DE3441305A1 - Device for grinding machining planar workpiece surfaces - Google Patents
Device for grinding machining planar workpiece surfacesInfo
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Abstract
Description
EINRICHTUNG ZUR SCHliEIFBEARBEITUNC VON EBENENDEVICE FOR GRINDING UNC FROM LEVELS
-NERKSTUCKVBERPLCHEN Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen. -NERKSTUCKVBERPLCHEN The invention relates to a device for Grinding of flat workpiece surfaces.
Die Erfindung kann am effektivsten zum Präzisionsschleifen, Polieren und Läppen von ebenen Werkstückoberflächen angewendet werden, besonders solchen wie Piezoquarzresonatoren, Substrate für Mikroschaltungen, Wegwerfschneidplatten aus Hartmetall, Oxydkeramik und anderen Verbundwerkstoffen, Schmuckwaren. The invention can be most effective for precision grinding, polishing and lapping of flat workpiece surfaces, especially those such as piezo quartz resonators, substrates for microcircuits, disposable cutting plates made of hard metal, oxide ceramics and other composite materials, jewelry.
Die gemäss der Erfindung ausgeführte Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen T,lZerkstückoberflächen kann als Präzisionsspindel oder Arbeitstisch zur Durchführung von Prozessen mit axialen Belastungen verwendet werden. The device designed according to the invention for grinding machining of flat T, l workpiece surfaces can be used as a precision spindle or work table used to carry out processes with axial loads.
Es ist eine Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen bekannt <SU-PS 471 186) ~die ein Schleifwerkzeug enthält, das in Form einer Scheibe mit Stirnarbeitsfläche ausgebildet ist. Das Schleifwerkzeug ist auf einem Auflager befestigt, das ebenfalls die Form einer Scheibe hat. It is a device for grinding flat workpiece surfaces known <SU-PS 471 186) ~ which contains a grinding tool in the form of a disk is formed with front work surface. The grinding tool is on a support attached, which also has the shape of a disc.
Das Auflager ist am Ende einer Welle gelenkig angebracht, die mit einem Antrieb zur gemeinsamen Drehung mit diesem kinematisch verbunden ist, wozu die Welle einen Mitnehmer besit#zt, welcher in eine im Auflager eingearbeitete Nut zur Ubertragung des Drehmomentes von der Welle zum Auflager eingreift. The support is articulated at the end of a shaft with a drive for common rotation is kinematically connected to this, for which purpose the shaft has a driver which is inserted into a groove made in the support engages to transmit the torque from the shaft to the bearing.
Es ist ein gleichachsig mit dem Auflager angeordneter Stützring vorhanden. Der Stützring ist mit Hilfe von Schrauben an einer Hülse befestigt, die im Gestell der bekannten Einrichtung axial verschiebbar zum Andrücken des Schleifwerkzeuges an Kassetten angeordnet ist. Das Auflager ist mit dem Stützring über ein Axialwälzlager verbunden. There is a support ring arranged coaxially with the support. The support ring is attached to a sleeve in the frame with the help of screws the known device axially displaceable for pressing the grinding tool is arranged on cassettes. The support is connected to the support ring via an axial roller bearing tied together.
Die bekannte Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen besitzt eine Einheit zur Befestigung von zu bearbeitenden Werkstücken mit einer Anpressvorrichtung zum Anpressen derselben an das Schleifwerkzeug. The well-known device for grinding levels Workpiece surfaces has a unit for fastening workpieces to be machined with a pressing device for pressing the same onto the grinding tool.
Die Anpressvorrichtung besitzt eine eigene Hülse, die mit ihrem eigenen Stützring verbunden ist und über im Gestell befestigte Führungen mit Hilfe eines federbelasteten Keils vertikal verschiebbar ist, welcher auf die Hülse in vertikaler Richtung einwirkt. The pressing device has its own sleeve, which with its own Support ring is connected and fixed in the frame guides with the help of a spring-loaded wedge is vertically slidable, which on the sleeve in vertical Direction acts.
Bei der bekannten Einrichtung ist, wie vorstehend erwähnt, das Auflager mit dem Stützring über ein Axialwälzlager verbunden, das als Kugelkäfig ausgebildet ist. Hierbei liegt das Auflager frei auf dem Wälzlager auf, d.h., es ist ohne Anpressung angeordnet. In the known device, as mentioned above, the support connected to the support ring via an axial roller bearing designed as a ball cage is. Here, the support rests freely on the roller bearing, i.e. it is without pressure arranged.
Infolgedessen gewährleistet die bekannte Einrichtung keine hinreichend hohe Genauigkeit bei der Präzisionsbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen, weil hierzu eine Anpressung des Auflagers an den Stützring erforderlich ist. As a result, the known device does not sufficiently guarantee high accuracy in the precision machining of flat workpiece surfaces, because this requires the support to be pressed against the support ring.
Es ist häufig erforderlich#, eine Präzisionsschleifbearbeitung beispielsweise zur Erzielung von genauen Oberflächen in der Mikroelektronik, in der Schmuckwarenindustrie durchzuführen. Die Anpressung des Auflagers an den Stützring ist bei der bekannten Einrichtung praktisch unmöglich realisierbar, da der Kontakt der Kugeln mit den ebenen Oberflächen bekanntlich in einem Punkt zustande kommt, weshalb die Kontaktdrücke sehr hoch sind. It is often required #, for example precision grinding to achieve precise surfaces in microelectronics, in the jewelry industry perform. The pressing of the support on the support ring is known from the Establishment practically impossible to implement because of the contact of the balls with the flat surfaces is known to come about in one point, which is why the contact pressures are very high.
Infolge der hohen Kontakt drücke sind die Oberflächen des Auflagers und des Stützringes, die mit den kugeln in Berührung stehen, einem ungleichmässigen Verschleiss ausgesetzt, d.h., es bilden sich Unebenheiten, welcne die GenauigKeit der Einstellung von Auflager und Stützring relativ zueinander beeinträchtigen. Eine Beeinträchtigung der Genauigkeit der Einstellung führt zum Verlust der Genauigkeit der Lagebestimmung des Schleif- werkzeuges und folglich der Genauigkeit der Schleifbearbeitung. The surfaces of the bearing are due to the high contact pressures and the support ring, which are in contact with the balls, an uneven one Exposed to wear, i.e. bumps are formed which reduce the accuracy affect the setting of the support and support ring relative to each other. One Impairment of the accuracy of the setting leads to loss of accuracy the determination of the position of the grinding tool and consequently accuracy grinding.
Uberdies ändert sich während der Schleifbearbeitung ständig die axiale Belastung der Kugeln, was ebenfalls einen ungleichmässigen Verschleiss des Auflagers und des Stützringes zur Folge hat. Eine Stabilisierung der auf die Kugeln wirkenden Axialkräfte ist jedoch nur bei der Ausübung einer Verspannung, d.h. eines zusätzlichen Drucks, möglich, was zu einem raschen Ausfall des Kugelkäfigs führt. Ein ungefähr ähnliches Bild ist bei Verwendung anderer Wälzkörper im Axialwälzlager zu verzeichnen. In addition, the axial one changes constantly during the grinding process Load on the balls, which also results in uneven wear of the support and the support ring. A stabilization of the acting on the balls However, axial forces are only available when a tension is exerted, i.e. an additional one Pressure, possible, which leads to a rapid failure of the ball cage. An approximately A similar picture can be seen when using other rolling elements in the axial rolling bearing.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen tWerkstückoberflächen zu schaffen, bei welcher die Anpressung des Auflagers an den Stützring so zustande gebracht wird, daß eine hohe Genauigkeit der Schleifbearbeitung sichergestellt ist. The invention is based on the object of a device for grinding machining to create level workpiece surfaces in which the contact pressure of the support is brought about on the support ring so that a high accuracy of the grinding is ensured.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen, enthaltend ein Schleifwerkzeug, das auf einem Auflager befestigt ist, welches auf einer Welle angeordnet ist, die mit einem Antrieb zur gemeinsamen Drehung mit ihm kinematisch verbunden ist, und über ein Axiallager auf einem mit dem Auflager gleichachsigen Stütztring aufliegt, und eine Einheit zur Befestigung von zu bearbeitenden Werkstücken mit einer Anpressvorrichtung zum Anpressen derselben an das Schleifwerkzeug erfindungsgemäss der Stützring am Gestell befestigt ist und eine Anpressvorrichtung zum Anpressen des Auflagers an den Stützring vorhanden-ist, welche ein Element enthält, das mit der Welle zu ihrer gemeinsamen axialen Verschiebung unter der Wirkung eines Drucks verbindbar ist, welcher während des Prozesses der Schleifbearbeitung an ein mit dem Element starr verbundenes Element zur Steuerung der axialen Verschiebung angelegt wird, wobei die Druckhöhe in Abhängigkeit von der Grösse der Anpres- sungskraft von zu bearbeitenden Werkstücken an das Schleifwerkzeug bestimmt wird, wozu die 4npressvorrichtung zum Anpressen des Auflagers an den Stützring mit der Anpressvorrichtung zum Anpressen von zu bearbeitenden Werkstücken an das Schleifwerkzeug operativ verbunden ist; wobei als Axiallager ein Gleitlager verwendet ist. This object is achieved in that in the device for grinding of flat workpiece surfaces, containing a grinding tool on a support is attached, which is arranged on a shaft with a drive for common rotation is kinematically connected to it, and via a thrust bearing a support ring coaxial with the support rests, and a unit for Fastening of workpieces to be processed with a pressing device for pressing the same attached to the grinding tool according to the invention, the support ring on the frame and there is a pressing device for pressing the bearing against the support ring, which contains an element that moves with the shaft for its common axial displacement is connectable under the action of a pressure which during the process of Grinding on a control element that is rigidly connected to the element the axial displacement is applied, the pressure head as a function of the size of the power of the workpieces to be machined is determined on the grinding tool, including the 4npressvorrichtung for pressing of the support on the support ring with the pressing device for pressing the parts to be processed Workpieces is operatively connected to the grinding tool; being used as a thrust bearing a plain bearing is used.
