DE3009294A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von werkstuecken mit nadelfoermigen feinzapfen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von werkstuecken mit nadelfoermigen feinzapfen

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DE3009294A1
DE3009294A1 DE19803009294 DE3009294A DE3009294A1 DE 3009294 A1 DE3009294 A1 DE 3009294A1 DE 19803009294 DE19803009294 DE 19803009294 DE 3009294 A DE3009294 A DE 3009294A DE 3009294 A1 DE3009294 A1 DE 3009294A1
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Dieter 7470 Albstadt Bäuml
Herbert Ing.(Grad.) Diener
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Kopp Werkzeugmaschinen 89231 Neu-Ulm De GmbH
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Fa Gottlieb Guehring 7470 Ebingen
Gottlieb Guehring KG
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
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    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von
  • Werkstücken mit nadelförmigen Feinzapfen Die Erfindung bezieht sich auf ein Formgebungsverfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Es sind Schleifverfahren zur Herstellung von Werkstücken mit nadelförmigen Feinzapfen bekannt, bei denen das Werkstück entweder zwischen Spitzen, im Spitzenlos-Schleifverfahren oder in einem abgewandelten konventionellen Einstich-Schleifverfahren geschliffen wird.
  • Ein Schleifen zwischen Spitzen ist aufgrund der geforderten extrem dünnen Abmessungen des Feinzapfens und aufgrund der engen Fertigungstoleranzen nicht durchführbar.
  • Das Schleifen nadelförmiger Feinzapfen im Spitzenlos-Schleifverfahren hat den Nachteil, daß aufgrund des abgesetzten Profils des Werkstücks (Schaft und Feinzapfen) und aufgrund der notwendigen mehrmaligen Stufenzustellung beim Schleifvorgang immer neue, dem jeweiligen Fertigungsstand des Werkstücks angepaßte Transport- bzw. Bremsscheiben verwendet werden müssen.
  • Auch die Anwendung eines speziell auf die Herstellung dieser Werkstücke ausgerichteten konventionellen Einstich-Schleifverfahrens,das mit einer Profil-Schleifscheibe und einer Gegendruckwalze arbeitet, die den Anpressdruck der Schleifscheibe auf das Werkstück kompensiert, führt nicht zu befriedigenden Ergebnissen, da ein Ausweichen des Feinzapfens nicht ausgeschlossen werden kann und dessen Kontur dadurch ballig und ungenau, wird.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Paterltanspruchs 1 zu schaffen, das die Herstellung äußerst dünner Feinzapfen mit der größtmöglichen Reproduzierbarkeit und mit geringsten Formabweichungen ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Schritten gelöst.
  • Die Anwendurlg des Schäl-Schleifverfahztens auf die Herstellung der Feinzapfen ermöglicht es, die extrem dünne Spitze des Feinzapfens beim Schleifen nicht auf Biegung beanspruchen zu müssen. Dadurch wird eine Balligkeit des Feinzapfens praktisch ausgeschlossen. Die feste örtliche Zuordnung von Lagerung und Schleifscheibe sorgt dafür, daß das maximale Biegemoment im Werkstück während des gesamten Schleifvorgangs gleich groß bleibt und im Bereich des dickeren Abschnitts des Werkstücks auftritt.
  • Durch den querkraftfreien Antrieb des Werkstücks kann eine exakt ausgerichtete starre Lagerung verwendet werden, wodurch Schwingungen des Werkstücks weitestgehend vermieden und die Schnittkräfte definiert von der Lagerung aufgenommen werden. Eine vorteilhaft ausgebildete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist Gegenstand des Unteranspruchs 3.
  • Die Unteransprüche 4 und 5 kennzeichnen eine besondere Ausführungsform der Lagerung des Werkstücks die den Vorzug hat, daß die Biegebeanspruchung des Werkstücks auf ein Minimum reduziert und eine sehr große Rundlaufgenauigkeit gewährleistet wird.
