DE2824073A1

DE2824073A1 - Spitzenlose schleifmaschine

Info

Publication number: DE2824073A1
Application number: DE19782824073
Authority: DE
Inventors: Wilbur F Jessup
Original assignee: Milacron Inc
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1977-06-06
Filing date: 1978-06-01
Publication date: 1978-12-07
Also published as: JPS543991A; US4107881A; NL7805081A; JPS6117620B2; FR2393650B1; GB1563787A; DE2824073C2; FR2393650A1

Description

Case 7722

CINCINNATI MILACRON INC., '47Ol Marburg Avenue, Cincinnati, Ohio 45209, USA

Spitzenlose Schleifmaschine

Die Erfindung betrifft eine spitzenlose Schleifmaschine.

Wenn es bei der Technik des spitzenlosen Schleifens nicht zweckmäßig ist, daß ein Teil axial über die Stirnfläche einer Schleifscheibe verschoben wird, etwa während eines als Durchlaufschleifen erfolgenden Vorgangs, muß ein Einstechschleif-Vorgang durchgeführt werden, bei dem das Werkstück während des Schleifens axial feststeht. Ein typisches Beispiel für ein Teil, das sich für einen EinstechschleifVorgang eignet, ist ein Ring mit einem im allgemeinen toroidförmigen, d.h. nicht zylindrischen, Profil. Beim Schleifen dünner Teile ist es oft zweckmäßig, diese zu stapeln und gleichzeitig mehrere Werkstücke zu schleifen. Bei Anwendung einer zylindrischen Regelscheibe wird diese radial zur Schleifscheibe vorgeschoben und bewirkt eine gleichzeitige Formung aller Teile auf den selben Durchmesser. Es wurde eine neuartige spitzenlose Schleifmaschine verwendet zum Durchlaufschleifen von Teilen mit profilierter Oberfläche durch Verjüngen der Regelscheibe, so daß, wenn die Regelscheibe zur Schleifscheibe hin vorgeschoben wird, die geformten Teile, ausgehend von einem in den Stapel eintretenden rohen Werkstück, fortschreitend abgestufte Durchmesser bis zu einem kleineren Durchmesser beim

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fertiggestellten, aus dem Stapel austretenden Werkstück haben. Nach jedem SchleifVorgang werden das Werkstück und die Regelscheibe von der Schleifscheibe zurückgezogen, und wird der Werkstückstapel zur nächstfolgenden Schleifstation vorgeschoben. Dieses Verfahren der fortschreitenden Herstellung der gestapelten Werkstücke hat aber eine Schwierigkeit darin, daß dieselbe Menge an Schleifmaterial von jedem Werkstück im gleichen Zeitintervall entfernt wird, da die Regelscheibe geradlinig zur Schleifscheibe vorgeschoben wird.

In der Schleiftechnik wird vorzugsweise eine verhältnismäßig große Materialmenge von einem Werkstück je Zeiteinheit grob abgeschliffen und das Werkstück auf einen gegebenen Durchmesser geformt. Danach erfolgt das Fertigschleifen durch Entfernen einer verhältnismäßig geringen Materialmenge je Zeiteinheit vom gegebenen Zwischendurchmesser bis zur fertigen Abmessung, da die Scheibendrücke und resultierende Durchbiegungen des Werkstücks während des Schlichtsohleifvorgangs herabgesetzt sind, und das Werkstück eine genauere Abmessung und Form sowie bessere Oberflächengüte hat.

Die Anmelderin hat die Schwierigkeiten der bisherigen Konstruktion vermieden durch Anwendung eines gekrümmten Regelscheibenprofils, das sich im allgemeinen an eine Folge von allmählich verringerten Werkstücksgrößen anpaßt, die von der größten Abmessung am Einlaßende zwischen den Scheiben bis zu einer kleinsten Größe am Auslaßende zwischen den Scheiben reichen, wobei der Vorschub durch Schwenken des Regelscheibenkopfs um einen Schwenkpunkt in der Nähe des Auslaßendes der Regelscheibe erfolgt. Bei dieser Schwenkung ist die Vorschubbewegung oder der Vorschubbogen proportional dem Abstand vom Schwenkpunkt zu den aufeinanderfolgenden Werkstücken. Auf diese Weise wird eine grobe Vorschubbewegung am Einlaßende und eine feine Vorschubbewegung am Auslaßende erzielt mit entsprechenden Verhältnissen dazwischen entlang der Scheibenstirnfläche. Der Schwenkpunkt, die · Werkstückauflage - und die Regelscheibe sind kompensierend gerad-

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linig zur Schleifscheibe hin bewegbar zur Nächstellung des Werkstückstapels zur Stirnfläche der Schleifscheibe, nachdem die Schleifscheibe durch eine geeignete Abrichteinrichtung abgerichtet wurde.