Das Vorhandensein einer Anpressvorrichtung zum Anpressen des Auflagers an den Stützring bei der starren Anbringung des Stützringes am Gestell gewährleistet eine genaue und zuverlässige Lagebestimmung des Auflagers auf dem Stützring, was wiederum eine recht hohe Genauigkeit der Schleifbearbeitung gewährleistet. The presence of a pressing device for pressing the support guaranteed to the support ring when the support ring is rigidly attached to the frame an exact and reliable determination of the position of the support on the support ring, what in turn ensures a very high level of precision in the grinding process.
Die Regelung der Grösse der Anpressung des Auflagers an den Stützring in Abhängigkeit von der Grösse der Anpressung von Werkstücken an das Scaleifwerkzeug gestattet es, die Betriebszeit des Axiallagers beträchtlich zu verlängern. The regulation of the size of the contact pressure of the support on the support ring depending on the size of the pressing of workpieces on the scaleif tool allows the operating time of the thrust bearing to be extended considerably.
Es ist zweckmässig, dass die Anpressvorrichtung zum Anpressen des Auflagers an den Stützring eine Membrankammer besitzt, während das Steuerelement eine Membran darstellt, die quer zur geometrischen Achse der Welle liegt und die Membrankammer in zwei Hohlräume aufteilt, welche mit einer Quelle fluiden Mediums abwechselnd in Verbindung stehen und in welchen die Druckdifferenz in Abhängigkeit von der Kraft der Anpressung von zu bearbeitenden Werkstücken an das Schleifwerkzeug vorgegeben wird, wobei die Welle einen Absatz aufweist, während das Element, das mit der Welle verbunden und zur gemeinsamen axialen Verschiebung mit ihr vorgerichtet ist, eine Buchse darstellt, die sich in der Membrankammer befindet, auf die Welle mit Spalt aufgesteckt ist und sich gegen den Absatz der Welle abstützt. It is useful that the pressing device for pressing the Auflagers on the support ring has a diaphragm chamber, while the control element represents a membrane which is transverse to the geometric axis of the shaft and which The membrane chamber is divided into two cavities, which are connected to a source of fluid medium are alternately connected and in which the pressure difference as a function the force of the pressing of the workpieces to be processed against the grinding tool is given, wherein the shaft has a shoulder, while the element that connected to the shaft and prepared for common axial displacement with her is, represents a bushing, which is located in the diaphragm chamber, on the shaft is fitted with a gap and is supported against the shoulder of the shaft.
Eine solche Ausführung der Anpressvorrichtung zum Anpressen des Auflagers an den Stützring ist recht einfach realisierbar und erlaubt es, hinreichend einfach und zuverlässig die operative Verbindung der Anpressvorrichtung zum Anpressen des Auflagers an den Stützring mit der Anpressvorrichtung zum Anpressen von Werkstücken an das Schleifwerkzeug zustande zu bringen. Such a design of the pressing device for pressing the support on the support ring is quite easy to implement and allows it to be done with sufficient ease and reliable the operative connection of the pressing device for pressing the support on the support ring with the pressing device for pressing workpieces against the Bring about grinding tool.
Es empfiehlt sich, dass die kinematische Verbindung der Welle mit dem Antrieb über eine zusätzliche Welle hergestellt ist, die mit der Welle über eine elastische Kupplung und mit der Welle des Antriebs über eine Riemenscheibe in Verbindung steht, welche auf die zusätzliche Welle über eine Keilfederverbindung aufgesetzt ist, wobei sich die Welle am Stützring über ein sphärisches.Radialschräglager abstützt. It is recommended that the kinematic connection of the shaft with the drive is made via an additional shaft that is connected to the shaft via a flexible coupling and to the shaft of the drive via a pulley is in connection, which is on the additional shaft via a wedge spring connection is placed, with the shaft on the support ring via a spherical radial angular contact bearing supports.
Bei der Verwendung der Anpressvorrichtung zum Anpressen des Auflagers an den Stützring ist diese Herstellung der kinematischen Verbindung am günstigsten, weil sie es erlaubt, den Einfluss der möglichen ungenauen axialen Verbindung der Welle mit dem Auflager auszuschliessen, welche in der Regel zum Stirnschlag des Auflagers relativ zum Stützring fUhrt. When using the pressing device to press the support on the support ring this production of the kinematic connection is best, because it allows the influence of the possible imprecise axial connection of the Exclude the shaft with the support, which usually leads to the frontal stroke of the The bearing leads relative to the support ring.
Diese kinematische Verbindung der Welle mit dem Antrieb bietet die Möglichkeit, die Welle und folglich das mit ihr starr verbundene Auflager von unerwünschten Belastungen zu entlasten, die gewöhnlich an der Welle ausser dem Drehmoment angreifen. This kinematic connection of the shaft with the drive offers the Possibility of unwanted the shaft and consequently the support rigidly connected to it Relieve loads that usually act on the shaft in addition to the torque.
Durch die Verbindung der Welle mit dem Stützring über das sphärische Radialschräglager kann die Genauigkeit der Anordnung des Auflagers mit dem darauf befestigten Schleifwerkzeug auf dem Axiallager erhöht werden. By connecting the shaft with the support ring via the spherical Radial angular contact bearings can reduce the accuracy of the arrangement of the bearing with the one on it attached grinding tool can be increased on the thrust bearing.
Ausserdem nimmt das sphärische Radialschräglager Radialkräfte auf, die während der Arbeit der Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen entstehen, und entlastet dadurch die Welle von diesen Kräften.In addition, the spherical radial angular contact bearing absorbs radial forces, those during the work of the device for grinding flat workpiece surfaces arise, and thereby relieves the shaft of these forces.
Somit gewährleistet die gemäss der vorliegenden Erfindung ausgeführte Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen eine ziemlich hohe Genauigkeit der Schleifbearbeitung von Werkstücken und eine beträchtliche Verlängerung der Betriebszeit der Hauptbaugruppen dieser Einrichtung. This ensures that carried out according to the present invention Device for grinding flat workpiece surfaces quite a high accuracy of grinding workpieces and a considerable Extension of the operating time of the main assemblies of this facility.
Anhand einer Zeichnung, in welcher ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen im Längsschnitt dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Based on a drawing in which an embodiment of the device shown in longitudinal section for grinding flat workpiece surfaces is, the invention is explained in more detail.
Die Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen, solchen wie Substrate für Mikroschaltungen, Piezoquarz- und keramische Elemente, besitzt ein Gestell 1, an dem ein Antrieb 2 befestigt ist, welcher einen Elektromotor einer beliebigen bekannten Bauart darstellt, die sich für diesen Zweck eignet. The device for grinding flat workpiece surfaces, such as substrates for microcircuits, piezo quartz and ceramic elements, has a frame 1 to which a drive 2 is attached, which is an electric motor is of any known type suitable for this purpose.
