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Spitzenlose Schleifmaschine Die Erfindung betrifft eine spitzenlose
Schleifmaschine, bei welcher die Schleifscheibe oder die Gegenscheibe auf einem
Oberschlitten gelagert ist, der auf einem Unterschlitten ruht, welcher auf dem freien
Maschinenbett verschiebbar ist.
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Bei spitzenlosen Schleifmaschinen dieser Art waren die beiden Schlitten
in derselben Richtung, gewöhnlicherweise waagerecht, verschiebbar.
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Während des Schleifens steht das Werkstück mit der Gegenscheibe, der
Stützschiene und der Schleifscheibe in Berührung, wobei die beiden Scheiben zwischen
sich das sogenannte Schleifmaul bilden. Wenn das Werkstück allmählich rund geschliffen
«-erden soll, muß die Stützschiene so hoch eingestellt werden, daß die Mittellinie
des Werkstückes gegenüber der Stützschiene in einer gewissen Entfernung über dem
engsten Teil des Schleifmaules zu liegen kommt. Hierdurch erhält nämlich das Werkstück
die Möglichkeit, in Richtung zum breiteren Teil des Schleifmaules auszuweichen,
wenn herausragende Teile des Werkstückes die Stützschiene treffen. Der Abstand der
Mittellinie des Werkstückes vom engsten Teil des Schleifmaules ist für die Genauigkeit
des Rundschliffes von maßgebender Bedeutung. Der geeignetste Abstand ist indessen
bei verschiedenen Durchmessern des Werkstückes, der Schleifscheibe und der Gegenscheibe
ein anderer.
Bei näherer- Untersuchung hat es sich herausgestellt,
daß der für das Ergebnis des Schleifens ausschlaggebende Wert abhängig von dem Winkel
zwischen den Tangenten ist, die durch die Tangentialpunkte des Werkstückes mit der
Schleifscheibe bzw. mit der Gegenscheibe gehen. Der in Frage kommende Winkel soll
zwischen 5 und 2o° liegen und kann vorzugsweise etwa io° betragen: Man könnte also
von einem bestimmten gewünschten Wert des erwähnten Winkels ausgehen und für jede
Kombination von Durchmessern der Schleifscheibe, des Werkstückes und der Gegenscheibe
errechnen, wo das Werkstück liegen muß, damit der gewünschte Winkel zwischen den
Tangenten erhalten wird. Auf diese Weise kann zwar eine richtige Verstellung der
Stützschiene erzielt werden, aber selbst wenn Kurven oder Tabellen für die ent-'
sprechenden Werte der verschiedenen Größen aufgestellt werden, so ist dennoch die
Verstellung der Stützschiene ein zeitraubender Vorgang, der kaum mit ungelernten
Arbeitskräften ausgeführt werden kann.' Gemäß der Erfindung wird der gewünschte
Winkel dadurch erhalten, daß die Verschieberichtungen der beiden Schlitten miteinander
einen spitzen Winkel zwischen 5 und 20°, vorzugsweise io°, bilden. Wenn die Stützschiene
und die Schleifscheibe oder die Gegenscheibe, je nachdem, welcher dieser Gegenstände
auf dem Oberschlitten gelagert ist, in einem bestimmten Verhältnis zueinander verstellt
werden, wie nachstehend an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert wird, so wird
der gewünschte Winkel zwischen den Tangenten selbsttätig erzielt, wenn die beiden
Scheiben mit dem Werkstück in Berührung kommen. Es zeigt Fig. i den geometrischen
Zusammenhang zwischen dem Werkstück und den arbeitenden Teilen einer spitzenlosen
Schleifmaschine, Fig. 2 eine Seitenansicht einer spitzenlosen Schleifmaschine nach
der Erfindung; Fig. 3 und ¢ die Gegenscheibe in zwei verschiedenen Stellungen.
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In Fig. i bezeichnet i die Schfeifscheibe, 3 die Gegenscheibe und
6 das Werkstück; das auf der Stützschiene 5 ruht. Die Umlaufachsen der Schleifscheibe
und der Gegenscheibe sind parallel zueinander und in einer Ebene a-a liegend dargestellt,
die waagerecht sein oder eine geneigte Stellung haben kann. Die Stützschiene 5 liegt
unterhalb der Ebene a-a und ist mit zwei geneigten, einen Winkel bildenden Stützflächen
7, 71 versehen. Vor dem Schleifen sind die Gegenscheibe und die Stützschiene in
eine solche Lage zu bringen, daß ein Werkstück oder eine Lehre mit den Abmessungen
des fertiggeschliffenen Werkstückes gegen die Stützfläche 7 der Stützschiene und
gegen. die Gegenscheibe, wie in Fig. r gezeigt ist, zur Anlage kommt. Die Stützschiene
soll ferner so hoch eingestellt werden, daß die Mittellinie des Werkstückes in einem
Anstand h oberhalb des engsten Teils des Schleifmaules, d.h. oberhalb derEbenea-a;
zu liegen kommt. Hierdurch erhält das Werkstück die Möglichkeit, in Richtung zum
breiteren Teil des Schleifmaules auszuweichen. Die geeignetste Höhe h ist aber verschieden
für verschiedene Durchmesser der Schleifscheibe, der Gegenscheibe und des Werkstückes.
Die Wahl der richtigen Höhe war deshalb bei spitzenloser Schleifung immer mit großen
Schwierigkeiten verbunden.
