DE841113C

DE841113C - Precision grinding machine

Info

Publication number: DE841113C
Application number: DER5533A
Authority: DE
Inventors: Clement Tipton Rhodes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-04-12
Filing date: 1951-03-10
Publication date: 1953-02-12

Description

Präzisionsschleifmaschine Die vorliegende I?rtin(lun.g betrifft Präzisionsschleifapparate, speziell solche zum genauen Schleife» vrni Gegenständen, bei denen ein genau gcschlitteiier kegeliger "Feil vom Kreisquerschnitt geiiati gleichachsig mit einem Schaft oder einem anderen zylindrischen Teil vom Kreisquerschnitt vertun denist. In erster Linie ist die Erfindung für (las Präzisionsschlcifeti der Ventilnadeln in Einspritzpumpen oder Zerst@äul)erii von Dieselinaschitten und für das Schleifen der Läppdorne für (las geiiatie Abgleichen der Ventilsitze solcher Einsl)ritzl>unil>en gedacht.Precision grinding machine The present I? Rtin (lun.g concerns precision grinding machines, especially those for precise looping of objects in which a precise looping conical "file of circular cross-section geiiati equiaxed with a shaft or Another cylindrical part of the circular cross-section is vertun. Primarily is the invention for (las precision grinding of valve needles in injection pumps or atomizing diesel axles and grinding the lapping mandrels for (read like matching the valve seats of such units) ritzl> unil> en thought.

Die bekannten und jetzt weitverbreiteten Dieseleiiislii-itzlitiiiil>en und "Zerstäuber enthalten Naidelventile. 1>ei (lesen der Kegelwinkel des Ventilsitzes tim einen geringen Betrag, z. B. einen halben Grad, von dem Kegelwinkel der Nadel abweicht. So ist es bei Nadelventilen für Zerstäuber üblich, den Winkel an der Nadel 6o0, am Ventilsitz aber nur 59,50 zu machen; der Unterschied. von einem halben Grad soll den erforderlichen schmalen ringförmigen Sitz sichern,. Obgleich dieser Unterschied! nur gering ist, so ist es doch seinetwegen nicht möglich, die Nadel unmittelbar in den Ventilsitz einzuschleifen, wie man das beispielsweise bei den Tellerventilen der Brennkraftmaschinen tut. Man schleift daher die Ventilsitze mit Hilfe von Läppdornen mit dem richtigen Kegelwinkel ein. Infolge der geforderten hohen Genauigkeit, insbesondere der genauen Gleichachsigkeit zwischen dem kegeligen Ende und dem Körper oder Schaft des Läppdorns, stellt das Schleifen derartiger Werkzeuge eine recht schwierige Aufgabe dar, die bisher nur mit mehr oder minder teuren und komplizierten Schleifmaschinen zu bewältigen war. Ähnliche Schwierigkeiten bietet das Schleifen der Nadeln selbst. Bisher war es tatsächlich nötig, wenn eine Nadel oder ein Läppdorn nachgeschliffen werden mußte, daß dies nur in der Fabrik geschehen konnte, die solche Pumpen oder Zerstäuber herstellte, ,da die geforderte Präzision über die Leistungsfähigkeit der meisten gewöhnlichen Betriebe hinausging, besonders in abgelegenen Bezirken oder auf dem Lande. Das war ein erheblicher praktischer Mangel, da die Nadeln und Ventilsitze beträchtlicher Abnutzung unterworfen sind und häufig nachgeschliffen und wieder eingepaßt werden müssen. Die vorliegende Erfindung ergibt verbesserte Schleifapparate, mit denen die erwähnten Nadeln und Läppdorne leicht und genau geschliffen werden können.The well-known and now widespread Dieseleiiislii-itzlitiiiil> s and "Atomizers contain Naidelventile. 1> ei (read the cone angle of the valve seat tim a small amount, e.g. Half a degree from the taper angle of the needle deviates. In the case of needle valves for atomizers, for example, it is common to adjust the angle on the needle 6o0, but only to make 59.50 on the valve seat; the difference. of half a degree is intended to ensure the required narrow ring-shaped seat. Although this difference! is only slight, it is not possible, because of it, to direct the needle directly grind into the valve seat, as is done, for example, with the poppet valves the internal combustion engine does. The valve seats are therefore grinded with the help of lapping mandrels with the correct taper angle. As a result of the high accuracy required, in particular the exact equiaxiality between the tapered end and the The body or shank of the lapping mandrel is used to grind such tools quite difficult task, which so far has only been more or less expensive and complicated Grinders was manageable. Grinding presents similar difficulties the needles themselves. So far it was actually necessary if a needle or a lapping mandrel had to be re-grinded so that this could only be done in the factory, the factory Pumps or atomizers manufactured, because the required precision over the performance most common establishments, especially in remote areas or in the country. That was a significant practical flaw since the needles and Valve seats are subject to considerable wear and are frequently reground and have to be fitted again. The present invention provides improved Grinding devices with which the needles and lapping mandrels mentioned can be easily and precisely ground can be.

