DE600430C - Verfahren zum Schleifen von Kurvenflaechen - Google Patents

Verfahren zum Schleifen von Kurvenflaechen

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DE600430C
DE600430C DEN34625D DEN0034625D DE600430C DE 600430 C DE600430 C DE 600430C DE N34625 D DEN34625 D DE N34625D DE N0034625 D DEN0034625 D DE N0034625D DE 600430 C DE600430 C DE 600430C
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/08Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section
    • B24B19/12Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding non-circular cross-sections, e.g. shafts of elliptical or polygonal cross-section for grinding cams or camshafts

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Maschine zum Schleifen einer Kurvenfläche mittels einer Schleifscheibe, deren Berührungslinie mit dem Werkstück während des Schleifens periodisch ihren Abstand von der Schleifscheibenachse ändert, falls sie mit dem Scheibenumfang schleift, oder ihren Abstand von der Scheibenmittelebene, wenn sie mit einer seitlichen Fläche schleift. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine zur Ausführung des Verfahrens dienende Schleifmaschine und Schleifscheibe.
Bis jetzt verwendete man zur Herstellung von nicht kreisförmigen Körpern, wie z. B.
Kurvenscheiben, eine Schleifscheibe von kreisförmiger Gestalt. Dabei wurde, damit die Schleifscheibe während des ganzen Arbeitsvorganges mit der zu bearbeitenden Fläche des Werkstückes in Berührung war, der Werkstückschlitten auf den Scheibenmittelpunkt zu und von ihm fort synchron mit der Drehung des Werkstückes bewegt, während sowohl die Schleifscheibe als das Werkstück umliefen. Derartige Maschinen arbeiten oft unbefriedigend infolge ihrer komplizierten Bauart und infolge der komplizierten Bewegungen, die dem Werkstück durch das Bewegen auf die in Umlauf befindliche Schleifscheibe zu und von ihr fort erteilt werden müssen. Bei Schleifmaschinen dieser Art können die Schleifscheiben nur innerhalb gewisser enger Durchmessergrenzen benutzt werden, wenn eine befriedigende Schleif wirkung erreicht werden soll. Überdies ist es schwierig, gewisse andere Arten von nicht kreisförmigen Werkstücken, wie z. B. unrunde Wellen, insbesondere Keilwellen, die mit ihnen aus einem Stück bestehende, als Federn wirkende Längsrippen oder Längsleisten aufweisen, mit Hilfe der vorerwähnten Mechanismen zu schleifen.
Ein Zweck der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines wirksamen und schnellen Verfahrens zum Schleifen von Werkstücken unregelmäßiger Umfangsform auf eine vorausbestimmte Gestalt und Größe und zum Abrichten der Schleifscheibe auf die verlangte Form und den verlangten Zustand nach Maßgabe ihrer Abnutzung zum Zwecke der Erzeugung der gewünschten Schleif wirkung. 1 Weiter verfolgt die Erfindung den Zweck, eine Schleifmaschine so auszuführen und anzuordnen, daß mit ihr ein Werkstück von unregelmäßiger Umfangsform genau und wiederholt in gleichen Abmessungen erzeugt werden kann und die Möglichkeit der Herstellung verschiedenartig geformter Körper durch Änderung der Form der Schleifscheibe besteht.
Ferner wird bezweckt, eine Schleifmaschine mit einer Mehrzahl von Schleifscheiben auszustatten, die so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig eine Mehrzahl von Werkstücken schleifen, wobei die Form eines jeden Werkstückes vollständig bestimmt ist durch die Schleifwirkung der entsprechenden Schleifscheibe.
Ein fernerer Zweck besteht in der Ausstattung der Maschine mit einer Abrichtvorrichtung, die zum voraus die Schleifscheibe
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genau auf die Umfangsform bringt, die zum Schleifen eines Werkstückes von unregelmäßiger oder exzentrischer, zylindrischer Umfangsform erforderlich ist, und im besonderen die Teile dieser Abrichtvorrichtung so inÜbereinstimmung mit der Vorrichtung zum Antreiben der Schleifscheibe und des Werkstückes zu bringen, daß die Schleifscheibe einwandfrei ohne Herausnahme aus der Maschine abgerichtet werden kann.
Schließlich soll eine neue Schleifscheibentype geschaffen werden, die so gestaltet und ausgeführt ist, daß sie in Berührung mit der Oberfläche eines Werkstückes von nicht kreisförmigem Querschnitt gedreht werden,kann, während sie selbst und das Werkstück in vorausbestimmtem Verhältnis um feste Achsen umlaufen und die Schleifscheibe auf dem Werkstück die gewünschten Kurven erzeugt. so Die Zeichnung stellt eine die Erfindung verkörpernde Schleifmaschine dar.