Ein Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines verhältnismäßig einfachen Vorschubmechanismus für einen Stapel von Werkstücken, der veränderliche Vorschub- und Geschwindigkeitsschritte am jeweiligen Werkstück von einem Einlaßende zu einem Auslaßende zwischen den Scheiben erzeugt.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist als spitzenlose Schleifmaschine mit einem Untergestell dargestellt, das eine drehbare Schleifscheibe und eine Regelscheibe trägt, die in einem auf dem Untergestell angeordneten Regelscheibenkopf drehbar gelagert ist zur Bildung eines Einlaßendes und eines Auslaßendes zwischen den Scheiben. Ein Werkstückhalter (Werkstückauflage) ist zwischen den Scheiben angeorndet und trägt mehrere Werkstücke, wodurch mehrere Arbeitsstationen für mehrere Einstechschleifvorgänge gebildet werden. Die Regelscheibe paßt sich an die allmählich verringerten Werkstückdurchmesser an und wird um einen Punkt in unmittelbarer Nähe des Auslaßendes so geschwenkt, daß hierbei veränderliche Vorschubbewegungen längs der Stirnfläche der Regelscheibe bezüglich der Schleifscheibe auftreten, die dem Abstand vom Drehpunkt zu den jeweiligen Arbeitsstationen proportional sind.

Die Erfindung betrifft kurz zusammengefaßt eine spitzenlose Schleifmaschine mit einem Vorschub einer Regelscheibe zu einer Schleifscheibe um einen Schwenkpunkt zur Ausführung eines Einstechschleifvorgangs " an mehreren Teilen zwischen den Scheiben. Die Teile werden einstechgeschliffen an mehreren Stationen von einem Einlaßende der Scheiben zu einem Auslaßende der Scheiben, wobei sich der Schwenkpunkt in unmittelbarer Nähe des Auslaßendes befindet. Hierdurch werden veränderliche

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Vorschubstrecken und veränderliche Vorschubgeschwindigkeiten längs der Stirnseite der Regelscheibe gegenüber der Schleifscheibe vom Einlaßende zum Auslaßende erzielt. Nach einem Einstechschleifvorgang werden die Teile in ihre nächstfolgenden Stationen für einen nachfolgenden SchleifVorgang vorgeschoben. Durch die offenbarte Anordnung wird ein Schleifen mit grobem Vorschub an einem Werkstück ausgeführt, während das Schleifen mit feinem Vorschub an einem weiteren Werkstück ausgeführt wird, wobei während desselben Zeitintervalls an Zwischenteilen veränderliche Schleifgeschwindigkeiten angewendet werden.

Die Erfindung wird anhand der zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht einer bisherigen spitzenlosen Schleifmaschine, die an mehreren Werkstücken einen Tiefenschleifvorgang bei konstanter Materialentfernungsgeschwin digkeit durchführt;

Fig. 2 eine Draufsicht einer spitzenlosen Schleifmaschine, die an mehreren Werkstücken einen Einstechschleifvorgang bei veränderlicher Materialentfernungsgeschwindigkeit durchführt;

Fig. 3 eine Seitenansicht der spitzenlosen Schleifmaschine von Fig. 2 in Richtung des Pfeils 3;

Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht des Schleifbereichs der spitzenlosen Schleifmaschine von Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine bisherige Schleifmaschine 10 zum Schleifen mehrerer Werkstücke 11, die auf einer Werkstückauflage 12 zwischen einer Schleifscheibe 13 und einer Regelscheibe 14 getragen werden. Da die an den Werkstücken 11 zu schleifenden Oberflächen nicht stets zylindrisch sind, müssen sie häufig

