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Maschine zum Feinziehschleifen zylindrischer Flächen Die Erfindung
betrifft eine Maschine zum Fein-' ziehschleifen zylindrischer Flächen, wie Bohrungen
oder Zapfen insbesondere von verhältnismäßig kleinem Durchmesser, und bezweckt eine
genaue Bearbeitung des Werkstückes bei einfacher Ausbildung des Werkzeuges.
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Hierzu sitzt an einer drehbaren, in axialer Richtung hin und her beweglichen
Schleifspindel ein unter Federdruck gegen die zu bearbeitende Fläche angepreßter
Ziehstein, und zwar ist der eigentliche Ziehsteinträger an einem Gleitstück befestigt,
das auf dein prisinenförmig ausgebildeten Fuß der Schleifspindel radial mit Bezug
auf das Werkstück verstellbar ist, um den 7iehstein der zu bearbeitenden Fläche
zu nähern bzw. von ihr abzurücken. Die radiale Verschiiebung des Ziehsteins wird
durch einen Keil hervorgerufen, dessen Trägerstange durch die als Hohlkörper ausgebildete
Spindel hindurchgeführt ist und der mit seiner Schrägfläche in eine Aussparung des
Gleitstückes eingreift. Durch seine Verstellung in Richtung der Spindelachse steuert
der Keil die Anrück- und Abrückbewegungen des Ziehsteinträgers gegenüber dem Werkstück.
Die Steuerung ist vorzugsweise derart daß der Stein bei Bearbeitung der zylindrischen
Fläche unter Federdruck steht, nach Bearbeitung der Fläche durch den Keil unter
Überwindung des Federdruckes von dieser abgerückt wird.
Keil und
Spindel sind vorzugsweise derart miteinander verbunden, daß der Keil die Hinundherbewegungen
der Spindel mit dem gleichen Hub wie diese mitmacht, so daß der Ziehsteinträger
bei kraftschlüssiger Berührung zwischen Keil und Gleitstück keine relativen Oszillationsbewegungen
in radialer Richtung des Werkstückes im gleichen Takt wie die Hinundherbewegungen
der Spindel ausführt.
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Am Ende der Bearbeitung des Werkstückes kann der Keil jedoch bei arbeitender
Spindel axial verstellt werden, so daß der Ziehstein von der zu bearbeitenden Fläche
abrückt und die Spindel stillgesetzt werden kann.
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Das Werkstück liegt mit seiner Achse in der Achse der Schleifspindel,
um die auch der Ziehstein rotiert. Es ist auf einem z. B. mittels Fußhebel versenkbaren,
durch Federwirkung in seiner Arbeitslage gehaltenen Arbeitstisch angeordnet, der
am Ende der Werkstücksbearbeitung so weit aus dem Arbeitsbereich gebracht werden
kann, daß das bearbeitete Werkstück sich bequem herausnehmen und ein anderes Werkstück
sich auf dem Tisch festspannen läßt, wonach der Arbeitstisch wieder in seine Arbeitslage
zurückgeführt wird.
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Der Tisch kann auch senkbar und verschwenkbar ausgebildet sein; so
daß ein Werkstück gegen ein bearbeitetes Werkstück während der Bearbeitung eines
dritten Werkstückes ausgewechselt werden kann.
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Mit ein und derselben Maschine können erfindungsgemäß Hohlkörper,
wie Bohrungen, sowie zylindrische Zapfen bearbeitet werden wozu nur die Ziehsteinträger
an dem prismatischen Fuß ausgewechselt zu werden brauchen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. i zeigt teilweise im senkrechten Schnitt eine Maschine, deren
Ziehsteinträger zur Bearbeitung von Bohrungen dient, Abb. 2 eine Draufsicht auf
das Widerlager für die Werkstücke nach Abb. i, Abb. 3 die Lage von Keil und Gleitstück
bei abgerücktem Ziehstein, Abb.4 die Ausbildung des Ziehsteinträgers zur Bearbeitung
zylindrischer Zapfen, Abb. 5 eine Ansicht des Spindelfußes in Pfeilrichtung v.
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Die Maschine nach Abb. i bis 3 besteht aus einem Gerüst i, auf dessen
Sockel ein Arbeitstisch 2 angeordnet ist. Der Arbeitstisch 2 greift mit einem Fuß
3 in den Gerüstsockel ein und kann in diesen versenkt werden. Seine Rückführung
erfolgt durch eine um den Fuß 3 herumgeführte, einerseits gegen den Sockel und andererseits
gegen die Unterseite des Arbeitstisches 2 abgestützte Schraubenfeder 4. Ferner kann
der Arbeitstisch 2 um die Achse des Fußes 3 verschwenkt werden. Durch einen am Gerüst
i befestigten Anschlag 5 wird er in seiner jeweiligen Arbeitslage gesichert. Auf
dem Arbeitstisch 2 ist ein Widerlager 6, z. B. mittels Bolzen 7, befestigt. Das
Widerlager6 weist zwei symmetrisch zur Achse des Arbeitstisches 2 angeordnete keilförmige
Aussparungen 8, 9 auf, gegen die das zu bearbeitende Werkstück io, z. B. eine Rolle
durch eine Feder 11, 12 angedrückt wird. Über dem Werkstück io ist die Arbeitsspindel
13 in einem am Gerüst i angeordneten Lager 14, 15 drehbar sowie axial beweglich
befestigt. Der Fuß 16 der Arbeitsspindel 13 ist prismenförmig ausgebildet und dient
einem über die Seiten des Spindelfußes 16 greifenden Gleitstück 17 als Führung.
