DE3436503A1 - Device for the fine surface machining of round cylindrical bodies, in particular having very small dimensions - Google Patents

Device for the fine surface machining of round cylindrical bodies, in particular having very small dimensions

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DE3436503A1 DE19843436503 DE3436503A DE3436503A1 DE 3436503 A1 DE3436503 A1 DE 3436503A1 DE 19843436503 DE19843436503 DE 19843436503 DE 3436503 A DE3436503 A DE 3436503A DE 3436503 A1 DE3436503 A1 DE 3436503A1
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Abstract

In the case of a device for fine machining small cylindrical bodies by means of two faceplates which can be displaced eccentrically with respect to each other, the crank apparatus for the eccentric displacement is designed as a crank head with receiving means for the detachable fastening of a drive shaft and an eccentric shaft, with the result that different eccentricities can be machined with said device. The plates have a face thread with a thread depth which increases towards the outside. A description is given of a production method for a plate of this type.

Description

Vorrichtung zur Oberflächen-Feinbearbeitung zylindrischerDevice for surface finishing of cylindrical

Rundkörper, insbesondere mit sehr kleinen Abmessungen Zusatz zu Patent .. .. ... (Patentanmeldung P 33 22 053.0) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächen-Feinbearbeitung zylindrischer Rundkörper, insbesondere mit sehr kleinen Abmessungen, mit zwei planen Scheiben, deren plane Bearbeitungsflächen parallel und einander zugewandt sind, wobei die eine Scheibe über eine Exzenterkurbel axial beweglich und exzentrisch gegen die andere Scheibe verschiebbar und relativ zur Exzenterkurbel um eine Exzenterwelle frei drehbar gelagert ist sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung.Round body, especially with very small dimensions. Patent addition .. .. ... (patent application P 33 22 053.0) The invention relates to a device for surface finishing of cylindrical round bodies, especially with very small dimensions, with two flat disks whose flat working surfaces are parallel and face one another, the one disc being axially via an eccentric crank movable and eccentric against the other disc and slidable relative to the Eccentric crank is freely rotatably mounted around an eccentric shaft and a method for the manufacture of such a device.

Das Hauptpatent beschreibt eine derartige Vorrichtung, mit welcher bei kleinen zylindrischen Rundkörpern hohe Oberflächengüten erzielt werden können.The main patent describes such a device with which high surface quality can be achieved with small cylindrical round bodies.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung nach dem Hauptpatent zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf eine noch höhere Oberflächengüte, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer wesentlichen Komponente einer solchen verbesserten Vorrichtung anzugeben.The present invention is based on the object of the device to improve according to the main patent, especially with regard to an even higher one Surface finish, as well as a method for manufacturing an essential component to specify such an improved device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im Patentanspruch 1, ein entsprechendes Herstellungsverfahren im Patentanspruch 7 beschrieben. Die Unteransprdche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.The device according to the invention is a corresponding one in claim 1 Manufacturing method described in claim 7. The subclaims include advantageous refinements and developments of the invention.

Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch veranschaulicht.The invention is described below with reference to the figures still illustrated.

Bei der Vorrichtung nach dem Hauptpatent ist die Exzentrizität der exzentrischen Schleifbewegung durch die Dimensionierung des Kurbelapparates festgelegt. Mit dem erfindungsgemäßen Kurbelapparat, wie er in FIG. 1 skizziert ist, ist ein problemloser Wechsel der Exzentrizität, z. B.In the device according to the main patent, the eccentricity is eccentric grinding movement determined by the dimensioning of the crank mechanism. With the crank apparatus according to the invention, as shown in FIG. 1 is outlined is a easy change of eccentricity, e.g. B.

für aufeinanderfolgende Arbeitsgänge oder für verschiedene Materialien durch Austausch des Kurbelkopfes und/oder der Exzenterwelle möglich. Damit können in einer Vorrichtung verschiedene Exzentrizitäten gefahren werden.for successive work steps or for different materials possible by exchanging the crank head and / or the eccentric shaft. So can Different eccentricities can be driven in one device.