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in einem TiefenschleifVorgang geschliffen werden, d.h. die Werkstücke 11 bleiben während des Schleifens in axialer Richtung stationär. Der Durchmesser der Werkstücke 11 wird von einer eintretenden groben Werkstücksgröße zu einer austretenden fertigen Werkstücksgröße allmählich verringert, weshalb die Regelscheibe 14 im allgemeinen sich über ihre Länge verjüngt zum Aufrechterhalten einer Berührung mit der Reihe von Werkstücken 11. Die Vorschubbewegung erfolgt durch geradliniges Bewegen der Regelscheibe 14 radial zur Schleifscheibe 13 längs einer-Vorschubschraube 15, wodurch das Material von jedem Werkstück gleichzeitig mit gleichbleibender Geschwindigkeit entfernt wird. Nach einem SchleifVorgang wird die Regelscheibe 14 zurückgezogen und der Werkstückstapel durch einen nicht gezeigten Vorschubmechanismus axial vorgeschoben zur Anordnung der Werkstücke 11 in ihren nächstfolgenden Arbeitsstationen W^, W₂, ... W längs der Stirnfläche 16 der Schleifscheibe 13, wobei ein neues unbearbeitetes Werkstück 11 in das Einlaßende 17 zwischen den Scheiben 13, 14 eintritt.

Die Draufsicht von Fig. 2 zeigt eine spitzenlose Schleifmaschine 18 nach der Erfindung mit einem Untergestell 19, wobei eine Schleifscheibe 20 drehbar in einem Schleifscheibenkopf 21 gelagert ist, der seinerseits am Untergestell la befestigt ist. Eine Regelscheibe 22 ist drehbar in einem Regelscheibenkopf 23 gelagert und ist gegenüber der Schleifscheibe 20 bewegbar, wodurch zwischen den Scheiben 20, 22 ein Einlaßende 24 und ein Auslaßende 25 gebildet wird. Mehrere Werkstücke 26 werden auf einer Werkstückauflage 27 zwischen den Scheiben 20, 22 auf übliche Weise getragen. Als Beispiele dargestellte Werkstücke 26 sind für das Einstechschleifen gestapelte Kugellagerlaufringe. Die Werkstücke 26 bilden mehrere Arbeitsstationen S₁, S₂, ... S_n längs der Stirnfläche 28 der Schleifscheibe 20, die so geformt 1st, daß sie sich an das gewünschte Werkstückprofil an den Arbeitsstationen anpaßt. Die Werkstückauflage 27 wird

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auf einem Schlitten 29 getragen, der durch «ine am Untergestell 19 befestigte Zustelleinheit 30 gegenüber der Schleifscheibe 20 radial und geradlinig bewegbar ist. Eine Vorschubschraube 31 ist in den Schlitten 29 eingeschraubt zur Erzeugung einer Nachstellung, wobei ein Kolben 31a in einem Zylin der 31b betätigbar ist zum Zurückziehen der Schraube 31 und des Schlittens 29 zur Bildung eines Spiels zwischen den Werkstücken 26 und der Schleifscheibe 20, wenn die Werkstücke 26 in ihre nachfolgenden Arbeitsstationen vorgeschoben werden. Die Regelscheibe 22 ist über ihre Länge mit einem gekrümmten Profil versehen, das sich an die aufeinanderfolgend verminderten Werkstücksabmessungen vom Einlaßende 24 zum Auslaßende 25 der Scheiben 20, 22 anpaßt. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Schleifscheibe 20 so geformt, daß die Werkstücke 26 konzentrisch sind, wodurch der gegenseitige Schlupf zwischen den Werkstücken 26 auf ein Minimum gebracht wird. Die Schleifscheibe 20 kann ähnlich wie die bisherige Schleifscheibe 13 geformt sein bei gleichem Schlupf zwischen den Werkstücken 2*6.

Der Regelscheibenkopf 23 ist auf dem Schlitten 29 um einen Schwenkpunkt 32 schwenkbar, der durch einen Schwenkzapfen 33 gebildet wird, der im Schlitten 29 befestigt ist und in einer zusammenwirkenden Bohrung 34 im Regelscheibenkopf einen Gleitsitz hat. Der Schwenkpunkt 32 befindet sich in unmittelbarer Nähe des Auslaßendes 25 der Scheiben 20, 22, d.h. an der Rückseite 35 des Regelscheibenkopfs 23, während ein druckmittelbetätigter Zylinder 36 an einem Halter 38 in unmittelbarer Nähe der Vorderseite 37 des Regelscheibenkopfs mittels einer Gabelverbindung 38 angelenkt und über Druckmittel leitungen 39a, 39b an eine nicht gezeigte geeignete Druckmittelquelle angeschlossen ist. Ein äußeres Stangenende 40 eines bewegbaren Kolbens 41 ist an einem an der Vorderseite 37 befestigten Halter 42 mittels einer Gabelverbindung am Regelscheibenkopf 23 angelenkt. Wenn somit der Kolben 41 im Zylinder 36 beaufschlagt wird, schwenkt der