Durch die Arbeitsspindel 13 ist ein Bolzen 18 der Höhe nach verstellbar hindurchgeführt,
der unten in einem Keil i9 endigt. Letzterer wird durch ein im Fuß 16, und zwar
in der Axialbohrung 2o der Arbeitsspindel 13 befestigtes Führungsstück 21 geführt,
wozu das Führungsstück 21 eine entsprechende Aussparung 22 aufweist. Das Gleitstück
17 weist eine Steueröffnung 23 für den Keil i9 auf. Ferner ist das Gleitstück 17
auf einer Seite nach oben umgebördelt. Gegen diese Umbördelung 24 und das rührungsstück
21 legt sich eine in einer Aussparung 25 des Spindelfußes 16 untergebrachte Schraubenfeder
26. An der Unterseite des Gleitstückes 17 ist der Ziehsteinträger 27 befestigt.
In der Arbeitslage der Maschine legt sich der Ziehstein 28 gegen die Bohrungswandung
des Werkstückes io. Die kontinuierliche Drehbewegung von Arbeitsspindel 13 und Ziehstein
28 wird von einem Riementrieb 29, 30, 31 erzeugt. Auf der gleichen Welle wie die
Riemenscheibe 29 ist eine zweite Riemenscheibe 32 befestigt, die durch einen Riemen
33 eine mit einem Exzenter 34 versehene Scheibe 35 antreibt. An dem Exzenter 34
greift ein Lenker 36 an, dessen freies Ende an einem Lenker 37 angelenkt ist. Letzterer
ist mit einem Ende an einem am Gerüst i schwingbar gelagerten Lenker 38 angelenkt.
Mit seinem anderen Ende ist er an einem Ring 39 schwingbar befestigt. In letzterem
ist der äußere Laufring eines Kugellagers 40 eingesetzt, dessen innerer Läufring
auf der Arbeitsspindel 13 befestigt ist. Über einen Lenker 41 ist der Lenker 37
mit einem Hebel 42 verbunden, an dessen einem Ende der Kopf des Bolzens 18 drehbar
gelagert ist. An seinem anderen Ende weist der Hebel 42 einen Zapfen 43 auf, um
den das gabelförmige Ende 45 eines um einen festen Punkt 47 des Gerüstes i drehbaren
Griffes 44 herumgreift.
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Bedienung und Arbeitsweise der Maschine nach Abb. i bis 3 und 5 sind
folgende: Der Arbeitstisch 2 wird so weit gesenkt, daß sich das zu bearbeitende
Werkstück io (Rolle mit Axialbohrung) zwischen Aussparung 8 und Feder i i bringen
läßt. Durch die Feder 4 wird der Arbeitstisch 2 danach wieder in seine Arbeitslage
zurückgeführt. Vorausgesetzt ist, daß der Zielisteinträger 27 so weit verschoben
ist, daß das Werkstück sich mit seiner Bohrung an dem radial zurückgetretenen Ziehstein
28 vorbeibewegen kann. Die Verstellung des Ziehsteines 28 erfolgt dadurch, daß der
Griff 44 in die gestrichelt dargestellte Lage ¢4 nach Abb. i verschwenkt wird, wodurch
der Hebel 42 um den Anlenkpunkt 46 des Lenkers 41 verschwenkt und der Bolzen 18
mit seinem Keil i9 i nach unten geführt wird. Der Keil i9, der auch in
der
Arbeitslage des Ziehsteines 28 mit seiner Spitze in die Steueröffnung 23 eingreifen
kann, verschiebt bei seiner Arbeitsbewegung das Gleitstück 17 gegen die Wirkung
der Feder 26 nach rechts, wodurch der Ziehstein 28 nach der Mitte der Werkstücksbohrung
zu verstellt wird und dabei mit seiner Arbeitsfläche von der Bohrungswandung abrückt.
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Nachdem der Arbeitstisch 2 durch die Schraubenfeder 4 in seine Arbeitslage
zurückgeführt ist, wird der Griff 44 in seine in Abb. i voll ausgezogene Stellung
verschwenkt. Dadurch wird das als Drehlager für den Bolzen 18 ausgebildete Ende
des Hebels 42 gehoben und der Keil nach oben gerückt. Die Druckfeder 26 verschiebt
das Gleitstück 17 dabei nach links, so daß der Ziehstein 28 zugestellt wird und
bei Drehung und Hubbewegung der Arbeitsspindel 13 die Bohrungsfläche des Werkstückes
io bearbeitet. Arbeitsspindel 13 und Werkstück io sind zueinander derart angeordnet,
daß ihre Achsen zusammenfallen.