Die Erfindung ist in erster Linie zum Gebrauch in Verbindung mit einer Maschine gedacht, wie sie im Patent 866oi i beschrieben ist und! eine Nadel oder einen Läppdorn genau auf einen festgelegten Winkel schleifen soll.The invention is primarily for use in connection with a Machine as it is described in patent 866oi i and! a needle or should grind a lapping mandrel to a specified angle.

Nach dem erwähnten Patent gehören zu einer Maschine für den Präzisionsschliff eines Gegenstandes aus zwei genau geschliffenen, genau gleichachsigen zylindrischen Teilen ein Schleifrad, ein Block mit einer gehärteten Vertiefung (am besten V-förmig), in der der eine zylindrische Teil des Werkstückes während des Schleifens gelagert ist, und einem Friktionsantrieb, der diesen zylindrischen Teil in die Vertiefung des Blockes drückt und gleichzeitig in Drehung versetzt.According to the patent mentioned belong to a machine for precision grinding an object made of two precisely ground, exactly equiaxed cylindrical Share a grinding wheel, a block with a hardened recess (preferably V-shaped), in which the one cylindrical part of the workpiece is stored during grinding is, and a friction drive that this cylindrical part in the recess of the block presses and rotates at the same time.

Nach der Erfindung sitzt der vertiefte Block in der oben charakterisierten Maschine in einer im Winkel verstellbaren Führung, deren; Winkelstellung mittels Zeiger und Skala, die aufeinander einstellbar angeordnet sindy kontrolliert wird. Um die Führung des Blockes mit der V-Nut in genaue Winkelstellung zur Schleifradachse bringen zu können, bedient man sich einer Lehre von: Sektor-oder Dreiecksgestalt (im folgenden kurz Schrägungslehre genannt) mit festgelegtem Schrägungswinkel, deren eine Kante in der Vertiefung des Blockes oder auch auf dem Werkstück ruht, wenn dieses im Block liegt, während ihre andere Kante nach gehöriger Justierung auf den Spitzenwinkel des zu schleifenden Kegels parallel zur Achse des Schleifrades verläuft. Eine parallel zur Schleifradachse ausgerichtete Meßuhr, deren Fühler an der Kante der Schrägungslehre anliegt, zeigt die genaue Winkelstellung an, wenn sich bei der Bewegung des Werkstückträgers parallel zur Schleifradachse der Ausschlag der Meßuhr nicht mehr ändert. Damit ist die Einstellung auf den Winkel der Schrägungslehre hergestellt. Jetzt können Zeiger und Skala in dieser Einstellung fixiert und auf irgendeinen Winkel innerhalb des Ablesebereichs eingestellt werden. Der Ausdruck Sektor- oder Dreiecksgestalt der Schrägungslehre wird in einem weiteren Sinn gebraucht und soll die Erfindung nicht auf Schrägungslehren streng geometrischer Sektor-oder Dreiecksform einschränken. Jede flache oder annähernd flache Lehre mit zwei geraden Kanten, die einen festgelegten Winkel einschließen, gilt in diesem Zusammenhang als sektor- oder dreieckförmig, auch wenn z. B. die Kanten einander nicht in einem Punkt schneiden.According to the invention, the recessed block sits in the one characterized above Machine in an angle adjustable guide, whose; Angular position by means of Pointer and scale, which are arranged so that they can be adjusted and controlled. To guide the block with the V-groove in an exact angular position to the grinding wheel axis To be able to bring one makes use of a doctrine of: sector or triangular shape (hereinafter referred to as the helix gauge for short) with a fixed helix angle, their an edge rests in the recess of the block or on the workpiece, if this is in the block, while its other edge after proper adjustment to the Point angle of the cone to be ground runs parallel to the axis of the grinding wheel. A dial gauge aligned parallel to the grinding wheel axis, the feeler of which is on the edge the bevel gauge is applied, shows the exact angular position if the Movement of the workpiece carrier parallel to the grinding wheel axis is the deflection of the dial gauge no longer changes. This sets the angle to the bevel gauge manufactured. Now the pointer and scale can be fixed in this setting and on any angle within the reading range can be set. The expression Sector or triangular shape of the bevel gauge is used in a broader sense and the invention is not intended to apply to bevel gauges strictly geometric or sector-specific Restrict triangle shape. Each flat or approximately flat gauge with two straight ones Edges that enclose a specified angle apply in this context as a sector or triangular shape, even if z. B. the edges are not one another Cut point.