  • Der in den Unteransprüchen 6 und 7 gekennzeichnete besondere Antrieb des Werkstücks hat neben der Querkraftfreiheit den besonderen Vorteil, daß die Drehbewegung formschlüssig auf das Werkstück übertragen wird, das heißt Umlaufgeschwindigkeitsschwankungen sehr klein gehalten werden.
  • Der Unteranspruch 10 kennzeichnet in Verbindung mit dem Unteranspruch 2 eine Weiterbildung der Erfindung, durch die Werkstücke mit nadelförmigen Feinzapfen herstellbar werden, die eine bestimmte vorgegebene Profilform mit engstem Toleranzfeld besitzen.
  • Die mit der Vorschubbewegung des Werkstücks gekoppelte,senkrecht zur Vorschubrichtung erfolgende Zustellbewegung der Lagerung bzw. des Schleifbetts erlaubt ein automatisches Feinstprofil-Schleifen der Feinzapfen mit hoher Genauigkeit, da die Hebelanordnung des Betts die Zustellbewegung des Zustellgetriebes äußerst stark untersetzt.
  • Das Zllstellgetriebe gibt eine Justiermöglichkeit der Lage des Betts lßnd erlaubt eine einfache Korrektur des Schleifabtrags aufgrund eventueller Abnützung der Schleifscheibe.
  • Die in Unteranspruch 12 gekennzeichnete Ausführungsform der schwenkbaren Lagerung des Betts im Schleifmaschinengestell erlaubt aufgrund der Prismen- und Rollenlager in der Hebelanordnung eine spielarme Übertragung der Zustell-Eingabegröße auf das Werkstück.
  • Die Ausführungsform gemäß Patentanspruch 13, bei der die Kopplung der Zusteli-Eingabegröße mit dem Vorschub über ein Lenkergetrtebe erfolgt, wird gemäß Patentanspruch 14 und 15 eahingehexld weitergeblldet, daß die tiboretzung dieser Kopplung einstellbar ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß dieses Getriebe für verschiedene Konturen des Feinzapfens ohne besonderen Aufwand anwendbar wird.
  • Die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 16 ermöglicht eine zuverlässige Schmierung und Kühlung der Schleifscheibe und des Werkstücks, ohne daß das Werkstück durch das Kühlmittel angegriffen wird. Dadurch, daß die Kühlmittelzufuhr auf der dem Werkstück gegenüberliegenden Seite erfolgt, bildet sich bedingt durch die große Umlaufschwindigkeit der Schleifscheibe ein Kiihl- und Schmiermittelnebei, der keinerlei mechanische Belastung des Feinzapfens bewirkt. Zusätzlich wird die Schleifscheibe gleichmäßig benetzt und kontinuierlich gereinigt.
  • Durch die Profilierung der Schleifscheibe gemäß Anspruch 17, können zum einen die Spanabhebungskräfte günstiger beeinflußt werden und zum anderen gewisse Konturen - wie zum Beispiel der Absatz des Feinz#apfens -ohne besondere 7.ustellbewegunlJen geschliffen werden.
  • Der Anspruch 18 kennzeichnet eine besondere Ausführungsfonn einer Abrichtvorrichtung für eine Profilsehleifscheibe, wobei gemäß dieser Ahrichtvorrichtung eine direkte Ubertragung der Schablonen-Abtast-Bewe.#ung auf den Abtast-Diamanten erfolgen kann. Dadurch wird die Übertragung spielfrei gehalten und die Schleifscheiben-Profilform stimmt exakt mit der Kontur der Schablone überein.
  • Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsformen der Erfindung naher erläutert.
  • I;:s zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Werkstücks mit einer tragenen Endabmessungen, Fig. 2 eine Darstellung der Zerspanungskinematik beim Schälschleifverfahren, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Schleifmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 4 eine vergrößcrte Darstellung einer Einzelheit "IV" in Fig, 3 Fig. 5 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Werkstückaufnahme, Fig. 6 eine Ansicht der Werkstückaufnahme gemäß Fig.
