DE2924324A1

DE2924324A1 - Short oscillating stroke generator - has two balanced eccentric drives for highly accurate superfinishing machine

Info

Publication number: DE2924324A1
Application number: DE19792924324
Authority: DE
Inventors: Peter Marx; Gerhard Dipl Ing Schulze; Martin Wagner
Original assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Current assignee: Werkzeugmaschinenkombinat 7 Oktober VEB
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1979-06-15
Publication date: 1980-01-24
Also published as: DD138162B1; DD138162A1

Abstract

The superfinishing machine has two work units which move over cylindrical guides and which are driven by two eccentrics which are spaced at 180 deg. on a driven shaft. The eccentric shaft (2) is connected via connecting rods (6, 7) to the work units (13, 14). The connecting rods are supported with hydrostatic or hydrodynamic bearings on the eccentrics. The bearings of one connecting rod (15, 16) are mounted on either side of the bearing (17) of the other connecting rod, so that a symmetric and balanced load is applied to the drive shaft.

Description

Titel der Erfindung Vorrichtung zur Erzeugung kurzhubiger Schwingbewegungen Anwendungsgebiet der Erfindung Vorrichtung zur Erzeugung kurzhubiger Schwingbewegungen der Werkzeuge an Feinziehschleifmaschinen Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es sind Vorrichtungen zur Erzeugung von kurzhubigen Schwingbewegungen bekannt, die als pneumatische Mehrmassen-Schwingsysteme arbeiten (DE-PS 869 437, Prospekt: Supfina, Wieck & Hentzen - .~Spitzenlose Superfinish-Maschinen der Reihe SM 57", 56/66 d). Weiterhin existieren Schwingsysteme, die ölhydraulisch die Schwingbewegung an Feinziehschleifmaschinen erzeugen (Prospekt: VEB Werkzeugmaschinenfabrik Naumburg, ~Feinziehschleifmaschine SZASL 50 x 500"). Diesen Systemen haftet der Nachteil an, daß sich die Amplitude und die Frequenz der Schwingungen in Abhängigkeit von den Belastungen während des Feinziehschleifvorganges ändern und die wirkenden Massenkräfte der Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit enge Grenzen setzen. Außerdem wurde ein mechanisch arbeitendes Schwingsystem gefunden, bei welchem der Antrieb der gegenläufig zueinander in zylindrischen Geradführungen auf Luftlagerung schwingenden Arbeitseinheiten durch Exzenternocken (Oszillationsringe) kraftschlüssig gegen Federn erfolgt (DE-AS 1 577 390; Prospekt: eibu Dido Kiki Company Limited -wAerolide Centerless Stone Lapping Machine ASM-500 A").Title of the invention Device for generating short-stroke oscillating movements Field of application of the invention Device for generating short-stroke oscillating movements of the tools on fine-drawing grinding machines Characteristic of the well-known technical Solutions Devices for generating short-stroke oscillating movements are known, which work as pneumatic multi-mass oscillating systems (DE-PS 869 437, brochure: Supfina, Wieck & Hentzen -. ~ Centerless superfinishing machines of the SM series 57 ", 56/66 d). There are also oscillation systems that use oil-hydraulics to control the oscillation movement on fine drawing grinding machines (Brochure: VEB Werkzeugmaschinenfabrik Naumburg, ~ Fine drawing grinding machine SZASL 50 x 500 "). These systems have the disadvantage that the amplitude and the frequency of the vibrations depend on the Change loads during the fine drawing process and the acting inertia forces set narrow limits on the number of oscillations per unit of time. In addition, was found a mechanically working oscillating system, in which the drive of the counter-rotating Working units swinging to each other in cylindrical straight guides on air bearings by means of eccentric cams (oscillation rings) non-positively against springs (DE-AS 1,577,390; Brochure: eibu Dido Kiki Company Limited -wAerolide Centerless Stone Lapping Machine ASM-500 A ").

Nachteilig dabei ist die kraftschlüssige Bewegungsübertragung durch Anwendung eines Feder-MEsse-Systems, das die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit begrenzt.The frictional transmission of motion is a disadvantage here by Application of a spring-MEsse system that determines the number of vibrations per unit of time limited.