Fig. ι ist eine Seitenansicht der Maschine mit Teilschnitten.
Fig. 2 zeigt in vergrößerter Teildarstellung die gegenseitige Anordnung der Schleifscheibe, des Werkstückes und der Abrichtvorrichtung. :■■■■..
Fig, 3 ist eine Teilansicht der Abrichtvorrichtung,
Fig.-4 ein Schnitt ungefähr nach der Linie :, 4-4 der Fig. 3.
Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 1 bei Verwendung einer Mehrzahl von Schleifscheiben zur gleichzeitigen Bearbeitung einer Mehrzahl von Werkstücken. Fig. 6 zeigt schematisch das Zusammenarbeiten der Schleifscheibe und eines Werkstückes während des Schleifvorganges in_ verschiedenen Winkelstellungen. .Erfindungsgemäß arbeitet die Schleifo maschine mit einer Schleifscheibe von besonderer Form, die der Form, des herzustellenden Werkstückes, wie z. B. einer Kurvenscheibe oder eines exzentrisch gelagerten zylindrischen Werkstückes, angepaßt ist. Die ·■ Schleifscheibe und das Werkstück werden in bestimmter Weise in bezug auf ihre Drehbewegungen synchronisiert, haben jedoch im Schleifberührungspunkt verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten, so daß während des Schleif Vorganges stets ein bestimmter Teil der Schleifscheibe mit einem bestimmten Teil des Werkstückes in Berührung steht. Beispielsweise Ist eine Schleifscheibe einem unregelmäßigen Werkstück im Sinne der Erfin- ?_; dung angepaßt, wenn der schleifende Teil der Schleifscheibe in demselben Maße vorgeht oder zurückweicht, wie die Teile des Werkstückes, mit denen die betreffenden Schleifscheibenteile in Berührung stehen, zurück-.; weichen, bzw. vorgehen und somit die Schleifscheibe und das Werkstück sich im wesentlichen in ständiger Berührung, aber mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten an der Berührungsstelle drehen. Bei einer Schleifmaschine dieser Art führen während des Schleifvorganges gewisse feste Punkte im Werkstück und der Schleifscheibe keine Schwingbewegung auf die Werkstückachse zu und von ihr fort aus, sondern erhalten eine Bewegung nur durch den für das Schleifen des Werkstückes in- dem gewünschten Ausmaße bei Verkleinerung seiner Abmessungen erforderlichen Vorschub. Mit anderen "Worten, wenn die schleifende Fläche der Schleifscheibe und die zu bearbeitende Fläche des Werkstückes auf den Umfangen der Körper -liegen, stehen beim Schleifen ihre Achsen fest, und die Summe, der. Radien des Werkstückes und der Schleifscheibe im Schleifberührungspunkt bleibt immer konstant, außer wenn die Schleifscheibe gegen die Werkstückachse vorbewegt wird, um das Werkstück auf das verlangte Maß zu verkleinern. Wird die Seitenfläche der Scheibe oder des Werkstückes benutzt, so kann man eine in ihr liegende, zur Drehachse senkrechte feste Ebene als die Basis betrachten, von der aus Messungen ausgeführt werden können.
Bei einer Ausführungsiorm dieser neuen Maschine rotieren die Schleifscheibe und das Werkstück in synchroner Drehung um gegeneinander feststehende parallele Achsen unter gegenseitiger Arbeitsberührung mit den Umfangsflächen. Dabei sind die Schleifscheibe und das Werkstück relativ gegeneinander beweglich, so daß die Scheibe auf das Werkstück zu bewegt werden kann, um dieses auf das gewünschte Maß zu schleifen. Die Umrißform des Werkstückes, wird aber vollständig bestimmt durch die Form der Schleifscheibe und. nicht durch deren Vor- ·- schub, wie es bei der auf dem Markt befindlichen üblichen Bauart von Kurvenschleifmasehinen der Fall ist. Das Werkstück und die Schleifscheibe werden in Winkelbewegungssynchronismus angetrieben, entweder mit derselben minutlichen Drehzahl oder so, daß die Winkelgeschwindigkeit der Schleifscheibe ein Mehrfaches .der Winkelgeschwindigkeit der Werkstückbewegung ist.