Die erfindungsgemässe Einrichtung enthält eine Welle 3, die mit dem Antrieb 2 kinematisch verbunden ist, was weiter unten eingehender beschrieben wird. An dem gemäss der Figur oberen Ende der Welle 3 ist ein Flansch 4 ausgeführt, auf dem ein Auflager 5 zur gemeinsamen Drehung mit der Welle mit Hilfe von Schraubenbolzen 6 starr befestigt ist, welche durch im Auflager 5 und im Flansch 4 für sie vorgesehene (nicht bezeichnete) Bohrungen gleichmässig am Kreisumfang hindurchgeführt sind. The inventive device includes a shaft 3, which with the Drive 2 is kinematically connected, which is described in more detail below. At the upper end of the shaft 3 according to the figure, a flange 4 is implemented a support 5 for common rotation with the shaft by means of screw bolts 6 is rigidly attached, which is provided by in the support 5 and in the flange 4 for them (unmarked) bores are evenly passed through the circumference.
Das Auflager 5 stellt eine Scheibe dar, deren geometrische Achse 7 vertikal in der Figur verläuft und zugleich die geometrische Achse der Welle 3 und die Symmetrieachse der erfindungsgemässen Einrichtung darstellt. The support 5 represents a disk, the geometric axis of which 7 runs vertically in the figure and at the same time the geometric axis of the shaft 3 and represents the axis of symmetry of the device according to the invention.
Auf der gemäss der Figur unteren Seite des Auflagers 5 ist eine (nicht bezeichnete) zentrale Aushöhlung zur Aufnahme des Flansches 4 ausgeführt. On the lower side of the support 5 according to the figure is a (not designated) central cavity for receiving the flange 4 executed.
Die erfindungsgemässe Einrichten enthält weiterhin ein Schleifwerkzeug 8, das eine Stirnschleifscheibe darstellt, deren Aussendurchrnesser ungefähr gleich dem Durchmesser des Auflagers 5 gewählt ist, während der Innendurchmesser ausgehend von der erforderlichen Grösse ihrer Arbeitsfläche gewählt ist, die je nach Art und Abmessungen von zu bearbeitenden Werkstücken durch den Aussen- und den Innendurchmesser begrenzt ist. The device according to the invention also contains a grinding tool 8, which shows a face grinding wheel, the outside diameter of which is approximately the same the diameter of the support 5 is selected, while starting from the inner diameter is chosen from the required size of your work surface, which depends on the type and Dimensions of workpieces to be machined through the outside and inside diameter is limited.
Das Schleifwerkzeug 8 ist auf dem Auflager 5 mit Hilfe von nicht gezeichneten Schraubenbolzen starr befestigt. The grinding tool 8 is on the support 5 with the help of not drawn screw bolts rigidly attached.
Die erfindungsgemässe Einrichtung besitzt einen Stützring 9, auf dem sich das Auflager 5 über ein Drucklager 10 abstützt; Der gleichachsig mit dem Auflager 5 angeordnete Stützring 9 hat einen Aussendurchrnesser, der praktisch dem Durchmesser des Auflagers 5 gleich ist, und einen Innendurchmesser, der in Abhängigkeit von der Durchmessergrösse der Welle 3 gewählt ist. The device according to the invention has a support ring 9 which the support 5 is supported by a thrust bearing 10; The one coaxial with the Support ring 9 arranged on support 5 has an outer diameter that is practically the Diameter of the support 5 is the same, and an inner diameter that depends on is selected from the diameter size of the shaft 3.
Der Stützring 9 ist am Gestell 1 mit Hilfe von Schrauben 11 starr befestigt, die gleichmässig am Kreisumfang verteilt und durch (nicht bezeichnete) Bohrungen hindurchgeführt sind, welche für sie in der gemäss der Figur oberen (nicht bezeichneten) Wand des Gestells 1 vorgesehen sind. The support ring 9 is rigid on the frame 1 with the aid of screws 11 attached, evenly distributed around the circumference and through (unspecified) Bores are passed through, which for them in the top according to the figure (not designated) wall of the frame 1 are provided.
Der Stützring 9 weist einen gemäss der Figur nach unten vorstehenden Teil 12 auf, der die Welle 3 umgibt und eine Dichtung 13 besitzt, die in einer (nicht bezeichneten) Nut des vorstehenden Teils 12 angeordnet ist. The support ring 9 has a downwardly protruding according to the figure Part 12 which surrounds the shaft 3 and has a seal 13 which is in a (not designated) groove of the protruding part 12 is arranged.
Das Axiallager 10 stellt ein Gleitlager dar und besitzt einen kreisförmigen Käfig 14. In den gleichmässig am Kreisumfang verteilten Bohrungen des Käfigs 14 sind Lagerschalen 15 eingesetzt, die verdickte Platten aus einem Antifriktions- und verschleissfesten Werkstoff, im vorliegenden Fall aus Metall-Fluorkunststoff, darstel- len. An die Oberflächen der Lagerschalen 15 grenzen von oben und von unten in der Zeichnung das Auflager 5 und der Stützring 9 an. Der Käfig 14 stützt sich in radialer Richtung gegen einen ringförmigen Vorsprung 16 des Stützringes 9 ab, welcher an der Innenkante desselben ausgebildet ist. The axial bearing 10 is a plain bearing and has a circular shape Cage 14. In the holes in cage 14 that are evenly distributed around the circumference bearing shells 15 are used, the thickened plates made of an anti-friction and wear-resistant material, in the present case made of metal-fluoroplastic, represent- len. On the surfaces of the bearing shells 15 border from Above and from below in the drawing, the support 5 and the support ring 9. The cage 14 is supported in the radial direction against an annular projection 16 of the support ring 9, which is formed on the inner edge of the same.
Die erfindungsgemässe Einrichtung besitzt eine Einheit zur Befestigung von Werkstücken. Im vorliegenden Fall werden zwei Befestigungseinheiten verwendet, von denen jede eine Kassette 17 enthält, in deren zum Schleifwerkzeug 8 gekehrter Oberfläche (nicht gezeigte) Aussparungen zur Aufnahme von zu bearbeitenden -.7erkstücken (nicht gezeigt) ausgeführt sind. Die Kassetten 17 sind an Spindeln 18 befestigt, welche parallel zur Achse 7 in einem gleichen Abstand von ihr verlaufen. The device according to the invention has a unit for fastening of workpieces. In the present case, two fastening units are used, each of which contains a cassette 17, in which the grinding tool 8 is turned Surface (not shown) recesses to accommodate -.7 workpieces to be machined (not shown) are executed. The cassettes 17 are attached to spindles 18, which run parallel to the axis 7 at an equal distance from it.
Die Spindeln 18 sind mit einem Antrieb 19 kinematisch verbunden, als welcher ein Elektromotor einer beliebigen bekannten, für diesen Zweck geeigneten Bauart dient und welcher im vorliegenden Fall auf dem Gestell 1 längs der Achse 7 montiert und mit den Spindeln 18 mit Hilfe eines Riemens 20 und mittels (nicht bezeichneten) Riemenscheiben kinematisch verbunden ist, die auf der (nicht bezeichneten) Welle des Antriebs 19 und den Spindeln 18 angeordnet sind. The spindles 18 are kinematically connected to a drive 19, as which an electric motor of any known suitable for this purpose Design is used and which in the present case on the frame 1 along the axis 7 and mounted with the spindles 18 with the help of a belt 20 and by means of (not designated) pulleys are kinematically connected to the (not designated) Shaft of the drive 19 and the spindles 18 are arranged.
Die erfindungsgemässe Einrichtung enthält ferner eine Anpressvorrichtung 21 zum Anpressen von zu bear-. The device according to the invention also contains a pressing device 21 for pressing to be machined.
beitenden Werkstücken an das Schleifwerkzeug 8. Im vorliegenden konkreten Fall werden zwei Anpressvorrichtungen 21 verwendet, welche symmetrisch in bezug auf die Achse 7 in dem gemäss der Figur oberen Teil der erfindungsgemässen Einrichtung angeordnet sind.beitenden workpieces to the grinding tool 8. In the present concrete Case two pressing devices 21 are used, which are symmetrical with respect to on the axis 7 in the upper part of the device according to the invention according to the figure are arranged.
Jede Anpressvorrichtung 21 besitzt eine Kammer 22, in der sich eine Membran 23 befindet, welche die Kammer 22 in zwei Hohlräume 24 und 25 aufteilt, die über Stutzen 26 abwechselnd mit einer (nicht gezeigten) Quelle fluiden Mediums, als welches Luft auftritt, und mit einer (nicht gezeigten) Luftauslassleitung in Verbindung stehen. Each pressing device 21 has a chamber 22 in which a Diaphragm 23 is located, which divides the chamber 22 into two cavities 24 and 25, which alternately with a (not shown) source of fluid medium via nozzles 26, as what air occurs, and with a (not shown) air outlet pipe stay in contact.
