DE2827543A1 - Vorrichtung zum feinschleifen - Google Patents
Vorrichtung zum feinschleifenInfo
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- Machine Tool Units (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
51 690/Ha-
43 Essen 1,Theaterplatz 3, Postf.789
10. Mai I978
P atent anmeldung
des Herrn
Siegfried Lohse
Steinbreite 18
Fuldabrück 1
des Herrn
Siegfried Lohse
Steinbreite 18
Fuldabrück 1
Vorrichtung zum Peinschleifen
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zum Feinschleifen, - mit
Stativ,
einem mit dem Stativ verbundenen Tragarm,
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an dem Tragarm befestigtem Feinsohleifaggregat mit
Werkzeugträger und mit
Werkstückaufnahme,
wobei das Feinschleifaggregat eine zentrale Exzenterwelle mit
einerseits angeschlossenem Drehantriebsmotor, andererseits angeschlossenem Exzenterzapfen aufweist, der (mittelbar oder
unmittelbar) mit Schlitzführung in einen mit dem Werkzeugträger verbundenen Oszillationsschlitten einfaßt, wobei ferner
der Oszillationsschlitten über eine Oszillationsschlittenführung mit einer die Exzenterwelle umgebenden auf- und niederbewegbaren
Lagerhülse verbunden ist, die ihrerseits im Maschinengehäuse gelagert ist. - Feinschleifen meint im
Rahmen der Erfindung Feintiefsahleifen, Polieren und ähnliche
Bearbeitungsvorgänge.
Bei der bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung (DE-PS 868 410) ist die Osζillationsbewegung des Oszillationsschlittens und
damit des Werkzeugträgers, bei normaler Aufstellung der Vorrichtung, eine horizontale Bewegung, und zwar orthogonal zur
Achse der Exzenterwelle. Die Orientierung der Oszillationsschlittenführung
und damit die des Oszillationsschlittens in Bezug auf die Werkstückaufnahme ist konstruktiv fest vorgegeben.
Anders ausgedrückt ist die horizontale Oszillationsrichtung nicht verstellbar und damit nicht an spezielle Feinschleifaufgaben
anpaßbar. Darüber hinaus ist auch die Amplitude der horizontalen Oszillationsbewegung nicht einstellbar
vielmehr durch die Exzentrizität des Exzenterzapfens in Bezug auf die Achse der Exzenterwelle und durch die Auslegung der
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Stützführung vorgegeben. Eine zusätzliche vertikale Oszillationsbewegung
kann dem Werkzeugträger und damit dem Werkzeug nicht verliehen werden. - Im übrigen ist die bekannte
Vorrichtung im Detail so eingerichtet, daß sie als Zusatzgerät für normale Drehbänke eingesetzt werden kann. Sie besitzt
insoweit kein eigenes Stativ und keinen eigenen Tragarm, - jedoch sind auch entsprechende Spezia!maschinen mit
eigenem Stativ und eigenem Tragarm (in der Praxis) bekannt.
Im übrigen kennt man gattungsfremde Maschinen (DE-AS 2j5 20
3^9) bei denen das Feinschleifaggregat mit einem Drehantriebsmotor
versehen ist, auf dessen Welle ein Exzenter angeordnet ist, der mit einem Hubstößel zusammenarbeitet, welcher kolbenartig
geführt ist und an seinem unteren Ende den Werkzeugträger aufweist. Hier kann der Werkzeugträger offenbar
eine vertikale Oszillationsbewegung ausführen und das Werkzeug kann eine entsprechende auf- und niedergehende Bearbeitungsbewegung
durchführen. Um dennoch nicht nur vertikale sondern auch anders orientierte Oberflächen an einem Werkstück
bearbeiten zu können, ist die Anordnung so getroffen, daß bei diesen Vorrichtungen der Tragarm samt Feinschleifaggregat
am Stativ längs seiner Achse verstellbar gelagert ist. Der Tragarm ist außerdem gegenüber dem Stativ verschwenkbar
und endlich ist das Feinschleifaggregat in Bezug auf eine
orthogonal zum Tragarm verlaufende Achse schwenkbar. Es versteht sich von selbst, daß dann das Werkstück auf oder mit
der Werkstückaufnahme während der Bearbeitung frei bewegbar sein muß, wozu eine Einrichtungsführung mit zwei horizontalen,
sioh kreuzenden Ausgleichsfreiheitsgraden üblich ist. Nichtsdestoweniger
sind bei horizontaler Werkstückaufnahme und
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vertikalem Stativ horizontale Oberflächen an einem Werkstück nicht bearbeitbar. Zur Bearbeitung dieser Oberflächen müssen
vielmehr andere Maschinen eingesetzt werden und muß folglich das Werkstück aus der bekannten Vorrichtung genommen und in
einer anderen neu aufgespannt werden. Das stört erheblich, und zwar auch aus Gründen optimaler Bearbeitungsgenauigkeit.
