DE625489C

DE625489C - Grinding wheel arrangement for grinding machines for cylindrical grinding

Info

Publication number: DE625489C
Application number: DEF73854D
Authority: DE
Original assignee: Fortuna Werke Spezialmaschinenfabrik AG
Current assignee: Fortuna Werke Spezialmaschinenfabrik AG
Priority date: 1932-08-05
Filing date: 1932-08-05
Publication date: 1936-02-10

Description

Das Einstechschleifen, das ist jene Art des Schleifens, bei welcher eine Schleifscheibe ohne Längsverschiebung gegenüber dem Werkstück zur Spanabnahme in radialer oder nahezu radialer Richtung gegen dieses vorgeschoben wird, hat mit der Entwicklung der modernen, schweren Schleifmaschinen mehr und mehr an Bedeutung gewonnen und sich hauptsächlich in den Fällen als besonders wirtschaftlich erwiesen, in denen nur einzelne Werkstückstellen mit einer axialen Länge bis zu. etwa 400 mm zu bearbeiten sind. Hierbei wird eine Schleifscheibe von einer solchen Breite benutzt, daß die ganze in Betracht kommende Fläche mit einem einzigen Einstich geschliffen werden kann. Das Verfahren fand jedoch seither im wesentlichen nur bei zylindrischen Körpern Verwendung. Soweit auch andersartig profilierte Körper,Plunge-cut grinding is the type of grinding that uses a grinding wheel without longitudinal displacement with respect to the workpiece for chip removal advanced in the radial or almost radial direction against this has become more with the development of modern heavy duty grinding machines and more important and mainly in cases than special proven to be economical, in which only individual workpiece locations with an axial length of up to to. about 400 mm are to be machined. Here, a grinding wheel becomes one of those Width uses that the entire area under consideration with a single puncture can be sanded. Since then, however, the method has essentially only been used for cylindrical bodies. As far as other profiled bodies,

z. B. abgesetzte Wellen, kegelige Werkstücke u. dgl., mit profilierten Schleifscheiben auf diese Weise bearbeitet wurden, durften die Durchmesserunterschiede in den einzelnen Werkstückteilen nicht zu groß sein, weil sich sonst Ungleichmäßigkeiten im Schliff und in der Abnutzung der Scheiben ergaben, deren Ursachen in der Verschiedenheit der Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen Werkstück und Werkzeug in den verschiedenen Durchmesserbereichen zu suchen sind.z. B. stepped shafts, tapered workpieces and the like, were processed in this way with profiled grinding wheels, were allowed to Differences in diameter in the individual workpiece parts should not be too large, because otherwise there were irregularities in the cut and in the wear of the disks, their Causes in the difference in speed ratios between the workpiece and tools are to be looked for in the various diameter ranges.

Mit der Erfindung wird nun ein Weg gewiesen, auf dem unter Milderung der bisher aufgetretenen Mängel die Bearbeitung beliebig profilierter Drehkörper, auch beim Vor-With the invention, a way is now shown on which, while mitigating the hitherto any defects that have occurred, the machining of any profiled rotating body, even when

handensein großer Durchmesserunterschiede in den zu bearbeitenden Werkstückteilen, mittels des Einstechverfahrens möglich ist.there are large differences in diameter in the workpiece parts to be machined, by means of the piercing process is possible.

