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Verfahren zur Herstellung der im Bereich der Schlitze liegenden Freischliffflächen
an den Kegelflächen der Spannbacken von Spannzangen Die Erfindung bezieht sich auf
geschlitzte Spann zangen, welche in einen mit einer kegeligen Ausdrehung versehenen
Futterkörper eingesetzt werden und dementsprechend auf einem Teil der Länge ihrer
Spannbacken kegelig ausgebildet sind.
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Derartige Spannzangen werden, da das von, ihnen aufzunehmende Stangenmaterial
im Durchmesser stets gewisse Toleranzen aufweist, in der Regel so ausgebildet, daß
sie im Fertigzustand aufgefedert sind, d. h. eine Durchgangsöffnung haben, die größer
ist als die Nennbohrung der Spannzange.
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In der Abb. i der Zeichnung ist ein Beispiel einer solchen bekannten
Spannzange dargestellt, die durch eine (nicht gezeichnete) Ü@berwurfmutter oder
durch ein anderes Verstellglied in den Hohlkegel des (ebenfalls nicht dargestellten)
Futterkörpers hineingedrückt wird, wobei die Spannbacken mit ihren kegeligen Spannflächen
an dem Hohlkegel des Futterkörpers entlanggleiten und dadurch radial zusammengedrückt
werden.
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Die Abb. i sowie die Abb. 2, die einen Schnitt nach der Linie X-X
der Abb. i darstellt, zeigen einen Spannungszustand, bei dem die Bohrung der Spannzange
i im Durchmesser genau -der Nennbohrung der Spannzange entspricht. In diesem Spannungszustand
bilden .die Spannbacken a, 3, 4 Teile eines gemeinsamen Kreiskegels, d. h. die Umfangslinien
ihrer Kegelflächen an einer Schnittstelle X-X liegen auf einem gemeinsamen Kreis,
der. dem Kreisumfang des Futterkörpers an dieser
Schnittstelle X-X
entspricht. Die Spannbacken liegen also bei diesem Spannungszustand mit dem ganzen
Umfang ihrer Kegelfläche an dem Hohlkegel .des Futterkörpers an und spannen deshalb
genau. zentrisch.
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Ist das zu verarbeitende Material im Durchmesser kleiner als der Durchmesser
der Nennbohrung, So müssen die Spannbacken 2, 3, 4 durch axiales Verschieben der
Spannzange bzw. des Futterkörpers noch weiter zusammengedrückt werden, wie es in
Abb.3 der Zeichnung übertrieben dargestellt ist. Legt man in diesem Spannungszustand
wieder einen Radialschnitt X-X durch den kegeligen Teil der Spannbacken 2, 3, 4,
so zeigt es sieh, daß nunmehr die Umfangslinien der Kegelflächen dieser Spannbacken
nicht mehr auf einem gemeinsamen Kreis liegen, sondern .den an der Schnittstelle
X-X liegenden Kreisumfang 5 des Futterkörpers schneiden. Beim Spannen von Material
mit Untermaß liegen demnach die kegeligen Teile der Spannbacken 2, 3, 4 lediglich
mit ihren Kanten 6 an der Hohlkegelfläche des Futterkörpers an. Das hat zür Folge,
daß zwischen den Kegelflächen der Spannbacken und der Hohlkegelfläche des Futterkörpers
an den Kanten 6 Keilwirkungen auftreten, die das selbsttätige öffnen der Spannzange
bei Wegnahme des Spanndruckes verhindern. Um diesen Nachteil zu beheben, ist man
bereits dazu übergegangen, die Kegelflächen der Spannbacken 2, 3, 4 zu beiden Seiten
der Schlitze 7 freizuschleifen. Der Freischliff kann hierbei die Form einer ebenen
Fläche erhalten, wie es z. B. die Abb. t und 2 zeigen, die Freischlifffläche kann
jedoch auch nur annähernd eben oder auch gewölbt sein. Die <furch den Freischliff
an den kegeligen Flächen der Spannbacken entstehenden Kanten 8 üben nur noch eine
geringe Keilwirkung aus, weshalb sich die Spannbacken bei Wegnahme des Spanndruckes
leicht wieder öffnen.
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Die Herstellung der Freischliffflächen erfolgte bisher in der Weise,
daß man zunächst die Spannzange zwischen Spitzen so einspannte, daß ein Schlitz
der Spannzange der Schleifscheibe zugekehrt war. Hierauf wurden durch Zustellen
der Schleifscherbe die Kegelflächen zweier benachbarter Spannbacken im Bereich des
Schlitzes freigeschliffen. Anschließend mußte die Schleifscheibe zurückbewegt, dann
die Spannzange von Hand so weit gedreht werden, bis der nächste Schlitz vor der
Schleifscheibe lag und nun die Schleifscheibe wieder neu angestellt werden. Dieser
Vorgang mußte so oft wiederholt werden als die Zange Schlitze besaß.
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Diese Art der Herstellung der Freischliffflächen hat den Nachteil,
daß durch das mehrmalige EinundAnstellen der Schleifscheibe sich ständig Fehler
ergeben, die dazu führen; daß die Freischliffflächen nie einander genau gleichen
werden.
