DE3403679A1 - Abrichtvorrichtung fuer die mantelflaeche einer regelscheibe in einer rundschleifmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abrichtvorrichtung für die Mantelfläche einer Regelscheibe in einer Rundschleifmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zum Transportieren von zylindrischen Werkstücken in Längsrichtung durch eine Rundschleifmaschine wird die Drehachse der Regelscheibe relativ zur Drehachse der Schleifscheibe etwas schief gestellt. Auf diese Weise entsteht an der Angriffsstelle der Regelscheibe eine Axialkraftkomponente, welche auf die Werkstücke einwirkt und diese durch die Rundschleifmaschine hindurch bewegt. In bestimmten Zeitabständen muß die Regelschei-

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be abgerichtet werden, damit diese eine genügend große Reibungskraft zum Transportierender Werkstücke erzeugt und damit die Mantelfläche der Regelscheibe immer eine bestimmte, dem Werkstück angepaßte Form aufweist. Beim Abrichten der Regelscheibe mit bekannten Abrichtvorrichtungen wird die Abrichtspitze (Diamant) auf der Mantelfläche der drehenden Regelscheibe bewegt, so daß diese eine Schicht der Mantelfläche abträgt. Die Bewegung der Abrichtspitze erfolgt dabei entlang einer Geraden, die parallel zur Drehachse der Schleifscheibe und zum Durchführungs- bzw. Transportweg der Werkstücke, also in Längsrichtung verläuft. Da die Regelscheibe sich beim Abrichten um eine Drehachse dreht, welche relativ zur Drehachse der Schleifscheibe etwas ge.nejgt ist, erhält die Mantelfläche der Regelscheibe die Form eines Hyperboloides.

Aus verschiedenen Gründen ist es wünschenswert, daß die Werkstücke beim Schleifen in der Rundschleifmaschine immer eine Linienberührung an der Regelscheibe haben. Eine Linienberührung ist jedoch in Rundschleifmaschinen, bei denen die Regelscheibe entsprechend dem oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren abgerichtet wird, nicht zu erreichen. Die Verhältnisse im Kontakt zwischen der Regelscheibe und den Werkstücken entfernen sich nämlich immer mehr der angestrebten Linienberührung, je größer der Durchmesser der Werkstücke ist.

Um 1inienberührungsähnliehe Verhältnisse zu schaffen, wird vielfach der Schiefstellungswinkel der Regelscheibe beim Abrichten verkleinert. Diese Methode ist jedoch unwirtschaftlich, weil'nach jedem Abrichtvorgang der Schiefstellungswinkel der Regelscheibe neu eingestellt werden muß.

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Eine andere Möglichkeit, 1inienberührungsähnliche Verhältnisse an der Angriffsstelle der Regelscheibe zu schaffen, besteht darin, den Durchführungsweg der Werkstücke durch die Rundschleifmaschine schräg verlaufen zu lassen. Eine derartige Maßnahme ist jedoch nicht anwendbar, wenn es sich um relativ kurze Werkstücke handelt, weil dann der Schleifkontakt zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück gestört wird.

Um eine Art Linienkontakt zwischen Regelscheibe und Werkstück herzustellen, ist es übrigens möglich, ein Abrichtwerkzeug in Form einer Rolle zu verwenden, welche denselben Durchmesser wie das Werkstück aufweist. Diese bekannte Abrichtvorrichtung ist jedoch aufwendig, weil die rollenförmigen Abrichtwerkzeuge in ihrer Herstellung teuer sind und weil diese für die betreffende Rollengröße (Durchmesser) jeweils ausgewechselt und in die Schleifmaschine neu eingebaut werden müssen. Auch müssen dann Antriebsmittel zum Drehen der rollenförmigen Abrichtwerkzeuge in der Rundschleifmaschine vorgesehen werden, welche die Konstruktion der Rundschleifmaschine kompli ζ ieren.