Während es seither im allgemeinen üblich war, die Schleifscheibenachse der Werkstückachse parallel zu legen und das Schleifwerkzeug in achsensenkrechter Richtung zum Werkstück beizustellen, wird nach der Erfindung die nichtzylindrische Schleifscheibe so angeordnet, daß ihr größter Durchmesser dem größten Werkstückdurchmesser, ihr kleinster Durchmesser dem kleinsten Werkstückdurchmesser zugeordnet ist. Diese Bedingung verlangt, daß die Schleifscheibenachse unter einem bestimmten Winkel schräg zur Werkstückachse liegt. Diese Schrägstellung hat aber nichts zu tun mit jener schon lange bekannten, die z. B. beim Schleifen von Kegelflächen mittels zylindrischer Schleifscheiben üblich ist oder beim Bearbeiten von beliebig profilierten Flächen angewendet werden muß, wenn die Werkstücke eine Form aufweisen, die die Verwendung einer achsensenkrecht zum/Werkstück stehenden Scheibe nicht gestatte!». Die neue Schleifscheibenanordnung zeichnet sich vielmehr dadurch gegenüber dem Bekannten aus, daß die Schleifscheibenachse unter einem solchen Winkel gegen die Werkstückachse gelegt werden soll, daß für alle Punkte des Werkstück- und Schleifscheibenprofils einerseits ein dem theo- 6g retisch günstigsten Wert möglichst nahekommendes, über das ganze Profil angenähert gleichbleibendes Verhältnis zwischen Werkstück- und Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeit sich ergibt, andererseits die Massen-While it has been common practice since then, the grinding wheel axis is the workpiece axis to lay parallel and to provide the grinding tool in the direction perpendicular to the axis of the workpiece, is according to the invention the non-cylindrical grinding wheel arranged so that its largest diameter is the largest workpiece diameter, you smallest diameter is assigned to the smallest workpiece diameter. This condition requires that the grinding wheel axis be inclined to the workpiece axis at a certain angle. This inclination but has nothing to do with that long-known that z. B. when grinding Conical surfaces by means of cylindrical grinding wheels is common or when machining arbitrarily profiled surfaces must be applied when the workpieces have a shape that use a disc that is perpendicular to the axis of the workpiece not allow! ». Rather, the new grinding wheel arrangement is distinguished by it known from the fact that the grinding wheel axis should be placed at such an angle to the workpiece axis, that for all points of the workpiece and grinding wheel profile on the one hand a theo- 6g retically most favorable value as close as possible, approximated over the entire profile constant ratio between workpiece and grinding wheel peripheral speed results, on the other hand the mass

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verteilung des Schleifmittels in der Schleifscheibe in einem möglichst günstigen Verhältnis zur Massenverteilung des vom Werkstück abzuschleifenden Werkstoffs steht. Die zuletzt erwähnte Bedingung berücksichtigt die Tatsache, daß jede Schleifarbeit einen ge>wissen Schleifscheibenverbrauch verursatht, der zum Stumpf werden der Scheibe führt. Zur Erzielung eines gleichmäßigen Schliffes ίο muß diese Abnutzung der Scheibe auf dem ganzen Scheibenprofil möglichst gleichmäßig vor sich gehen. Das ist offensichtlich dann der Fall, wenn von den einzelnen Schleifmittelkörnern, die zur gleichen Zeit zur Arbeit kommen, möglichst gleiche Schleifleistungen verlangt werden, und die Voraussetzung wird wiederum erfüllt, wenn einem.Werkstückteil, an dem beispielsweise infolge seines großen Umfangs viel Werkstoff bei einer Umdrehung wegzunehmen ist, entsprechend mehr Schleifmittelmasse zugewiesen wird als einem anderen Teil mit kleinerem Umfang. Eine solche Zumessung der Schleifmittelmasse bestimmt nun offensichtlich in ähnlicher Weise wie das erforderliche Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten die Grenzdurchmesser der Schleifscheibe, und zwar wiederum in reiner Abhängigkeit von der Werkstückform. Dabei wird aber meistens die Rücksichtnahme auf die Schleifmittelverteilung eine andere Stufung der Schleifscheibendurchmesser erforderlich machen als die Rücksichtnahme auf die Umfangsgeschwindigkeiten. Zwischen beiden Faktoren einen vernünftigen Ausgleich zu schaffen, ist der Sinn der oben erläuterten Anordnung. distribution of the abrasive in the grinding wheel in the most favorable ratio possible for the mass distribution of the material to be abraded from the workpiece. The last The mentioned condition takes into account the fact that every grinding job requires one Grinding wheel consumption, which leads to the wheel becoming dull. To achieve an even finish ίο this wear of the disc on the entire disc profile as evenly as possible. That is obvious then the case when of the individual abrasive grains that work at the same time come, the same grinding performance as possible is required, and the prerequisite is in turn fulfilled when a workpiece part on which, for example, as a result of its A large amount of material has to be removed in one revolution, correspondingly more Abrasive mass is assigned as another part with a smaller circumference. One such metering of the abrasive mass is now obviously determined in a similar manner like the required ratio of the peripheral speeds the limit diameter of the Grinding wheel, again purely depending on the shape of the workpiece. Included however, the consideration of the distribution of the abrasives is usually different Graduation of the grinding wheel diameter make it necessary to take into account the peripheral speeds. A reasonable balance is to be found between the two factors create, is the sense of the arrangement explained above.