  • 5 mit Blickrichtung des Pfeils "VI" in Fig.
  • Fig. 7 Fig.einen längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Werkstück-Mitnahmevorrichtung für einen querkraftfrei en Werkstückantrieb, Fig. S einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 9 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Schmier- und Kühlmittelzuführung, Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelhit "X" in Fig. R, lig. eine der Fig. 3 ähnliche Draufsicht auf eine Ausführungsform der schleifmaschine einer Schleifscheiben-Abrichtvorrichtung, Fig. 12 eine Seitenansicht eines zweiten Werkstücks mit eingetragenen Endabmessungen, Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Zustell-Mechanismus für das Schleifmaschinenbett mit einer Ausführungsform eines Zustellgetriebes, und Fig. 14 eine Ausführungsform eines Lenkergetriebes zur Kopplung der Vorschub- und der Zustellbewiegung.
  • Fig. 1 zeigt ein zu bearbeitendes Werkstück 1 mit einem Schaft 2, einem konischen Übergangsabschnitt 3 und einem nadelförmigen Feinzapfen 4 verhältnismäßig großer Länge. Der Feinzapfen hat beispielsweise einen Durchmesser von 50 Xum und eine Länge von 2mm, und der Schaftdurchmesser beträgt ca. 1 mm. Die Abmessungen sind äußerst eng toleriert. Die Durchmesserabweichungen liegen etwa in der Größenordnung von 1 /zum.
  • Fig. 2 zeigt das Prinzip des Schälschleifverfahrens.
  • Ein rotierendes Werkstück 1 mit zylindrischer Form wird in Richtung seiner Achse 6 an einer gegenläufig zum Werkstück 1 rotierenden Schleifscheibe 7 vorbeibewegt. Dabei wird ein Zerspanungsquerschnitt 8 pro Umdrehung des Werkstücks abgetragen. Die Vorschubrichtung ist mit V die Zustellrichtung mit Z bezeichnet.
  • Fig. 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Schleif-Vorrichtung 10. Eine Schleifscheibe 7 ist ortsfest in einem Maschinengestell 11 gelagert und wird über einen nicht gezeigten Motor angetrieben. In einstellbarer fester räumlicher Zuordnung zur Schleifscheibe 7 befindet sich eine Werkstücklagerung 20, die auf einem Maschinenbett 12 fest montiert ist. Das Maschinenbett 12 trägt einen Vorschubschlitten 13, auf dem eine Antriebseinheit 14 für das Werkstück 1 fest montiert ist. Ein Vorschubmotor (nicht gezeigt) kann den Vorschubschlitten 13 in Richtung der Werkstückachse verschieben. Das Werkstück 1 ist in der Lagerung 20 axial verschiebbar gelagert, wobei es mit seiner Schaftoberfläche in einer Doppel-Prismenlagerung gemäß Fig. 4 geführt ist. Das Werkstück 1 ist mit seiner, dem zu bearbeitenden Ende abgewandten Seite in der Antriebseinheit 14 eingespannt.
  • Die Prismenlagerung 20 besitzt zwei im Abstand angeordnete genauestens ausgerichtete Prismenflächenpaare 21 bzw. 22 und einen, beide Lagerungsstellen überspannenden Niederhalter 23, der, wie Fig. 5 zeigt, als über einen Bolzen 26 gelenkig ge#lagerter Winkel ausgebildet ist und das Werkstück unter Vorspannung einer sich am Bett 12 abstützenden Druckfeder 24 mit seiner Niederhalteplatte 25 kraftbegrenzt gegen die Prismenflächen 21 bzw. 22 drückt. Die Lagerung 20 ist bei der Montage in Richtung des Pfeils E verschiebbar und ausrichtbar. Die Kraft der Feder 24 und die Hebelverhältnisse am Niederhalter 23 sind so gewählt, daß ein Verschieben und ein Drehen des Werkstücks 1 innerhalb der Lagerung 20 möglich ist, ohne das Werkstück oder die Prismenflächen zu beschädigen.