Der Schleifseheibe kann die nötige Schleifform durch ein Abrichtwerkzeug gegeben werden, das auf die Scheibenachse zu und von ihr fort durch eine Schablonenkurvenscheibe bewegt wird, deren Form der zu erzeugenden Werkstückumfläche angepaßt ist. Diese die Bewegung des Äbrichtwerkzeuges bestimmende Kurvenscheibe wird in Winkelbewegungssynchronismus mit der. Schleifscheibe und dem. Werkstück gedreht. - Soll ein langes Werkstück geschliffen werden, so
können das Werkstück und die Schleifscheibe durch jeden geeigneten Mechanismus in der Achsenrichtung gegeneinander hin und her bewegt werden, so daß die Schleifscheibe über die ganze Länge des Werkstückes bewegt wird, während die unregelmäßigen nicht zylindrischen Oberflächen der Schleifscheibe und des Werkstückes in wirksamer Schleifberührung bleiben, wie es beim zylindrischen
ίο Schleifen üblich ist. Eine geeignete Quervorschubvorrichtung kann verwendet werden, um die Schleifscheibe entsprechend der Abnutzung gegen das Werkstück vorzuschieben und dadurch dieses auf ein vorausbestimmtes Maß herunterzuschleifen. Jedoch sind die Achsen des Werkstückes und der Schleifscheibe im wesentlichen unbeweglich und werden nicht während des Schleifvorganges gegen-und auseinanderbewegt, wie es üblicherweise bei bekannten Maschinen der Fall ist. Die einzige Bewegung dieser im wesentlichen feststehenden Achsen ist also die verhältnismäßig kleine, für das Kleinerschleifen des Werkstückes erforderliche relative Vorschubbewegung zwischen der Scheibe und dem Werkstück.
Bei der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Verkörperung der Erfindung trägt das Maschinengestell die Schleifscheibe 11 auf einer in einem Schleifscheibenschlitten 13 gelagerten Spindel 12. Das Werkstück 15, das als besondere Form einer unrunden bzw. Keilwelle dargestellt ist, ist zwischen einem Spindelstock 16 und einem Reitstock 17, die ihrerseits auf dem Werkstücktisch 18 montiert sind, drehbar gelagert (Fig. 1 und 5). Die Achsen der Schleifscheibe und des Werkstückes stehen während des Schleifvorganges gegeneinander fest mit Ausnahme des gegenseitigen Vorschubes des Werkstückes und der Schleifscheibe zum Zwecke der Verkleinerung des Werkstückes auf die gewünschte Größe. Eine Quervorschubvorrichtung ist vorgesehen, um den Schleifscheibenschlitten und die Schleifscheibe auf das Werkstück zu und von ihm fort zu bewegen, um dieses auf das vorausbestimmte Maß herunterzuschleifen. Diese Vorrichtung kann von beliebiger geeigneter Bauart sein. Die dargestellte Schleifscheibenvorschubvorrichtung besitzt eine Halbmutter 20 (Fig. 1), die an der Unterseite des Scheibenschlittens 13 angebracht ist und in Eingriff mit der Zugspindel 21 steht, die im Maschinengestell 22 drehbar gelagert ist. Das äußere Ende der Zugspindel 21 trägt ein Zahnrad 23, das mit einem mit einem Handrad 25 verbun- , denen Ritzel 24 in Eingriff steht. Durch Drehen des Handrades25 wird über dieZahnräder 24 und 23 eine Drehbewegung auf die , Zugspindel 21 übertragen, die durch Einwirkung auf die Halbmutter 20 den Schleifscheibenschlitten bewegt und dadurch eine relative Vorschubbewegung zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück hervorbringt. Diese Vorschubbewegung dient nur zum Ausgleich der Schleifscheibenabnutzung oder ■ zum Vorschieben der Schleifscheibe zwecks Herunterschleifens des Werkstückes auf die gewünschte Größe. .
Es ist wichtig, daß die Drehungen der Schleifscheibe und des Werkstückes in bezug auf die Winkelbewegung so synchronisiert sind, daß die besonders geformte Arbeitsfläche der Schleifscheibe die gewünschte ihr entsprechende Fläche auf dem Werkstück erzeugt. Zum Drehen dieser Teile ist ein Elektromotor .-..