Bei einer bekannten Abrichtvorrichtung (US-PS 24 59 923) ist die Abrichtspitze an einem querbeweglichen Rahmen befestigt, welcher seinerseits auf einem am Maschinenbett in Längsrichtung bewegbaren Tisch angeordnet ist. Beim Abrichten mit dieser Abrichtvorrichtung wird der kurvenförmige Weg der_Abrichtspitze mit einem Kopierlineal gesteuert, welches einen kreisabschnittförmigen Querschnitt aufweist. Dieses Kopierlineal kann in einer rechtwinkelig zur Anpreßkraft des Kopierfühlers verlaufenden Ebene etwas verdreht und somit den verschiedenen

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Durchmessern des Werkstückes angepaßt werden. Diese bekannte Abrichtvorrichtung hat den Nachteil, daß der Kopierfühler beim drehenden Einstellen des Kopierlineals als auch im' Betrieb während des Abrichtens schräg zur Hauptkrümmung der Wölbung der Einstel1 fläche bewegt wird und somit nicht nur normal zur Einstel1 fläche, sondern auch quer zu dieser belastet wird. Aufgrund dieser schiefen Belastung des Kopierfühlers auf der Einstellfläche entsteht bei der bekannten Abrichtvorrichtung eine mangelhafte Abrichtgenauigkeit.

Es sind übrigens Abrichtvorrichtungen bekannt, die mit zumindest zum Teil durch elastische Biegung verformbar ausgebildeten Kopier 1inealen funktionieren (SE-PA 314 008, DE-OS 21 53 201, US-PS 20 73 577 und US-PS 22 82 038). Die Kopier 1ineale dieser Vorrichtungen werden mit Stellschrauben elastisch verformt, welche im wesentlichen rechtwinkelig zur Einstel1 fläche des Kopierlineals wirken. Es ist schwierig, der Einstel1 fläche des Kopier 1ineals eine Wölbung mit einem konstanten Krümmungsradius zu geben, d.h. es sind mehrere Stellschrauben notwendig, wenn die Einstel1 fläche eine gleichmäßige Wölbung mit einem bestimmten Krümmungsradius erhalten soll.. Aus diesem Grund sind die bekannten Abrichtvorrichtungen in ihrer Herstellung teuer und die Einstellung der Abrichtvorrichtungen zum Herstellen einer 1inienförmigen Berührung zwischen der Mantelfläche der Regelscheibe und den Werkstücken ist kompliziert. Falls bei diesen bekannten Abrichtvorrichtungen aber die Verformung des Kopier 1ineals mit Hilfe lediglieh einer Einstellschraube vorgenommen wird, erhält die Einstel1flache eine von einer einfach gekrümmten Zylinder form abweichende Form. Lediglich, wenn das Kopier-

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lineal sehr wenig verformt wird, liefert dann die Einstellung eine ungefähr zylinderabschnittförmige EinstelIflache für den Kopierfühler. Die entsprechend verminderte Formgebungsmöglichkeit des Kopier 1ineals bewirkt, daß die bekannten Abrichtvorrichtungen nur in einem begrenzten Umfang und/oder unter Inkaufnahme von größeren Ungenauigkeiten für verschiedene Werkstückgrößen verwendet werden können. Da die Stellschrauben der bekannten Abrichtvorrichtungen senkrecht zur Einstellfläche eingeschraubt werden, sind überdies relativ dickwandige Haltevorrichtungen für die Stellschrauben vorzusehen, so daß die Abmessungen der bekannten Vorrichtungen in Querrichtung in ungünstiger Weise vergrößert ist.

Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abrichtvorrichtung für die Mantelfläche einer Regelscheibe in einer Rundschleifmaschine der genannten Art zu schaffen, welche aus einfachen und wirtschaftlich herstellbaren Elementen besteht und welche eine die Größe der Werkstücke anpaßbare Form der Mantelfläche der Regelscheibe erzeugt, welche eine Linienberührung zwischen dieser Mantelfläche und den Werkstücken hervorruft.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Abrichtvorrichtung wird die Einstellfläche des Kopier 1ineals mit einer zumindest annähernd zylindrischen Form versehen, welche lediglich in Längsrichtung, also in Abtastrichtung des Kopierfühlers, gewölbt ist, so daß der Kopierfühler beim