  • Durch die exakte Ausrichtung der Lagerflächen 21 bzw. 22 muß die Antriebs-Krafteinleitung so erfolgen, daß die Lagerung des Werkstücks 1 statisch nicht überbestimmt wird. Eine Ausführungsform einer solchen querkraftfreien Krafteinleitung zeigt Fig. 7 und 8. Ein geteiltes Spannfutter 30 klemmt auf bekannte Weise über eine Feder 31 und einen Klemmkegel 32 in einem Mitnehmerzylinder 33 das Werkstück 1. Das Spannfutter 30 ist wie folgt kardanisch in einen vor' einem nicht gezeigten Motor angetriebenen Antriebsfutter 34 gelagert: Der Mitnehmerzylinder 33 besitzt zwei sich diametral gegenüberliegende radiale Bohrungen 35 bzw. 36, in die erste Führungsbolzen 37 bzw.
  • 38 eingepaßt sind. Diese ersten Führungsbolzen 37 bzw. 38 sind mit ihren anderen Enden in radialen Bohrungen 40 bzw. 41 in einem den Mitnehmerzylinder 33 teilweise umgebenden Führungszylinder 39 eingepaßt. Eine Passung zwischen Bohrung und Führungsbolzen ist dabei eine Spielpassung. Der Führungszylinder 39 besitzt zwei weitere radiale Bohrungen 42 bzw. 43, deren gemeinsame Achse senkrecht auf der gemeinsamen Achse der Bohrungen 35, 36, 40 und 41 steht. Fluchtend mit dieson Bohrungen 42 bzw. 43 verlaufen weitere Bohrungen 44 bzw. 45 im Antriebsfutter 34.
  • Jeweils ein zweiter Führungsbolzen 46 bzw. 47 durchragt die Bohrungen 42 und 44, bzw. 43 und 45, wobei mindestens eine Passung zwischen Bohrung und zweiten Führungsbolzen eine Spielpassung ist. Zwischen dem Mitnehmerzylinder 33 und dem Antriebsfutter 34 bzw. dem Führungszylinder 39 ist ein axiales Spiel Sax und ein radiales Spiel Srad vorgesehen. Ebenso ist zwischen dem Führungszylinder 39 und dem Antriebsfutter 34 ein radiales Spiel etwa der gleichen Größenordnung wie oben erwähntes Spiel vorgesehen. Dadurch kann das Spannfutter 30 beschränkt Achsfluchtungsabweichungen zwischen der durch die Prismenlagerung definierten Werkstückachse 6 und dem Antriebszentrum der Antriebseinheit 14 ausgleichen. Die Antriebseinheit 14 kann dadurch auf den Antriebsschlitten 13 relativ grob ausgerichtet und fest verschraubt werden, ohne daß irgendwelche Querkräfte auf das Werkstück übertragen werden.
  • Fig. 9 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Einrichtung für die Kühl- bzw. Schmiermittelzuführung.
  • Diese besitzt eine schwenkbar in Gestell 11 in einem Lagerbock 54 gehaltene und in ihrer Lage zur Schleifscheibe 7 einstellbare Kühlmittel-Versorgungsschwinge 50.
