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VERFAHREN ZUM SCHLEIFEN VON PRÄZISIONSTEILEN
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum maschinellen Planschleifen
von Präzisionsteilen, bei dem die Werkstücke zum Schleifen im Kühlmittel strom in
eine Werkstückaufnahme mit den Abmessungen der Werkstücke zumindest näherungsweise
angepaßten Ausnehmungen eingebracht werden.
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Präzisionsteile, bei denen eine oder zwei gegenüberliegende Flächen
mit engen Toleranzen geschliffen werden müssen, können auf einseitig wirkenden Schleifmaschinen
gegebenenfalls in zwei Durchgängen oder auf doppelseitig wirkenden Schleifmaschinen
in einem Durchgang bearbeitet werden.
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Die Werkstücke werden dazu in einer Werkstückaufnahme (Käfig) in Ausnehmungen,
die den Abmessungen der Werkstücke angepaßt sind, eingelegt und über diese Werkstückaufnahme
durch den von einer oder zwei planparallel laufenden Schleifscheiben gebildeten
Spalt geführt.
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Bei der Bearbeitung von kreis- oder kreisringförmigen Werkstücken
die über eine Werkstückaufnahme der Schleifmaschine zugeführt werden, wird als nachteilig
empfunden, daß sich die Werkstücke während des Scheifvorganges
durch
die Drehung der Schleifscheibe in den Ausnehmungen der Werkstückaufnahme drehen.
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Diese Drehbewegung bewirkt, daß in den Spalten, die zum problemlosen
Einlegen der Werkstücke in die Ausnehmungen der Werkstückaufnahme zwischen den Wandflächen
der Ausnehmungen und den Außenflächen der Werkstücke verbleiben und in welche Schleifabrieb
eindringt die Außenkonturen der Werkstücke, die vielfach wie auch die Planflächen
enge Toleranzen aufweisen müssen, stark zerkratzt bzw. beschädigt werden.
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Um ein Beschädigen dieser Oberflächen zu vermeiden, ist in der Vergangenheit
versucht worden, die Drehung der Werkstücke in den Ausnehmungen der Werkstückaufnahme
zu verhindern, indem diese durch Spannbänder oder Spannketten fest an die Käfigwandung
angedrückt wurden. Jedoch auch bei dieser Methode konnten Oberflächenbeschädigungen
der Werkstücke durch das Spannband oder die Spannkette selbst nicht immer ausgeschlossen
werden. Darüberhinaus ist das Einspannen mittels Spannbändern und Spannketten bei
dünnwandigen ringförmigen Werkstücken nicht anwendbar, da sie eine bleibende Verformung
des Werkstückes bewirken.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum maschinellen
Planschleifen von Präzisionsteilen zu schaffen, bei dem die Werkstücke zum Schleifen
im Kühlmittel strom in eine Werkstückaufnahme mit den Abmessungen der Werkstücke
zumindest näherungsweise angepaßten Ausnehmungen eingebracht werden, bei dem die
erwähnten Nachteile nicht mehr auftreten und eine hervorragende Oberflächenqualität
aller Werkstückoberflächen gewährleistet ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das unter Aberdruck
zugeführte Kühlmittel innerhalb der Werkstückaufnahme so geführt wird, daß es in
den Spalt zwischen der Wandfläche der Ausnehmung und der Außenfläche des eingebrachten
Werkstückes eingeleitet wird.
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Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von der Art der Zuführung der
Kühlflüssigkeit in diesen Spalt zweierlei erreicht werden.
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Bei Zuführung der Kühlflüssigkeit in den Spalt entlang der vollständigen
Außenkontur des Werkstückes wird eine Berührung des Werkstückes mit der Wandfläche
der Ausnehmung der Werkstückaufnahme vermieden und gleichzeitig eine Kühlmittel
strömung im Spalt nach außen bewirkt die das Eindringen von Schleifabrieb verhindert.
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Bei Zuführung der Kühlflüssigkeit in den Spalt an lediglich einzelnen
vorbestimmten Stellen, kann das Werkstück durch den Flüssigkeitsdruck gezielt an
eine Stelle der Wandfläche der Ausnehmung der Werkstückaufnahme angedrückt werden,
so daß eine unkontrollierte Eigenbewegung des Werkstückes innerhalb der Ausnehmung
und die damit verbundene Beschädigung der Außenkonturen verhindert wird. Diese Art
der Kühlmittelzufuhr wird insbesondere bei nicht kreis- oder kreisringförmigen Werkstücken
zur Anwendung kommen.