Der Kurbelkopf 1 weist eine erste Aufnahme 15 für die um die feste Achse I drehbare Antriebswelle 16, die lösbar mit dem Kurbelkopf verbunden ist, und eine zweite, exzentrisch gegen die Achse I versetzte Aufnahme 14 für die Exzenterwelle 6, die gleichfalls lösbar am Kurbelkopf befestigt ist, auf. Die Schleifscheibe 5 ist um die Exzenterachse II drehbar und axial verschiebbar auf der Exzenterwelle 6 gelagert. Die Exzenterwelle 6 ist in axialer Richtung verlängert durch eine weitere Exzenterwelle 6', auf der wiederum um eine Achse III drehbar und axial verschiebbar ein Käfig 4 für die zwischen den Scheiben 5 und 3 zu bearbeitenden Rundkörper 8 gelagert isl. Die weitere Exzel;berwelle G' ilat hü gcgiiübcr der erste Exzenterwelle 6 einen kleineren Durchmesser, so daß zum Austausch der Exzenterwelle und/oder des Kurbelkopfes der gesamte Kurbelapparat nach oben herausnehmbar ist. Die Exzenterwellen 6 und 6' sind an den Kurbeldurchmessern, wo die Schleifscheibe 5 bzw. der Käfig 4 drehbar gelagert sind, mit auswechselbaren Verschleißbuchsen 17 bzw. 18 versehen. In die Scheibe 5 ist am Kurbeldurchmesser ein Zwischenlager 29 aus Kunststoff eingesetzt, das zum einen ein billiges auswechselbares Verschleißteil darstellt und zum andern Stöße vom Antrieb her weitgehend von der Scheibe 5 und den zu bearbeitenden Teilen 8 fernhält. Um die Einführung der Exzenterwellen in die Scheibe 5 und den Käi;ig II zu erleichtern, sind die Exzenterwellen 6 und 6' mit konisch ausgebildeten Enden 28 bzw. 30 versehen.The crank head 1 has a first receptacle 15 for the fixed Axis I rotatable drive shaft 16 which is detachably connected to the crank head, and a second, eccentrically offset from the axis I receptacle 14 for the eccentric shaft 6, which is also releasably attached to the crank head. The grinding wheel 5 is rotatable about the eccentric axis II and axially displaceable on the eccentric shaft 6 stored. The eccentric shaft 6 is in extended in the axial direction by a further eccentric shaft 6 ', on which in turn rotatable about an axis III and axially displaceable a cage 4 for the between the disks 5 and 3 to be machined Round body 8 supported isl. The other excel; G'ilat hü gcgiiüberwelle the first Eccentric shaft 6 has a smaller diameter, so that to exchange the eccentric shaft and / or of the crank head, the entire crank apparatus can be removed upwards. The eccentric shafts 6 and 6 'are at the crank diameter where the grinding wheel 5 or the cage 4 are rotatably mounted, with replaceable wear bushings 17 or 18 provided. In the disc 5 there is an intermediate bearing at the crank diameter 29 made of plastic used, which is a cheap replaceable wear part on the one hand represents and on the other hand shocks from the drive largely from the disc 5 and the parts to be processed 8 keep away. In order to introduce the eccentric shafts in To facilitate the disc 5 and the cage II, the eccentric shafts 6 and 6 ' provided with conical ends 28 and 30, respectively.

Zur Bearbeitung zylindrischer Körper auch größerer Länge erweist sich als besonders vorteilhaft, Schleifscheiben mit fest gebundenern Schleifmittel zu verwenden, deren plane Schleiffläche ein Plangewinde aufweist, wie in FIG. 2 und als Ausschnittsvergrößerung in FIG. 3 skizziert. Die Breite bzw. Tiefe des Gewindes 24 nimmt nach außen hin zu, was zur Folge hat, daß die Bearbeitungsfläche, die über die Zeit am Werkstück im Eingriff ist, bei verschiedenen Radien auf der Scheibe gleich ist.It also turns out to be able to process cylindrical bodies of greater length as particularly advantageous to use grinding wheels with firmly bonded abrasives use whose flat grinding surface has a flat thread, as shown in FIG. 2 and as an enlarged section in FIG. 3 outlined. The width or depth of the thread 24 increases towards the outside, with the result that the processing surface that is about the time the workpiece is in contact with different radii on the disc is equal to.

