DE3136402A1 - Bohrungsschleifmaschine - Google Patents
BohrungsschleifmaschineInfo
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- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
- B24B5/02—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
- B24B5/06—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces internally
- B24B5/08—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces internally involving a vertical tool spindle
Description
Brief vom 11· 9· 8l B|att /χ Di". Horst Zinngrebö Dipl.-Ing. G. Schllebs
an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt. Patentanwalt
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Bohrungsschleifmaschine mit einem
eine Werkstück-Aufspannfläche aufweisenden Drehtisch und einem an einem Ständer längs einer Zustellbahn bewegbaren Zustellschlitten,
an welchem ein Schleifsupport mit Antriebsmotor und Spindel befestigt sind, wobei die Spindelachse und die Zustellbahn
sich senkrecht zur Aufspannfläche erstrecken, sowie mit einer Abrichteinrichtung für die drehfest auf der Spindel sitzende
Schleifscheibe.
Bohrungsschleifmaschinen dienen zum Ausschleifen vorgebohrter einfacher oder abgestufter Durchgangs- oder Sacklöcher in einem
Werkstück, das dazu auf der Aufspannfläche des Drehtisches aufgespannt wird. Das Werkstück wird so eingerichtet, daß die
Achse seiner Bohrung mit der horizontalen Drehachse des Drehtisches fluchtet. Beim exakt zentrischen Präzisions-Schleifen
entstehen unerwünschte Maßabweichungen an Werkstücken, deren Schwerpunkt nicht in der Bohrungsachse liegt, durch die sich
bei der Rotation ergebende Unwucht, die eine nach vertikal j abwärts weisende Vorzugsrichtung hat. Selbst wenn diese Unwucht
durch gleichzeitig auf der rotierenden Aufspannfläche aufgesetzte Zusatz.-Massen ausgeglichen wird, bleibt die durch die
Richtung der Schwerkraft vorgegebene einseitige Belastung des Drehlagers des Drehtisches bestehen. Dem kann nur durch eine
aufwendige und entsprechend teure Dimensionierung des Drehlagers begegnet werden.
Ein weiteres Problem liegt im Abrichten der Schleifscheibe an
einer maschinenfesten Diamantspitze oder einer mit Diamanten bestückten Abrichtrolle. Zum reproduzierbaren Abrichten und
Neu-Zustellen der Schleifscheibe sind komplizierte Einrichtungen vorgesehen und Manipulationen vorzunehmen, die die Arbeitsgeschwindigkeit
der Maschine nachteilig verringern.
Brief vom H. 9. 8l Blatt ':&■■ QY. j-forst Zmngrebe D!pl.-Ing. G. Schliebs
an das Deutsche Patentamt, München " Patentanwelt Patentanwalt
Mit der Erfindung sollen daher an der Bohrungsschleifmaschine Maßnahmen vorgesehen werden, die den Einfluß der schwerkraftbedingten
Unwucht des zu bearbeitenden Werkstückes beseitigen und möglichst das Abrichten der Schleifscheibe vereinfachen.
Dazu wird nach der Erfindung eine Bohrungsschleifmaschine geschaffen,
bei der der Drehtisch auf einer horizontalen, sich quer zur Zustellbahn erstreckenden Vorschubbahn verschiebbar
gelagert ist. Damit sind Schwerkraft-Einflüsse auf die Einrichtung des Werkstückes auf der Aufspannfläche ausgeschaltet
und es eröffnet sich zudem die Möglichkeit, das Abrichten der Schleifscheibe so zu vereinfachen, daß sich der Abrichtvorgang
in den SchleifVorgang zeitsparend und einfach integrieren läßt.
In Weiterbildung der Erfindung läßt sich das Abrichten besonders
einfach dann durchführen, wenn der Ständer auf einer zur Vorschubbahn parallelen Abrichtbahn .verschiebbar gelagert ist.