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Regelscheibenkopf 23 von seiner ausgezogen dargestellten Stellung in die gestrichelt dargestellte Stellung und umgekehrt. Die Vorschubbewegung erfolgt daher um den Schwenkpunkt 32 gekrümmt. Die Gesamtbewegung ssetzt sich aus einer geraden Bewegung für das Spiel und einer gekrümmten Bewegung für das Schleifen zusammen. Bei Beendigung des SchleifVorgangs wird die Regelscheibe 22 zurückgezogen und werden die Werkstücke 26 in ihre nächstfolgenden Stationen vorgeschoben, während ein unbearbeitetes Werkstück 26 aufgrund eines nicht gezeigten axial wirkenden Werkstückweiterschaltmechanismus in das System eintritt und der nächste Schleifvorgang bereit für den Beginn ist. Da der Schleifscheibendurchmesser sich aufgrund des Scheibenabrichtens durch eine nicht gezeigte geeignete Scheibenabrichteinrichtung verändern kann, werden der Schlitten 29 und der Regelscheibenkopf 23 durch die Vorschubschraube 31 kompensierend vorgeschoben.

Fig. 3 zeigt den Schlitten 29 auf dem Untergestell 19, wo er durch die Vorschubschraube 31 oder den Kolben 31a geradlinig vorgeschoben werden kann, wobei der Schlitten 29 den schwenkbaren Regelscheibenkopf 23 und der Werkstückauflage trägt.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Schleifbereichs während eines Vorschubvorgangs. Es ist hier zu sehen, daß sich die Durchmesser der Werkstücke 26 vom Einlaßende 24 zum Auslaßende 25 zwischen den Scheiben 2O und 22 ändern und die Schleifscheibe 20 so geformt ist, daß sie sich an das gewünschte Werkstückprofil an den längs ihrer Stirnfläche 28 gebildeten ArbeitsStationen S₁, S₂, ... S₂ anpaßt. Die Regelscheibe 22 ist so profiliert und gekrümmt verjüngt, daß sie eine Berührung mit den fortschreitenden Werkstücksgrößen aufrechterhält. Wenn die Regelscheibe 22 in Richtung des Pfeils gekrümmt vorgeschoben wird, ist der Betrag der Materialentfernung F,, F₂, ... F direkt proportional den radialen Abständen R^, R₂, ... R_n vom Schwenkpunkt 32 zu den

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Werkstücken 26. Die gesamte Materialentfernüng findet während desselben Zeitintervalls statt. Auf diese Weise wird daher am Einlaßende 24 ein Schleifen mit grober Vorschubgeschwindigkeit und am Auslaßende 25 ein Schleifen mit feiner Vorschubgeschwindigkeit erzielt bei proportionalen Vorschubgeschwindigkeiten an allen dazwischen liegenden Werkstücken 26.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

B4TEN14NI4^LTE "BROSEDKa BROSE D-8023 München-Pulla^h, Wiener St:. 2; Tel. (33C) 7 C3 30 71; TUjx 5212147 bros d; Cables: «Patentibus» München Diplom Ingenieure Ihr Zeichen: Case 7722 ' Tag:!. Juni 1978 Your ref.: Date: CINCINNATI MILACRON INC., 4701 Marburg Avenue, Cincinnati, Ohio 45209, USA Patentansprüche

