Original assignee: Inoue Japax Research Inc
Current assignee: Inoue Japax Research Inc
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1984-06-14
Also published as: GB1570737A; US4108357A; JPS5839615B2; FR2353099A1; JPS52143597A; IT1084073B; DE2723865A1

Description

^{V A} h Vh
aufrechterhalten wird, mit

15

Schleiftiefe in mm;

w'

Konstante mit Werten zwischen 152 und

156:

Konstante mit Werten zwischen 5,8 und

11,4 jeweils bei Siromdichten zwischen 60

und80A/cm^J.

falt verlangt Trotzdem kann für unterschiedliche Schleiftiefen und Schleifbreiten die jeweils optimale Vorschubgeschwindigkeit nicht immer erreicht bzw. eingehalten werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Bestimmung und Einhaltung der jeweils günstigsten Vorschubgeschwindigkeit in einer Weise, daß selbst ein ungelernter Bediener einen Elysierschleifvorgang zuverlässig und mit hoher Genauigkeit ausführen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebene Maßnahme gelöst.

Zwar sind für die genaue Bestimmung der Vorschubgeschwindigkeit viele Faktoren zu berücksichtigen. Es wurde aber festgestellt, daß die optimale Vorschubgeschwindigkeit bestimmt und eingehalten werden kann, wenn die elektrische Stromdichte auf einem geeigneten Fegel gehalten wird. Dies wird erreicht durch Berücksichtigung der Antriebskraft des die Schleifscheiben-Elektrode treibenden Motors, der Schleifbreite und der Abtragstiefe vom Werkstück sowie der Art der verwendeten Schleifscheiben-Elektrode.

Wenn z. B. das Elysierschleifen mit einer verglasten Schleifscheiben-Elektrode durchgeführt wird, ist eine Stromdichte von 60—80 A/cm², bevorzugt von ca. 70 A/ cm², zweckmäßig. Die Vorschubgeschwindigkeit V in mm/min bestimmt sich dann nach der folgenden Formel:

2. Rechenscheibe zur Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit für ein Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Basisplatte (1; 2) mit einer radialen Skala (2c) für die Vorschubgeschwindigkeit (V) in mm/min auf einer Seite eines Kreises und einer radialen Skala (2b) für die Schleiftiefe (h) in mm auf der gegenüberliegenden Seite des Kreises, eine Drehscheibe (7) mit mehreren Kurven (7e) für die Nennleistung (P)und die Schleifbreite (w), die auf einem vorstehenden Ansatz (7a) eine Indexlinie (7c,) trägt,

einen Drehteller (8) mit einem zentralen Langloch (9a), dessen Längsachse durch die Mittelachse eines Führungsstiftes (10) verläuft, und mit zwei zum Langloch (9a) parallelen Schlitzen (9b, 9c) als Führungen für Stifte (4 bis 6), die an der Basisplatte (1; 2) nach oben vorstehend befestigt sind, und eine Einstellscheibe (11) für die Schleiftiefe mit einem bogenförmigen Führungsschlitz (126,) zur Aufnahme des Stiftes (10) und mit einem Schleiftiefen-Einstellindex (12c/

50

h .
A, B-

Schleifscheiben-Antriebskraft Schleifbreite w(mm),
Schleiftiefe in mm,
Konstanten.

P(kW) pro

Die Konstanten A und B ergeben sich wie folgt: Bei einer Stromdichte von 60 A/cm² für den Schleifvorgang:

A B

Au Β«,

156

56 j SJi. I

Bei einer Stromdichte von 80 A/cm²:

-152 \ - 11,4. j

A B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Elysierschleif-Vorrichtung, bei dem ein Werkstück gegen eine mit einer Nennleistung P motorisch angetriebene Schleifscheiben-Elektrode vorgeschoben wird, die in einer Schleifbreite w arbeitel, und bei dem ein elektrischer Strom mit vorgegebener Stromdichte zwischen dem Werkstück und der Schleifscheiben-F.lektro- e>o de fließt. Ferner betrifft die F.rfindung eine Rechenscheibe zur Ermittlung der Vorschubgesehwindigkeit des Werkstückes bei einem derartigen Verfahren.