Endlich ist es (aus der Praxis) zum Peinschleifen an Werkstücken
mit einer funkenerosiv hergestellten, dem Funkenerosionswerkzeug
entsprechenden Auskammerung bekannt, das Funkeneros ionswerkaeug selbst als Schleifwerkzeug einzusetzen,
wozu das Funkenerosionswerkzeug in die Auskammerung eingeführt und zwischen dem Werkzeug und dem Funkenerosionswerkzeug
eine Diamantpaste oder ein ähnliches Schleifmittel bzw. Poliermittel eingebracht wird. Derartige Feinschieifbearbeitungen
sind mit den bekannten Vorrichtungen dann nicht durchführbar, wenn gleichzeitig und in einer Aufspannung sowohl
horizontale Flächen der Auskammerung als auch vertikale Flächen der Feinsohleifbearbeitung unterworfen werden sollen.
Der Erfindung liegt die allgemeine Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß einerseits
die horizontale Oszillationsrichtung, andererseits die Größe der Amplitude der horizontalen Oszillationsbewegung
ohne Schwierigkeiten betriebsmäßig eingestellt und verstellt
werden können. Bür eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gilt die speziellere Aufgabe, die Anordnung so zu
treffen, daß zusätzlich zur horizontalen Oszillationsbewegung des Oszillationssohlittens und damit des Werkzeugträgers und
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des Werkzeuges auch eine vertikale Oszillationsbewegung durchführbar
ist, und zwar bei einer Aufspannung des Werkstückes in die Werkstückaufnahme und insoweit lautet die speziellere
Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß ohne weiteres und unter Verwendung
eiries Funkenerosionswerkzeuges als Feinschleifwerkzeug (bei
zusätzlicher Verwendung einer Diamantpaste oder eines ähnlichen
Schleifmittels bzw. Poliermittels) in der Auskammerung eines zu bearbeitenden Werkstückes sowohl horizontale Oberflächen
als auch vertikale der Feinschleifbearbeitung unterworfen werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Kombination
der folgenden Merkmale:
a) die Lagerhülse ist mit ihrer Oszillationsschlittenführung und dem angeschlossenen Oszillationsschlitten (zum Zwecke der Einstellung der horizontalen
Oszillationsrichtung) um ihre Achse verdrehbar und mit einem entsprechenden Drehstelltrieb
ausgerüstet,
b) die Exzenterwelle ist in der Lagerhülse mittels Vertikalstelltrieb vertikal verstellbar und besitzt
einen in Bezug auf die Exzenterwellenachse schrägen Exzenterzapfen, der (zum zwecke der Einstellung
der horizontalen Oszillationsamplitude) bei vertikaler Verstellung der Exzenterwelle
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unterschiedlich tief (mittelbar oder unmittelbar) in die Schlitzführung des Oszillationsschlittens
eintauchbar ist,
wobei der Drehstelltrieb und der Vertikalstelltrieb unabhängig voneinander betätigbar sind. - Durch die beschriebene
vertikale Verstellung der Exzenterwelle mit ihrem in Bezug
auf die Exzenterwellenachse schrägen Exzenterzapfen wird offenbar die Exzentrizität der Einrichtung verstellt. Wenn
zusätzlich die Anordnung so getroffen werden soll, daß auch eine vertikale Osζillationsbewegung des Werkzeugträgers und
damit des Werkzeuges möglich ist, so empfiehlt die Erfindung, daß in weiterer Kombination
die Lagerhülse mit ihrer Oszillationsschlittenführung und dem angeschlossenen Oszillationsschlitten
(zum Zwecke der Erzeugung einer vertikalen Oszillationsbewegung) zusätzlich an einen vertikal wirkenden
Schwingantrieb angeschlossen ist.