1.) Spitzenlose Schleifmaschine, gekennzeichnet durch

ein Untergestell (19), durch eine Schleifscheibe (20), die in einem auf dem Untergestell (19) angeordneten Schleifscheibenkopf (21) drehbar gelagert ist, durch eine Regelscheibe (22), die in einem auf dem Untergestell (19) angeordneten Regelscheibenkopf (23) drehbar gelagert und so gegenüber der Schleifscheibe (20) angeordnet ist, daß zwischen den Scheiben (20, 22)
ein Einlaßende (24) und ein Auslaßende (25) gebildet wird, durch eine zwischen den Scheiben (20, 22) angeordneten Werkstückauflage(27), die ein umlaufendes werkstück (26) stützen kann, und durch eine in unmittelbarer Nähe des Auslaßendes (25) angeordnete Schwenkeinrichtung (33, 34), die betätigbar ist zur Erzielung veränderlicher Vorschubstrecken vom Einlaßende (24)

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zum Auslaßende (25) längs der Stirnfläche der Regelscheibe

(22) bezüglich der Schleifscheibe (20).

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (30, 31) zur kompensierenden Bewegung der Scheiben (20, 22) gegeneinander nach dem Abrichten.

3. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche einer Scheibe (20, 22) so abgerichtet ist, daß mehrere hintereinander angeordnete Werkstücke (26) mit aufeinanderfolgenden Profildurchmessern gleichzeitig berührt werden.

4. Spitzenlose Schleifmaschine, gekennzeichnet durch ein Untergestell (19), durch eine Schleifscheibe (20), die drehbar in einem unbeweglich vom Untergestell (19) getragenen Schleifscheibenkopf (21) gelagert ist, durch eine Regelscheibe (22), die drehbar in einem Regelscheibenkopf

(23) gelagert ist, der vom Untergestell (19) gegenüber der Schleifscheibe (21) beweglich getragen wird, und die gegenüber der Schleifscheibe (20) so angeordnet ist, daß zwischen den Scheiben (20, 22) ein Einlaßende (24) und ein Auslaßende (25) gebildet wird, durch eine zwischen den Scheiben (20, 22) angeordnete Werkstückauflage (27), die ein umlaufendes Werkstück (26) stützen kann, durch mehrere hintereinander angeordnete Arbeitsstationen vor der Stirnfläche (28) der Schleifscheibe (20), und durch eine Einrichtung (36, 41) zum Schwenken der Regelscheibe (22) um das Auslaßende (25) zur Erzeugung mehrerer veränderlicher Vorschubstrecken und -geschwindigkeiten längs der Stirnfläche der Regelscheibe (22) entsprechend den Arbeitsetationen.

5. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche der Regelscheibe (22) so abgerichtet ist, daß sie mehrere hintereinander angeordnete Werkstücke (26) mit aufeinanderfolgend verringerten Profildurchmessern berührt.

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6. Schleifmaschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum stufenweisen Vorschieben mehrerer Werkstücke (26) zu den hintereinander angeordneten Arbeitsstationen .

7. Spitzenlose Schleifmaschine, gekennzeichnet durch ein Untergestell (19), durch eine Schleifscheibe (20), die drehbar in einem am Untergestell (19) befestigten Schleifscheibenkopf (23) gelagert ist, durch eine Regelscheibe (22), die drehbar in einem Regelscheibenkopf (23) gelagert ist, der am Untergestell (19) gegenüber der Schleifscheibe (21) beweglich getragen wird, und die gegenüber der Schleifscheibe (20) so angeordnet ist, daß zwischen den Scheiben (20, 22) ein Einlaßende (24) und ein Auslaßende (25) gebildet wird, wobei die Stirnfläche der Regelscheibe (22) so abgerichtet ist, daß sie mehrere hintereinander angeordnete Werkstücke (26) mit aufeinanderfolgend verringerten Profildurchmessern berührt, durch eine zwischen den Scheiben (20, 22) angeordneten Werkstückauflage(27)f die ein umlaufendes Werkstück (26) stützen kann, durch mehrere hintereinander angeordnete Arbeitsstationen vor der Stirnfläche (28) der Schleifscheibe (20), durch eine Einrichtung (36, 41) zum Schwenken der Regelscheibe (22) um das Auslaßende (25) zur Erzeugung mehrerer veränderlicher Vorschubstrecken und -geschwindigkeiten längs der Stirnfläche der Regelscheibe (22) entsprechend den Arbeitsstationen, durch eine Einrichtung zum stufenweisen Vorschieben mehrerer Werkstücke (26) zu den hintereinander angeordneten Arbeitsstationen und durch eine Einrichtung (30, 31) zur kompensierenden Bewegung der Regelscheibe (22) nach dem Scheibenabrichten.

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