DE3523240C2

DE3523240C2 -

Info

Publication number: DE3523240C2
Application number: DE19853523240
Authority: DE
Inventors: Haralampi Angelov Dipl.-Ing. Atanassov; Boris Georgiev Dipl.-Ing. Makedonski; Ljubomir Pavlov Dipl.-Ing. Alipiev; Nedelco Hristov Dipl.-Ing. Todorov; Aleksander Stojanov Dipl.-Ing. Topalov; Valentin Nikolov Dipl.-Ing. Sofia/Sofija Bg Nikolov
Original assignee: NPK Elektronna Obrabotka na Materialite I Novi Technologit
Current assignee: NPK Elektronna Obrabotka na Materialite I Novi Technologit
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1987-09-03
Also published as: JPS61109658A; DE3523240A1; BG39687A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum gleichzeitigen Polieren und Entgraten von rotationssymmetrischen Werk stücken der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a machine for simultaneous Polishing and deburring of rotationally symmetrical work pieces of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Gemäß einem internen Stand der Technik ist eine derartige Maschine bekannt, bei der das Bearbeitungsaggregat aus zwei elektromagnetische Köpfen besteht, die auf einer gemein samen Achse angeordnet sind. Die parallel verlaufenden Wellen der Spannvorrichtung liegen senkrecht zur Fläche des Rundschalttisches. Die Bestückung der Spannvorrichtung mit Werkstücken erfolgt manuell.According to an internal state of the art, such is Machine known in which the processing unit consists of two electromagnetic heads that exist on a common same axis are arranged. The parallel ones Shafts of the jig are perpendicular to the surface of the Rotary indexing table. Equipping the clamping device with Workpieces are done manually.

Ein Nachteil dieser Maschine ist es, daß sie nicht an Werk stücke mit stark profilierten Oberflächen, die schwer zu gängliche Stellen aufweisen, angepaßt werden kann.A disadvantage of this machine is that it does not work pieces with heavily profiled surfaces that are difficult to have common places, can be adjusted.

Aus dem BG-Urheberschein 25 851 ist ferner ein zweipolarer elektromagnetischer Kopf zum Flachpolieren bekannt, der aus einem Boden besteht, an dem ein innerer und ein äußerer Magnetleiter angebracht sind. Zwischen den Magnetleitern sind entsprechend zylin drische Spulen montiert. Ein Bearbeitungsendstück aus ferro magnetischen Teilen ist entsprechend mit den beiden Magnet leitern so verbunden, daß die magnetischen Pole in Umfangs richtung abwechselnd aufeinanderfolgen.From BG BG 25 851 is a two-polar electromagnetic Known flat polishing head, which consists of a bottom, to which an inner and an outer magnetic conductor are attached are. Correspondingly, there are cylin between the magnetic conductors mounted coils. A machining end piece made from ferro magnetic parts is corresponding with the two magnet conductors connected so that the magnetic poles in circumference alternate direction.

Bei diesem elektromagnetischen Kopf beeinflussen sich die beiden darin enthaltenen Spulen jedoch gegenseitig, so daß bei einem bestimmten Strom, der rechnerisch eine für die magnetische Schleifbearbeitung ausreichende magnetische Induktion im Arbeitsbereich ergibt, tatsächlich oft nur eine bedeutend niedrigere Induktion erreicht wird, wodurch die Bearbeitung mit zu geringer Intensität erfolgt. With this electromagnetic head influence each other however, the two coils contained therein mutually, so that at a certain current, the arithmetic sufficient for magnetic grinding magnetic induction in the work area actually results often only a significantly lower induction is achieved, whereby the processing takes place with too little intensity.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, die Maschine der eingangs ge nannten Art so auszubilden, daß Werkstücke mit profilierten Oberflächen, die insbesondere verdeckte Flächen aufweisen, bearbeitet werden können, wobei die magnetische Induktion in allen Punkten des Arbeitsbereiches gleich sein und dem rechnerischen Wert entsprechen soll.The object of the invention, in contrast, is the machine of the beginning ge mentioned type so that workpieces with profiled Surfaces that have in particular hidden surfaces, can be edited, the magnetic induction in be the same in all points of the work area and that should correspond to the calculated value.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is according to the invention with the in the license plate of the features specified solved.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfin dungsgemäßen Maschine sind in den Unteransprüchen 2 und 3 beschrieben.Preferred refinements and developments of the inventions Machine according to the invention are in the subclaims 2 and 3 described.