27 entweder dicht bei der Maschine, wie in Fig. ι dargestellt, oder auf bzw. in dem Maschinengestell 22 angeordnet. Dieser Motor treibt eine Querwelle 28 mittels eines über eine Scheibe 30 und eine breite Scheibe oder Trommel 31 auf dem äußeren Ende der Welle
28 gehenden Riemens. Die Welle 28 erteilt der Schleifscheibe und dem Werkstück eine synchrone Drehbewegung. Sie ruht in Lagern 32 und 33 auf dem Schleifscheibenschlitten 13 und wird in ihrer Lage durch einen Ring 34 und eine Schnecke 35 gehalten, die sich an die Enden der Lager 32, 33 anlegen, so daß sie sich mit dem Schleifscheibenschiitten während des Schleifscheibenvorschubes in ihrer Längsrichtung bewegt. Die Schnecke 35 ist auf der Welle 28 fest angeordnet und steht in Eingriff mit einem Schneckenrad 36 auf der Schleifscheibenspindel 12. Das andere Ende der Welle 28 trägt eine unter Führung durch Nut und Feder 39 verschiebbare Schnecke 38, die sich in fester gegenseitiger Lage zu einem Schneckenrad 40 auf der im Spindelstock gelagerten Werkstücktreibspindel 41 befindet. Ein· gegabelter Lagerkörper mit zwei in einem Abstand voneinander liegenden, die Welle 28 umfassenden und zu beiden Seiten der Schnecke 38 liegenden Lagern 42 und mit einemKopf 43 und daran befestigten, die Lager 42 tragenden Armen 44 ist drehbar an der Werkstücktreibspindel 41 aufgehängt. Dadurch kann die Schleifscheibe auf das Werkstück zu und von ihm fort bewegt werden, ohne das Winkelverhältnis der Drehbewegungen der Schleifscheibe und des Werkstückes zu ändern, weil die axiale Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Welle 28 nicht auf die verschiebbar auf der Welle 28 geführte Schnecke 38 übertragen wird. Es ist also ersichtlich, daß jede Drehbewegung der Welle 28 eine synchrone Drehbewegung der Schleifscheibe und des Werkstückes hervorbringt.
Gemäß der Darstellung in der Zeichnung ist die in das Schneckenrad 36 auf der Schleif- , , scheibenspindel 12 eingreifende Schnecke drei-
gängig, während die Schnecke 38 eingängig ist. Hierdurch wird bei jeder Umdrehung des Werkstückes die Schleifscheibe dreimal gedreht unter Drehung beider Teile in der gleichen Richtung, wie die Pfeile in Fig. 6 andeuten.
Dieses Verhältnis der Umdrehungszahlen der Schleifscheibe und des Werkstückes ist nur anwendbar zum Schleifen eines Körpers nach Art der in der Zeichnung dargestellten Kurvenscheibe, bei der drei Flügel des Werkstückes symmetrisch sind. Im Falle einer gewöhnlichen Daumenwelle, wie sie gewöhnlich bei Brennkraftmaschinen Verwendung finden, X5 muß das Umdrehungsverhältnis 1 : 1 sein unter Drehung der Schleifscheibe und des Werkstückes synchron mit gleicher Winkelgeschwindigkeit. Auf Wunsch können die Schleifscheibe und.das Werkstück entgegengesetzt gedreht werden, so daß ihre sich be^ rührenden Flächen an der jeweiligen Schleifstelle sich in derselben Richtung, wenn auch mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen. Eine besondere Neuerung an der Maschine besteht in einer Vorrichtung zum Abrichten der Schleiffläche der Schleifscheibe auf eine der Form des herzustellenden Werkstücks angepaßte unregelmäßige Form, so daß sie später beim Schleifen die gewünschte Form des Werkstückes erzeugt. Gemäß der Darstellung in der Zeichnung tragt eine auf dem Schleifscheibenschlitten gelagerte Abrichtvorrichtung 45 ein Abrichtwerkzeug, wie z. B. einen Diamanten 46 in Arbeitsbeziehung zu der Fläche der Schleifscheibe. Der Diamant 46 ist im unteren Ende eines Halters 47 befestigt, der in einem senkrechten Schlitten 48 verschiebbar ist (Fig. 3 und 4). Infolge der besonderen Anordnung der Teile wird die Arbeitsfläche der Schleifscheibe so geformt, daß sie auf dem Werkstück eine Fläche von der gewünschten Größe und Form erzeugt. Damit sich der Diamant synchron mit dem Umlauf der Schleifscheibe hin und her bewegt, ist auf dem Schlitten 48 eine als Schablone dienende Kurvenscheibe 49 drehbar ge- ; lagert. Die Drehung der Schablone 49 wird auf das Abrichtwerkzeug 46 übertragen,' so ; daß dieses eine Bewegung auf die Fläche der Schleifscheibe zu und von ihr fort ausführt. Ein durch eine Feder 51 beeinflußter ^Kolben 50 hält einen am Halter 47 angeordneten Mitnehmerkopf 52 in Berührung mit der Schablonenscheibe 49. Ein in den Schlitten 48 eingedrehter Schraubstift 53 faßt in einen im Halter 47 angeordneten Schlitz und; verhindert ein Drehen des Diamanthalters und des Mitnehmerkopfes 52.