Die Erfindung sieht demzufolge eine Schrägungslehre vor, deren zwei Kanten miteinander den gewünschten halben Spitzenwinkel des zu scWeifenden Kegels einschließen. Eine dieser Kanten kann aufgebogen sein, so daß im Querschnitt ein V entsteht, das gewissermaßen als Spiegelbild, dler V-förmigen Vertiefung im Block auf dem im Block liegenden Schaft der Nadel oder des Läppdorns 'aufliegen kann. Umgekehrt kann die Kante der Schrägungslebre auch zylindrisch ausgebildet seins ähnlich dem Schaft der Nadel oder des Läppdorns, so daß man sie mit diesem zylindrischen Teil an Stelle des Werkstückes in der V-Nut des Blockes führen kann.The invention accordingly provides a bevel gauge, the two edges of which together enclose the desired half apex angle of the cone to be grinded. One of these edges can be bent up so that a V is formed in cross-section, which can rest as a mirror image of the V-shaped recess in the block on the shaft of the needle or the lapping mandrel located in the block. Conversely, the edge of the bevel can also be cylindrical, similar to the shaft of the needle or the lapping mandrel, so that it can be guided with this cylindrical part instead of the workpiece in the V-groove of the block.

Die Erfindung wird in den. Zeichnungen erläutert, und zwar ist F'ig. i eine perspektivische Ansicht; Fig. 2 ist ein Schleif- oder Läppdorn., während Fig.3 eine andere Form der Schrägungslehre darstellt. , Die in den Zeichnungen dargestellte Maschine entspricht ganz allgemein dem Patent 866 oi i. Sie enthält einen Motor i als Antrieb für ein Schleifrad oder Schmirgelscheibe 2, einen Werkstückhalter 3, auf dem sich ein Block 4 mit einer gehärteten V-Nut 5 befindet, in die der Schaft des zu schleifenden Werkstückes eingelegt wird, und einen schwenkbaren Arbeitskopf mit dem Reibradantrieb, durch den das Werkstück gleichzeitig in die V-Nut gedrückt und in Drehung versetzt wird. Bezüglich des hier nicht gezeigten schwenkbaren Arbeitskopfes mit dem Reibradantrieb wird auf das erwähnte Patent 866oii verwiesen. Ein typisches Beispiel eines zu schleifenden Werkstückes ist der in Fig. 2 dargestellte Läppdorn mit dem Schaft io und dem damif gleichachsigen Kegelende i i, das genau geschliffen werden muß. Der Werkstückträger ist um eine senkrechte Achse drehbar, wie in dem erwähnten Patent 866oii gezeigt ist; damit läßt sich der Winkel, unter dem das Werkstück gegen die Schleifscheibe gehalten wird, nach Wunsch einstellen. Die Einstellung kann durch irgendein bekanntes Mittel, z. B. eine Spannbacke, mit Hilfe eines Handgriffs festgestellt werden.The invention is in the. Drawings explained, namely is F'ig. i is a perspective view; Fig. 2 is a grinding or lapping mandrel., While Fig. 3 shows another form of the bevel gauge. , The one shown in the drawings Machine generally corresponds to the patent 866 oi i. It contains an engine i as a drive for a grinding wheel or emery disk 2, a workpiece holder 3, on which there is a block 4 with a hardened V-groove 5 into which the shaft of the workpiece to be ground is inserted, and a swiveling work head with the friction wheel drive, which pushes the workpiece into the V-groove at the same time and is set in rotation. With regard to the pivotable working head, not shown here with the friction wheel drive, reference is made to the aforementioned patent 866oii. A typical one The lapping mandrel shown in FIG. 2 is an example of a workpiece to be ground with the shank io and the cone end i i that is coaxial with it, which is precisely ground must become. The workpiece carrier is rotatable about a vertical axis, as in that referenced 866oii patent is shown; this allows the angle at which the workpiece is held against the grinding wheel, adjust as desired. The setting can by any known means, e.g. B. a clamping jaw, with the help of a handle to be established.