  • Ein Lager 51 ist im Lagerbock so ausgebildet, daß es Kühl- bzw. Schmiermittel, das aus einer Versorgungsleitung 52 über eine Bohrung 53 im Lagerbock 54 an das Lager 51 herangeführt wird, unabhängig von der Schwenklage der Versorgungsschwinge 50 in eine Längsbohrung 55 weiterleitet, von der aus es über eine Düse 56 auf die Schleifscheibe 7 gelangt. Die Längsbohrung 55 ist über eine Dichtschraube verschlossen und die Düse 56 ist in einer Düsenplatte 57 vorgesehen, die in die Versorgungsschwinge 50 eingesetzt ist. Die Öffnung der Düse 56 ist so angeordnet, daß aufgrund der Drehbewegung der Schleifscheibe 7 und durch den sich zwischen der Schleifscheibe und der Spitze der Versorgungsschwinge 50 bildende Keil das Schmier- bzw. Kühlmittel aus der Versorgungsschwinge herausgerissen wird. Das Werkstück ist auf der dieser Schmier- und Kühlmittel-Zuführungsstelle im wesentliegen diametral ,awegentiberliependen Seite angeordnet, so daß sich ein Kühlmittel-Tropfen auf dem Weg zum Werkstück auf der Schleifscheibe 7 fein verteilen kann und in Form von kleinsten Tröpfchen (d.h. in Form von Schmier- oder kühlnebel) auf das Werkstück tri fft.
  • zeigt Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform einer Kopier-Abrichteinheit 60 für die Schleifscheibe 7. Diese ist auf dem T3ett 12 angeordnet, das bezüglich der Werkstücklagerund, auf der anderen Seite der Schlei fschelbe vorgesehen ist. Auf dem Bett 12 ist ein Vorschubschlitten 62 in Richtung des Pfeils V verschiebbar gelagert. Auf diesem Vorschubschlitten f>2 ist wiederum ein Abrichtschlitten 63 in Richtung des Pfeils A verschiebbar gelagert. Der Abrichtschlitten 63 besitzt auf seiner, der Schleifscheibe 7 abgewandten Seite einen festmontierten Schablonenabtaster 64 und auf der anderen Seite einen ebenfalls fest mit dem Abrichtschlitten 63 fest verbundenen Abrichtdiamanten 65, der zweckmäßig in einer Horizontalebene mit der Achse der Schleifscheibe 7 liegt. Auf dem Bett 12 ist eine scha@lone 66 so montiert, daß die Schablonenkontur parn Ii ei zt r Kontur der Schleifsche be verläuft. Wenn der Vorschubschlitten 62 durch einen nicht gezeigten D'io Lei angetrieben wird, gleitet der Abrichtschlitten fiK unter federnder Anpressung des Schablonenabtasters 64 entlang der Schablone 66. Der Abrichtdiamant 65 führt dadurch eine Bewegung aus, die der Sollkontur der Schleifscheibe 7 folgt. Durch Verschiebung der Schablone 66 wird die Eingriffsstelle des Diamanten 65 in die Schleifscheibe 7 festgelegt.
  • stücke mit nadelförmigen zylindrischen Feinzapfen herzustellen. Im folgenden soll eine Vorrichtung beschrieben werden, mit der Werkstücke gemäß Fig. 12 mit konischen nadelförmigen Feinzapfen hergestellt werden können. Die Konizität K des Feinzapfens beträgt dabei etwa 2 um. Die anderen Abmessungen sind mit denen der Fig. 1 vergleichbar. Die Toleranzen sind ebenfalls in der gleichen Größenordnung zu halten, wie bei der Herstellung des Werkstücks gemäß Fig. 1.