Die Abrichteinrichtung kann beispielsweise aus einer Diamantspitze bestehen, deren Halterung maschinenfest verankert ist
und die vorzugsweise auf einer zur Abrichtbahn parallelen Senkrechten zur Drehachse des Drehtisches liegt. Die erfindungs·
gemäße Bohrungsschleifmaschine ist durch die horizontale Ausrichtung der Aufspannfläche außerdem wesentlich bedienungsfreundlicher
als Bohrungsschleifmaschinen mit vertikaler Aufspannfläche .
Die Erfindung geht ergänzend zu den Ansprüchen aus der nachfolgenden
Beschreibung des in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels hervor. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer
mit den Merkmalen der Erfindung ausgestatteten Bohrungsschleifmaschine;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Maschine nach
Fig. Ij
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an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt Patentanwalt
Fig. 3 eine schematische Ansicht von oben der Maschine nach Fig. 1 und 2;
Fig. 4 eine Skizze zur Erläuterung der Erfindung;
Fig» 5 ~ 7 schematische Darstellungen zur weiteren Erläuterung
des Betriebs der Maschine nach Fig. 1.
Die Bohrungsschleifmaschine weist ein Grundbett 2 sowie ein
rückwärts angebautes Maschinenbett 3 von massiver Konstruktion auf. Auf dem Maschinenbett 3 ist ein Ständer 5 in noch zu beschreibender
Weise montiert, der an seiner vorderen vertikalen Stirnseite zwei vertikale beabstandete Schienen 51, 52 besitzt
die gemeinsam die vertikale Zustellbahn 50 definieren. Auf der
Zustellbahn 50 ist ein Zustellschlitten 53 vertikal verschiebbar gelagert, dessen nach vorne vorstehende Arme 54, 55 einen
zwischen ihren vorderen Enden gelagerten Schleifsupport 56
tragen. Auf dem Schleifsupport 56 ist ein Antriebsmotor 57 montiert,
dessen Abtriebswelle mit einer parallel zur Zustellbahn 50 ausgerichteten Spindel 58 zu deren rotatorischem Antrieb
gekoppelt ist. Das untere freie Spindelende trägt drehfest eine Schleifscheibe 59.
Der Ständer 5» der in seinem Inneren ein mit dem Zustellschlitten
53 verbundenes Gegengewicht zu der aus den Armen 54,
55 gebildeten Montagegabel und dem Schleifsupport 56 mit den
an diesem angebauten Aggregaten enthält, ist auf einer im Ganzen mit 60 bezeichneten Abrichtbahn relativ zu dem Grundbett 2 vorwärts
und rückwärts verschiebbar gelagert. Die horizontale und sich rechtwinklig zur Zustellbahn 50 erstreckende Abrichtbahn
60 ist als zwei parallele, beabstandete Schienen auf der Oberseite des Maschinenbetts 3 angeordnet. Ein Glasmaßstab 6l
wird von einer neben der Maschine aufgestellten, nicht dargestellten Steuerung abgefühlt, welche die Verschiebung des
Ständers 5 nach vorgegebenem Programm steuert.
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an das Deutsche Patentamt, München ' PeKMtfanweft Patentanwalt
Auf der Arbeitsbühne des Grundbettes 2 ist ein Vorschubschlitten
42 montiert, der auf einer sich parallel zur Abrichtbahn 60 erstreckenden Vorschubbahn 40 gesteuert vor-
oder zurück verschiebbar ist. Der Vorschubschlitten 42 trägt
einen Drehtisch 44 sowie einen nicht dargestellten Antriebsmotor, der den Drehtisch 44 um eine zur Zustellbahn 50
parallele, vertikale Achse rotatorisch antreibt. Auf der Aufspannfläche' 46 kann ein Werkzeug 48 aufgespannt und so eingerichtet
werden, daß die Achse einer Bohrung 49 im Werkstück 48 parallel zur Zustellbahn 50 und damit zur Achse der Spindel
58 verläuft. Die bereits erwähnte Maschinensteuerung fühlt einen weiteren Glasmaßstab 4l am Vorschubschlitten 42 ab und
steuert programmgemäß Richtung und Betrag des Vorschubs des Schlittens 42.