Um die vorliegende Erfindung bei einer Präzisionsschleifmaschine gemäß obiger Beschreibung zu verwenden, ist der Werkstückhalter, der um eine senkrechte Achse im Winkel einstellbar ist, mit einem radialen Arm 14 versehen, dessen anderes Ende mit einem Zeiger 15 vor einer Skala 16 spielt. Die genaue Stellung des Armes 14 wird durch eine Mikrometerschraube 17 mit einem Skalenkopf 18 bestimmt; dieser Skalenkopf kann gegenüber der Schraube 17 verdreht und durch eine Mutter i9 festgestellt werden. Die Skala 2o am Mikrometerkopf 18 spielt unter dem Zeiger 21. Es kann z. B. die I-lauptskala 16 nach Graden und die Skala 2o nach Minuten eingeteilt sein, und eine Umdrehung des mit der Schraube 17 verriegelten Skalenkopfes 18 gilt dann die ungefähre Änderung der Stellung des Armes an. Eine zweite Anschlagschraube 212 dient dazu, den Arm 14 nach erfolgter Einstellung gegen die Schraube 17 zu verspannen. Die Hauptskala 16 ist mittels Schrauben, die durch Langlöcher im Skalenträger gehen, in einem kleinen Winkelbereich justierbar.To the present invention in a precision grinding machine according to The above description to use is the workpiece holder, which is around a vertical Axis is adjustable in angle, provided with a radial arm 14, the other End with a pointer 15 in front of a scale 16 plays. The exact position of the arm 14 is determined by a micrometer screw 17 with a scale head 18; this The scale head can be rotated relative to the screw 17 and fixed by a nut i9 will. The 2o scale on the micrometer head 18 plays under the pointer 21. It can e.g. B. the I main scale 16 according to degrees and the scale 2o according to minutes be divided, and one turn of the scale head locked with the screw 17 18 the approximate change in the position of the arm then applies. A second stop screw 212 is used to brace the arm 14 against the screw 17 after the adjustment has been made. The main scale 16 is by means of screws that go through elongated holes in the scale carrier, adjustable in a small angular range.

Zur Einstellung der Maschine dient weiter eine Schrägungslehre in Gestalt einer im wesentlichen flachen Platte, deren eine Kante zu einer V-Form aufgebogen sein kann, wie in der Fig. 3 bei 24 gezeigt ist, so daß sie sich gegen den Schaft der zu schleifenden Nadel oder des Läppdorns legt, wenn so ein Werkstück in der V-Nut des Blockes liegt. Sie kann aber auch, wie in Fig. 1 bei 25 zu sehen ist, zylindrisch geformt sein und dann an Stelle von Läppdorn oder Nadel unmittelbar in der V-Nut Platz finden.A bevel gauge in Shape of a substantially flat plate, one edge of which is bent up into a V-shape may be, as shown in Fig. 3 at 24, so that it is against the shaft the needle to be ground or the lapping mandrel, if such a workpiece is in the V-groove of the block lies. But it can also, as can be seen in Fig. 1 at 25, be cylindrically shaped and then immediately in place of a lapping mandrel or needle find space in the V-groove.