Es ist wichtig, daß die Schablonenscheibe 49 eine mit der Werkstückspindel synchrone Drehbewegung ausführt. Gemäß der Dar- i stellung in den Zeichnungen ist auf der Werkstückantriebsspindel ein Schraubenrad 54 befestigt, das in Eingriff mit einem Schraubenrad 55 auf dem unteren Ende einer Welle 56 steht. Die Welle 56 dreht sich in einem Lager 57, das am Spindelstock 16 durch einen Arm 58 befestigt ist. Eine Teleskopwelle 59 ist mit den "Wellen 56 und 60 durch Kreuzgelenke 62 verbunden. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, daß beim Bewegen des Diamanten quer zu der Arbeitsfläche der Schleifscheibe und bei seinem Vorschub gegen die Schleifscheibe-, wenn diese beim Abrichten verkleinert wird, die Wellen 56 und 60 aus der gleichachsigen Lage herausbewegt werden. Die Welle 60 ruht in einem am Schlitten 48 befestigten Lager 63 und trägt an ihrem oberen Ende ein Schraubenrad 65, das mit einem am Ende der Welle der Schablonenscheibe befestigten Schraubenrad 67 in Eingriff steht.
Es ist somit ersichtlich, daß jede Drehbewegung der Spindel 41 des Spindelstockes eine entsprechende Drehbewegung auf die Schablonenscheibe 49 überträgt, unter deren Einfluß der Diamant 46 sich auf den Umfang der Schleifscheibe zu oder von ihm fort bewegt, so daß er auf dieser eine der Form der Schablone 'angepaßte Oberfläche erzeugt. Im go vorliegenden Falle ist die Schablonenscheibe 49 gemäß der Darstellung in der Zeichnung von gleicher Größe und Gestalt wie das endgültige Werkstück und wird demgemäß synchron mit dem Werkstück 15 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit bewegt. Es ist jedoch klar, daß andere Formen von Schablonenscheiben und andere bauliche Anordnungen verwendet werden können, jedoch muß die Schablonenscheibe synchron mit der Werk-Stückspindel gedreht werden und so geformt sein, daß das Abrichtwerkzeug der Schleifscheibe eine Form gibt, die genau der endgültigen Werkstücksform angepaßt ist.
Damit der Diamant nach Maßgabe der Abnutzung der Schleifscheibe auf deren Umfang zu vorgeschoben werden kann, ist das Abrichtwerkzeug an einem senkrechten Schlitten 48 gelagert, der verschiebbar auf einem waagerechten Schlitten 70 angeordnet ist, so :daß das Abrichtwerkzeug senkrecht auf den Umfang der Schleifscheibe zu und von ihm fort bewegt werden kann. Gemäß der Darstellung in den Zeichnungen ist eine mit einem Handrad 75 versehene Schraube 71 vorgesehen, um die gewünschte Einstellung des senkrechten Schlittens 48 hervorzubringen. Die Schraube 71 dreht sich in einem Lager des Schlittens 70 und faßt in einen mit Innengewinde versehenen Vorsprung 74 des senkrechten Schlittens 48. Durch Drehen der Schraube 71 mittels des Handrades 75 erfolgt
das Einstellen des Abrichtwerkzeuges 46 gegenüber dem Umfang der Schleifscheibe.
Zum Bewegen des Abrichtwerkzeuges 46 quer über die Schleiffläche der Scheibe dient ein geeigneter Mechanismus, wie z. B. eine Querschlittenführung yy, die in Eingriff mit einer schwalbenschwanzförmigen Gleitfläche am Schlitten 70 steht und so angeordnet ist, daß die Gleitbewegung parallel zur Achse der Schleifscheibe verläuft. Eine Spindel 80 ist in Lagern (nicht dargestellt) der Schlittenführung yy gelagert und greift in eine Mutter oder einen Vorsprung 81 des Schlittens 70 ein, so daß jede Drehung der Schraube 80 auf das 1S Abrichtwerkzeug 46 im Sinne eines Bewegens quer zur Arbeitsfläche der Schleifscheibe parallel zu ihrer Achse übertragen wird. Die Spindel 80 kann mittels Handrades 82 gedreht werden, um die gewünschte Querbewea° gung des Abrichtwerkzeuges zur Schleifscheibe hervorzubringen.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform trägt die auf dem Schlitten 13' gelagerte Schleifscheibenspindel 12' mehrere a5 Schleifscheiben 11' in Abständen voneinander in solcher Anordnung, daß sie mit den Stellungen von Daumen 15' auf einer Brennkraftmaschinensteuerwelle o. dgl. übereinstimmen. Vermöge dieser Anordnung kann man gleichzeitig mehrere Kurvenscheiben oder unregelmäßig geformte Gegenstände auf derselben Welle schleifen. Die verschiedenen baulichen Einrichtungen bei einer Maschine mit mehr als einer Schleifscheibe sind im allgemeinen dieselben, wie oben beschrieben, sind aber mehrfach vorhanden, wie es für den mehrfachen Schleifvorgang und für das Abrichten der verschiedenen Schleifscheiben nötig ist. Die zu schleifende Daumenwelle wird durch die Werkstückantriebsspindel 41 in Umdrehung versetzt und mit der Schleifscheibe durch die Antriebswelle 28 synchronisiert, die beide in der oben beschriebenen Weise verbindet. Ebenso treibt das mit dem Werk- *5 stück angetriebene Schraubenrad 54 die Welle 56 und damit die Schablonenwelle 68 synchron mit dem Werkstück und der Schleifscheibe an, so daß letztere einwandfrei abgerichtet werden kann.