Welche grundlegenden Unterschiede sich aus dieser Aufgabenstellung gegenüber dem ' Bekannten ergeben, soll im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert werden.What are the fundamental differences between this task and the 'Known results will be explained in the following with reference to the drawings.

Die Abb. 1 bis 3 stellen die bisherige . Arbeitsweise an zwei verschiedenen Werkstücken dar.Figs. 1 to 3 represent the previous one . Working method on two different workpieces.

Beim Kegelschleifen (Abb. 1 und 2) benutzt man entweder eine Schleifscheibe von der Form eines geraden Kegelstumpfes, deren Drehachse parallel zur Werkstückachse liegt, oder eine zylindrische Schleifscheibe, deren Achse parallel zur Mantellinie des zu schleifenden Kegels eingestellt ist.For cone grinding (Fig. 1 and 2) you either use a grinding wheel from the shape of a straight truncated cone, the axis of rotation of which is parallel to the workpiece axis, or a cylindrical grinding wheel whose axis is parallel to the surface line of the grinding wheel Cone is set.

Im ersten Fall bearbeiten die verschiedenen Flächenelemente der Schleifscheibe das Werkstück mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten. Dem größten Werkstückdurchmesser ist außerdem der kleinste Schleifscheibendurchmesser zugeordnet, dem kleinsten Werkstückdurchmesser der größte. Weiterhin haben die Stellen der Schleifscheibe mit kleinstem Durchmesser in der Zeiteinheit mehr Material vom Werkstück zu entfernen als die Stellen mit größtem Durchmesser. Nach den Erfahrungen in der Praxis ergeben sich aus diesen Verhältnissen folgende Nachteile:In the first case, the various surface elements of the grinding wheel process this Workpiece with different peripheral speeds. The largest workpiece diameter is also assigned the smallest grinding wheel diameter, the smallest workpiece diameter the largest. Furthermore, the places of the grinding wheel Remove more material from the workpiece with the smallest diameter in the unit of time than the places with the largest diameter. Based on practical experience, these relationships result in the following Disadvantage:

An den mit größter Umfangsgeschwindigkeit umlaufenden Stellen des Werkstückes (linksseitiges Ende des Kegels) läuft die Schleifscheibe mit geringster Umfangsgeschwindigkeit; sie nimmt hier den Charakter einer weichen Scheibe an, d. h. sie nutzt sich hier stark ab, behält aber wenigstens einigermaßen ihre Schneidfähigkeit. Am rechtsseitigen Ende des Kegels dagegen wirkt die mit größter Umfangsgeschwindigkeit umlaufende Scheibe auf dem mit geringster Umfangsgeschwindigkeit sich drehenden Werkstück als harte Scheibe, d. h. sie nimmt wenig Material vom Werkstück ab, wird schnell stumpf und beginnt dabei zu drücken. Das Gesamtergebnis ist ein schlechter Schliff bei unvollkommener Ausnutzung der Scheibe.At the points on the workpiece that are rotating at the highest peripheral speed (left-hand end of the cone) the grinding wheel runs at the lowest peripheral speed; here it takes on the character of a soft disc, i.e. H. it uses itself here strongly, but at least retains its cutting ability to some extent. On the right At the end of the cone, on the other hand, the disc rotating at the highest peripheral speed acts on the one with the lowest peripheral speed rotating workpiece as a hard disk, d. H. it removes little material from the workpiece and quickly becomes blunt and begins to press. The overall result is a bad cut with an imperfect one Utilization of the disc.