All diesen Vorrichtungen haftet außerdem der gemeinsame Nachteil an, daß aufgrund der bisher verwendeten Lagerungen an den schwingungserzeugenden und an den schwingenden Teilen die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit wegen der Größe der auftretenden Kräfte, bestehend aus Massenkräften und Bearbeitungskräften, nicht erhöht werden kann. Die mit diesen Lagerungen erzielten Führungsgenauigkeiten, die aus den Belastungen resultierende geringe Lebensdauer sowie die relativ eng begrenzte Frequenz stehen da#mit einer weiteren qualitäts- und lelstungemäßigen Entwicklung des Verfahrens Feinziehschleifen entgegen.All these devices also have the common disadvantage that due to the previously used bearings on the vibration-generating and on the vibrating parts the number of vibrations per unit of time because of the Size of the forces that occur, consisting of inertia forces and machining forces, cannot be increased. The guidance accuracies achieved with these bearings, the short service life resulting from the loads and the relatively tight Limited frequency stand there with a further quality and performance-related Development of the fine drawing process against.

Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es. eine Einrichtung zu schaffen, mit der eine Erhöhung der Schwingzahl der Arbeitseinheiten pro Zeiteinheit möglich wird. Die damit erreichte höhere Schnittgeschwindigkeit gewährleistet eine Produktivitätssteigerung von Feinziehschleifmaschinen Eine Verbesserung der Formgeneuigkeit der bearbeiteten Werkstücke wird sowohl durch die größere Schnittgeschwindigkeit als auch durch die verbesserte Führungegenaugikeit der Arbeitseinheiten erzielt.OBJECT OF THE INVENTION The aim of the invention is. a facility too create, with which an increase in the number of vibrations of the working units per unit of time becomes possible. The higher cutting speed achieved in this way ensures a Increase in productivity of fine drawing grinding machines An improvement in the accuracy of the shape of the machined workpieces is due both to the greater cutting speed as well as the improved guidance accuracy of the work units.

Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erdung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die zur Erzeugung kurzhubiger Schwingbewegungen der Werkzeuge an Feinziehschleifmaschinen mit zur Erzielung des Massenkraftausgleiches gegeneinander schwingender Arbeitseinheiten dient, bei der die Führungen und die Antriebselemente der Arbeitseinheiten so gestaltet sind, daß sie ohne oder mit nur geringem Verschleiß die bei höherer Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit und kurzen Schwinghüben mit dem Quadrat der Schwinghubgeschwindigkeit zunehmenden Massenkräfte aufnehmen sowie die für das Feinziehechleifen notwendigen genauen Lagerungen der Arbeitseinheiten ermöglichen.Explain the essence of the invention The purpose of grounding is to provide a To create a device for generating short-stroke oscillating movements of the tools on fine-drawing grinding machines with to achieve the balance of inertial forces against each other vibrating work units is used in which the guides and the drive elements of the working units are designed so that they have little or no wear those with a higher number of oscillations per unit of time and short oscillation strokes absorb increasing inertia forces with the square of the oscillation stroke speed as well as the exact ones required for fine grinding Bearings of work units.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine angetriebene Exzenterwelle über Pleuel mit den Arbeitseinheiten, an denen die Arbeitsstationen mit den Feinziehschleifsteinen befestigt sind, in Verbindung steht.According to the invention the object is achieved in that a driven Eccentric shaft via connecting rod with the work units on which the work stations are attached to the fine grinding stones, is in connection.

Die Exzenterwelle hat drei exzentrische Lagerstellen, wobei zwei die gleiche Lage und Größe der Exzentrizität aufweisen und die dritte zwischen den zwei angeordneten Lagerstellen genau entgegengesetzte aber gleiche Größe der Exzentrizität besitzt. Die an diesen Lagerstellen, die wahlweise wälzgelagert, hydrostatisch oder hydrodynamisch gelagert ausgeführt sind, befestigten Pleuel stehen im weiteren über Lagerzapfen mit den auf bekannten zylindrischen Gersdführungen gleitenden Arbeitseinheiten in Verbindung. Beide Lagerstellen, die am Lagerzapfen und die an den Geradführungen sind hydrostatische Lagerungen.The eccentric shaft has three eccentric bearings, two of which are the have the same position and size of eccentricity and the third between the two arranged bearing points exactly opposite but the same amount of eccentricity owns. The ones at these bearing points, which can optionally be roller bearing, hydrostatic or are carried out hydrodynamically, attached connecting rods are further on Bearing journals with the working units sliding on known cylindrical gear guides in connection. Both bearing points, the one on the bearing journal and the one on the linear guides are hydrostatic bearings.