Das Gewinde kann auch in mehreren Gängen mit entsprechend geringer Tiefe geschnitten sein, wodurch die Aufteilung der Scheibe in Schleiffläche und Plangewinde feiner wird, was für Werkstücke geringerer Länge von Vorteil ist. Bei großen Gewindesteigungen kann das Profil des Gewindes infolge abnehmeder Tiefe weniger als 3600 der Scheibe erfassen. Auch in diesem Fall wird mit mehreren Gewindegängen gearbeitet.The thread can also be in several turns with correspondingly smaller Be cut deep, thus dividing the wheel into grinding surface and The face thread becomes finer, which is an advantage for workpieces of shorter length. at huge The profile of the thread can have less thread pitches as a result of the decreasing depth capture as 3600 of the disc. In this case, too, several threads are used worked.

Eine durch geringen Herstellungsaufwand vorteilhafte Ausführung einer Schleifscheibe mit fest gebundenem Scl-llci.t el bcutuhtt aus einer stabilen, beispielsweise metallischen Trägerscheibe 19, die mit einer Kunststoffschicht 21 versehen ist. Die der Trägerscheibe abgewandte Seite der Kunststoffschicht ist mit Schleifmittel 23 angereichert und bildet die plane Schleiffläche. In diese Kunststoffschicht ist das Plangewinde 24 mit nach innen abnehmender Gewindetiefe eingearbeitet.An advantageous embodiment of a Grinding wheel with firmly bound Scl-llci.t el bcutuhtt from a stable, for example metallic carrier disk 19 which is provided with a plastic layer 21. The side of the plastic layer facing away from the carrier disk is coated with an abrasive 23 enriched and forms the flat grinding surface. In this plastic layer is the plane thread 24 incorporated with an inwardly decreasing thread depth.

Das Prinzip eines besonders vorteilhaften Herstellungsverfahrens für eine solche Schleifscheibe ist ím folgenden anhand der FIG. 4 und FIG. 5 veranschaulicht. Aus den in FIG. 4A bis C dargestellten Einzelteilen 25, 26, 27, die vorteilhafterweise aus PTFE oder einem anderen kleberabweisenden Werkstoff bestehen, wird eine Vergießform gemäß FIG. 4D zusammengesetzt. Die Verwendung von PTFE hat den Vorteil, daß die Teile eine gewisse Elastizität aufweisen, die das Entformen erleichtern. Da die Form keiner Wärme-oder anderen Belastung ausgesetzt ist, kann der Einsatz beliebig oft wiederholt werden, wodurch die einmaligen höheren Kosten für den Werkstoff PTFE ausgeglichen werden.The principle of a particularly advantageous manufacturing process for Such a grinding wheel is shown below with reference to FIG. 4 and FIG. 5 illustrates. From the in FIG. 4A to C illustrated individual parts 25, 26, 27, which advantageously made of PTFE or another adhesive-repellent material, a casting mold is used according to FIG. 4D assembled. The use of PTFE has the advantage that the Parts have a certain elasticity that makes demolding easier. Since the Shape is not exposed to heat or other loads, it can be used as desired are repeated often, whereby the one-time higher costs for the material PTFE be balanced.

Als Träger für die Scheibe wird ein Drehteil 19, wie in FIG. 5A gezeigt, eingesetzt, das in Längsrichtung mit Entlüftungsbohrungen 20 versehen ist. Werden diese Entlüftungsbohrungen 20 durch Querbohrungen 20' miteinander verbunden, besteht die Möglichkeit, die Trägerscheibe beidseitig zu beschichten.A rotating part 19, as shown in FIG. 5A shown used, which is provided with ventilation holes 20 in the longitudinal direction. Will these ventilation bores 20 connected to one another by transverse bores 20 'exist the possibility of coating the carrier disc on both sides.

Als Vergießmasse 21 dient beispielsweise eine Mischung von 2-Komponenten-Epoxydharzkleber und Schleifmittel, wobei sich Borkarbid im Hinblick auf die Kosten und die Standzeit als günstig erwiesen hat.A mixture of 2-component epoxy resin adhesive is used as the potting compound 21, for example and abrasives, with boron carbide in terms of cost and durability has proven favorable.