Die Vorschubgesehwindigkeit beim Elysierschleifen in den Obergangsphasen zum Beginn und vor der Beendigung eines Schleifvorganges sowie während des kontinuierlichen Schleifbeiriebes wird bisher vom Bediener eineestellt. was ein hohes Fachkönnen und große Sorg-Wenn das abtragende Bearbeiten mit einer Stromdichte D zwischen 60 und 80 A/cm² erfolgen soll, erhält man Ao und Bo durch lineare Interpolation. Bei einer Stromdichte von 70 A/cm² erhält man z. B.:

1S4

8,6.

Die jeweils optimale Vorschubgeschwindigkeit V wird mit einer Rechenscheibe besonders einfach und genau bestimmt, welche sich durch die im Anspruch 2 angegebenen Maßnahmen auszeichnet.

Aus der CH-PS 4 13 439 ist eine Rechenscheibe zum Ermitteln insbesondere von Schnittbedingungen bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken be-

kannt, die aus mehreren übereinander angeordneten und gegeneinander verdrehbaren Scheiben bzw. Scheibensegmenten besteht. Auf verschiedenen Scheiben sind Skalen aufgebracht, welche bestimmte Parameter für die Beschaffenheit des Werkzeuges zusammen mit in Skalenform tabellieren werkstückabhängigen Größen angebea Ferner sind Einstellmarken und Ablesefenstcr zum Abstimmen der verschiedenen Skalen angebracht. Zum Einstellen mehrerer bekannter Größen werden die verschiedenen Scheiben gegeneinander verschoben und die Skalen in eine solche Stellung zueinander gebracht, daß die von diesen bekannten Größen abhängigen Werte zwangsläufig an den Ablesestellen erscheinen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstchend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 bis 4 schematische Darstellungen eines Schleifvorganges;

F i g. 5 eine Draufsicht auf die Rechenscheibe;

Fig.6 einen Querschnitt VI-VI der Rechenscheibe nach F i g. 5;

Fig.7 in Draufsicht eine Grundplatte der Rechenscheibe;

Fig.8 einen Querschnitt VIIl-VIII durch die Grundplatte nach F ig. 7;

F i g. 9 eine Draufsicht auf eine Drehscheibe der Rechenscheibe;

Fig. 10 die Drehscheibe im Querschnitt X-X in Fig.9;

Fig. Il eine Draufsicht auf einen Drehteller der Rechenscheibe;

F i g. 12 den Drehteller nach F i g. 11 im Querschnitt XII-XII;

Fig. 13 eine Draufsicht auf eine Schleiftiefen-Einstellscheibe;

Fig. 14 die Einstellscheibe nach Fig. 13 im Querschnitt XlV-XIV.

Nach F i g. 1 wird ein Werkstück W in Richtung einer Schleifscheiben-Elektrode C vorgeschoben, die von einem Motor mit einer Antriebsleistung P in Richtung eines Pfeils angetrieben wird. Das Elysierschleifen beginnt, wenn das Werkstück IV die in Strichpunktlinien angegebene Stellung erreicht, und wird in einem Übergangsbetrieb fortgesetzt bis das Werkstück die in Strichlinien angegebene Stellung durchläuft und die Schleiftiefe h erreicht ist, wonach das abtragende Bearbeiten mit gleichbleibender Schleiflast fortgesetzt wird. Von diesem Punkt an wird die erwünschte Vorschubgeschwindigkeit berechnet, obwohl auch im Übergangsstadium eine entsprechende Berechnung möglich ist, wenn erforderliche Faktoren wie die Werkstoffabtragung in dieser Phase bekannt sind.

Die Schleifbreite w entspricht nach den F i g. 1 — 4 der Breite der Schleifscheibe G, die gemäß F i g. 2 und 3 zylindrisch ist und mit gleichbleibender Schleiftiefe h arbeitet. Wenn die Schleifscheibe G nichtzyündrisch ist, muß der Vorschubberechnung die effektive Schleiftiefe h' gemäß F i g. 4 zugrundegelegt werden.