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Abtasten im wesentlichen normal zur Einste11f1äche belastet wird. Das Abrichten der Regelscheibe mit der Abrichtspitze (Diamant) schafft eine Mantelfläche auf der Regelscheibe, die dem Durchmesser der Werkstücke anpaßbar ist, so daß im Kontakt zwischen der Mantelfläche der Regelscheibe und den Werkstücken eine Linienberührung entsteht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Abrichtvorrichtung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Stirnansicht der Abrichtvorrichtung mit den angrenzenden Elementen

der zugehörigen Rundschleifmaschine und

Figur 2 eine Draufsicht entlang der Linie H-II in Figur 2 auf das Kopierlineal mit dem zugehörigen Rahmen, auf dem die Abrichtspitze be festigt ist.

In Figur 1 ist mit 1 die Regelscheibe einer Spitzenlos-Rundschleifmaschine bezeichnet. Die Drehachse der Regelscheibe 1 bildet mit der Drehachse der Schleifscheibe IA einen Winkel. Die Drehachse der Schleifscheibe IA verläuft in Längsrichtung. Die Abrichtvorrichtung 2 der Rundschleifmaschine besitzt eine Abrichtspitze 3, welche an einem Rahmen 4 befestigt ist. Der Rahmen 4 ist

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in an sich bekannter Weise auf einem Tisch 6 in Querrichtung beweglich angeordnet. Als Längslager und Unterstützung für den Tisch 6 dient eine unter diesem angeordnete, in Längsrichtung verlaufende Schiene 5. Die Abrichtspitze 3 kann entlang dieser Schiene 5 in Längsrichtung und mit dem Rahmen 4 in Querrichtung, d.h. in Richtung zur Mantelfläche der Regelscheibe, bewegt werden.

Am Tisch 6 ist eine Zugfeder 7 befestigt, welche in Querrichtung wirkt und am Rahmen 4 angreift. Ein Kopierlineal 9 ist mit dem Maschinenbett 8 durch Schrauben oder dgl. in an sich bekannter Weise verbunden, so daß eine elastische Verformung des Kopier 1ineals 9 zugelassen wird. Dieses Kopierlineal 9 hat eine von der Mantelfläche der Regelscheibe 1 weg weisende Einstel1-fläche 11, welche in betriebsmäßig gespanntem Zustand des Kopier1ineals 9 eine längsgerichtete Wölbung 10 mit einem bestimmten Krümmungsradius annimmt (siehe strichpunktierte Darstellung in Fig. 2). Am Rahmen 4 ist ein Kopierfühler 12 befestigt, welcher durch die Zugfeder 7 'gegen die Einstel1 fläche 11 des Kopier 1ineals 9 gedrückt und in Berührung gebracht wird.

Beim Abrichten der Regelscheibe 1 verlagert sich die Abrichtvorrichtung 2 auf der Schiene 5, so daß der Kopierfühler 12 auf der Einstel1flache 11 in Längsrichtung gleitend bewegt wird und diese abtastet. Der Kopierfühler 12 ist mit Hilfe der Stellschraube 13 gegen die Einstellfläche 11 und in seiner Lage relativ zur Mantelfläche der Regelscheibe 1 eingestellt. Die entsprechende Stellung des Rahmens 4 relativ zur Regelscheibe 1 wird durch die Meßuhr 14 angezeigt, welche in Richtung zur Mantelfläche der Regelscheibe, also in Querrichtung, am Rahmen 4 angreift.

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Die Konstruktion des Kopier 1ineals 9 ist aus der Darstellung in Figur 2 zu ersehen. Das Kopierlineal 9 besitzt einen Biegeabschnitt 15, welcher die Einstellfläche 11 trägt.ι Mittel zum elastischen Biegen des Biegeabschnittes 15^!sind vorhanden, mit denen die Wölbung 10 der Einstel1 fläche 11 eingestellt werden kann. Die Krümmung dieser Wölbung 10 liegt in derselben Ebene, in der der Kopierfühler 12 die Einstel1 fläche 11 abtastet.