In Funktion wird die durch die Antriebswelle eingeleitete Drehbewegung über die Exzenter und Pleuel in eine lineare Bewegung zwischen den Arbeitseinheiten und ihren Geradführungen umgewandelt. Die in den Drehgelenken der Pleuel an den Lagerzapfen auftretenden Massenkräfte und die durch das Bearbeitungsverfahren bedingten Reaktionskräfte werden durch die hydrostatischen Lagerungen aufgenommen und übertragen. Dem gleichen Ziel dienen die hydrostatischen Lagerungen an den Geradführungen der Arbeitseinheiten. Die Drehgelenke der Pleuel an der Exzenterwelle sind wahlweise wälzgelagert, hdradnamisch oder hydrostatisch ausgeführt, Ausführungsbeispiel: Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: Figur 1: Schnitt durch die Vorrichtung zur Erzeugung kurzhubiger Schwingbewegungen entsprechend der Linie A-B in Figur 2 Figur 2: Seitenansicht von Figur 1, teilweise geschnitten Die Antriebswelle 1 besitzt in ihrer Verlängerung eine Exzenterwelle 2. Diese Exzenterwelle ist so ausgebildet, daß zwei Lagerstellen 15, 16 mit gleicher Lage und Größe der Exzentrizität und dazwischen eine Lagerstelle 17 mit entgegengesetzt liegender, aber gleichgrober Exzentrizität angeordnet sind.The rotary movement initiated by the drive shaft is activated Via the eccentric and connecting rod in a linear movement between the working units and converted to their linear guides. The in the swivel joints of the connecting rods to the Bearing journal occurring inertia forces and those caused by the machining process Reaction forces are absorbed and transmitted by the hydrostatic bearings. The hydrostatic bearings on the linear guides serve the same purpose Work units. The swivel joints of the connecting rods on the eccentric shaft are optional roller bearings, hdradnamic or hydrostatic execution, embodiment: Die The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show: FIG. 1: Section through the device for generating short-stroke oscillating movements according to line A-B in Figure 2 Figure 2: Side view of Figure 1, partially in section the Drive shaft 1 has an eccentric shaft 2 in its extension. This eccentric shaft is designed so that two bearings 15, 16 with the same position and size of Eccentricity and in between a bearing point 17 with opposite lying, but are arranged with equal eccentricity.

Ober wahlweise eingesetzte Lagermöglichkeiten - dargestellt sind Wälzlager 3, 4, 5 - und die beiden Pleuel 6, 7 - werden die Arbeitaeinheiten 13, 14 mit den exzentrischen Lagerstellen 15, 16, 17 verbunden. Die beiden Pleuel 6, 7 werden auf den Lagerzapfen 8, 9 der Arbeitseinheiten 13, 14 hydrostatisch gelagert. Die Arbeitseinheiten tragen die notwendige Anzahl von Arbeitsstationen 10 mit den Halterungen 11 für die Feinziehschleifsteine 12. Geführt werden die Arbeitseinheiten 13, 14 auf zylindrische Geradführungen 21, 22, wobei diese Lagerungen ebenfalls hydrostatisch ausgeführt sind.About optionally used storage options - roller bearings are shown 3, 4, 5 - and the two connecting rods 6, 7 - are the working units 13, 14 with the eccentric bearings 15, 16, 17 connected. The two connecting rods 6, 7 are on the bearing journals 8, 9 of the working units 13, 14 are hydrostatically supported. The work units carry the necessary number of workstations 10 with the brackets 11 for the fine-drawing grinding stones 12. The working units 13, 14 are guided on cylindrical ones Straight guides 21, 22, these bearings also being carried out hydrostatically are.