Nach den Fig. 5—14 umfaßt eine Rechenscheibe eine Basis t mit einer rechteckigen Kunststoffplatte 2, die (vgl. F i g. 7 und 8) einen niedrigen zylindrischen Vor- to sprung 2a aufweist Um den Vorsprung sind auf der Platte 2 logarithmische Skalen 2b und 2c für die Schleiftiefe h in mm bzw. die Vorschubgeschwindigkeit V in mm/min vorgesehen. (Coaxial zum Vorsprung 2a ist in der Platte 2 eine Bohrung 2d ausgebildet, in der eine 6^ri Welle 3 mit Innengewinde 3a sitzt. Aus dem Vorsprung 2a ragen Leitstifte 4,5 und 6 heraus.

Eine Drehscheibe 7 aus durchsichtigem Kunststoff hat einen nach oben vorstehenden Ansatz la in Form eines unregelmäßigen Vierecks mit einer Indexlinie 7c, der an einen Ring 7f> angeformt ist Der Ring Tb trägt eine undurchsichtige Beschichtung Td. auf der mehrere Kurven 7e für die Antriebskraft P und die Schleifbreite w aufgezeichnet sind.

Der Ring Tb ist mit seiner Mittenöffnung Ti auf den Vorsprung 2a aufgesetzt, so daß der Hauptteil der Rechenscheibe 7 auf der Grundplatte 2 drehbar angeordnet ist Die errechneten Werte für die Vorschubgeschwindigkeit V werden durch die Stellung der Indexlinie 7c angezeigt.

Ein Drehteller 8 besteht aus einer undurchsichtigen Kunststoffscheibe 9 mit einem eingesetzten Stift 10 und abgeschrägtem Rand. Nach F i g. 6 sitzt der Stift 10 nahe dem Rand der Scheibe 9 und springt von der schmaleren Fläche der sich verjüngenden Scheibe 9 vor. Nach F i g. 11 weist die Scheibe 9 ein zentrales Langloch 9a auf, dessen Langsmittenlinie durch die Mitte der Scheibe 9 und die Mitte des Stifts 10 verläuft Das Langloch 9a wird von der Welle 3 durchragt. Zwei parallel neben dem Langloch 9a angeordnete Längsschlitze 9b und 9c sind schmaler als das Langloch 9a. Der Längsschlitz 9b dient zur Aufnahme eines Leitstifts 4 und der Längsschlitz 9c zur Aufnahme der beiden Leitstifte 5 und 6, die fluchtend hintereinander in der Basis 1 angeordnet sind. Ein Hilfsindex 9dist am Rand der Scheibe 9 dem Stift 10 diametral gegenüber ausgebildet.

Der Drehteller 9 ist auf dem Vorsprung 2a der Platte 2 angeordnet und kann aufgrund der Führung durch die Leitstifte 4 bzw. 5 und 6 im Langloch 9a bzw. in den LängssehUtzen 9b und 9c auf dem Vorsprung 2a in Richtung der Verbindungslinie der Leitstifte 5 und 6 verschoben werden.

Eine Einstellscheibe 11 für die Schleiftiefe h besteht aus einem durchsichtigen Kunststoff ring 12 und einem koaxialen kleineren Ring 13. die fest miteinander verbunden sind. Der Ring 12 hat eine Mittenöffnung 12a, einen bogenförmigen Führungsschlitz 126 und einen Schleiftiefen-Einstellindex \2c(h). Der Führungsschlitz 126 führt den Stift 10 auf einer Kurve, die die Beziehung der eingangs genannten Gleichung wiedergibt. Die Mittenöffnung 13a des kleineren Rings 13 ist größer als die Mittenöffnung 12a.

Die Einstellscheibe 11 liegt über dem Drehteller 8, und die Welle 3 bzw. der Leitstift 10 greifen in die Mittenöffnung 12a bzw. in die Führungsöffnung \2bt\n.