Eine jede Membran 23 ist an der Peripherie in der Wandung der Kammer 22 befestigt, und an ihrem zentralen Teil ist mit seinem gemäss der Zeichnung oberen Teil ein Stab 23 befestigt, dessen unteres Ende mit einer für die Anpressvorrichtungen 27 gemeinsamen Platte 28 starr verbunden ist. Die Platte 28 dient zur Ubertragung der Axialkraft auf die Einheiten zur Befestigung von zu bearbeitenden Werkstücken zwecks einer dichten Anpressung derselben an das Schleifwerkzeug 8.Each membrane 23 is on the periphery in the wall of the chamber 22 attached, and at its central part with its upper according to the drawing Part of a rod 23 is attached, the lower end of which with one for the pressing devices 27 common plate 28 is rigidly connected. The plate 28 is used for transmission the axial force on the units for fastening the workpieces to be machined for the purpose of tightly pressing the same onto the grinding tool 8.
Die Stäbe 27 sind parallel zur Achse 7 symmetrisch in bezug auf diese durch Führungen 29 hindurchgesteckt, die in einem Stück mit einem Rahmen 30 ausgeführt sind, welcher über eine Kolbenstange 31 mit einem auf dem Gestell 1 befestigten Druckluftzylinder 32 in Verbindung steht. Der Druckluftzylinder 32 ist dazu bestimmt, auf die durch eine (nicht bezeichnete) Öffnung im Gestell 1 geführte Kolbenstange 31 und folglich auf den Rahmen 30 die axiale Verschiebung zum Einstellen der Anpressvorrichtungen 21 in bezug auf die Arbeitsfläche des Schleifwerkzeugs 8 Je nach den Abmessungen von zu bearbeitenden Werkstücken zu übertragen, die längs der Achse 7 gemessen werden. The rods 27 are parallel to the axis 7 symmetrically with respect to this inserted through guides 29, which are made in one piece with a frame 30 which are fastened to the frame 1 via a piston rod 31 Air cylinder 32 is in communication. The compressed air cylinder 32 is intended to onto the piston rod guided through an opening (not labeled) in the frame 1 31 and consequently on the frame 30 the axial displacement for setting the pressing devices 21 with respect to the working surface of the grinding tool 8 Depending on the dimensions of workpieces to be processed, which are measured along the axis 7.
Die erfindungsgemasse Einrichtung besitzt eine Anpressvorrichtung 33 zum Andrücken des Auflagers 5 an den Stützring 9. Die Anpressvorrichtung 33 weist ein Element 34 auf, das mit der Welle 3 verbindbar und zusammen mit der Welle zu ihrer gemeinsamen axialen Verschiebung unter der Wirkung eines Drucks vorgerichtet ist, welcher während der Schleifbearbeitung an ein mit dem Element 34 starr verbundenes Element 35 zur Steuerung der axialen Verschiebung angelegt wird. Das Element 34 stellt eine Buchse dar, die auf den Teil der Welle 3, welcher einen kleineren Durchmesser als der gemäss der Figur obere Teil derselben hat, mit Spalt aufgesteckt ist und sich mit dem oberen Ende gegen einen Absatz abstützt, der sich an der Ubergangsstelle des Teils der Welle 3 mit dem grösseren Durchmesser zu ihrem Teil mit dem kleineren Durchmesser befindet. The device according to the invention has a pressing device 33 for pressing the support 5 against the support ring 9. The pressing device 33 has an element 34, which can be connected to the shaft 3 and together with the shaft their common axial displacement under the action of a pressure is, which is connected to a rigidly connected to the element 34 during the grinding process Element 35 is applied to control the axial displacement. The element 34 represents a bushing, which is on the part of the shaft 3, which has a smaller diameter than the upper part of the same according to the figure, is attached with a gap and is supported with the upper end against a shoulder, which is at the transition point of the part of the shaft 3 with the larger diameter to their part with the smaller diameter is located.
Die Anpressvorrichtung 33 besitzt eine Membrankammer 36, die längs der Achse 7 um die Welle 3 herum angeordnet und am Gestell 1 in einer beliebigen bekannten Weise starr befestigt ist. In der Membrankammer 36 befindet sich das Steuerelement 35, das eine Membran 35 darstellt, die quer zur Achse 7 liegt und mit ihrer Peripherie in der Wandung der Kammer 36 befestigt ist. The pressing device 33 has a membrane chamber 36, the longitudinal the axis 7 is arranged around the shaft 3 and on the frame 1 in any known way is rigidly attached. The control element is located in the diaphragm chamber 36 35, which represents a membrane 35 which is transverse to the axis 7 and with its periphery is fixed in the wall of the chamber 36.
Mit ihrer Innenkante ist die Membran 35 an einem nicht bezeichneten Flansch, der an der Buchse 34 quer zur Achse 7 ausgeführt ist, mit Hilfe eines auf die Buchse 34 aufgesetzten Andrückringes 37 und mit Hilfe von (nicht bezeichneten) Schraubenbolzen befestigt, welche durch (nicht bezeichnete) Bohrungen im Andrückring 37 und im Flansch der Buchse 34 hindurchgeführt sind.With its inner edge, the membrane 35 is on a non-designated Flange, which is carried out on the bushing 34 transversely to the axis 7, with the aid of a the bushing 34 attached pressure ring 37 and with the help of (not designated) Screw bolts fastened, which through (not designated) holes in the pressure ring 37 and in the flange of the socket 34 are passed.
Die Buchse 34 ist gegenüber den Wänden der Kammer 36 mit Hilfe von Dichtungsringen 38 abgedichtet. Das gemäss der Figur untere Ende der Buchse 34 stützt sich gegen ein Axialwälzlager 39 ab, das eine beliebige bekannte für diesen Zweck geeignete Konstruktion hat und in einem Gehäuse 40 untergebracht ist, welches mit dem gemäss der Figur unteren Teil der Welle 3 - mit dem Halszapfen 41 der Welle 3 - mit Hilfe einer (nicht bezeichneten) Gewindeverbindung verbunden ist. The socket 34 is opposite the walls of the chamber 36 by means of Sealing rings 38 sealed. According to the figure, the lower end of the bushing 34 is supported against a thrust roller bearing 39, any known for this purpose has suitable construction and is housed in a housing 40, which with the lower part of the shaft 3 according to the figure - with the neck pin 41 of the shaft 3 - connected by means of a threaded connection (not designated).
Die-Membran 35 teilt die Kammer 36 in zwei Hohlräume auf einen gemäss der Zeichnung oberen Hohlraum 42 und einen unteren Hohlraum 43. Die Hohlraume 42 und 43 sind über Stutzen 44 abwechselnd mit einer Quelle fluiden Druckmediums, als welches im vorliegenden Fall Luft auftritt, und mit einer Druckentlastungsleitung in Verbindung gesetzt. Die Druckdifferenz in den Hohlraume 42 und 43 und folglich der auf die Membran 35 wirkende Druck werden in Abhängigkeit von der Kraft der Anpressung von zu bearbeitenden Werkstücken an das Schleifwerkzeug 8 bestimmt. Hierzu ist die Anpressvorrichtung 33 zum An- pressen des Auflagers 5 an den Stützring 9 mit der Anpressvorrichtung 21 zum Anpressen von zu bearbeitenden Werkstücken an das Schleifwerkzeug 8 operativ verbunden, was weiter unten eingehend beschrieben wird. The membrane 35 divides the chamber 36 into two cavities according to one according to of the drawing upper cavity 42 and a lower cavity 43. The cavities 42 and 43 are alternately with a source of fluid pressure medium, as via connection 44 which in the present case air occurs, and with a pressure relief line put in touch. The pressure difference in the cavities 42 and 43 and consequently the pressure acting on the diaphragm 35 will depend on the force of the contact pressure of workpieces to be machined on the grinding tool 8. For this purpose, the Pressing device 33 for press the support 5 against the support ring 9 with the pressing device 21 for pressing on workpieces to be machined the grinding tool 8 is operatively connected, which is described in detail below will.
Die Stutzen 44 stehen abwechselnd mit einer Druckluftquelle und mit einer Luftauslassleitung in Verbindung. The nozzle 44 are alternately with a compressed air source and with an air outlet line in connection.
In der erfindungsgemassen Einrichtung ist die zelle 3 mit dem Antrieb 2 über eine zusätzliche Welle 45 kinematisch verbunden. In the device according to the invention, the cell 3 is with the drive 2 kinematically connected via an additional shaft 45.
Die zusätzliche Welle 45 ist längs der Achse 7 in dem gemäss der Figur unteren Teil der erfindungsgemässen Einrichtung angeordnet und mit der Welle 3 über eine elastische Kupplung 46 einer beliebigen bekannten ~für diesen Zweck geeigneten Konstruktion verbunden. The additional shaft 45 is along the axis 7 in the according to FIG Figure lower part of the inventive device arranged and with the shaft 3 via a flexible coupling 46 of any known type for this purpose appropriate construction connected.