Diese Beobachtung in der Praxis hat zu dem etwas günstigeren Weg nach Abb. 2 geführt. Hier hat man wenigstens an der Schleifscheibe über das ganze arbeitende Profil gleiche Umfangsgeschwindigkeit und gleiche Schleifmassenverteilung. Der Unterschied im Verhältnis zwischen Scheiben- und Werkstüfckumfangsgeschwindigkeit bleibt aber auch hier noch zwischen dem linken und rechten Werkstückende bis zu einem gewissen Grade bestehen, d. h. auch hier arbeitet die Scheibe am linksseitigen Kegelende weicher als am rechtsseitigen Ende. Von der idealen Lösung ist man auch mit dieser Arbeitsweise noch weit entfernt.This observation in practice has led to the somewhat more favorable method according to Fig. 2. Here, at least on the grinding wheel, you have the same circumferential speed and the same over the entire working profile Grinding mass distribution. The difference in the ratio between disk and workpiece peripheral speed but also remains between the left and right end of the workpiece up to a certain point Pass degrees, d. H. here, too, the disc works softer at the left-hand end of the cone than at the right-hand end. This way of working is also the ideal solution still far away.

Abb. 3 zeigt schließlich das Formschleifen an einem Körper mit bogenförmig gekrümmter Mantellinie mit einer Schleifscheibe, deren Drehachse parallel zur Werkstückachse liegt. In noch stärkerem Maße als beim ersten Beispiel treten hier die Mißverhältnisse zwischen den Werkstück- und Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeiten und der Massenverteilung an Werkstück und Werkzeug auf. Am spitz zulaufenden rechtsseitigen Ende des Werkstückes, wo die Umfangsgeschwindigkeit sich stark dem Wert Null nähert und am wenigsten Material wegzunehmen ist, läuft die Scheibe mit größter Umfangsgeschwindigkeit und no großer Masse, während am linksseitigen Ende die Verhältnisse gerade umgekehrt sind.Finally, Fig. 3 shows the form grinding on a body with an arcuate curved Surface line with a grinding wheel whose axis of rotation is parallel to the workpiece axis. The disproportions between the two appear here to an even greater extent than in the first example the workpiece and grinding wheel peripheral speeds and the mass distribution on workpiece and tool. At the tapering right-hand end of the workpiece, Where the peripheral speed approaches zero and the least amount of material can be removed, the disc runs with the greatest peripheral speed and no great mass, while at the left-hand end the circumstances are just the opposite.

Die weiteren Abbildungen zeigen, wie mit den Mitteln der Erfindung diese unerwünschten Erscheinungen gemildert und günstigere Voraussetzungen für die Schleifarbeit geschaffen werden können.The other figures show how these undesirable with the means of the invention Appearances softened and more favorable conditions for grinding work created can be.

Abb. 4 bezieht sich wieder auf das Beispiel des Kegelschleifens.Fig. 4 again refers to the example of cone grinding.

Unter Verwirklichung des obenerwähnten Leitgedankens wird die Schleifscheibenachse schräg zur Werkstückachse gestellt, derThe grinding wheel axis becomes the realization of the guiding principle mentioned above placed obliquely to the workpiece axis, the

Claims

However, the angle between the two axes was chosen to be greater than the use of a cylindrical grinding wheel according to Fig. 2 would require. Decisive for the choice of the S angles are always those from the material properties of the workpiece and the resulting aspects for the choice of the speed ratio between the workpiece and the grinding wheel