Die Antriebsaggregate mit der zugehörigen Stromversorgung sind
im Maschinenbett 3 und im Grundbett 2 untergebracht.
Hinter dem Vorschubschlitten 42 ist auf dem Grundbett 2 maschinenfest
eine nach vorn abgekröpfte Halterung 74 montiert, die an ihrem freien vorderen Ende eine Diamantspitze 75 trägt.
Die Diamantspitze 75 ist in der Bewegungsgeometrxe d,er Maschine
so angeordnet, daß sie in einer zur Ausrieht-Richtung 65 parallelen
Senkrechten zur Drehachse 45 des Drehtisches 44 liegt. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist die Drehachse 55' um eine
Strecke in der erwähnten Senkrechten relativ zur Drehachse 45
des Drehtisches nach rückwärts versetzt, die sich aus dem Durchmesser der Bohrung 49 im Werkstück 48 und dem Durchmesser der
Schleifscheibe 59 ergibt. Wenn der Schleifsupport 56 in den
Armen 54, 55 um eine zur Fig. 2 senkrechte Achse schwenkbar gelagert
ist, verläuft die Drehachse 55' der Spindel 58 nicht mehr parallel zur Drehachse 45 des Drehtisches, bleibt jedoch
innerhalb einer Ebene, in welcher die erwähnte Senkrechte liegt und die senkrecht auf der Abrichtbahn 60 steht. Jedenfalls ist
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das Deutsche Patentamt, München Patentamt t Patentanwalt
gemäß Fig. 2 der Zustellschlitten 53 und damit die Spindel 58
bzw. gegebenenfalls die Schwenkachse des Schleifsupports in
der durch den Doppelpfeil 50' angedeuteten Richtung senkrecht zur Abrichtbahn 60 vertikal verschiebbar. Diese vertikale Ver-Schiebung
wird von der erwähnten Steuerung durch Abfühlen eines am Zustellschlitten 53 befestigten v/eiteren Glasmaßstabes 51'
gesteuert..
Für das Verständnis des Betriebsverhaltens der Bohrungsschleifmaschine
ist wesentlich, daß die Schleifebene 90, die als gemeinsame
Tangentialflache an die zylinderförmige Bohrung 49
und den Schleifzylinder 59 in der Berührungslinie zwischen Schleifzylinder 59 und Innenwand der Bohrung 49 definiert ist,
für alle zu schleifenden Bohrungsdurchmesser maschinenfest bleibt. Im Schleifgang fährt der Schleifsupport und damit die
Schleifscheibe 59 an der Schleiffläche der Bohrung 49 über
deren gesamte Tiefe oszillierend auf und nieder. Durch gleichzeitige Drehung des Drehtisches 44 um die Achse 45 wird die
Innenfläche der Bohrung 49 ausgeschliffen. Die Durchmesserzunahme der Bohrung 49 während des SchleifVorgangs wird durch
entsprechende Steuerung und Bewegung des Vorschubtisches nach vorne derart ausgeglichen, daß die erwähnte Schleifebene 90
unverändert maschinenfest bleibt. Zum Abrichten fährt der Schleif·
support 56 um ein hinreichendes Stück nach oben, so daß die
Schleifscheibe 59 aus der Bohrung 49 freikommt, und der Ständer
5 wird von der Steuerung auf dem Abrichtschlitten 6l soweit . i nach rückwärts gefahren, bis die rotierende Schleifscheibe 59
die Diamantspitze 75 zum Abrichten kontaktiert. Der abnehmende Durchmesser der Schleifscheibe 59 wird durch einen entsprechend
vergrößerten Abrichthub des Ständers 5 und des Abrichtschlittens 61 auf der Abrichtbahn 60 durch die Steuerung berücksichtigt.
Auf diese Weise kann das Abrichten der Schleifscheibe 59 zeitsparend
in beliebigen Intervallen in den Schleifvorgang eingefügt werden.