Im Rahmen der Erfindung muß Vorsorge getroffen werden, daß das Werkstück in Bezug auf das Werkzeug ausreichend genau
einrichtbar ist. Dazu bestehen verschiedene Möglichkeiten. Wenn mit einer festen Aufspannung des Werkstückes gearbeitet
werden soll, so empfiehlt die Erfindung, zwischen Oszillationsschlitten und Werkzeugträger eine an sich bekannte Einrichtführung
mit zwei horizontalen, sich kreuzenden Ausgleichsfreiheitsgraden und Verspanneinrichtung anzuordnen. Je
nachdem, welche Bearbeitungsvorgünge am Werkstück durchzuführen
sind, wird man den Drehantriebsmotor für die Exzenter-
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welle einerseits, den Schwingantrieb für die Lagerhülse andererseits
gemeinsam betätigbar machen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung jedoch so getroffen,
daß der Drehantriebsmotor für die Exzenterwelle einerseits, der Schwingantrieb für die Lagerhülse andererseits
einzeln betätigbar sind. Der Tragarm kann an dem Stativ auf- und niederverstellbar sein.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung Richtung und Amplitude der
horizontalen Oszillationsbewegung des Werkzeugträgers und
damit des Werkzeuges betriebsmäßig verstellbar sind. Ohne weiteres läßt sich zusätzlich eine vertikale Oszillationsbewegung
durchführen oder überlagern. Polglich besteht insbesondere die Möglichkeit, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
an Werkstücken mit einer funkenerosiv hergestellten Auskammerung die horizontalen und die vertikalen Auskämmerunge·
flächen zu bearbeiten, wobei das Funkenerosionswerkzeug selbst als Schleifwerkzeug eingesetzt werden kann, allerdings zwischen
Werkstück und Funkenerosionswerkzeug eine Diamantpaste oder ein ähnliches Schleifmittel eingebracht wird. Es versteht
sich von selbst, daß die Vorrichtung mit einer Einrichtung ausgerüstet ist, mit der auf das Werkstück der erforderliche
Bearbeitungsdruck ausgeübt werden kann, und zwar sowohl bei der Bearbeitung von horizontalen Werkstückflachen
als auch bei der Bearbeitung von vertikalen Werkstückflächen. Dazu kann mit entsprechenden Andrückfedern oder mit hydraulischen
Einrichtungen gearbeitet werden. :
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- sr -
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher
erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
im Vertikalschnitt,
Fig. 2 im gegenüber der Figur 1 wesentlich vergrößertem Maßstab
und mit weiteren Details den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Figur 1$
Fig. 3 im Maßstab der Figur 2 den Ausschnitt B aus dem Gegenstand
nach Figur 1,
Fig. 4 den Ausschnitt C aus dem Gegenstand nach Figur 1 und
Fig. 5 den Gegenstand nach Figur 4 aus Richtung des Pfeiles
D.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Feinschleifen
an Oberflächen von Werkstücken 1, insbesondere zum Feinschleifen von Auskammerungen 2 an Werkstücken 1, die
funkenerosiv hergestellt worden sind. Zur Vorrichtung gehören im grundsätzlichen Aufbau zunächst
ein Stativ 3,
ein mit dem Stativ 3 verbundener Tragarm 4,
17 Ö 2 91
ein an dem Tragarm 4 befestigtes Feinschleifaggregat
5 mit Werkzeugträger 6 und
die Werkstückaufnahme 7.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der Figuren 1 und 2 entnimmt man zunächst, daß das Peinschleifaggregat 5 zunächst
eine zentrale Exzenterwelle 8 mit einerseits angeschlossenem Drehantriebsmotor, andererseits angeschlossenem Exzenterzapfen
10 aufweist, der mittelbar oder unmittelbar (z.B. unter Zwischenschaltung einer Kugellagerrolle 11 oder dgl.) mit
Schlitzführung 12 in einen mit dem Werkzeugträger 6 verbundenen Oszillationsschlitten Γ5 einfaßt, wobei ferner der
Oszillationsschlitten V$ über eine Oszillationsschlittenführung
14 mit einer die Exzenterwelle 8 umgebenden Lagerhülse
15 verbunden ist. Die Lagerhülse I5 ist auf und nieder
in Richtung des dort eingezeichneten Pfeiles 16 bewegbar und
ihrerseits im Maschinengehäuse I7 gelagert. Insoweit entspricht
die Anordnung der bekannten AusfUhrungsform (DE-PS
868 410) so daß weitere Erläuterungen nicht erforderlich sind.