Es ist ersichtlich, daß bei dieser Ausführung die Schleifscheiben nicht nur die den entsprechenden Daumen 15' der Welle angepaßten Kurven aufweisen, sondern auch so abgerichtet werden, daß sie die verschiedenen Kurven des Werkstückes richtig schleifen, ohne Rücksicht auf die Form jeder Kurvenscheibe und ihre Winkelstellung auf der Welle. Bei der Benutzung der Maschine wird eine Schablonenscheibe der gewünschten Form in die Abrichtvorrichtung eingesetzt. Die Schleifscheibe wird dann in Umdrehung versetzt, und das Handrad 75 wird so gedreht, daß der Abrichtdiamant 46 in Eingriff mit der Oberfläche der Schleifscheibe 11 kommt Sodann wird durch Drehen des Handrades 82 6g der Diamant quer über dieFläche der Schleifscheibe geführt, worauf das Handrad 75 wieder gedreht wird, um einen weiteren Vorschub des Diamanten gegen die Fläche der Schleifscheibe hervorzubringen. In dieser Weise wird weiter verfahren, bis die Schleifscheibe so weit abgerichtet ist, daß ihre Umrißform derjenigen der Schablone und damit auch der gewünschten Werkstückform angepaßt ist. Das Werkstück wird sodann zentrisch zwischen den Spindelstock 16 und den Reitstock 17 eingespannt. Nachdem das Werkstück und die Schleifscheibe in die richtige gegenseitige Winkellage gebracht und in synchrone Drehung versetzt worden sind, wird durch Drehen der Zugspindel 21 mittels des Handrades 25 der Schlitten 13 und damit die Schleifscheibe 11 vorgeschoben. Das Werkstück wird synchron mit der Schleifscheibe gedreht, so daß jede erhöhte Stelle der Schleifscheibe entsprechend tief liegende Stellen auf dem Werkstück erzeugt und umgekehrt, wie in Fig. 6 schematisch dargestellt. Der Schleifvorgang wird unter Vorschub der Schleifscheibe durch den Arbeiter so lange fortgesetzt, bis das Werkstück auf eine vorausbestimmte Form und Größe herabgeschliffen ist, die der Umfangsfläche der Schleifscheibe entspricht.
Als angepaßt sind solche Kurven bezeichnet, die sich so zueinander verhalten, daß sie erzeugt werden durch die Relativbewegungen der Berührungsflächen des Werkzeuges und des Werkstückes mit solchen Geschwindigkeiten, daß sie sich im Verhältnis 1 : 1 oder in einem andern einfachen Verhältnis bewegen, wenn diese Flächen teilweise von unregelmäßiger Form und in ihren Umfangen von ungleicher Ausdehnung sind. Laufen das Werkstück und die Schleifscheibe in entge- 10g gengesetzten Richtungen um und sind ihre Umfange von gleicher Ausdehnung und haben sie "gleiche Winkelgeschwindigkeiten, so rollen die beidenFlächen einfach aufeinander ab. Dagegen entsteht bei Ungleichheit der Umfangslängen eine Gleit- oder Schleif wirkung zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück, durch die das letztere abgeschliffen wird. Laufen Schleifscheibe und Werkstück in derselben Richtung um, so sind die Schleifbedingungen dieselben wie bei dem gewöhnlichen Zylindrischschleifen. Sie können auf Wunsch in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden. Wesentlich ist aber, daß das Werkstück und die Schleifscheibe eine gegenseitige Relativbewegung in festem Synchronismus ausführen, und daß die Schleifscheibe
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so gestaltet- ist, daß sie bei jeder Umdrehung dem Werkstück eine der ihrigen entsprechende Form gibt.