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In einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind ringförmige Werkstücke in kreisförmigen Ausnehmungen der Werkstückaufnahme
angeordnet, wobei die Kühlmittel zufuhr im Inneren der Werkstückaufnahme jeweils
über mindestens drei gleichmäßig über den Umfang verteilte, zum Zentrum der Ausnehmung
gerichtete Kanäle erfolgt, die mit
einer in die Wandfläche der Ausnehmung
eingearbeiteten, zum Werkstück hin offenen Nut in Verbindung stehen.
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Dadurch wird im Spalt zwischen der Wandfläche jeder Ausnehmung und
dem Werkstück eine gleichmäßige Kühlflüssigkeitsverteilung erreicht, die zur Folge
hat, daß die Außenfläche des Werkstückes an keiner Stelle mit der Wandfläche der
Ausnehmung in direkter Berührung steht. Darüberhinaus wird eine gleichmäßige Strömung
des Kühlmittels aus allen Bereichen des Spaltes nach außen erreicht, so daß an keiner
Stelle Schleifabrieb eindringen kann, was eine Beschädigung der Außenkontur des
ringförmigen Werkstückes wirksam verhindert.
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Für den Fachmann bestehen keine Schwierigkeiten, die Größe des Spaltes
zwischen der Wandfläche jeder Ausnehmung und der Außenfläche des Werkstückes für
den jeweiligen Bearbeitungsfall so festzulegen, daß das Einlegen des Werkstückes
in die Ausnehmung möglichst ohne Schwierigkeiten erfolgen kann und daß gleichzeitig
die vom Druck der zugeführten Kühlflüssigkeit abhängige Strömung der Kühlflüssigkeit
im Spalt nach außen hin groß genug ist, um ein Eindringen von Schleifabrieb zu verhindern
und eine ausreichende Kühlung zu gewährleisten.
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Die Erfindung wird mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 die Prinzipdarstellung einer Schleifanordnung mit
einer Werkstückaufnahme zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Draufsicht.
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Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Werkstückaufnahme nach Fig.
1 in Draufsicht.
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Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt nach Fig. 2 im Schnitt.
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Zum doppelseitigen Schleifen von eng tolerierten ringförmigen Werkstücken
-1- werden diese in kreisförmige Ausnehmungen einer Werkstückaufnahme -2- eingelegt.
Die Werkstückaufnahme -2- führt die Werkstücke -1- durch den Spalt von zwei parallel
laufenden Schleifscheiben -3-, so daß Ober- und Unterseite der Werkstücke in einem
Arbeitsgang plangeschliffen werden können. Um ein Eindringen von Schleifabrieb in
den Spalt -4- jeder Ausnehmung zwischen Wandfläche -5- und Außenfläche -6- des jeweiligen
Werkstückes -1- zu verhindern, wird in diesem Spalt -4- eine nach außen gerichtete
Kühlmittel strömung erzeugt. Zu diesem Zweck wird das Kühlmittel im Inneren der
Werkstückaufnahme -2- über drei zum Zentrum der Ausnehmung gerichtete Kanäle -7-
zugeführt. Die Kanäle -7- sind dabei gleichmäßig über den Umfang der Ausnehmung
verteilt und münden in eine zum Werkstück hin offene Nut -8-, die in die Wandfläche
-5- der Ausnehmung eingearbeitet ist. Auf diese Weise wird in der Regel schon mit
drei Kanälen -7- eine ausreichend gleichmäßige Verteilung der Kühlflüssigkeit im
Spalt -4-, verbunden mit einer gleichmäßigen Strömung, nach außen erreicht. Dies
ist wichtig, um eine direkte Berührung der Außenfläche -6- des Werkstückes -1- mit
der Wandfläche -5-der Ausnehmung an jeder Stelle zu vermeiden und das Eindringen
von Schleifabrieb entlang des gesamten Spaltes -4- auszuschließen.
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Sollte in gewissen Fällen die Gleichmäßigkeit der Kühlflüssigkeitsströmung
nicht ausreichend sein, kann durch eine Erhöhung der Anzahl der gleichmäßig über
den Umfang der Ausnehmung verteilten Kanäle -7- eine nochmalige Verbesserung erreicht
werden.
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