Die erfindungsgemäße Maschine hat den Vorteil, daß ein vollautomatischer Ablauf des Polierens und Entgratens von Rotationswerkstücken mit stark profilierten Oberflächen mit hoher Leistung und hoher Bearbeitungsgüte möglich ist. Die Berbeitungsintensität entspricht vollkommen den aus der Strombelastung berechneten Werten. Die Ränder der fertigen Werkstücke weisen eine genaue Rundung bei exaktem Profil auf. Die Oberflächengüte der bearbeiteten Werkstücke ist ausgezeichnet.The machine according to the invention has the advantage that a fully automatic process of polishing and deburring Rotary workpieces with strongly profiled surfaces with high performance and high processing quality is possible. The Work intensity corresponds completely to that from the Current load calculated values. The edges of the finished Workpieces have a precise curve with an exact profile on. The surface quality of the machined workpieces is excellent.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Maschine wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the machine according to the invention will explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 den Grundriß der Maschine zum Polieren und Entgraten, Fig. 1 shows the plan view of the machine for polishing and deburring,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Spannvorrichtung und eines Bearbeitungsaggregates der Maschine in koaxialer Lage, teilweise im Schnitt, Fig. 2 is a side view of a clamping device and a processing unit of the machine in a coaxial position, partly in section,

Fig. 3 den Schnitt A-A aus Fig. 2 durch einen elektromagnetischen Kopf und Fig. 3 shows the section AA of Fig. 2 by an electromagnetic head and

Fig. 4 die Vorderansicht des elektromagnetischen Kopfes der Fig. 3 mit einem Teilschnitt durch einen äußeren Magnetleiter. Fig. 4 is a front view of the electromagnetic head of Fig. 3 with a partial section through an outer magnetic conductor.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Maschine zum Entgraten und Polieren aus einem sich drehenden und einen zentralen Hydroverteiler 2 aufweisenden Rundschalttisch, auf dem vier gleiche Spannvorrichtungen 3 angeordnet sind. Gegenüber den Spannvorrichtungen 3 sind ent sprechend montiert: Eine Be- und Entladestation 4 für die Beschickung und Entladung, zwei gleiche Bearbeitungsaggregate 5 und eine entmagnetisierende Wascheinrichtung 6. An den Bearbeitungs aggregaten 5 sind je zwei ferromagnetische Schleifpulver abgebende Dosiereinrichtungen 7 montiert. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht jede Spannvorrichtung 3 aus einem Gehäuse 8, in dem zwei gleiche hohle Wellen 9 mit tels Wälzlager 10 gelagert und mit Deckeln 11 fi xiert sind. Am vorderen Teil jeder hohlen Welle 9 ist ein zentrierendes Spannfutter 12 mit Stiften 13 zum Ergrei fen der zu bearbeitenden Werkstücke 14 montiert. In einer zentralen Öffnung jeder hohlen Welle 9 ist eine Stange 15 zum Spannen der zu bearbeitenden Werkstücke 14 angeordnet, die mit den Stiften 13 zusammenwirkt. An ihrem anderen Ende ist die Stange 15 mit dem Kol ben eines Hydrozylinders 16 mittels einer Buchse 17 und eines sich selbst anpassenden Lagers 18 verbunden. An jeder hohlen Welle 9 befindet sich auch ein Zahnrad 19, in das ein antreibendes Zahnrad 20 eingreift, das auf der Welle eines Antriebshydromotors 21 sitzt. Die Hydrozylinder 16 und die Hydro motoren 21 sind an dem am Gehäuse 8 befestigten Deckel 22 angeordnet.As can be seen from FIG. 1, the machine for deburring and polishing consists of a rotating indexing table which has a central hydraulic distributor 2 and on which four identical clamping devices 3 are arranged. Compared to the clamping devices 3 are mounted accordingly: a loading and unloading station 4 for loading and unloading, two identical processing units 5 and a demagnetizing washing device 6 . On the processing units 5 two ferromagnetic grinding powder dispensing 7 are mounted. As can be seen from Fig. 2, each clamping device 3 consists of a housing 8 in which two identical hollow shafts 9 are mounted with means of roller bearings 10 and are fixed with covers 11 . On the front part of each hollow shaft 9 , a centering chuck 12 with pins 13 for gripping the workpieces 14 to be machined is mounted. A rod 15 for clamping the workpieces 14 to be machined, which cooperates with the pins 13 , is arranged in a central opening of each hollow shaft 9 . At its other end the rod 15 is connected to the piston ben of a hydraulic cylinder 16 by means of a bushing 17 and a self-adapting bearing 18 . On each hollow shaft 9 there is also a gear 19 , in which a driving gear 20 engages, which sits on the shaft of a drive hydro motor 21 . The hydraulic cylinder 16 and the hydraulic motors 21 are arranged on the cover 22 attached to the housing 8 .