pie Erfindung ist- auch anwendbar zum Erzeugen exzentrisch umlaufender kreiszylindrischer Flächen, wie z. B. von Kurbelzapfen, sowie auch zur Erzeugung nicht kreisförmiger Utnfaiigsflächen, deren Querschnitt oder Umrißlinie keine Kreise bilden, wie z. B. ίο Daumenscheiben, und zur Erzeugung unregelmäßiger Flächenformen auf den Seitenflächen von umlaufenden oder hin und her gehenden Körpern. Die Ausdrücke Werkstück von nichtzylindrischem Umriß und ähnliche Ausdrücke in den Ansprüchen sollen solche Formen decken. Die Erfindung ist ferner anwendbar beim Schleifen von Innenflächen, wobei die Umfangslänge der zu schleifenden Fläche natürlich größer als der Umfang der Scheibe sein muß. Ebenso kann zwecks Anwendung der Erfindung ein Werkstück von geeigneter Form auf dem Bett einer Schleifmaschine mit einem ebenen schwingenden Schleifkörper oder mit umlaufender Flächenschleifscheibe befestigt werden. Beispielsweise kann man einen ringförmigen Körper mit wellenförmigem Flächenverlauf konzentrisch mit der Achse des kreisförmigen Drehtisches befestigen und den letzteren um eine senkrechte Achse oder um eine waagerechte Achse derart umlaufen lassen, daß die Werkstückfläche der Seitenfläche oder Umf angsfläche der Schleifscheibe angepaßt ist. Der umlaufende Tisch wird, in Winkelsynchronismus mit der Schleifscheibe gedreht. Das Werkstück und die Schleifscheibe befinden sich in Winkelsynchronismus, wenn ihre Winkelgeschwindigkeiten im Verhältnis 1:1, 2:1, 3: ι usw. stehen, wenn also die Schleifscheibe und das Werkstück stets um in konstantem Verhältnis stehende Winkelgrößen gedreht werden.
Die beschriebene Anwendung des angepaßten Schleifens oder Formens eines Werk-Stückes ist in den Zeichnungen veranschaulicht in der Anwendung zum Schleifen der äußeren Fläche eines Körpers, jedoch ist "die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Sie ist auch anwendbar auf das Schleifen von Löchern von unregelmäßiger Form durch derartiges Ausbilden der Schleifscheibe, daß sie beim Umlaufen in Synchronismus mit dem Werkstück eine angepaßte Fläche auf einem Umfang der Werkstückarmatur hervorbringt. Diese Prinzipien sind bei verschiedenen Typen von Schleifmaschinen anwendbar, bei denen die Schleifscheibe mit ihrem Umfang oder mit ihrer Seitenfläche arbeitet, und sie ist ebenfalls anwendbar auf die Erzeugung von vielen.verschiedenen Formen von Werkstücken. ·

Claims (16)

  1. Patentansprüche:
    τ. Verfahren zum Schleifen von Kurvenflächen, z. B. von unrund prismatischen Flächen, exzentrischen Zylinderflächen oder Axialkurven mittels einer Schleifscheibe, dadurch gekennzeichnet,, daß die Schleifberührungslinie zwischen dem Werkstück und der Schleifscheibe, deren Schleifflächenform der herzustellenden Fläche des Werkstückes angepaßt ist, während des Schleifvorganges periodisch ihren Abstand von der Achse oder Mittelebene der Schleifscheibe und des Werkstückes ändert, daß ein bestimmter Teil der Schleiffläche der Schleifscheibe bei jedem Umlauf im Kreislauf wiederholt schleifend auf einen ihm entsprechenden Teil des Werkstückes einwirkt, und daß die Schleifscheibe so gedreht wird, daß in der jeweiligen Schleiflinie zwischen ihr und dem Werkstück eine Relativbewegung entsteht.
  2. 2. Verfahren zum Schleifen eines Werkstückes von nicht kreiszylindrischem Umriß, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schleifscheibe von anderer Größe als das Werkstück verwendet wird, derenArbeitsfläche der Kurvenform der fertigbearbeiteten Werkstückfläche angepaßt ist, und go daß sodann die Schleifscheibe und das Werkstück winkelsynchron mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten unter Schleifberührung gedreht werden, ohne daß ihren Drehachsen während des Schleif-Vorganges eine Bewegung aufeinander zu und voneinander fort gestattet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe und das Werkstück schnell gedreht werden lOo und die Schleifscheibe im Verhältnis zum Werkstück so groß ist, daß schnelle Relativbewegungen zwischen ihren Flächen stattfinden.