Die zusätzliche Welle 45 ist mit dem Antrieb 2 über eine Riemenscheibe 47 verbunden, die mit der (nicht bezeichneten) Welle des Antriebs 2 mittels eines Keilriemens 48 verbunden ist. Die Riemenscheibe 47 ist auf die zusätzliche Welle 45 über eine Keilfederverbindung 49 aufgesteckt. Die zusätzliche Welle 45 ist in einem Gehäuse 50, das am Gestell 1 mit Hilfe eines Kragarmes 51 starr befestigt ist, angeordnet und wird im Gehäuse 50 mittels Radial-Schrägkugellagern 52 einer beliebigen bekannten Bauart gehalten. Die Welle 3 ist im Stützring 9 mit Hilfe eines sphärischen Radialschräglagers 53 angeordnet, dessen Innenring auf die Welle 3 in dem gemäss der Figur oberen Teil derselben aufgesetzt ist, während sein Aussenring in der (nicht bezeichneten) Bohrung des Stützringes 9 angeordnet ist. The additional shaft 45 is connected to the drive 2 via a belt pulley 47 connected to the (not designated) shaft of the drive 2 by means of a V-belt 48 is connected. The pulley 47 is on the additional shaft 45 attached via a wedge spring connection 49. The additional shaft 45 is in a housing 50 which is rigidly attached to the frame 1 with the aid of a cantilever arm 51 is, arranged and is in the housing 50 by means of radial angular contact ball bearings 52 a any known design held. The shaft 3 is in the support ring 9 with the help of a spherical radial angular contact bearing 53, the inner ring of which on the shaft 3 in the upper part of the same is placed according to the figure, while its outer ring is arranged in the (not designated) bore of the support ring 9.
Die operative Verbindung der Anpressvorrichtung 33 mit der Anpressvorrichtung 21 ist folgenderweise zustande gebracht. The operative connection of the pressing device 33 with the pressing device 21 is brought about as follows.
Die oberen Hohlräume 24 der Anpressvorrichtungen 21 zum Anpressen von Werkstücken an das Schleifwerkzeug stehen über die Stutzen 26 mit einem Druckmessgeber 54 einer bekannten Konstruktion in Verbindung. Der obere Hohlraum 42 der Anpressvorrichtung 33 zum Anpressen des Auflagers 5 an den Stützring 9 steht über den Stutzen 44 mit einem Druckmessgeber 55 einer bekannten Konstruktion in Verbindung. Die Druckmessgeber 54 und 55 sind über eine (nicht bezeichnete) Elektronenkopplung mit einem Mikroprozessor 56 einer beliebigen bekannten, für diesen Zweck geeigneten Konstruktion verbunden. Der Mikroprozessor 56 ist ebenfalls über eine Elektronenkopplung mit einer Druckregeleinrichtung 57 einer bekannten Konstruktion zur Druckregelung in dem gemäss der Figur oberen Hohlraum 42 der Anpressvorrichtung 33 zum Anpressen des Auflagers 5 an den Stützring 9 verbunden. Die Druckregeleinrichtung 57 steht mit dem oberen Hohlraum 42 über den Stutzen 44 in Verbindung. The upper cavities 24 of the pressing devices 21 for pressing of workpieces to the grinding tool are available via the nozzle 26 with a pressure transducer 54 of a known construction in connection. The upper cavity 42 of the pressing device 33 for pressing the support 5 against the support ring 9 is available via the connecting piece 44 with a pressure transducer 55 of a known construction in FIG Link. The pressure transducers 54 and 55 are via an electron coupling (not designated) with a microprocessor 56 of any known type suitable for this purpose Construction connected. The microprocessor 56 is also electronically coupled with a pressure control device 57 of a known construction for pressure control in the upper cavity 42 of the pressing device 33 according to the figure for pressing of the support 5 is connected to the support ring 9. The pressure regulating device 57 is at a standstill with the upper cavity 42 via the nozzle 44 in connection.
Die Arbeit der erfindungsgemässen Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen geht auf die folgende Weise vonstatten. The work of the device according to the invention for grinding machining from flat workpiece surfaces is done in the following way.
Vor dem Arbeitsbeginn stellt die Bedienungsperson den Rahmen 30 auf eine erforderliche Höhe in bezug auf die Arbeitsfläche des Schleifwerkzeuges 8 je nach den Abmessungen von zu bearbeitenden Werkstücken ein, die längs der Achse 7 gemessen werden. Dazu schaltet die Bedienungsperson, die Werkstückabmessung wissend, den Druckluftzylinder 32 ein, der über die Kolbenstange 31 den Rahmen 30 zusammen mit den Anpressvorrichtungen 21 zum Anpressen von Werkstücken an das Schleifwerkzeug 8 und den Stäben 27 samt der Platte 28, den Spindeln 18 und Kassetten 17 verschiebt. Before starting work, the operator sets up the frame 30 a required height with respect to the working surface of the grinding tool 8 each according to the dimensions of the workpieces to be machined along the axis 7 be measured. To do this, the operator, knowing the workpiece dimensions, switches the compressed air cylinder 32, which connects the frame 30 via the piston rod 31 with the pressing devices 21 for pressing workpieces onto the grinding tool 8 and the rods 27 including the plate 28, the spindles 18 and cassettes 17 moves.
Das Einstellmass der Kassetten 17 in bezug auf die Arbeitsfläche des Schleifwerkzeuges 8 wird so gewählt, dass die in die Aussparungen der Kassetten 17 eingesetzten Werkstücke mit ihrer dem Schleifwerkzeug 8 zugewandten Oberfläche die Arbeitsfläche des Schleifwerkzeuges 8 berühren, an diese jedoch nicht angedrückt werden. Dazu soll der Abstand längs der Achse 7 zwischen den Oberflächen der Kassetten 17, die dem Schleifwerk- zeug 8 zugewandt sind, und der Arbeitsfläche des letzteren um 0,5 bis 3 Millimeter grösser sein als die Abmessung von zu bearbeitenden Werkstücken längs der Achse 7. The adjustment dimension of the cassettes 17 in relation to the work surface of the grinding tool 8 is chosen so that the in the recesses of the cassette 17 used workpieces with their surface facing the grinding tool 8 touch the working surface of the grinding tool 8, but not pressed against it will. For this purpose, the distance along the axis 7 between the surfaces of the cassettes should be 17, which is part of the grinding tool 8 are facing, and the work surface of the latter be 0.5 to 3 millimeters larger than the dimension of the to be machined Workpieces along the axis 7.
Nachdem das Einstellmass festgelegt ist, wird der Druckluftzylinder 32 ausgeschaltet. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden in die Aussparungen der Kassetten 17 eingesetzt, und der Zyklus der Schleifbearbeitung wird begonnen. Dazu stellt die Bedienungsperson an einem (nicht gezeigten) Manometer mit Hilfe von (nicht gezeigten) Druckreglern den erforderlichen Druck in den Kammern 24 der Anpressvorrichtungen 21 zum Anpressen von Werkstücken an das Schleifwerkzeug 8 ein. Der Druck in den Kammern 24 wird in Abhängigkeit von dem zu bearbeitenden Werkstoff und der mit dem Schleifwerkzeug 8 in Kontakt stehenden Fläche von zu bearbeitenden Werkstücken eingestellt. After the setting dimension has been determined, the compressed air cylinder 32 switched off. The workpieces to be processed are placed in the recesses of the Cassettes 17 are inserted and the grinding cycle is started. In addition sets the operator on a (not shown) manometer with the help of (not shown) pressure regulators the required pressure in the chambers 24 of the pressing devices 21 for pressing workpieces onto the grinding tool 8. The pressure in the Chambers 24 is depending on the material to be processed and with the Grinding tool 8 set in contact surface of workpieces to be machined.
Der Druck in den Kammern 24 wird im folgenden als P1 und der Druck in der Kammer 42 als P2 bezeichnet. The pressure in the chambers 24 is hereinafter referred to as P1 and the pressure designated as P2 in chamber 42.
Der von der Bedienungsperson eingestellte Druck P in den oberen Hohlräumen 24 der Anpressvorrichtungen 21 zum Anpressen von Werkstücken an das Schleifwerkzeug wird vom Druckmessgeber 54 gemessen. Vom Druckmessgeber 54 gelangt ein dem Druck P1 entsprechendes Signal in den Mikroprozessor 56. Hiernach gelangt ein Signal vom Mikroprozessor 56 auf die Druckregeleinrichtung.57 zur Druckregelung im oberen Hohlraum 42 der Anpressvorrichtung 33 zum Anpressen des Auflagers 5 an den Stützring 9. The operator set pressure P in the upper cavities 24 of the pressing devices 21 for pressing workpieces onto the grinding tool is measured by the pressure transducer 54. The pressure comes from the pressure transducer 54 P1 corresponding signal into the microprocessor 56. A signal then arrives from the Microprocessor 56 on the pressure control device. 57 for pressure control in the upper cavity 42 of the pressing device 33 for pressing the support 5 onto the support ring 9.