Die Mittel zum elastischen Biegen des Biegeabschnittes 15 werden durch Schenkel 16, 17 gebildet, welche an den Enden des Biegeabschnittes 15 angeordnet sind und.zur Mantelfläche der Regelscheibe 1 hin weisen. Zwischen den beiden Schenkeln 16, 17 ist der Biegeabschnitt 15 des Kopier 1inea1s 9 angeordnet, der auf seiner Länge einen konstanten quadratischen Querschnitt aufweist. Somit besitzt das Kopierlineal 9 in seiner Draufsicht eine U-förmige Gestalt (Figur 2).

Ein auf Zug beanspruchbares, stangenförmiges Verbindungselement 18 ist mit Spiel zwischen den beiden Schenkein 16, 17 des Kopierlineals 9 eingebaut.. Jede der beiden Endflächen des Verbindungselementes 18 ist mit einem, längsgerichteten Gewindeloch versehen. Beide Schenkel 16, 17 haben je eine in Längsrichtung durchgehende, dem. Gewindeloch gegenüberliegende Öffnung für die Kopfschrauben 19, 20. Die Kopfschrauben 19, 20 greifen von außen nach innen durch die betreffende Öffnung im Schenkel 16, 17 hindurch und überbrücken das Spiel zwischen dem betreffenden Schenkel 16, 17 und dem gegenüberliegenden Ende des Verbindungselementes 18. Sie sind in das ge-

30. genüber1iegende Gewindeloch des Verbindungselementes 18

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eingeschraubt. Beim Einschrauben der Kopfschrauben 19, 20 in das zugehörige Gewindeloch gelangt der Kopf der Kopfschraube auf der Außenfläche des Schenkels 16, 17 zur Anlage. Auf diese Weise sind Mittel geschaffen, welche das Verbindungselement 18 mit den beiden Schenkeln 16, 17 kraftschlüssig verbinden und dieses in Längsrichtung auf Zug beanspruchen. Der Biegeabschnitt 15 des Kopierlineals 9 wird dabei elastisch gebogen, so daß eine in Längsrichtung gewölbte Einstel1 fläche 11 entsteht. Die Größe der Wölbung 10 der Einstellfläche 11 und die mit dieser Wölbung 10 abgerichtete Form der Mantelfläche der Regelscheibe 1 kann durch mehr oder weniger weites Einschrauben der Kopfschrauben 19, 20 in das Gewindeloch des Verbindungselementes 18 eingestellt werden.

Bei einem Kopierlineal 9 aus Federstahl mit einer Länge von 450 mm und einem quadratischen Querschnitt von 35 χ 35 mm des Biegeabschnittes 15 kann die ursprünglich ebene Einstel1 fläche 11 durch entsprechendes Einstellen der Zugkraft des Verbindungselementes 18 bis zu einer Höhe von 0,4 mm gewölbt und elastisch verformt werden. Im Bereich dieser elastischen Verformung werden in Längsrichtung verlaufende, zylindrische Wölbungen an der Einstel1flache 11 hergestel1t. Beim Abrichten mit der Abrichtvorrichtung ergeben sich somit Formen auf der Mantelfläche der Regelscheibe 1, welche eine linienförmige Berührung zwischen der Regelscheibe und den Werkstücken schaffen. Durch Einstellen der Größe des Krümmungsradius der Wölbung 10 kann die Mantelflächenform der Regelscheibe 1 den verschiedenen Durchmessern der zylindrischen Werkstücke 21 (Figur 1) angepaßt wer-

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den. Die in der Rundschleifmaschine zu bearbeitenden Werkstücke 25 können somit entsprechend der Kapazität der Rundschleifmaschine in verschiedenen Größen geschliffen werden.

Zum Einstellen der Wölbung 10 der Einstel1 fläche 11 des Kopier 1ineals 9 wird der Kopierfühler 12 in die Mitte zwischen den beiden Schenkeln 16, 17 auf die Einstel1flache 11,gesetzt. Dabei sind die Kopfschrauben 19, 20 zunächst ohne Zugspannung, d. h. diese sind aus ihren Gewindelöchern zum Teil herausgeschraubt, so daß das Kopierlineal 9 entspannt und die Einstellfläche 11 ohne Krümmung, also eben ausgebildet ist. Anschließend wird die.Meßuhr 14 am Rahmen 4 befestigt und auf Null gestellt. Schließlich werden die Kopfschrauben 19, 20 soweit in ihre Gewindelöcher eingeschraubt, bis die Meßuhr 14 die gewünschte Höhe der Wölbung 10 der Einstellfläche 11 anzeigt.