Diese Mischung wird nach gründlichem Durchrühren evakuiert, um Lufteinschlüsse zu entfernen. Anschließend erfolgt das Einfüllen in die montierte Vergießform bis dicht über die Auflagekante. Dieser Aufbau wird nochmals evakuiert, um restliche Luftblasen zu entfernen (FIG. 5B).After thorough stirring, this mixture is evacuated to remove air pockets to remove. Then it is poured into the mounted casting mold up to close to the support edge. This structure is evacuated again to remove the remaining Remove air bubbles (FIG. 5B).

Die Trägerscheibe 19 wird in die befüllte Vorrichtung eingeführt und bis zur Auflagekante eingedrückt. Dabei steigt der überschüssige Kleber 22 in die Entlüftungsbohrungen 20 (FIG. etc).The carrier disk 19 is inserted into the filled device and pressed in up to the support edge. The excess adhesive 22 rises into the Vent holes 20 (FIG. Etc).

Da das Schleifmittel 23 eine wesentlich höhere Dichte als der Kleber hat, erfolgt ein Absetzen nach unten. Hierdurch wird an der späteren Bearbeitungsfläche eine sehr gleichmäßige Schleifmittelverteilung erreicht.Because the abrasive 23 has a much higher density than the adhesive there is a drop down. This will affect the later processing surface A very even distribution of the abrasive is achieved.

Nach dem Aushärten der Schneidmittel-Kleberverbindung werden die Formteile aus PTFE entfernt und die Scheibe ist verwendungsfähig.After the cutting agent-adhesive connection has cured, the molded parts are removed from PTFE and the disc is ready for use.

Vor teili#a£ terwei#e wird iii dieVergielSfornl bereits das vorbeschriebene Plangewinde 24 mit abnehmender Gewindetiefe als Negativform eingearbeitet.Advantageously, the comparison form is already the one described above Plane thread 24 incorporated as a negative shape with decreasing thread depth.

Das Nachrichten einer stumpfen oder teilweise verschlissenen Scheibe kann mit einer handelsüblichen Planläppmaschine auf sehr kostengünstige Weise unter Verwendung eines etwas groberen Schneidmittels erfolgen.The news of a dull or partially worn disc can be done very inexpensively with a commercially available flat lapping machine use a somewhat coarser cutting agent.

Verschlissene Läppscheiben werden in ein Trennmittel (Stripper) eingelegt, womit der Kleber-Schneidmittelbelag entfernt werden kann. Anschließend kann der verbliebene Scheibenträger wieder neu beschichtet werden.Worn lapping disks are placed in a release agent (stripper), with which the adhesive cutting agent coating can be removed. Then the remaining disc carriers are coated again.

Anstelle von Kunststoff als Gießwerkstoff kann auch ein niedrigschmelzendes Metall in Verbindung mit metallisiertem Schleifmittel Verwendung finden. Da in einem solchen Fall das Schleifmittel im allgemeinen eine geringere Dichte aufweist als der Gießwerkstoff, wird für den Aushärtevorgang die plane Seite der Fläche nach oben gerichtet.Instead of plastic as the casting material, a low-melting point can also be used Find metal in connection with metallized abrasives use. There in one in such a case the abrasive generally has a lower density than the casting material, the flat side of the surface becomes for the hardening process directed upwards.

Claims (12)