Jedes Bearbeitungsaggregat 5 besteht aus zwei elektromagne tischen Köpfen 23, von denen jeder an einer Welle 24 befe stigt ist, die in Wälzlagern 25 gelagert sind, die in einem nichtferromagnetischen Gehäuse 26 sitzen und mit einem Stützdeckel 27 fixiert sind. Am hinte ren Ende der Welle 24 sind Schleifringe 28 und ein Hydromotor 29 montiert. An die Schleifringe 28 sind die Bürsten einer Strom zuführenden Einrichtung 30 angedrückt. Das nichtferromagnetische Gehäuse 26 ist auf einem Schlitten 31 angeordnet, der auf Parallelschienen 32 geführt ist und von einem Hydro zylinder 33 angetrieben wird. Das ganze Bearbeitungsaggregat 5 ist an einer Konsole 34 montiert, die mit dem Gehäuse des Rundschalttisches 1 verbunden ist.Each processing unit 5 consists of two electromagnetic table heads 23 , each of which is BEFE Stigt on a shaft 24 , which are mounted in roller bearings 25, which are seated in a non-ferromagnetic housing 26 and are fixed with a support cover 27 . At the rear end of the shaft 24 slip rings 28 and a hydraulic motor 29 are mounted. The brushes of a current-supplying device 30 are pressed onto the slip rings 28 . The non-ferromagnetic housing 26 is arranged on a carriage 31 which is guided on parallel rails 32 and is driven by a hydraulic cylinder 33 . The entire processing unit 5 is mounted on a bracket 34 which is connected to the housing of the rotary indexing table 1 .