Der Drehantriebsmotor wurde in Figur 1 nicht gezeichnet, er gibt sein Drehmoment auf das in Figur 1 eingezeichnete, auf
die Exzenterwelle 8 aufgesetzte Ritzel 18 ab.
Die Lagerhülse 15 ist mit ihrer OszillationsschlittenfUhrung
14 und dem angeschlossenen Oszillationsschlitten 13 zum Zwecke der Einstellung der horizontalen
Oszillationsrichtung um ihre Achse verdrehbar. Sie ist dazu mit einem entsprechenden Drehstelltrieb
ausgerüstet, der im einzelnen nioht gezeichnet
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ist jedoch an den auf die Lagerhülse I5 aufgesetzten
Ritzel 19 angreift.
Die Exzenterwelle 8 ist in der Lagerhülse I5 mittels
Vertikalstelltrieb 20 vertikal verstellbar und besitzt einen in Bezug auf die Exzenterwellenachse 21
schrägen Exzenterzapfen 10. Dieser ist zum Zwecke der Einstellung der horizontalen Oszillationsamplitude
bei vertikaler Verstellung der Exzenterwelle 8 unterschiedlich tief (mittelbar oder unmittelbar) in
die Schlitzführung 12 des Oszillationsschlittens IJ>
e intauchbar.
Der. Drehstelltrieb und der Vertikalstelltrieb 20 sind unabhängig voneinander zu betätigen. Der Vertikalstelltrieb 20
ist im Ausführungsbeispiel ein einfacher Spindelstelltrieb mit Rendelmutter 22, so daß diese vertikale Verstellung der
Exzenterwelle 8 von Hand durchgeführt werden kann. Eine einmal getroffene Einstellung ist auf geeignete aber nicht gezeichnete
Weise festsetzbar. - Betrachtet man die Figur 5 so ist dort zunächst der Pfeil 23 erkennbar, der der horizontalen
Oszillationsrichtung entspricht. Der an diesem Pfeil angeschlossene, dünner gezeiohnete Bogenpfeil 24 macht deutlich,
daß mit Betätigung des Drehstelltriebes der Lagerhülse 15 eine Einstellung dieser horizontalen Oszillationsrichtung
möglich ist. Das kann grundsätzlich um 360° erfolgen, kann
jedoch auch für einen anderen Schwenkwinkel der horizontalen Oszillationsrichtung eingerichtet sein. Verstellt man die
Exzenterwelle 8 vertikal, so verändert man offenbar die
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Exzentrizität und damit die Amplitude der Oszillationsbewegung
des Oszillationsschlittens I3. Wenn der in Figur 5
eingezeichnete pfeil 23 ein Maß für diese Amplitude ist, so
wäre er, je nach Eintauchtiefe des schrägen Exzenterzapfens 10 in die zugeordnete Schlitzführung 12 unterschiedlich lang.
Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung ist zusätzlich die in Figur 2 per Doppelpfeil 25 angedeutete vertikale Oszillationsbewegung des Oszillationsschlittens 13 möglich. Dazu ist die Lagerhülse I5 mit ihrer
Oszillationsschlittenführung 14 und dem angeschlossenen Oszillationsschlitten 13 zusätzlich an einen vertikal wirkenden
Schwingantrieb 26 angeschlossen. Diesen erkennt man bei einer vergleichenden Betrachtung der Figuren 1 und 2, wobei an den
Hebeln 27, 28 ein Exzenterantrieb, der aus Gründen der Deutlichkeit nicht gezeichnet ist, angreift, der den gezeichneten
Gelenkpunkt 29 in Richtung des eingezeichneten Bogenpfeiles
30 bewegt.
Figur 4 macht deutlich, daß zwischen Osζillationsschiltten
13 und Werkzeugträger β eine Einrichtführung J>1 mit zwei
horizontalen, sich kreuzenden Ausgleichsfreiheitsgraden angeordnet
ist. Der eine möge in der Zeichenebene liegen, der andere orthogonal dazu. Diese Einrichtführung Jl ist verspannbar,
und zwar mittels Exzenterspanneinrichtung 32 die über einen bei 33 anzusetzenden Exzenterschlüssel oder dgl.
zu betätigen ist. Für die Lagerung der Exzenterwelle 8 ist eine Kugelbuchse 34 vorgesehen, die als Führung für die Vertikal-
und Drehbewegung dient.