Patentansprüche Zusatz zu Patent .. .. ... (Patentanmeldung P 33 22 053.0) 1. Vorrichtung zur Oberflächen-Feinbearbeitung zylindrischer Rundkörper, insbesondere mit sehr kleinen Abmessungen, mit zwei planen Scheiben, deren plane Flächen parallel und einander zugewandt sind, wobei die eine Scheibe über eine Exzenterkurbel axial beweglich und exzentrisch gegen die andere Scheibe verschiebbar und relativ zur Exzenterkurbel um eine Exzenterwelle frei drehbar gelagert ist nach Patent .. .. ... (Patentanmeldung P 33 22 053.o), dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterkurbel aus einem lösbar auf der antreibenden Welle befestigbaren Kurbelkopf (1) mit einer ersten Aufnahme (15) für die antreibende Welle (16) und mit einer zweiten, gegen die erste exzentrisch versetzte Aufnahme (14) für die Exzenterwelle (6) besteht.Patent claims Addition to patent .. .. ... (patent application P 33 22 053.0) 1. Device for surface finishing of cylindrical round bodies, especially with very small dimensions, with two flat disks, whose plane Surfaces are parallel and facing each other, with one disc via an eccentric crank axially movable and eccentrically displaceable against the other disk and relatively to the eccentric crank is freely rotatable around an eccentric shaft according to patent .. .. ... (patent application P 33 22 053.o), characterized in that the eccentric crank a crank head (1) which can be releasably fastened to the driving shaft and has a first receptacle (15) for the driving shaft (16) and with a second, against the first eccentrically offset receptacle (14) for the eccentric shaft (6) consists. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle über das Lager für die drehbar gelagerte Scheibe hinaus durch eine zur Drehachse (II) der Scheibe exzentrisch angeordnete zweite Exzenterwelle (6') v#rla"i)g#'r L ib L, wobei der Durchmesser der zweiten Exzenterwelle (6') kleiner ist als der Durchmesser der einen Exzenterwelle (6).2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the eccentric shaft beyond the bearing for the rotatably mounted disc through a to the axis of rotation (II) the disc eccentrically arranged second eccentric shaft (6 ') v # rla "i) g #' r L ib L, the diameter of the second eccentric shaft (6 ') being smaller than that Diameter of one eccentric shaft (6). 3. Vorrichtung nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle (6 oder 6') am Kurbeldurchmesser mit einer auswechselbaren Verschleißbuchse (17 bzw. 18) versehen ist.3. Apparatus according to claim l or 2, characterized in that the eccentric shaft (6 or 6 ') on the crank diameter with a replaceable wear bush (17 or 18) is provided. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Exzenter 6 und 6' mit konischen Enden 28 bzw. 30) versehen sind.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the ends the eccentrics 6 and 6 'are provided with conical ends 28 and 30). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Schleifscheiben mit festgebundenem Schleifmittel die Scheibe aus einer auf einer festen Trägerscheibe (19) befestigten Schicht (21) eines Gießwerkstoffs besteht, deren der Trägerscheibe abgewandte plane Fläche mit dem Schleifmittel (23) angereichert ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that when using grinding wheels with a tied abrasive the wheel made of a layer (21) of a casting material fastened to a solid carrier disk (19) whose flat surface facing away from the carrier disc with the abrasive (23) is enriched. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießwerkstoff ein aushärtbarer Kunststoff ist.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the casting material is a curable plastic. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießwerkstoff ein Metall ist.7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the casting material is a metal. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die plane Fläche der Schleifscheibe radiusabhängig Aussparungen in dem Umfang aufweist, daß die wirksame Bearbeitungsfläche der Scheibe im wesentlichen radiusunabhängig ist.8. Device according to one of claims l to 7, characterized in that that the flat surface of the grinding wheel Recesses depending on the radius to the extent that the effective working surface of the disc is substantially is independent of the radius. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die plane Fläche der Schleifscheibe ein Plangewinde (24) mit nach außen zunehmender Gewindetiefe aufweist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the plane Surface of the grinding wheel has a plane thread (24) with an outwardly increasing thread depth having. 10, Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Plangewinde mehrere Gewindegänge hat.10, device according to claim 9, characterized in that the plane thread has multiple threads. 11. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Schleifmittel angereicherte, gieß- und aushärtbare Kunststoff-Klebermasse (21) in eine das Gegenstück zu der planen Schleifscheibenseite bildende Vergießform (25, 26, 27) gegossen und mit der Trägerscheibe (19) abgedeckt wird, und daß die Aushärtung bei nach unten weisender Planfläche der Schleifscheibe erfolgt.11. A method for manufacturing a device according to claim 5, characterized characterized in that an enriched with abrasives, pourable and curable Plastic adhesive mass (21) in a counterpart to the flat grinding wheel side forming casting mold (25, 26, 27) poured and covered with the carrier disk (19) and that the hardening occurs with the flat surface of the grinding wheel facing downwards he follows. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in die Vergießform ein Gegenprofil für ein Plangewinde (24') in die Planfläche der Schleifscheibe eingearbeitet wird.12. The method according to claim 11, characterized in that in the Potting mold a mating profile for a plane thread (24 ') in the plane surface of the grinding wheel is incorporated.
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