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, besteht jeder elektromagnetische Kopf 23 aus einem Boden 35, auf dem unbeweglich ein innerer Magnetleiter 36 , ein mittlerer Magnetleiter 37 und ein äuße rer, in Sektoren 38′ unterteilter Magnetleiter 38 montiert sind. Der mittlere Magnetleiter 37 ist aus konzentrisch in einander angeordneten Buchsen zusammengesetzt, nämlich einer inneren Buchse 39, einer nichtferromagnetischen mittleren Buchse 40 und einer äußeren Buchse 41. Der innere Magnetleiter 36, die innere Buchse 39, die äußere Buchse 41, der äußere Magnetleiter 38 und der Boden 35 sind aus weichem Magnetstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und hoher Magnetierungssättigungsgrenze hergestellt. Zwischen dem inneren 36 und dem mittleren Magnetleiter 37 ist eine zylindrische Spule 42 montiert und an jedem äuße ren Magnetleiter 38 sind Sektorenspulen 43 montiert, die mit einem gemeinsamen nichtferromagnetischen Deckel 44 abgedeckt sind. An seinem oberen Teil ist der elektromagne tische Kopf 23 mit einem auswechselbaren Bearbeitungsend stück 45 abgeschlossen, das aus mehreren konzentrisch ineinander an geordneten ferromagnetischen Teilen besteht, nämlich aus dem inneren Teil 46, dem mittleren Teil 47 und dem äußeren Teil 48, die untereinander mit Ringen 49 aus nichtferromagnetischem Ma terial (Epoxidharz, Aluminium u. a.) verbunden sind. Das äußere ferromagnetische Teil 48 ist durch nicht ferromagnetische Streifen 50 unterbrochen, die aus demselben nichtferromagnetischen Material wie die Ringe 49 ausgebildet sind. In dem auswechselbaren Endstück 45 ist ein Arbeitsraum 51 vorgesehen (Fig. 4), der während des Arbeitsprozesses mit fer romagnetischem Schleifpulver aufgefüllt ist. Das auswechsel bare Bearbeitungsendstück 45 kann zum Flachpolieren verwendet werden, falls der Arbeitsraum 51 verkleinert wird, d. h. die einzelnen Pole angenähert und mit dem nichtferromagnetischen Material der Ringe 49 ausgefüllt werden.As is apparent from Fig. 3, each electromagnetic head 23 of a base 35 on which a stationary inner magnetic conductor 36, a center conductor 37 and a magnetic äuße rer 'divided into sectors 38 magnetic head 38 mounted. The middle magnetic conductor 37 is composed of sockets arranged concentrically in one another, namely an inner socket 39 , a non-ferromagnetic middle socket 40 and an outer socket 41 . The inner magnetic conductor 36 , the inner socket 39 , the outer socket 41 , the outer magnetic conductor 38 and the bottom 35 are made of soft magnetic steel with a low carbon content and a high magnetization saturation limit. Between the inner 36 and the middle magnetic conductor 37 , a cylindrical coil 42 is mounted and on each outer magnetic conductor 38 , sector coils 43 are mounted, which are covered with a common non-ferromagnetic cover 44 . At its upper part, the electromagnetic table head 23 is completed with an interchangeable machining end piece 45 , which consists of a plurality of concentrically arranged magnetic ferromagnetic parts, namely the inner part 46 , the middle part 47 and the outer part 48 , which with one another with rings 49 of non-ferromagnetic material (epoxy resin, aluminum, etc.) are connected. The outer ferromagnetic part 48 is interrupted by non-ferromagnetic strips 50 , which are made of the same non-ferromagnetic material as the rings 49 . In the interchangeable end piece 45 , a working space 51 is provided ( FIG. 4), which is filled with ferromagnetic grinding powder during the working process. The exchangeable machining end piece 45 can be used for flat polishing if the working space 51 is reduced, ie the individual poles are approximated and filled with the non-ferromagnetic material of the rings 49 .

Der Arbeitsraum 51 kann verschiedene Formen aufwei sen und z. B. eine Ellipse oder ein Oval sein. Die Verbindung zwischen der zylindrischen Spule 42 und den Sektorenspulen 43 ist derart ausgeführt, daß das innere Teil 46 und das äußere, fer romagnetische Teil 48 die gleiche Polarität (beispiels weise N) und das mittlere, ferromagnetische Teil 47 die entgegengesetzte Polarität (beispielsweise S) aufweisen. Die Maschine ist noch mit einem hydraulischen Aggregat 52, einem Aggregat für eine schmierende Kühlflüssigkeit 53 und einem Schaltschrank 54 ausgerüstet.The work space 51 can have various shapes and z. B. be an ellipse or an oval. The connection between the cylindrical coil 42 and the sector coils 43 is carried out in such a way that the inner part 46 and the outer, ferromagnetic part 48 have the same polarity (for example N) and the middle, ferromagnetic part 47 have the opposite polarity (for example S) exhibit. The machine is also equipped with a hydraulic unit 52 , a unit for a lubricating coolant 53 and a control cabinet 54 .