Mit Hilfe der Druckregeleinrichtung 57 wird in dem gemäss der Figur oberen Hohlraum 42 ein erforderlicher Druck aufgebaut. Zur Stabilisierung des Drucks P2 ist mit dem Stutzen 44des oberen Hohlraumes 42 der Druckmessgeber 55 verbunden, welcher seinerseits mit dem Mikroprozessor 56 in Verbindung steht.With the aid of the pressure regulating device 57, according to the figure upper cavity 42 built up a required pressure. To stabilize the pressure P2 is connected to the connector 44 of the upper cavity 42 of the pressure transducer 55, which in turn is in communication with the microprocessor 56.
Nachdem die Drücke P1 und P2 eingeregelt sind, stellt die Bedienungsperson die Drehzahl der Spindeln 18 und der Welle 3 des Antriebs 2 mit Hilfe von (nicht gezeigten) Drehzahlreglern der Antriebe 19 und 2 ein. After the pressures P1 and P2 are adjusted, the operator turns the speed of the spindles 18 and the shaft 3 of the drive 2 with With the help of (not shown) speed controllers of the drives 19 and 2 a.
Dann schaltet die Bedienungsperson den Drehantrieb 2 der Welle 3, des Auflagers 5 und des auf diesem befestigten Schleifwerkzeuges 8 ein, deren Drehzahl, wie dies vorstehend beschrieben wurde, im voraus eingestellt ist. Then the operator switches the rotary drive 2 of the shaft 3, of the support 5 and the grinding tool 8 attached to it, the speed of which, as described above is set in advance.
Gleichzeitig damit wird über den Stützen 44 dem gemäss der Figur oberen Hohlraum 42 der Anpressvorrichtung 33 zum Anpressen des Auflagers 5 an den Stützring 9 Luft zugeführt. Die Luft erzeugt einen Druck auf die Membran 35, die mit Hilfe von Schraubenbolzen und des Andrückringes 37 mit der Buchse 34 verbunden ist. Bei der Erzeugung des Drucks im Hohlraum 42 biegt sich die Membran 35 gemäss der Zeichnung nach unten durch und senkt nach unten längs der Achse 7 die Buchse 34 ab, welche über das Axialwälzlager 39 und das mit dem Halszapfen 41 der Welle 3 verbundene Gehäuse 40 auf die Welle 3 drückt und diese nach unten längs der Achse 7 absenkt. Simultaneously with this, the supports 44 according to the figure upper cavity 42 of the pressing device 33 for pressing the support 5 to the Support ring 9 supplied with air. The air creates a pressure on the membrane 35, which connected to the socket 34 by means of screw bolts and the pressure ring 37 is. When the pressure is generated in the cavity 42, the membrane 35 bends according to the drawing downwards and lowers the bushing downwards along the axis 7 34 from, which via the axial roller bearing 39 and the one with the neck pin 41 of the shaft 3 connected housing 40 presses on the shaft 3 and this down along the axis 7 lowers.
Die Welle 3, die sich längs der Achse 7 absenkt, presst das darauf befestigte Auflager 5 an die Lagerschalen 15 des Axialgleitlagers 10 und über diese an den Stützring 9.an. Bei der axialen Verschiebung der Welle 3 längs der Achse 7 verschiebt sich das sphärische Radialschräglager 53, das auf den gemäss der Figur oberen Teil der Welle 3 mit Ubermass aufgesetzt ist und im Stützring 9 sich im Gleitsitz befindet, in dem Stützring 9 nach unten längs der Achse 7. The shaft 3, which lowers along the axis 7, presses it onto it fastened support 5 to the bearing shells 15 of the axial sliding bearing 10 and over them to the support ring 9. During the axial displacement of the shaft 3 along the axis 7 shifts the spherical radial angular contact bearing 53, which according to the figure upper part of the shaft 3 is placed oversized and in the support ring 9 is in a sliding fit is located in the support ring 9 downwards along the axis 7.
Zu gleicher Zeit wird die mit der Welle 3 mittels der elastischen Kupplung 46 verbundene zusätzliche Welle 45 in der Riemenscheibe 47 nach unten gemäss der Figur verschoben. Auf diese Weise ist das Auflager 5 über die Lagerschalen 15 an den Stützring 9 angepresst. Je genauer das Auflager 5 sich auf den Lagerschalen 15 stützt, um so genauer ist die Einstellung des Schleifwerkzeuges 8 während des Arbeitsvorgangs. At the same time with the shaft 3 by means of the elastic Coupling 46 connected additional shaft 45 in the pulley 47 downwards according to the figure moved. In this way, the support 5 is above the bearing shells 15 pressed against the support ring 9. The more precisely the support 5 is on the bearing shells 15 supports, the more precise is the setting of the grinding tool 8 while of the work process.
Eine genaue Lagebestimmung wird durch die #Töglichkeit der Selbsteinstellung der Welle 3 mit dem Auflager 5 in bezug auf die Lagerschalen 15 sichergestellt, weil die Welle 3 mit dem Stützring 9 mit Hilfe des sphärischen Lagers 53 verbunden ist, das die Welle 3 in radialer Richtung hält, dieser Welle 3 jedoch eine Schwenkung in der Horizontalebene in bezug auf die Achse 7 ermöglicht. Somit stützt sich das Auflager 5 auf der Lagerschale 15 auf der gesamten Fläche, die den Lagerschalen 15 zugewandt ist. An exact determination of the position is made possible by the # possibility of self-adjustment the shaft 3 with the support 5 with respect to the bearing shells 15 ensured, because the shaft 3 is connected to the support ring 9 with the aid of the spherical bearing 53 is that holds the shaft 3 in the radial direction, this shaft 3, however, a pivot in the horizontal plane with respect to the axis 7 allows. So that is based Support 5 on the bearing shell 15 over the entire surface that the bearing shells 15 is facing.
Zur hermetischen Abdichtung der Hohlräume 42 und 43 sind in den Wänden der Kammer 36 die Dichtungsringe 38 angeordnet, welche die Buchse 34 umfassen. Der Druck in dem gemäss der Figur oberen Hohlraum 42#ist,wie bereits oben erwähnt,mit P2 bezeichnet. Folglich wirkt auf die Lagerschalen 15 eine durch den Druck P2 hervorgehobene Belastung in Richtung der Achse 7. To hermetically seal the cavities 42 and 43 are in the walls the chamber 36, the sealing rings 38 are arranged, which include the bushing 34. Of the Pressure in the upper cavity 42 # according to the figure is, as already mentioned above, with P2 designated. Consequently, a highlighted by the pressure P2 acts on the bearing shells 15 Load in the direction of the axis 7.
Nachdem die Welle 3 in Umdrehungen gesetzt und das Auflager 5 angepresst ist, schaltet die Bedienungsperson den Antrieb 19 ein. Uber den Riemen 20 wird die Drehbewegung zu den Spindeln 18 und den an diesen angebrachten Kassetten 17 mit (nicht gezeigten) Werkstücken in den Aussparungen der Kassetten 17 übertragen. Gleichzeitig damit tritt in die gemäss der Figur oberen Hohlraume 24 der Kammern 22 der Anpressvorrichtungen 21 zum Anpressen von Werkstücken an das Schleifwerkzeug 8 über die Stutzen 26 unter Druck stehende Luft ein, und der Druck in den gemäss der Figur unteren Hohlräumen 25 wird abgebaut. Die Luft drückt auf die Membranen 23, die mit den Stäben 27 verbunden sind, welche in den Führungen 29 des Rahmens 30 verschoben werden. After the shaft 3 rotated and the bearing 5 pressed on is, the operator switches the drive 19 on. About the belt 20 is the Rotational movement to the spindles 18 and the cassettes 17 attached to them Transfer workpieces (not shown) in the recesses of the cassettes 17. Simultaneously thus enters the upper hollow spaces 24 of the chambers 22 of the pressing devices according to the figure 21 for pressing workpieces onto the grinding tool 8 via the connecting piece 26 below Pressurized air, and the pressure in the lower cavities according to the figure 25 is dismantled. The air presses on the membranes 23, which are connected to the rods 27 which are displaced in the guides 29 of the frame 30.