  • Unter Beibehaltung, des beschriebenen Prinzips muß für diesen Zweck die Vorschubbewegung mit einer extrem feindosierten Zustellbewegung gekoppelt werden. Fig. 13 zeigt eine Anordnung, die auf diese Aufgabenstellung eingeht. Das Bett -12 ist dabei in dem Gestell 11 über eine Hebelanordnung schwenkbar gelagert. Die Festlegung des Werkstücks 1 in der Lagerung 20 auf dem Vorschubschlitten 13 erfolgt wie oben beschrieben. Das Bett 12 hat eine asymmetrische U-Profilform und ist mit seinem kürzeren Schenkel 121 auf dessen Innenseite in einer als Festlager ausgebildeten Bett-Prismenlagerung 15 auf dem Gestell 11 abgestützt. Der lange Schenkel 122 des Bettprofils stützt sich flächig über eine Rolle 71 als Loslager in einem Zustellbalken 70 ab, der sich wiederum mit seinem einen Endabschnitt über eine als Festlager ausgebildete Zustellba Lken-Prismenlage rung 72 und mit seinem anderen Endabschnitt über eine Rolle 73 als Loslager an einem flächig ausgebildeten,in der Höhe einstellbaren Anschlag 81 eines Zustellgetriebes 80 in der noch zu beschreibenden Weise abstützt. Die horizontalen Abstände der Auflagerpunkte in Fig. 13 sind so gewählt, daß eine große Bewegung des Anschlags 81 in vertikaler Richtung eine stark untersetzte Verschiebung bzw. Verschwenkung der Lagerung 20 bewirkt. Das Zustellgetriebe 80 sorgt für eine mit der Vorschubbewegung des Vorschubschlittens 13 gekoppelte Schwenkbewegung des Betts 12 und für eine Jtierung der Ausgangsstellung des Betts 12 zu Beginn des Scbleifbubs.
  • Dazu besitzt das Zusteligetriebe eine Gewindespindel 82, die im Gestell 11 axial verschiebbar und drehbar gelagert ist. Auf die Gewindespindel 82 ist der Anschlag 81 aufgeschraubt, der ebenfalls axial verschiebbar im Gestell 11 geführt ist. Die Gewindespindel 82 stützt sich auf einem im Gestell 11 ortsfest und drehbar gelagerten Zustell-Exzenter 83 ab. Eine sich am Gestell 11 abstützende Druckfeder 74 sorgt dafür, daß der Zustellbalken 70 immer spielfrei am Anschlag 81 und die Gewindespindel 82 immer an Zustell-Exzenter 83 anliegt.
  • Die Gewindespindel 82 besitzt ferner ein über eine Pailfeder 85 mi t 1 lir verbundenes Schneckenrad 84, das vun einem, mit einer nichtgezeigten Handkurbel verbundenen und ebenfalls nicht gezeigten Schneckenwelle zur Einstellung der Bettneigung, d.h. zur Justierung der Werkstücklagerung angetrieben werden kann. Das Schneckenrad 84 ist über die Paßfeder 85 relativ zur Gewindespindel 82 axial verschiebbar, so daß das Schneckenrad 84 bei Verschiebung der Gewindespindel 82 nicht außer Eingriff mit der Schneckenwelle kommt. Nach auf diese Weise erfolgter Justierung des Betts durch Verschiebung, des Anschlags 82 wird die Gewindespindel 82 gegen weiteres verdrehen gesicher@ und die bewegung des Zustell-Exzenters i-Exzenters 83 wird über die Gewindespindel 82, den Anschlag 81 und den Zustellbalken 70 gegen die Kraft der Feder 70 auf das Bett 12 übertragen.
  • Die Koppelung der Vorschubbewegung gemäß dem Pfeil V und der Zustellbewegung gemäß dem in Fig. 13 gezeigten Pfeil Z erfolgt über ein in Fig. 14 dargestelltes Lenkergetriebe 90. Dieses Lenkergetriebe befindet sich zwischen dem Vorschubschlitten 13 und der Gewindespindel 82. Der Zustellexzenter 83 besitzt einen mit seiner Drehachse fest verbundenen Dreharm yl, der über eine mit ihm über ein Drehgelenk 92 verbundene Koppel 93 mit dem Vorschub- schlitten 13 gelenkig verbunden ist. Die Koppel 93 ist mit dem Vorschubschlitten 13 ebenfalls über ein Drehgelenk 94 verbunden. Das Drehgelenk 94 ist auf dem Vorschubschlitten 13 und auf der Koppel 93 ortsfest angeordnet.
  • Das Drehgelenk 92 ist auf dem Dreharm 91 verschiebbar und justierbar angeordnet.