Die Wascheinrichtung 6 ist bekannter Art und besteht aus einer entmagnetisierenden Spule und Wasch düsen (in der Zeichnung nicht dargestellt) und ist auf dem gleichen Schlitten 31 wie die Bearbeitungsaggregate 5 montiert. Unter den Endstücken der Dosiereinrich tungen 7 sind Kühl-Wasch-Düsen 55 befestigt. Die Bewegung der Schlitten 31 auf den Parallelschienen 32 wird durch geeignet ein gestellte (feste) Anschläge und Endschalter begrenzt.The washing device 6 is of a known type and consists of a demagnetizing coil and washing nozzles (not shown in the drawing) and is mounted on the same carriage 31 as the processing units 5 . Under the end pieces of the Dosiereinrich lines 7 cooling-washing nozzles 55 are attached. The movement of the slide 31 on the parallel rails 32 is limited by a suitably set (fixed) stops and limit switches.

Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende:The machine works as follows:

Die Be- und Entladestation 4 lädt zwei zu bearbeitende Werkstücke 14 in die erste Spannvorrichtung 3. Der sich drehende Rundschalt tisch 1 wird positioniert und die erste Spannvorrichtung 3 wird hinsichtlich ihrer Lage koaxial zum ersten Bearbeitungs aggregat 5 eingestellt. Das letztere wird vom Hydrozylinder 33 im Eilgang 0₁ zum bearbeitenden Werkstück 14 nach vorn und dann im Arbeitsgang bis zum Anschlag geführt. Wäh rend der Vorwärtsbewegung vollziehen beide elektromagneti schen Köpfe 23 eine langsame Drehbewegung V ₃ und in den Arbeitsraum 51 wird ferromagnetisches Schleifpulver eingeführt. Das Magnet feld in den elektromagnetischen Köpfen 23 weist einen Wert auf, der lediglich zum Festhalten des ferromagnetischen Schleifpulvers ausreicht. In der vorderen Endstellung des Be arbeitungsaggregats 5 ist das zu bearbeitende Werkstück 14 be reits in den Arbeitsraum 51 eingetreten (falls das zu bear beitende Werkstück flach ist, hat es sich im Ar beitsabstand dem elektromagnetischen Kopf 23 genähert). Dann werden die Werkstücke 14 durch Einschalten der antreibenden Hydromotoren 21 in Drehung versetzt und allmählich bis zur Arbeitsdrehzah der Drehbewegung V ₁ beschleunigt, wobei mit der gleichen Beschleunigung auch das Magnetfeld im elektromagnetischen Kopf 23 bis zum Betriebswert ansteigt. Eingeschaltet wird ebenfalls eine oszillierende Bewegung 0 des Bearbeitungsaggregats 5 und die Zuführung der Schmier kühlflüssigkeit. Nach Ablauf der Bearbeitungszeit wird das Bearbeitungsaggregat 5 zurückgezogen, der Rundschalt tisch 1 wird gedreht und der Bearbeitungszyklus wird wieder holt, aber mit geänderter Drehrichtung V ₂ der zu bearbei tenden Werkstücke 14. In der dritten Position werden die be arbeiteten Werkstücke 14 von der entmagnetisierenden Wasch einrichtung 6 erfaßt, die bis zum Anschlag nach vorn geführt wird. Der entmagnetisierenden Spule wird sinusförmiger Wech selstrom mit bestimmter niedriger Frequenz zugeführt, wobei die Entmag netisierung der bearbeiteten Werkstücke 14 erfolgt. Parallel dazu werden die Werkstücke 14 mit starken Stahlen der Schmier kühlflüssigkeit gewaschen. Nach dem Waschen werden die be arbeiteten Werkstücke 14 von dem Rundschalttisch 1 wieder in die Ausgangsposition transportiert, wo sie von der Be- und Entlade station 4 ausgewechselt werden. Das ferromagnetische Pulver im Arbeitsraum 51 des elektromagnetischen Kopfes 23 wird bis zum vollen Verbrauch genutzt. Das Wechseln des Pulvers erfolgt wie folgt:The loading and unloading station 4 loads two workpieces 14 to be machined into the first clamping device 3 . The rotating rotary indexing table 1 is positioned and the first clamping device 3 is set with respect to its position coaxial to the first processing unit 5 . The latter is carried forward by the hydraulic cylinder 33 in rapid traverse 0 ₁ to the workpiece 14 to be machined and then in the work step to the stop. During the forward movement both electromagnetic heads 23 perform a slow rotary movement V ₃ and in the working space 51 ferromagnetic grinding powder is introduced. The magnetic field in the electromagnetic heads 23 has a value that is sufficient only to hold the ferromagnetic grinding powder. In the front end position of the machining unit 5 , the workpiece 14 to be machined has already entered the working space 51 (if the workpiece to be machined is flat, it has approached the electromagnetic head 23 at working distance). Then the workpieces 14 are set in rotation by switching on the driving hydraulic motors 21 and gradually accelerated up to the working speed of the rotary movement V ₁ , the magnetic field in the electromagnetic head 23 also increasing with the same acceleration up to the operating value. Also an oscillating movement 0 of the processing unit 5 and the supply of the lubricating coolant is switched on. After the processing time, the processing unit 5 is withdrawn, the rotary indexing table 1 is rotated and the machining cycle is repeated, but with a changed direction of rotation V _{2 of} the workpieces 14 to be machined. In the third position, the machined workpieces 14 are detected by the demagnetizing washing device 6 , which is guided forward until it stops. The demagnetizing coil is fed sinusoidal alternating current with a certain low frequency, the demagnetization of the machined workpieces 14 taking place. In parallel, the workpieces 14 are washed with strong steel lubricating lubricant. After washing, the machined workpieces 14 are transported from the rotary indexing table 1 back to the starting position, where they are replaced by the loading and unloading station 4 . The ferromagnetic powder in the working space 51 of the electromagnetic head 23 is used until it is fully consumed. The powder is changed as follows:

In der hinteren Endstellung des Bearbeitungsaggregats 5 wird bei langsamer Drehbewegung der elektromagnetischen Köpfe 23 und unter Zufuhr von Wechselstrom an die elek tromagnetischen Spulen 42 und 43 mit starken Strahlen von Schmierkühlflüs sigkeit aus einer der Düsen 55 (Fig. 1) das verbrauchte Schleifpul ver aus dem Arbeitsraum 51 ausgespült.In the rear end position of the processing unit 5 is the slow grinding movement of the electromagnetic heads 23 and with the supply of alternating current to the elec tromagnetic coils 42 and 43 with strong jets of lubricating coolant fluid from one of the nozzles 55 ( FIG. 1) the used grinding powder from the Workspace 51 rinsed out.

Claims

1. Machine for the simultaneous polishing and deburring of rotationally symmetrical workpieces, consisting of a rotary indexing table with clamping devices for the workpieces to be machined and two processing units, a demagnetizing washing device and a loading and unloading station, which are arranged peripherally around the rotary indexing table, each clamping device consists of two centering chucks, which are attached to parallel shafts, which are individually driven by means of a hydraulic motor, and each of the processing units consists of two electromagnetic heads, which are mounted in a non-ferromagnetic housing, characterized in that the two chuck (12) of each clamping device (3) are so arranged vertically one above the other such that their axes run parallel ver to the surface of the rotary indexing table (1), that the two electromagnetic heads (23) of each machining unit ( 5 ) in the same way as the chuck ( 12 ) one above the other, individually stored and individually driven and that each electromagnetic head ( 23 ) consists of a bottom ( 35 ) and an interchangeable machining end piece ( 45 ), between which an inner magnetic conductor coaxially ( 36 ), a central magnetic conductor ( 37 ) and an outer, in several sectors ( 38 ' ) divided magnetic conductor ( 38 ) are fixed, with a cylindrical coil ( 42 ) and between the inner ( 36 ) and the central magnetic conductor ( 37 ) on each sector ( 38 ' ) of the outer magnetic conductor ( 38 ) sector coils ( 43 ) are arranged.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the central magnetic conductor ( 37 ) has three concentrically arranged sockets ( 39, 40, 41 ), of which the central socket ( 40 ) consists of non-ferromagnetic material.

3. Machine according to claim 1, characterized in that the interchangeable machining end piece ( 45 ) has three concentrically arranged ferromagnetic parts ( 46, 47, 48 ) which are separated from one another by two rings ( 49 ) made of non-ferromagnetic material, wherein the outer ferromagnetic part ( 48 ) is divided into sectors by non-ferromagnetic strips ( 50 ).