ίο the grinding wheel, to some extent The ratio between the largest and smallest workpiece diameter continues and finally the shape of the workpiece, insofar as it affects the distribution of the amount of material to be abraded. In the example chosen, the grinding wheel is obtained taking these details into account the shape of a straight truncated cone, its base circle in contrast to that since then usual arrangements (according to Fig. 1) is assigned to the strong workpiece end, while the cover circle is working at the weak end of the workpiece. The right proportion in the The mass distribution between the workpiece and the tool is approximated sufficiently achieved when the intersection of the grinding wheel surface lines is as close as possible to the The axis of rotation of the workpiece is moved closer. One obtains the tip of a volume ice, whose apex angle is to be determined so that for the part of its lateral surface which corresponds to the working surface of the grinding wheel, the desired ratio of the wheel diameter is set exactly or approximately to the workpiece diameter. In general, there will always be a disc profile result in which neither the speed ratios nor the mass distribution are theoretically adhered to exactly; in the vast majority of cases, however, it will on the other hand, a solution can be found in which both requirements with sufficient Accuracy are met.

Another example, which is similar to the one in Fig. 3, is shown in Fig. 5. Here we act it is again the processing of an arched profile, which in a certain way Sense of a borderline case for the applicability of that underlying the invention Thought forms.

The workpiece ends in a sharp point and should be ground on the fly. the Peripheral speed at the tip is zero. It is clear that among these Under certain circumstances, the requirement set out above, the relationship between the peripheral speeds of workpiece and tool to adapt to the theoretically most favorable value as far as possible and to maintain it approximately over the entire profile, no longer fulfilled can be. Nevertheless, the idea of the invention can still be applied here considerable advantages compared to the mode of operation shown in Fig. 3.

The arch profile can be replaced approximately by a conical profile, the surface line of which is shown in broken lines in Fig. 5. Based on this auxiliary profile, one determines the grinding wheel profile according to the From the point of view developed above, one arrives at the form shown, in which the largest grinding wheel diameter is again assigned to the largest workpiece diameter is, the smallest disc diameter and the mass distribution of the one to be abraded is located near the workpiece tip The amount on the workpiece is in the correct proportion to that on the grinding wheel.

The new work specification can be applied to any profile with a larger one Apply diameter differences. To achieve the correct ratio between the mass distribution in the workpiece and tool one can generally proceed as follows that you have the center of gravity of the workpiece to be machined, more precisely that of the hollow body formed from the material layer to be abraded, determined, it is projected onto the workpiece outline perpendicular to the workpiece axis and the grinding go disk profile is chosen so that the projection of the center of gravity of the disk onto the Marr tell line, executed perpendicular to the grinding wheel axis, with the first point obtained coincides exactly or approximately. An example of this is given in Fig. 6.

Any grinding machine which has a swiveling workpiece or grinding wheel support. '

Pa τ ε ν τ α ν si κ u c μ:

Grinding wheel arrangement for grinding machines for cylindrical grinding of non-cylindrical rotating bodies, in particular those with a large difference between the largest and smallest diameter, according to the plunge-cut method using a grinding wheel profiled according to the workpiece surface line shape no, the spindle axis of which is inclined to the workpiece axis, characterized in that on the one hand the largest workpiece diameter has the largest grinding wheel diameter and the n ₅ smallest workpiece diameter is opposite to the smallest grinding wheel diameter, in such a way that along the line of contact between workpiece and grinding wheel there is approximately a constant ratio between workpiece and grinding wheel circumference.

speed, and on the other hand the intersection of the extended grinding wheel surface lines or in the case of curved profiled grinding wheels, the point of intersection of correspondingly approximated conical surfaces as close as possible to the turning

axis of the workpiece has moved in such a way that the mass distribution of the abrasive in the grinding wheel, if possible, the mass distribution of the to Workpiece corresponds to the material to be abraded.

For this purpose ι sheet of drawings

BERLIN.. GEDRUCKT IN DKU UEICHSDItUCKEHEIBERLIN .. PRINTED IN DKU UEICHSDItUCKEHEI