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Es versteht sich von selbst, daß der Schwingantrieb 26 abkuppelbar
ist. Das kann z. B. dadurch geschehen, daß der als Gelenkpunkt 29 dienende Bolzen eine Querschnittschwächung
aufweist, so daß bei entsprechender axialer Verstellung eine vertikale Oszillationsbewegung durch die so herbeigeführte
Entkupplung nicht mehr erfolgt.
Die Andrückkraft bei der Bearbeitung horizontaler Flächen an
einem der Peinschleifung zu unterwerfenden Werkstück 1 wird z. B. über eine nicht dargestellte Feder erzeugt,und zwar in
Wechselwirkung mit einer stufenlosen Einstelleinrichtung am Tragarm 4, der an dem Stativ 3 in Richtung des Pfeiles 35
auf- und niederverstellbar ist. Dazu dient die nur angedeutete Einrichtung 36 mit Spindel 37, die auf beliebige Weise zu
betätigen ist. - Der Drehantriebsmotor für die Exzenterwelle 8 einerseits, der ebenfalls nicht gezeichnete Schwingantrieb
für die Lagerhülse 15 andererseits sind einzeln oder auch gemeinsam betätigbar. Die Werkstückaufnahme 7 ist im allgemeinen
für eine feste Aufspannung eines zu bearbeitenden Werkstückes 1 eingerichtet.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Feinschleifen,, - rait
Stativ,
einem mit dem Stativ verbundenen Tragarm,
einem mit dem Stativ verbundenen Tragarm,
an dem Tragarm befestigtem Pe inschleifaggregat mit
Werkzeugträger und mit
Werkstückaufnahme,
wobei das Feinschleifaggregat eine zentrale Exzenterwelle mit
einerseits angeschlossenem Drehantriebsmotor, andererseits angeschlossenem Exzenterzapfen aufweist, der mit Schlitzführung
in einen mit dem Werkzeugträger verbundenen Oszillationsschlitten einfaßt, wobei ferner der Oszillationsschlitten über eine Oszillationsschlittenführung mit einer die
Exzenterwelle umgebenden, auf- und niederbewegbaren Lagerhülse verbunden ist, die ihrerseits im Maschinengehäuse gelagert
ist, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:
a) die Lagerhülse(I5)ist mir ihrer Oszillationsschlittenführung
(14)und dem angeschlossenem Oszillationsschlitten (I5) um ihre Achse verdrehbar
und mit einem entsprechenden Drehstelltrieb ausgerüstet,
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ORIGINAL INJECTED
Andreiewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
b) die Exzenterwelle (8) ist in der Lagerhülse (15) mittels Vertikalstelltrieb (20) vertikal verstellbar
und besitzt einen in Bezug auf die Exzenterwellenachse (21) schrägen Exzenterzapfen
(10), der bei vertikaler Verstellung der Exzenterwelle (8) unterschiedlich tief in die Schlitzführung
(12) des Oszillationsschlittens (Γ5) eintauchbar ist,
wobei der Drehstelltrieb und der Vertikalstelltrieb (20) unabhängig
voneinander betätigbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in weiterer Kombination die Lagerhülse (15) mit ihrer Oszillationsschlittenführung
(14) und dem angeschlossenen Oszillationsschlitten (15) zusätzlich an einen vertikal wirkenden
Schwingantrieb (26) angeschlossen ist.
J5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen Oszillationsschlitten (I3) und
Werkzeugträger (6) eine Einrichtführung (^l) mit zwei horizontalen,
sich kreuzenden Ausgleichsfreiheitsgraden und Verspanneinrichtung 02) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Drehantriebsmotor für die Exzenterwelle (8) einerseits, der Schwingantrieb (26) für die Lagerhülse
(15) andererseits einzeln betätigbar sind.
9096S1/029*
Andrejewski, Honlce, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
3 2827643
s5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Tragarm (4) an dem Stativ 0) auf-
und nieder einstellbar ist.
909881/0294
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