  4. 4. Verfahren nach jedem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe durch ein Abrichtwerkzeug abgerichtet wird, das relativ zur Schleifscheibe in solcher Weise bewegt wird, daß es den erforderlichen der zu erzeugenden Fläche angepaßten Umriß erhält.
  5. 5. Schleifmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Schleifscheibe, deren Umfangsfläche von der des Werkstückes verschieden und deren Schleifflächenform' der Form der fertigen Werkstückfläche angepaßt ist, durch eine Vorrichtung zum Halten eines Werkstückes in Berührung mit der Schleifscheibe und durch eine Vorrichtung zum Drehen der
    Schleifscheibe und Bewegen des Werkstückes in Berührung mit und relativ zu der Schleifscheibenfläche und synchron mit der Schleifscheibe.
  6. 6. Schleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück in Umlaufberührung mit der Schleifscheibe gehalten und eine Vorrichtung vorgesehen ist, durch die die Schleifscheibe und das Werkstück in Winkelsynchronismus und mit verschiedenen Oberflächengeschwindigkeiten gedreht werden, während sie sich in Arbeitsberührung befinden.
  7. 7. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsform der Schleifscheibe der zu erzeugenden des Werkstücks angepaßt ist.
  8. 8. Schleifmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Schleifscheibe und des Werkstücks parallel sind und keine Schwingung oder Bewegung ausführen, mit Ausnahme der bekannten Vorschubbewegung zum Ausgleichen der Verkleinerung des Werkstückes und der Schleifscheibe während des Schleifvorganges.
  9. 9. Schleifmaschine nach jedem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Umtreiben der Schleifscheibe und des Werkstückes eine Antriebsvorrichtung, wie z. B. Schneckengetriebe (35, 36; 38, 40), und eine Gleitverbindung (28, 38, 39) zwischen dem Schleifscheiben- und Werkstückantrieb enthält, durch den eine relative Vorschubbewegung der Schleifscheibe und des Werkstückes ohne Störung des Phasenverhältnisses ihrer Umlauf bewegungen ermöglicht ist.
  10. 10. Schleifmaschine nach jedem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abrichtwerkzeug so gelagert ist, daß es sich auf die Schleifscheibe zu und von ihr fort bewegen kann, um deren Arbeitsfläche abzurichten.
  11. 11. Schleifmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Abrichtwerkzeug bewegt wird durch eine Vorrichtung, die eine Schablone von ähnlicher Form wie das Werkstück enthält, die synchron mit der Schleifscheibe bewegt wird und dazu dient, das Abrichtwerkzeug so zu bewegen, daß die Schleifscheibe die gewünschte angepaßte Form erhält.
  12. 12. Schleifmaschine nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß synchron mit der Schleifscheibendrehung eine Kurvenscheibe von ähnlicher Form wie das fertige Werkstück angetrieben wird, die dazu dient, das Abrichtwerkzeug auf die Schleifscheibenachse zu und von ihr fort zu bewegen, und daß das Abrichtwerkzeug auf einem Schlitten für Querbewegung gelagert ist, so daß es beim Abrichten von Hand quer über die Schleifscheibenfläche bewegt werden kann.
  13. 13. Schleifmaschine nach jedem der Ansprüche 6 bis 9 zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schleifscheiben gleichachsig angeordnet sind und jede Schleifscheibe im Verhältnis zu dem von ihr bearbeiteten Werkstück so gestaltet ist, daß Werkstücke, die sich in verschiedenen Phasen ihrer Winkelbewegung befinden oder verschiedene Umrisse, haben, gleichzeitig geschliffen werden können.
  14. 14. Schleifmaschine nach Anspruch 13 zum Bearbeiten eines Werkstückes von der Art einer Daumen- oder Kurbelwelle mit mehreren unter sich gleichen Arbeitsflächen, die mit gleichen Elementen in verschiedenen Radialebenen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die unter sich gleichen Schleifscheiben sich in solchen Winkelstellungen befinden, daß alle Werkstückflächen gleichzeitig geschliffen werden können.
  15. 15. Schleifscheibe für eine Maschine go nach Ansprüchen 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Körper besteht, dessen stetig verlaufende nicht kreisförmige Schleiffläche derart vorgeformt ist, daß sie dem fertigen Werkstück angepaßt ist.
  16. 16. Schleifscheibe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Umfangsschleiffläche aufweist, deren Umriß unregelmäßig ist und eine Mehrzahl von ähnlichen Kurven aufweist, die eine stetige nicht kreisförmige Linie bilden.
    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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