Im Rahmen der Erfindung läßt sich das oben beschriebene Ausführungsbeispiel konstruktiv abändern.

So kann z. B. das Verbindungselement 18 an seinem einen Ende einstückig mit einem der beiden Schenkel 16, 17 verbunden sein, wobei dann lediglich am anderen Ende ein Gewindeloch im Verbindungselement 18 eingearbeitet ist, in die eine Kopfschraube zum elastischen Spannen und Biegen des Kopier 1ineals 9 eingreift.

Auch brauchen die beiden Stirnflächen des Verbindungselementes 18 nicht durch Kopfschrauben mit dem Schenkel 16, 17 des Kopierlineals 9 verbunden zu sein. Vielmehr können diese auch durch andere, z. B. pneumatische

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oder hydraulische, die Zugkraft des Verbindungselementes 18 einstellende Mittel mit den gegenüberliegenden Schenkeln 16, 17 kraftschlüssig und einstellbar verbunden sein,

Der Querschnitt des Biegeabschnitts 15 des Kopierlineals 9 braucht nicht quadratisch ausgebildet zu sein, sondern dieser kann jede beliebige, z.B. rechteckige Form aufweisen, welche eine elastische Biegung des Biegeabschnitts 15 in Richtung zur Mantelfläche der Regelscheibe 1 hin zuläßt.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   Abrichtvorrichtung für die Mantelfläche einer Regelscheibe einer Rundschleifmaschine mit in Längsrichtung durchlaufenden Werkstücken, bestehend aus einem Maschinenbett, einem am Maschinenbett zum Abrichten in Längsrichtung beweglich angeordneten Tisch und einem auf dem Tisch in Querrichtung beweglich angeordneten Rahmen mit einer auf diesem befestigten Abrichtspitze sowie einem am Rahmen befestigten Kopierfühler, der gegen eine Einstellfläche eines am Maschinenbett befestigten, im wesentlichen längsverlaufenden, durch elastische Biegung verformbaren Kopierlineals gleitend angestellt ist, wobei die Drehachse der Regelscheibe relativ zur Längsrichtung geneigt verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopierlineal (9) einen längsverlaufenden, in Richtung zur Mantelfläche der Regelscheibe (1) hin biegeelastisch ausgebildeten Biegeabschnitt (15) mit der von dieser

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   Mantelfläche weg weisenden Einstel1flache (11) und an beiden Enden des Biegeabschnitts (15) je einen zur Mantelfläche hin weisenden Schenkel (16, 17) besitzt und'daß ein in Längsrichtung auf Zug beanspruchbares, mit Mitteln (19, 20) zum Einstellen der Zugkraft versehenes Verbindungselement (18) mit den beiden Schenkeln (16, 17) des Kopier 1ineals (9) kraftschlüssig verbunden ist.
2. 2. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einstellen der Zugkraft des Verbindungselementes (18) durch ein mit Spiel zwischen einem oder beiden Schenkeln (16, 17) des Kopier 1ineals (9) angeordnetes Verbindungselement (18), durch eine in Längsrichtung durchgehende öffnung in einem bzw. beiden Schenkeln (16, 17) und durch eine durch jede öffnung von außen nach innen hindurchgreifende, das Spiel überbrückende, in ein Gewindeloch des Verbindungselementes (18) einschraubbare Kopfschraube (19, 20) gebildet sind.
3. 3. Abrichtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegeabschnitt (15) des Kopierlineals (9) einen auf seiner Länge konstanten rechteckigen Querschnitt aufweist.
4. 4. Abrichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellfläche (11) des Kopier 1ineals (9) vor dem Einstellen der Zugkraft des Verbindungselementes (18) eben ausgebildet ist.