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Zum Antrieb der Maschine dient ein nicht dargestellter Motor, mit
dem die im Maschinengerüst i gelagerte gemeinsame Welle der Scheiben 29, 32 gekuppelt
ist. Die Scheiben 29, 31 einerseits und 32, 35 andererseits haben solchen Druckmesser,
daß die Hubzahl der Arbeitsspindel 13 ein Vielfaches ihrer Drehzahl beträgt, beispielsweise
derart, daß der Zickzackweg des Werkzeuges an der zu bearbeitenden Ringfläche unter
einem Winkel von 45° zur Werkstücksachse verläuft. Während der Bearbeitung der Werkstücksbohrung
kann ein weiteres unbearbeitetes Werkstück auf dem Arbeitstisch zwischen Aussparung
9 und Feder 12 eingespannt werden. Nach Bearbeitung eines Werkstückes braucht die
Maschine nicht stillgesetzt zu werden. Der Keil i9 läßt sich bei drehender sowie
axial hin und her bewegter Arbeitsspindel 13 senken und heben, so daß der Ziehstein
28 von der Bohrungsfläche abrückt, der Tisch 2 gesenkt und verschwenkt, durch die
Schraubenfeder 4 wieder in seine Arbeitslage zurückgeführt (Sicherung durch den
Anschlag 5 gegen Verdrehung während der Bearbeitung des Werkstückes) und der Ziehstein
28 mit Bezug auf die Bohrung des unter die ArbeitssPindel 13 gelangten neuen Werkstückes
durch die Feder 26 wieder zugestellt werden kann.
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Der Bearbeitungsablauf des neuen Werkstückes vollzieht sich darauf
wie vorstehend beschrieben. In Abb. ,1 sind die Ausbildung des Gleitstückes 17 und
die Anordnung des Ziehsteinträgers 27 zur Bearbeitung zylindrischer Bundzapfen dargestellt.
An dem prismenförmigen Fuß 16 der in ihrer Gesamtheit unverhinderten Arbeitsspindel
13 ist das Gleitstück 17 in der für das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen
Weise verschiebbar befestigt. An der Unterseite des Gleitstückes 17 ist der Ziehsteinträger
27 mit dem Ziehstein 28 derart angeordnet, daß die Arbeitsfläche des Ziehsteines
28 nach der gemeinsamen Achse von Arbeitsspindel 13 und Bundzapfen io weist. Letzterer
wird mit seinem Bund durch eine Feder i i gegen die schwalbenschwanzförmige Aussparung8
des Widerlagers 6 angedrückt. Die aufeinanderfolgendenStufen in der Bearbeitung
des Bundzapfens können die gleichen sein wie bei einer Rolle mit Mittelbohrung.
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Für beide Ausführungsspiele kann auch anstatt eines zur Aufnahme zweier
Werkstücke ausgebildeten versenkbaren und schwenkbaren Arbeitstisches ein zur Aufnahme
nur eines Werkstückes dienender, lediglich heb- und senkbarer Arbeitstisch vorgesehen
sein. Die Aufspannung des Werkstückes auf dem Arbeitstisch kann ebenfalls mittels
eines eine schwalbenschwanzförmige Aussparung aufweisenden Widerlagers und einer
Feder erfolgen. Statt dessen kann auch eine Büchse auf dem :Arbeitstisch befestigt
sein, die eine Mittelbohrung als Schiebesitz aufweist, in die das zu bearbeitende
Werkstück eingeschoben und durch eine, in analoger Weise, wie vorstehend beschrieben,
an (lern Werkstück angreifende Feder gegen Drehung in der Büchse gesichert ist.
Zur Aufspannung des Werkstückes auf dem lediglich heb- und senkbaren Arbeitstisch
bzw. zur Abnahme des bearbeiteten Werkstückes von dem Tisch wird letzterer so weit
gesenkt, daß das Werkstück bequem abgenommen und ein anderes eingesetzt werden kann.,
wonach der Arbeitstisch, z. B. durch eine Schraubenfeder, in seine Arbeitslage zurückgeführt
wird. Die Arbeitsspindel braucht bei diesen Arbeitsvorgängen nicht stillgesetzt
zu werden.
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Infolge der vorstehend beschriebenen Anordnung des unter Federdruck
senkrecht zur Werkstücksachse verschiebbaren Ziehsteinträgers legt sich dieser,
selbst bei geringem Vorsatz von Werkstücksachse und Spindelachse zueinander, satt
und unter praktisch gleichmäßigem Federdruck gegen die zu bearbeitende (Bohrungs-
oder Zapfen-) Fläche an und gewährleistet so deren gleichmäßige Bearbeitung auf
dem ganzen Umfang.
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Statt des Riementriebes kann schließlich auch ein anderer (elektrischer,
elektromechanischer, Zahnrad- od. dgl.) Antrieb für die Arbeitsspindel verwendet
werden.
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Die zusammenfallenden Achsen von Arbeitsspindel und Werkstück brauchen
nun nicht senkrecht zu stehen, sondern können in jeder beliebigen Richtung, z. B.
waagerecht, angeordnet sein.