Die von einem nicht dargestellten Antriebsorgan in Drehung versetzte Antriebswelle 1 bewirkt, daß die Exzenterwelle 2, die Lager 3, 4, 5 und die beiden Pleuel 6, 7 eine kreisförmige Bewegung erhalten. Durch die Anordnung von zylindrischen Geradführungen 21, 22 sowie die drehbare Verbindung der Pleuel 6, 7 mit den Lagerzapfen 8, 9 wird die eingeleitete Drehbewegung der Antriebswelle 1 in eine lineare Schwingbewegung der Arbeitseinheiten 13, 14 umgewandelt. Da in der Vorrichtung zwei sich gegenüberliegende Pleuel angeordnet sind, die eine durch die gewählte Anordnung der Exzentrizität der Lagerstellen 15, 16 sowie 17 entstehende gegenläufige Bewegung der beiden angetriebenen Arbeitseinheiten 13, 14 erzeugen, werden die entstehenden Massenkräfte während der Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge, da sie gleichzeitig jedoch entgegengesetzt wirken, kompensiert.The set in rotation by a drive member, not shown Drive shaft 1 causes the eccentric shaft 2, the bearings 3, 4, 5 and the two Connecting rods 6, 7 received a circular movement. Due to the arrangement of cylindrical Straight guides 21, 22 and the rotatable connection of the connecting rods 6, 7 with the bearing journals 8, 9, the initiated rotational movement of the drive shaft 1 turns into a linear oscillating movement of the working units 13, 14 converted. Since two opposite one another in the device Connecting rods are arranged, which one by the selected arrangement of the eccentricity of the bearings 15, 16 and 17 resulting opposite movement of the two driven Working units 13, 14 generate, the resulting inertia forces are during the Acceleration and deceleration processes, since they are opposite at the same time act, compensated.

Damit wird ein erschütterungsfreier Betrieb der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüsteten Maschine erreicht.This is a vibration-free operation with the inventive Device equipped machine reached.

Die gewählten hydrostatischen Lagerungen zwischen den Pleuel 6, 7 und den Zapfen 8, 9 sowie den Arbeitseinheiten 13, 14 und den Geradführungen 21, 22 haben die Aufgabe, eine verschleißfreie Lagerung der sich relativ zueinander bewegenden Elemente zu schaffen. Dabei werden durch die Anordnung von Druckölzuführelementen 19, entsprechenden Drosseln 20 und den notwendigen Lagertaschen 18 den wirkenden Massen-und Bearbeitungskräften die erforderlichen Reaktionskräfte durch entstehende Druckdifferenzen in den sich gegenüberliegenden Lagertaschen 18 entgegengesetzt. Damit sind auch die bei größeren Schwingfrequenzen auftretenden Lagerbela stungen der schwingenden Teile der Vorrichtung beherrschbar.The selected hydrostatic bearings between the connecting rods 6, 7 and the pins 8, 9 as well as the working units 13, 14 and the straight guides 21, 22 have the task of a wear-free Storage of the relative to create mutually moving elements. The arrangement of Pressure oil supply elements 19, corresponding throttles 20 and the necessary storage pockets 18 the acting mass and machining forces the necessary reaction forces as a result of the resulting pressure differences in the opposing bearing pockets 18 opposite. This also includes those that occur at higher oscillation frequencies Lagerbela stungen the vibrating parts of the device manageable.

Claims

Claim device for generating short-stroke oscillating movements of the tools on fine grinding machines by means of the tools bearing against each other oscillating working units sliding on cylindrical straight guides, driven due to eccentrics offset from one another by 1800, thus not shown, that an eccentric shaft (2) via connecting rods (6; 7) with the working units (13; 14) is in connection that the eccentric shaft (2) with eccentric bearing points (15; 16; 17) is provided for the connecting rods (6; 7), a connecting rod (6) being the bearing points (15; 16) and the other connecting rod (7), the bearing point (17) and the bearing point (17) lies between the bearing points (15; 16) and these bearing points are optionally roller bearings, are designed hydrostatically or hydrodynamically that the connecting rods (6; 7) via bearing journals (8; 9) are connected to the working units (13; 14) and the bearing points the trunnions (8; 9) are hydrostatic bearings that the working units (13t 14) on known cylindrical straight guides (21; 22), preferably hydrostatically are stored