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Ein weiterer Nachteil des bisherigen Herstellungsverfahrens besteht
darin, daß jeweils die Schlitze nacheinander als Ausgangspunkt für die Einstellung
der Zange gegenüber der Schleifscheibe benutzt werden. Diese Schlitze können bekanntlich
nie mit solcher Genauigkeit hergestellt werden, daß die von ihnen eingeschlossenen
Winkel genau gleich groß sind. Demnach hat das Einstellen der Zange nach den Schlitzen
zur Folge, daß auch die erzeugten Freischliffflächen über den Umfang der kegeligen
Flächen der Spannbacken 2, 1,4 nie genau gleichmäßig verteilt werden und demgemäß
auch die Kanten 8, welche durch das Freischleifen an den Kegelflächen der Spannbacken
entstehen und mit denen die Spannzange an dem Hohlkegel des Futterkörpers anliegt,
stets ungleichmäßig über den Umfang der Spannzange verteilt sind. Dieser Umstand
führt dazu, daß beim Hineinpressen der Spannzange in den Futterkörper die Spannbacken
2, 3, 4 nicht nur radial bewegt, sondern gleichzeitig auch noch verkantet werden
und demgemäß nicht mehr genau zentrisch passen.
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Zum Unrundschleifen umlaufender Werkstücke, beispielsweise zum Hinterschleifen
des Anschnittes an Gewindebohrern, ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Hinterschliff
durch Radialbewegung des sich drehenden Gewindebohrers in bezug auf die Schleifscheibe
erzeugt wird. Die Radialbewegung wird hierbei mittels einer Hubscheibe hervorgerufen,
die direkt auf der den Gewindebohrer aufnehmenden, hin und her bewegbaren Spindel
sitzt und mit einer Druckrolle zusammenwirkt.
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Es ist auch bekannt, beim Schleifen von Gewindebohrern dem sieh drehenden
Gewindebohrer eine ungleichförmige, in bestimmten Zeitabständen sich ändernde Umdrehungsgeschwindigkeit
zu erteilen, derart, :daß diese Umdrehungsgeschwindigkeit während des Vorbeilaufens
der Spanlücken des Gewindebohrers an der Schleifscheibe jedesmal beschleunigt und
während der Berührungsdauer der Zahnleisten des Gewin-de'bo'hrers mit der Schleifscheibe
jedesmal verzögert wird, wodurch ein Freischliff der Gewindebohrerschneiden erzielt
wird. Die Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit erfolgt hierbei mittels exzentrischer
Zahnräder.
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Zum Schleifen der Zähne eines Gewindeschneidbackensatzes ist schließlich
auch ein Verfahren bekannt, bei dem der den Sc'hneidbackensatz aufnehmende drehbare
Werkstückshalter mit einer Schleifscheibe zusammenwirkt, die, so oft sie beim Umlauf
des Werkstückhalters einer Schneidbacke gegenübersteht, eine Beistellbewegung ausführt.
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Die Nachteile des bisherigen Verfahrens zur Herstellung der im Bereich
der Schlitze liegenden Freischliffflächen an den Kegelflächen der Spannbacken von
Spannzangen werden nun gemäß der Erfindung behoben durch die Anwendung des zum absatzweisen
Unrundschleifen umlaufender Werkstücke bekannten Verfahrens, bei dem zwischen dem
sich drehenden Werkstück und der Schleifscheibe in bestimmten Zeitabständen eine
gleichförmige oder ungleichförmige hin und her gehende, gesteuerte, relative Beistellbewegung
ausgeführt wird, und zwar derart, daß 'bei jeder Umdrehung die Spannzange in genau
gleichen Intervallen so oft gegenüber der Schleifscheibe (bzw. die Schleifscheibe
gegenüber der Spannzange) vor und zurück bewegt wird als die Spannzange Schlitze
aufweist, wobei die Spannzange so eingespannt wird,
daß sie bei
jedem Vorwärtshub der Spannzange bzw. der Schleifscheibe zu beiden Seiten eines
Schlitzes abgeschliffen wird.
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Es ist hierbei gleichgültig, ob mit der Stirn oder mit der Umfangfläche
der Schleifscheibe geschliffen wird. Ferner kann die Beistellbewegung zwischen der
Spannzange und der Schleifscheibe gleichmäßig oder ungleichmäßig sein. Ob eine gleichmäßige
oder ungleichmäßige Bewegung erforderlich ist, hängt lediglich von der Form der
zu erzeugenden Freischlifffläche ab, die eben oder gewölbt sein kann. Die Beistellbewegung
wird zweckmäßig in an sich bekannter Weise durch einen Nocken gesteuert, der in
Abhängigkeit von der Drehbewegung der Spannzange angetrieben wird.
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Bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung entsteht eine Spannzange,
bei der sowohl der Zentriwinkel a zwischen den in derselben SchnittebeneX-X liegenden,
einander zugekehrten Kantenpunkten 8 zweier benachbarter Spannbacken als auch der
Zentriwinkel ß zwischen den Kantenpunkten 8 der einzelnen Spannbacken je unter sich
genau gleich groß sind. Es wird mit anderen Worten durch das Verfahren gemäß der
Erfindung erreicht, daß die durch die Freischliffflächen und die kegeligen Flächen
der Spannbacken gebildeten Kanten, die beim Spannen von Werkstücken mit Untermaß
an dem Hohlkegel des Futterkörpers anliegen, mit Sicherheit vollkommen gleichmäßig
über den Umfang -der Spannzange verteilt werden und demgemäß « sämtliche Spannbacken
vollkommen gleichmäßig an dem Hohlkegel des Futterkörpers zur Anlage kommen. Beim
axialen Verschieben der Spannzange in dem Futterkörper werden somit sämtliche Spannbacken
genau radial bewegt und ermöglichen dadurch ein genau zentrisches Spannen des zu
verarbeitenden Werkstoffes.