Die Membranen 23 biegen sich gemäss der Figur nach unten durch und senken die Stäbe 27, die Platte 28 und die an der Platte 28 befestigten Gehäuse der Spindeln 18 und die an den Spindeln 18 angebrachten Kassetten 17 ab. Die Kassetten 17 drücken auf die zu bearbeitenden Werkstücke und pressen diese an die Arbeitsfläche des Schleifwerkzeuges 8 an. Somit rotieren die Werkstücke zusammen mit den Kassetten 17 und werden durch den Druck P1 an die Arbeitsfläche des umlaufenden Schleifwerkzeuges 8 angepresst. Es findet die Schleifbearbeitung der dem Schleifwerkzeug 8 zugewandten Werkstückoberflächen statt. Während der Schleifbearbeitun, wenn die unter Druck stehende Luft in die Hohlräume 24 und 42 eintritt, wirkt auf die Lagerschalen 15 des Axialgleitlagers 10 eine Belastung gleich P = P1 + P2 , worin bedeuten: P1 - einen Druck, der von der Luft in den oberen Hohlräumen 21 der Anpressvorrichtungen 21 zum Anpressen von werkstücken an das Schleifwerkzeug 8 erzeugt wird, P2 - einen Druck, der von der Luft im oberen Hohlraum 42 der Anpressvorrichtung 33 zum Anpressen des Auflagers 5 an den Stützring 9 erzeugt wird. The membranes 23 bend downwards according to the figure and the rods 27, the plate 28 and the housing attached to the plate 28 lower of the spindles 18 and the cassettes attached to the spindles 18 17th away. The cassettes 17 press on the workpieces to be machined and press them on the working surface of the grinding tool 8. The workpieces thus rotate together with the cassettes 17 and are by the pressure P1 on the working surface of the rotating Grinding tool 8 pressed. It finds the grinding processing of the grinding tool 8 facing workpiece surfaces instead. During the grinding process, if the Pressurized air entering cavities 24 and 42 acts on the bearing shells 15 of the axial sliding bearing 10 has a load equal to P = P1 + P2, where: P1 a pressure generated by the air in the upper cavities 21 of the pressing devices 21 for pressing workpieces against the grinding tool 8 is generated, P2 - a Pressure generated by the air in the upper cavity 42 of the pressing device 33 for pressing of the support 5 on the support ring 9 is generated.
Bei der Schleifbearbeitung der ebenen Oberflächen von aus verschiedenen ?Nerkstoffen bestehenden 5.Tierkstücken und bei einer Anderung der Verhältnisse der Schleifbearbeitung wird sich die Kraft der Anpressung # P1 von zu bearbeitenden Werkstücke an die Arbeitsfläche des Schleifwerkzeuges 8 verändern. When grinding flat surfaces from different 5. Animal chunks made of existing materials and when the proportions change The grinding process will change the force of the pressing # P1 of the to be processed Change workpieces on the work surface of the grinding tool 8.
Die Anderung des Drucks P1 zieht eine Anderung des Drucks auf die Lagerschalen 15 des Axialgleitlagers 10 nach sich. Somit arbeitet das Axiallager 10 unter verschiedenen axialen Belastungen, was zum ungleichmässigen Verschleiss der Lagerschalen 15 und folglich zur Beeinträchtigung der Genauigkeit der Lagebestimmung des Auflagers 5 auf dem Stützring 9 und als Folge davon zum Verlust der Genauigkeit der Schleifbearbeitung führen wird. The change in pressure P1 draws a change in pressure on the Bearing shells 15 of the axial sliding bearing 10 according to itself. Thus the thrust bearing works 10 under different axial loads, which leads to uneven wear of the bearing shells 15 and consequently to impair the accuracy of the position determination of the support 5 on the support ring 9 and, as a result, to the loss of accuracy the grinding process will lead.
Um den Druck P auf die Lagerschalen 15 zu einer konstanten Grösse während der Schleifbearbeitung zu machen, ist es erforderlich, den Druck P2 der Anpressung des Auflagers 5 an den Stützring 9 in Abhängigkeit von der Grösse der Anpressung P1 von Werkstücken an das Schleifwerkzeug 8 zu verändern. Der Druck P2 muss entsprechend der folgenden Bedingung verändert werden: P = P1 + P2 C const. To the pressure P on the bearing shells 15 to a constant size During the grinding process, it is necessary to reduce the pressure P2 of the Contact pressure of the support 5 on the support ring 9 depending on the size of the To change the pressure P1 of workpieces on the grinding tool 8. The pressure P2 must be changed according to the following condition: P = P1 + P2 C const.
Wie vorstehend beschrieben, wird der von der 3edienungsperson eingestellte Druck P1 durch den Druckmessgeber 54 gemessen, und das erhaltene Signal wird auf dee Xikroprozessor 56 geleitet. Im Mikroprozessor 56 sind im voraus Daten eingegeben, die dem Gesamtdruck P entsprechen. Beim Eintreffen des Signals vom Geber 54 wird im Mikroprozessor 56 ein Signal errechnet, das dem Druck P2 = P - P1 entspricht. Dieses Signal wird der Druckregeleinrichtung 57 zugeführt, und im oberen Hohlraum 42 der Anpressvorrichtung 33 stellt sich ein Druck P2 gleich P2 = P -P1 ein. Bei Anderung des Drucks P1 wird mittels der operativen Verbindung.. As described above, the operator set the Pressure P1 is measured by the pressure transducer 54, and the signal obtained is on The microprocessor 56 is directed. In the microprocessor 56, data is entered in advance, which correspond to the total pressure P. When the signal arrives from the encoder 54 a signal is calculated in the microprocessor 56 which corresponds to the pressure P2 = P-P1. This signal is fed to the pressure control device 57, and in the upper cavity 42 of the pressing device 33 is a pressure P2 equal to P2 = P -P1. at Change of pressure P1 is carried out by means of the operative connection ..
Geber 54 - Mikroprozessor 56 - Druckregeleinrichtung 57 eine Anderung des Drucks P2 im oberen Hohlraum 42 der Anpressvorrichtung 33 zustande gebracht, was die Konstanz des Drucks P gewährleistet. Durch die Konstanz des axialen Drucks auf die Lagerschalen 15 des Axiallagers 10 wird es möglich, seine Genauigkeit zu erhöhen und die Betriebszeit desselben zu verlängern.Transmitter 54 - microprocessor 56 - pressure control device 57 a change the pressure P2 brought about in the upper cavity 42 of the pressing device 33, which ensures the constancy of the pressure P. Due to the constancy of the axial pressure on the bearing shells 15 of the axial bearing 10, it is possible to increase its accuracy increase and extend the operating time of the same.
Nach Beendigung der Schleifbearbeitung, d.h., nachdem von den zu bearbeitenden Werkstücken die erforderliche Zugabe entfernt wird, gelangt die unter Druck stehende Luft in die gemäss der Figur unteren Hohlräume 25 der Anpressvorrichtungen 21 zum Anpressen von Werkstücken an das Schleifwerkzeug 8. After finishing the grinding process, i.e. after the to the required addition is removed from the workpieces being processed, the under Air under pressure into the lower cavities 25 of the pressing devices according to the figure 21 for pressing workpieces onto the grinding tool 8.
Zu gleicher Zeit wird die Luft aus den gemäss der Figur oberen Hohlräumen 24 der Kammern 22 über die Stutzen 26 in die Atmosphäre ausgelassen. Die Luft in den Hohlräumen 25 drückt auf die Membranen 23, welche sich nach oben längs der Achse 7 durchbiegen und die mit ihnen verbundenen Stäbe 27, die Platte 28 und die Spindeln 18 samt den Kassetten 17, in deren Aussparungen sich die zu bearbeitenden Werkstücke befinden, anheben. At the same time, the air is released from the upper hollow spaces according to the figure 24 of the chambers 22 released into the atmosphere via the nozzle 26. The air in the cavities 25 presses on the membranes 23, which extend upwards along the axis 7 bend and the rods 27 connected to them, the plate 28 and the spindles 18 together with the cassettes 17, in the recesses of which the to workpieces to be processed are located.
Der Druck der Kassetten 17 auf die zu bearbeitenden Werkstücke hört auf, und die Schleifbearbeitung wird beendet. Danach werden die Antriebe 2 und 19 abgeschaltet, unc die Luft in dem gemäss der Figur oberen Hohlraum 42 der Anpressvorrichtung 33 zum Anpressen des Auflagers 5 an den Stützring 9 wird in die Atmosphäre ausgelassen. The pressure of the cassettes 17 on the workpieces to be processed stops and the grinding operation is ended. Then drives 2 and 19 switched off, unc the air in the upper cavity 42 of the pressing device according to the figure 33 for pressing the support 5 against the support ring 9 is released into the atmosphere.