Nach Fig.6 ist eine Senkschraube 14 mittels einer Beilagscheibe 15 und einer Federscheibe 16 in das Innengewinde 3a der Welle 5 eingeschraubt. Wenn die Beilagscheibe 15 von der Senkschraube 14 fest gegen die Welle 3 gespannt ist, sind der Ring 12 der Einstellscheibe 11 und der Drehteller 8 leicht gegeneinander verschiebbar zwischen der Beilagscheibe 15 und dem Vorsprung 2a eingeschlossen und die Drehscheibe 7 kann zwischen dem Drehteller 8 und der Platte 2 verdrehtwerden.

Die Einstellscheibe 11 ist um die Welle 3 um einen vorgegebenen Drehwinkel drehbar, der dem Abstufungsbereich der Schleiftiefenskala 2b auf der Platte 2 entspricht. Während die Einstellscheibe 11 im Gegen-"hrzeigersinn von einem Ende zum anderen gedreht wird, verschiebt sich der Index 12c vom kleinsten zum größten Skalenwert des angegebenen Schleiftiefenbereichs. Gleichzeitig wird der Stift 10 auf dem Drehteller 8. der von der Öffnung 12b der Einstellscheibe 11 geführt wird, von der Welle 3 weg verschoben, so daß der Drehteller 8 relativ zur Drehscheibe 7, zur Grundplatte

2 und zur Einstellscheibe 11 verschoben wird.

Wenn der Index 12c auf den Niedrigstweri der Schleiftiefenskala zeigt, liegt der Stift to am innersten Ende der Führungsöffnung 12b, und die Welle 3 und die Führungsstifte 4 und 6 liegen an den untersten Enden ^ der öffnungen 9a bzw. 9b bzw. 9c. Wenn umgekehrt der Index 12c auf den Höchstwert der Schleiftiefenskala zeigt, liegt der Stift 10 am äußersten Ende der Führungsöffnung 12b, und die Welle 3 und die Führungsstifte 4 und 5 liegen an den obersten Enden der Öffnungen 9a bzw. 9b bzw. 9c.

Bei der Handhabung der Rechenscheibe zur Bestimmung der geeigneten Vorschubgeschwindigkeit wird nachdem Einstellendes Index 12cder Einstellscheibe 11 auf einen gewünschten Wert der Schleift'iefenskala auf ι5 der Grundplatte 2 die Drehscheibe 7 so verstellt, daß der Index 9c? auf einen gewünschten Wert von ρ (Antriebskraft pro Schleifbreite) auf dem Drehteller 7 zeigt. Daraufhin kann die geeignete Vorschubgeschwindigkeit V durch den Index 7c auf der Vorschubgeschwindigkeits-Skala der Grundplatte 2 abgelesen werden.

Zum Bestimmen der Leitkurve der Öffnung 12b ist irgendeine geeignete Funktion verwendbar. Die dargestellte Kurve kann ein Bogen (vgl. Fig. 13) mit einem festen Mittenpunkt Q und einem Radius r sein. Sie kann auch eine Gerade, eine Evolvente oder eine Trochoide sein. Die Kurven 7e für ρ (kW/mm) auf der Drehscheibe 7 ändern sich natürlich je nach der verwendeten Funktion.

Jede einzelne Kurve 7e kann gezeichnet werden, in-

dem nacheinander ein bestimmter Wert von P = ψ und verschiedene Werte von Λ in der Gleichung (1) substituiert werden, um entsprechende Werte von V zu erhalten. Die Einstellscheibe 11 und Drehscheibe 7 werden js nacheinander entsprechend den ausgewählten Werten von h und den berechneten Werten von V angeordnet, um einen Linienzug zu erhalten, den die Spitze des Index 9d des Drehtellers 8 auf der Drehscheibe 7 beschreibt.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

50

faU

65

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betreiben einer Elysierschleif-Vorrichtung, bei dem ein Werkstück gegen eine mit einer Nennleistung P motorisch angetriebene Schleifscheiben-Elektrode vorgeschoben wird, die in einer Schleifbreite w arbeitet, und bei dem ein elektrischer Strom mit vorgegebener Stromdichte zwischen dem Werkstück und der Schleifscheiben-Elektrode fließt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorschubgeschwindigkeit (V) in mm/min entsprechend

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