  • Bei horizontaler Verschiebung des Vorschubschlittens 13 wird die Vorschubbewegung in Richtung V in eine Drehbewegung des Zustell-Exzenters 83 umgewandelt, wobei die Übersetzung durch die Lage des Drehgelenks 92 relativ zum Drehzentrum des Zustell-Exzenters justierbar ist. Der Zustell-Exzenter 83 wandelt die Drehbewegung in eine vertikale Verschiebebewegung der Gewindespindel 82 um, die in der oben beschriebenen Weise die Zustellung der Lagerung 20 bewirkt. Durch Verschieben des Drehgelenks 92 kann die konizität des Feinzapfens stufenlos eingestellt werden.
  • Durch geeignete i#ormgebung der Umfangsfi ächen des Zustellexzenters 83 kann auf einfache Weise eine von der kegelförmigen Kontur des Feinzapfens abweichende Kontur geschliffen werden.
  • Wenn der Schleifhub beendet ist, sorgt eine Abhubeinrichtung gemäß Fig. 13 dafür, daß das Werkstück 1 von der Schleifscheibe 7 unter Abkopplung des Zustellgetriebes 80 wegbewegt wird. Auf dem Gestell 11 ist für diesen Zweck ein hydraulisch oder pneumatisch betätigbarer Arbeitszylindfr 17 bzw. Arbei tskel ben 18 montiert, der das Bett 12 mit dem langen Schenkel 12? von der Rolle 71 abhebt und i#('gti# einer Anschlag 19 presst. Das Werkstück 1 ist damit vom ZusteJ#getriebe 80 entkoppelt und kann nach Zurückfahren des Vorschubschlittens 13 aus der Lagerung 20 und der Antriebseinheit 14 ausgespannt werden. Das Zustellgetriebe wird dann neu justiert und nach Absenken des Betts 12 kann ein neuer Schleifzyklus begonnen werden.
  • Leerseite

Claims (18)

  1. Patentanspruche Verfahren zur Herstellung von WerkstUcken mit nadelförmigen Feinzapfen, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinzapfen (4) im Schälschleifverfahren während eines einzigen Schleifhubs auf sein Fertigmaß geschliffen und dabei durch eine in Richtung der Werkstckachse (6) ortsfeste Werkstücklagerung (20) hindurch zur Schleifscheibe (7) vorgeschoben wird, wobei die Übertragung der Dreh-und der Vorschubbewegung auf das WerkstUck (1) querkraftfrei erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Konizität des nadelförmigen Feinzapfens (4) die Lagerung (20) vorschubabhängig senkrecht zur WerkstUckachse (6) verschiebbar ist.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine in einem Gestell (11) ortsfest gelagerte Schleifscheibe (7), ein Bett (l2), auf dem in Achsrichtung des WerkstUcks (1) ein Vorstnnubschlitten (13) verschiebbar ist, durch eine auf das Bett (12j aufgesetzte Lagerung (20) fUr das Werkstück (1) tind dur^l, eine auf dem Vorschubschlittell (13) montiert@ Antriebseinrichtung (14) zum querkraftfreien Antritt und Vorschub des Werkstücks.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung (20) des Werkstücks (1) eine dicht an die Schleifscheibe (7) heranreichende Prismenlagerung ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung (20) des Werkstücks (1) eine Vier-Flächen-Prismenlagerung mit einem federnd vorgespannten Niederhalter (23) ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (14) fUr das Werkstück (1) ein in einem Antriebsfutter (34) kardanisch gelagertes Spannfutter (30) ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (30) federnd in einem Mitnehmerzylinder (33) eingespannt ist, der über radial verlaufende erste Führungsbolzen (37, 38) in einem Führungszylinder (39) gelagert und geführt ist, der seinerseits über radial eingesetzte, senkrecht zu den ersten Führungsbolzen (37, 38) verlaufende zweite Führungsbolzen (46, 47) in einem Antriebsfutter (34) gelagert und geführt ist, wobei zwischen dem Mitnehmer- (33) und dem Führungszylinder (39) sowie zwischen dem Führungszylinder (39) und dem Antriebsfutter (34) ein begrenztes radiales und axiales Spiel zur