Die Bedienungsperson nimmt die bearbeiteten Werkstücke ab und setzt neue ein. Hierbei bleibt die Luft in den unteren Hohlräumen 25 der Anpressvorrichtungen 21 zum Anpressen von Werkstücken an das Schleifwerkzeug 8 unter Druck stehen, und die Membranen 23 halten die Stäbe 27, die Platte 28 und die Spindeln 18 der Kassetten 17 in der gemäss der Figur oberen Endstellung fest. The operator removes the machined workpieces and sets new one. The air remains in the lower cavities 25 of the pressing devices 21 are under pressure for pressing workpieces onto the grinding tool 8, and the membranes 23 hold the rods 27, the plate 28 and the spindles 18 of the cassettes 17 in the upper end position according to the figure.
Nach dem Einsetzen eines neuen Loses von Werkstücken wiederholt sich der Zyklus wie vorstehend beschrieben. After inserting a new batch of workpieces, it repeats itself the cycle as described above.
Wie in der Figur gezeigt, ist die Welle 3 mit dem Antrieb 2 über die zusätzliche Welle 45 und die elastische Kupplung 46 verbunden. Ihrerseits ist die zusätzliche Welle 45 mit der Riemenscheibe 47 über die Keilfederverbindung 49 verbunden. Folglich wird die Drehung zur Welle 3 vom Antrieb 2 über den Riemen 48, die Riemenscheibe 47, die Keilfederverbindung 49, die zusätzliche Welle 45 und die elastische Kupplung 46 übertragen. As shown in the figure, the shaft 3 is connected to the drive 2 over the additional shaft 45 and the elastic coupling 46 are connected. Your part is the additional shaft 45 with the pulley 47 via the wedge spring connection 49 tied together. As a result, the rotation to shaft 3 from drive 2 via belt 48, the pulley 47, the wedge spring connection 49, the additional shaft 45 and the elastic coupling 46 transferred.
Eine solche Verbindung der Welle 3 gestattet es, sie von den Radialkräften zu entlasten, die auf die Riemenscheibe 47 bei der Drehmomentübertragung wirken, weil sie von den Lagern 52 aufgenommen werden, und die elastische Kupplung 46 überträgt sie auf die Welle 3 nicht.Such a connection of the shaft 3 allows it to be protected from the radial forces to relieve the load acting on the pulley 47 during torque transmission, because they are received by the bearings 52, and the elastic coupling 46 transmits they don't on shaft 3.
Ausserdem ist die Welle 3, wie dies vorstehend beschrieben wurde, im Stützring 9 über das sphärische Radialschräglager 53 angeordnet, d.h., sie kann um die Achse 7 in der Horizontalebene zwecks einer genaueren Lagebestimmung des Auflagers 5 auf den Laerschalen 15 schwenken. In addition, the shaft 3, as described above, arranged in the support ring 9 via the spherical radial angular contact bearing 53, i.e., it can about the axis 7 in the horizontal plane for the purpose of a more precise Orientation of the support 5 on the Laerschalen 15 pivot.
Die elastische Kupplung 46 ermöglicht es der Welle 3, auf die vorbeschriebene leise zu schwenken, und übertragt auf dieselbe zugleich das Drehmoment. The elastic coupling 46 enables the shaft 3, on the previously described to pivot quietly, and at the same time transmits the torque to the same.
Zur Einstellung des Axialgleitlagers 10 oder zum Umlegen der Lagerschalen 15 u.dgl. ist das Heben des Auflagers 5 über den Stützring 9 vorgesehen. Das Heben des Auflagers 5 erfolgt bei ausgeschalteten Antrieben 2 und 19 und bei der gemäss der Figur oberen Lage des Rahmens 30. For setting the axial sliding bearing 10 or for turning over the bearing shells 15 and the like, the lifting of the support 5 via the support ring 9 is provided. The lifting of the support 5 takes place with drives 2 and 19 switched off and with the according to the upper position of the frame 30 in the figure.
Zum Heben des Auflagers 5 last die Bedienungsperson die unter Druck stehende Luft in den gemäss der Figur unteren Hohlraum 43 der Membrankammer 36 der Anpressvorrichtung 33 zum Anpressen des Auflagers 5 an den Stützring 9 ein. Die Luft drückt auf die membran 35, die sich nach oben längs der Achse 7 biegt; es verschiebt sich die Buchse 34, welche, indem sie sich gegen den Absatz der Welle 3 abstützt, der an der Ubergangsstelle des grösseren Durchmessers der zelle 3 zum kleineren befindet, die Welle 3 mit dem auf ihr befestigten Auflager 5 nach oben längs der Achse 7 bewegt Hierbei bildet sich zwischen dem Auflager 5 und dem Stützring 9 ein Spalt, der zur Ausführung von dem Dauerbetrieb notwendigen Arbeiten im Axialgleitlager 10, beispielsweise zur Auswechselung der Lagerschalen, ausreichend ist. To lift the support 5, the operator loads the under pressure standing air in the lower cavity 43 of the membrane chamber 36 according to the figure A pressing device 33 for pressing the support 5 onto the support ring 9. the Air presses on the membrane 35, which bends upwards along the axis 7; it moves the bush 34, which by being supported against the shoulder of the shaft 3, the one at the transition point from the larger diameter of cell 3 to the smaller one is located, the shaft 3 with the support 5 attached to it upwards along the Axis 7 moves Here, between the support 5 and the support ring 9 is formed Gap, the work necessary to carry out continuous operation in the axial plain bearing 10, for example to replace the bearing shells, is sufficient.
Die zusätzliche Welle 45 verschiebt sich nach oben längs der Achse 7 zusammen mit der Welle 3, und deshalb soll die Länge der (nicht bezeichneten) Nut der Keilfederverbindung 49 nicht kleiner sein als die Grösse der Verschiebung des Auflagers längs der Achse 7. The additional shaft 45 slides up along the axis 7 together with shaft 3, and therefore the length of the (unspecified) The groove of the wedge spring connection 49 must not be smaller than the size of the displacement of the support along axis 7.
Anderenfalls macht es sich erforderlich, die Welle 3 von der zusätzlichen Welle 45 zu lösen, d.h. die elastische Kupplung 46 auszubauen.Otherwise it is necessary to use the shaft 3 from the additional To loosen shaft 45, i.e. to remove the flexible coupling 46.
Es wurden mehrere Muster der gemäss der vorliegenden Erfindung ausgeführten Einrichtung zur Schleifbear- beitung von ebenen Werkstückoberflächen herestellt. Several samples were made in accordance with the present invention Facility for grinding machining of flat workpiece surfaces manufactured.
Die Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen durchlief erfolgreich die Prüfungen, wobei folgende Resultate erhalten wurden: die Schleifleistung von 100 bis 200 fm, Unebenheit der bearbeiteten Werkstückoberflächen unter 4 bis 5 fm, die Rauhigkeit der bearbeiteten Oberflachen entspricht Ra = 0,32 - 0,05 fm. Unter den Laborbedingungen durchlief die erfindungsgernässe Einrichtung zur Scaleifbearbeitung der ebenen Oberflächen von Werkstücken, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, Prüfungen für einen weiten Bereich verschiedener Werkstoffe, solcher wie Hartlegierungen, Piezoquarz, Piezokeramik, Halbleiter, VerbundwerkstOffe (Hexapit, Elbor und ähnliches), verschiedene Arten von Glas, Granit, Marmor. The device for grinding flat workpiece surfaces successfully passed the tests and the following results were obtained: the Grinding performance from 100 to 200 fm, unevenness of the machined workpiece surfaces less than 4 to 5 fm, the roughness of the machined surfaces corresponds to Ra = 0.32 - 0.05 sc. The device according to the invention ran under the laboratory conditions for the scaleif processing of the flat surfaces of workpieces, which according to the present Invention, tests for a wide range of different materials, such as hard alloys, piezo quartz, piezo ceramics, semiconductors, composite materials (Hexapit, Elbor and the like), various types of glass, granite, marble.
Die Prüfungsergebnisse lassen über die hohen Betriebscharakteristiken der erfindungsgemässen Einrichtung zur Schleifbearbeitung von ebenen Werkstückoberflächen schlussfolgern. The test results indicate the high operating characteristics the device according to the invention for grinding flat workpiece surfaces Conclude.
Für alle vorgenannten Werkstoffe liegt die Unebenheit innerhalb von 10 jim, die Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche Ra = 0,32 - 0,05 tun in Abhängigkeit vom Material des verwendeten Schleifwerkzeuges. For all of the aforementioned materials, the unevenness is within 10 jim, the roughness of the machined surface Ra = 0.32 - 0.05 do depending the material of the grinding tool used.
Die Einrichtung ist einfach in der Bedienung und behält gut Genauigkeitswerte bei.The setup is easy to use and maintains accuracy values well at.
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