Brief vom 11. 9. 81 Blatt #;>
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·"'*-""- Patentanwalt
an das Deutsche Patentamt, Hünchen ' Patentanwalt
Sind an einem Werkstück 48' gemäß Fig. 5 Bohrungen unterschiedlichen
Durchmessers zu schleifen, dann wird der Vorschubschlitten 42 mit dem Drehtisch 44 zur Vorbereitung des
SchleifVorgangs der jeweiligen Bohrung 49' soweit vor- oder
zurück verfahren, bis die Schleifkontaktlinie der jeweiligen Bohrung in der Schleifebene 90 liegt. Dadurch nimmt die Drehachse
45', 45'' des Werkstücks 48', 48'· als Ausgangsposition
jeweils einen Abstand zur Spindelachse 55' ein, der durch den Durchmesser der jeweils zu schleifenden Bohrung 49', 49'' bestimmt
ist.
Gemäß Pig. 7 ist die Halterung 74 mit einer vertikalen Referenzmarke
76 ausgerüstet, die ebenfalls eine Diamantspitze sein kann. Wie dargestellt, ist die Tiefen-Referenzmarke 1JS senkrecht
zur Diamantspitze 75 angeordnet und dient einerseits für die Steuerung als Referenz für eine bestimmte, vorgegebene"Tiefe,
in der die Bohrung 49 ausgeschliffen werden soll. Ist die Tiefen-Referenzmarke 76 eine Diamantspitze, dient sie zum Abrichten der
unteren Schleiffläche der Schleifscheibe 59, mit der der horizontale
oder auch angefaste Boden 48a oder eine entsprechende Schulter in der Bohrung 49 geschliffen werden soll. Dadurch
lassen sich beliebige Absätze, Fasen oder dergleichen Flächen im Inneren einer Bohrung 49 nach Wunsch definiert ausschleifen.
Dem Fachmann ist klar, daß die Erfindung auf Einzelheiten des beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiels nicht beschränkt
ist, wobei die Zeichnung als selbständiges Offenbarungsmittel anzusehen ist.
Claims (5)
- Dipl.-Ing. Günter Schliebs PatentanwälteDr. rer. nat. HorstZinngrebe in DarmstadtEuropean Patent Attorneys Mandataires en brevet europeensSchliebs + Zinngrebs, Claudiusweg 17A, D-6100 DarmstadtAn das Telefon: (06151) 46753Deutsche Patentamt TeSmm^nventron Zweibrückenstraße 12München 2 Claudiusweg 17A_„„__ D-6100 DarmstadtIhr Brief IhrRef. UnserRef. E 519 Datum H, September 1981Zi/Ro Betrifft: Bohrungs schleifmaschineAnmelder: Werner"- Gerhard Lang, Edmund-Lang-Straße 34, D-6113 BabenhausenAnsprüche11.J Bohrungsschleifmaschine mit einem eine Werkstück-Aufspannfläche aufweisenden Drehtisch und einem an einem Ständer längs einer Zustellbahn bewegbaren Zustellschlitten, an welchem ein Schleifsupport mit Antriebsmotor und Spindel befestigt sind, wobei die Spindelachse und die Zustellbahn sich senkrecht zur Aufspannfläche erstrecken, sowie mit einer Abrichteinrichtung für die drehfest auf der Spindel sitzende Schleifscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehtisch (10) auf einer horizontalen, sich quer zur Zustellbahn (50) erstreckenden Vorschubbahn (40) verschiebbar gelagert ist.
- 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (5) auf einer zur Vorschubbahn (40) parallelen Abrichtbahn (60) verschiebbar gelagert ist.Q1QC/noBrief vom 1:L· 9· 8l BIaIJ \g . ~ ^JJpCSt Zinfig.reb.e-. DlpUng. G. Stiebe•an das Deutsche Patentamt, München = " IlW- Patentanwalt
- 3. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubbahn (40) und die Abrichtbahn (60) auf einem einteiligen Maschinenbett (2) ausgebildet sind.
- 4. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrichteinrichtung (70) aus einer Diamantspitze (75) besteht, deren Halterung (74) maschinenfest verankert ist. ■
- 5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamantspitze (75) auf einer zur Abrichtbahn (60)· parallelen Senkrechten zur Drehachse des Drehtisches sich befindet.
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