Für den Gebrauch im gegebenen Spezialfall ist die Schrägungslehre so ausgebildet, daß ihre beiden Schrägkanten einen genau festgelegten Winkel miteinander bilden. Im Gebrauch wird dann vorübergehend eine Meßuhr 26 an einem zeitweilig an der Schleifspindel angebrachten Halter 27 befestigt, während die Schrägungslehre mit ihrer V-förmigen Kante 24 auf dem Schaft des in der V-Nut des Blockes liegenden Werkstückes oder mit ihrer zylindrischen Kante in der V-Nut des Blockes selbst liegt. Der Werkstückhalter wird dann im Winkel eingestellt, bis die glatte Kante der Schrägungslehre parallel zur Schleifradachse verläuft. Man prüft dies mit Hilfe der Meßuhr 26; sobald deren Fühler die glatte Kante der Schrägungslehre berührt, führt man den Arbeitskopf mit Hilfe der durch die übliche Handkurbel gesteuerten Längsbewegung parallel zur Schleifradachse an der Lehrenkante entlang. Bei richtiger Winkeleinstellung darf dann die NIeßuhr keinen Ausschlag zeigen. Damit stimmt die Winkeleinstellung des Werkstückträgers mit dem Schrägungswinkel der Lehre überein, und die Hauptskala 16 und der Mikrometerkopf 18 können nun eingestellt werden, bis sie vereint den richtigen Winkel angeben. Nun können diese Meßgeräte festgestellt werden, und die Maschine ist gebrauchsfertig, um beliebige Winkel innerhalb des Skalenbereichs zu schleifen.The bevel gauge is for use in the given special case designed so that their two beveled edges form a precisely defined angle with each other form. In use, a dial indicator 26 is then temporarily on at a certain time the grinding spindle attached holder 27 is attached while the bevel gauge with its V-shaped edge 24 on the shaft of the lying in the V-groove of the block Workpiece or with its cylindrical edge in the V-groove of the block itself. The workpiece holder is then adjusted at an angle until the smooth edge of the bevel gauge runs parallel to the grinding wheel axis. This is checked with the aid of the dial gauge 26; as soon as whose feeler touches the smooth edge of the bevel gauge, you guide the working head with the help of the longitudinal movement controlled by the usual hand crank parallel to the Grinding wheel axis along the edge of the gauge. If the angle is set correctly, then the dial gauge will not show a rash. The angle setting of the Workpiece carrier with the helix angle of the gauge, and the main scale 16 and the micrometer head 18 can now be adjusted until they unite the specify correct angle. Now these measuring devices can be determined, and the Machine is ready to use to adjust any angle within the scale range ribbons.

Die Erfindung ergibt zwei äußerst wichtige, praktische Vorteile: 1. Die Maschine kann entweder nach dem in Stellung befindlichen Werkstück oder nach dem V-Block ausgerichtet werden; 2. der Arbeiter kann leicht die Maschine selbst auf Fehler, z. 13. in der Schleifspindellagerung, prüfen.The invention provides two extremely important practical advantages: 1. The machine can either search for the workpiece in position or after aligned with the V-block; 2. The worker can easily control the machine by himself for errors, e.g. 13. in the grinding spindle bearing, check.

In der Praxis bringt die Erfindung große Erleichterungen beim genauen Schleifen und macht es auch ungelernten und angelernten Arbeitern möglich, die sonst sehr langwierige und schwierige Einstellung der Maschine zum Schleifen eines Kegels von genau festgelegtem Winkel schnell und verhältnismäßig leicht vorzunehmen.In practice, the invention brings great simplifications in terms of accuracy Grinding and makes it possible for unskilled and semi-skilled workers who otherwise very tedious and difficult adjustment of the machine for grinding a cone can be done quickly and relatively easily from a precisely defined angle.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Precision grinding machine for bodies from two precisely ground, precisely coaxial parts with circular cross-section, consisting of grinding wheel, bearing block with hardened V-groove for the storage of the workpiece and friction drive for its rotation in the V-groove during grinding, characterized in that the block (5) sits on a workpiece holder (3) which is mounted at an angle adjustable around an axis at right angles to the grinding spindle and can be locked in the position found, the relative angular position between the workpiece holder and the grinding spindle being adjusted by means of fine setting means (17, 18) , read by scales (16, 20) and pointers (15, 21) and can be adjusted and fixed in any desired position by suitable tensioning means (22, 23).

2. Precision grinding machine according to claim 1, characterized in that the workpiece holder (3) has an arm (14) carries, which with a pointer (15) over one of the angular positions adjustable, but otherwise fixed scale (16) plays.

3. Precision grinding machine according to claim 2, characterized in that the end of the arm (14) is against a micrometer screw (17) with a scale head (18), the scale (2o) of which goes together with a pointer (21), wherein the scale head (18) with the screw (17) after adjustment by suitable Medium, e.g. B. a fastening nut (1g) can be locked.

4. Precision grinding machine according to claim 3, characterized in that a second screw (22) braces the arm (14) against the micrometer screw (17).

5. Precision grinding machine according to one of the preceding claims 1 to 4 for grinding tapered ends cylindrical bodies with a bevel gauge, characterized in that one essentially flat plate with two edges forming a defined angle with each other the one correspondingly shaped edge (25) in the V-groove (5) of the block (4) or with a z. B. V-shaped upturned edge (24) on the to be ground, in the V-groove of the block lying cylindrical workpiece, while the other, smooth Edge can be set parallel to the grinding spindle axis.