kardanischen Antriebsübertragung auf das Werkstück (1) vorgesehen ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 3 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (12) bei ortsfest auf diesem montierter Lagerung (20) des Werkstücks (1) senkrecht zur Werkstückachse (6) mittels eines Zustellgetriebes (80) zur Einstellung des Werkstückdurchmessers zustellbar ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett(12)zur Durchführung der Zustellbewegung schwenkbar gelagert und über eine Hebelanordnung mittels des Zustellgetriebes verschwenkbar ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (12) zur Erzielung einer Konizität des nadelförmigen Feinzapfens während des Schleifhubs vorschubabhängig über das Zustellgetriebe (80) und die Hebelanordnung senkrecht zur Werkstückachse (6) zustellbar ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Abhängigkeit der Bewegung des Vorschubschlittens (13) verdrehbarer Exzenter (83) auf das Zustellgetriebe (80) einwirkt.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett' (12) eine asymmetrische U-Profilform aufweist, deren kurzer Schenkel (121) auf seiner Innenseite über eine als Festlager ausgebildete Prismenlagerung (15) am Gestell (11) abgestützt ist und deren langer Schenkel (122) auf seiner Außenseite über eine erste Rolle (71) als Loslager auf einem Zustellbalken (70) gelagert ist, der sich auf seiner einen Seite über eine als Festlager ausgebildete zweite Prismenlagerung (72) am Gestell (11) abstützt und auf seiner anderen Seite über eine zweite Rolle (73) als Loslager gegen einen einstellbaren Anschlag (81) des Zustellgetriebes (80) vorgespannt ist, wobei die horizontalen Lagerabstände so gewählt sind, daß eine vorgegebene Zustellbewegung des Anschlags (81) in vertikaler Richtung eine stark untersetzte Werkstück-Zustellbewegung senkrecht zur Werkstückachse (6) hervorruft.
  13. 13. Vorriehturlg nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet. daß das Zustellgetriebe (80) eine im Gestell (11) dreh- und verschiebbar gelagerte Gewindespindel (82) besitzt, auf der der Anschlag (81) aufgeschraubt ist, der durch Drehen der Gewindespindel (82) mittels eines Justiergetriebes (84) axial in einer Gestellführung verschiebbar ist, wobei sich die Gewindespindel (82) ständig an einem Zustell-Exzenter (83) abstützt, der ebenfalls im Gestell (11) gelagert und über ein mit dem Vorschubschlitten (13) in Verbindung stehendes Lenkergetriebe Q90) drehbar ist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge einer Schwinge (91) des Lenkergetriebes (90) veränderbar ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustellexzenter (83) auswechselbar ist.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Werkstück gegenüberliegenden Seite der Schleifscheibe (7) eine Einrichtung (50-55) zur Kühl- bzw. Schmiermittelzufuhr vorgesehen ist.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Anspriiche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (7) Profilform besitzt.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abrichtung der Schleifscheibe (7) eine Schablonen-Abrichteinrichtung (60) vorgesehen ist, die einen Abrichtschlitten (63) besitzt, der auf einem1 im Bett (12) verschiebbaren Vorschubschlitten (62) montiert und senkrecht zur Vorschubrichtung verschiebbar ist, wobei auf dem Abrichtschlitten (63) auf der der Schleifscheibe (7) zugewandten Seite ein Abrichtdiamant (65) und auf der gegenüberliegenden Seite ein Schablonen-Abtaster (64) fest montiert ist, der unter Vorspannung mittels einer Feder an einer auf dem Bett (61) montierten Schablone (66) anliegt, die die Kontur der Schleifscheibe (7) besitzt.
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