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In Fig: i wird der Winkel zwischen der Ebene a-a und der Verbindungslinie
zwischen dem Mittelpunkt der Gegenscheibe und der des Werkstückes mit V1 und der
Winkel zwischen der Ebene a-a und der Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt
der Schleifscheibe und der des Werkstückes mit T12 bezeichnet. Da die durch die
Berührungspunkte des Werkstückes mit der Gegenscheibe und der Schleifscheibe gehenden
Tangenten t1 und t2 die erwähnten Verbindungslinien unter rechten Winkeln schneiden,
bilden die beiden Tangenten miteinander einen Winkel von v. : v2
= v. Es hat sich gezeigt, daß der Wert v für das Ergebnis der Schleifung
von maßgebender Bedeutung ist. Der Winkel v soll zwischen 5 und ao° liegen und kann
für verschiedene Schleifverfahren und für verschiedene Werte der Schleifscheiben-,
der Gegenscheiben- und der Werkstückdürchmesser auf einem bestimmten Wert, geeigneterweise
io°, liegen, wie in der Zeichnung veranschaulicht ist.
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Die spitzenlose Schleifmaschine nach der Erfindung ist von solcher
Bauart, daß der gewünschte Winkel zwischen den durch die Berührungspunkte des Werkstückes
mit der Schleifscheibe und der Gegenscheibe hindurchgehenden Tangenten selbsttätig
erhalten wird.
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Fig. 2 zeigt eine spitzenlose Schleifmaschine nach der Erfindung,
bei der die Schleifscheibe i auf dem Maschinenbett io unmittelbar gelagert ist.
Die Gegenscheibe 3 ist auf einem Spindelstock 12 gelagert, der um eine Achse g-g
herum auf einem Oberschlitten 2o drehbar gelagert ist. Der Oberschlitten wird von
Führungen eines Unterschlittens :21 getragen, der wiederum auf Führungen des Maschinenbettes
io ruht. Die Stützschiene 5 wird von einem besonderen Schlitten 22 getragen, der
auf dem Oberschlitten 2o verschiebbar angebracht ist. Die Führungen des Oberschlittens
bilden mit dem des Unterschlittens einen Winkel v = io°. Die Führungen des Unterschlittens
sind bei der dargestellten Ausführungsform waagerecht.
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Beim Schleifen eines Werkstückes wird zuerst die Stützschiene 5 mit
Bezug zur Gegenscheibe 3 so eingestellt, daß ein gegen die Stützschiene und die
Gegenscheibe ruhendes Werkstück sich mit seiner Mitte, in der Verschiebungsrichtung
des Oberschlittens 2o gesehen, gerade gegenüber der Mitte der Gegenscheibe befindet.
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Wenn die Achse der Gegenscheibe parallel zur Schleifscheibenachse
gestellt wird, wie es beim Einstechschleifen gewöhnlich der Fall ist, dann liegen
die Achsen der Gegenscheibe und des Werkstückes in ein und derselben in der Verschiebungsrichtung
des Oberschlittens 2ö befindlichen Ebene g-g, die parallel zur Umlaufachse der Schleifscheibe
ist. Wenn hingegen die Gegenscheibenachse mit Bezug zur Schleifscheibenachse schräg
gestellt ist, wie es
gewöhnlich beim Durchgangsschleifen der Fall
ist, dann liegt nur der Schnittpunkt der Umlaufachse der Gegenscheibe mit der Schrägstellungsachse
in der erwähnten Ebene.
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Nachdem die Verstellung der Stützschiene im Verhältnis zur Gegenscheibe
vorgenommen worden ist, wird der Oberschlitten 2o auf dem Unterschlitten 2i derart
verschoben, daß die Mitte des Werkstückes in der die Umlaufachse der Schleifscheibe
enthaltenden, in der Verschiebungsrichtung des Unterschlittens gelegenen Ebene h-1
zu liegen kommt. Der Oberschlitten 2o wird sodann in dieser Lage festgespannt, und
das Schleifen wird durch Verschieben des Unterschlittens in der durch den Pfeil
angegebenen Richtung gegen die Schleifscheibe eingeleitet. Wenn das Werkstück mit
der Schleifscheibe in Berührung kommt, bilden die Tangenten an den Berührungspunkten
zwischen dem Werkstück, der Schleifscheibe und der Gegenscheibe miteinander den
gewünschten Winkel V = 1o°, wodurch das Schleifen günstig verläuft.
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Es ist klar, daß die Stützschiene so zu verstellen ist, daß die Mittelebene
des Werkstückes mit Bezug zum Oberschlitten 2o immer eine bestimmte Höhe einnimmt.
Diese Verstellung kann bequem und schnell mit Hilfe eines Meßfingers oder einer
sonstigen Hilfsanordnung erfolgen. Man braucht also nicht wie bei den früher bekannten
Maschinen verschiedene Verstellungen der Stützschiene zu prüfen, sondern die Stützschiene
kann unmittelbar auf die geeignetste Höhe eingestellt werden.
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Die Schleifmaschine nach der Erfindung bietet auch große Vorteile
beim Schleifen nach der Durchgangsmethode. Diese Vorteile werden nachstehend unter
Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4. näher erörtert.
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Die Fig. 3 zeigt eine Gegenscheibe 3, die zwecks Erzeugung einer Durchgangsbewegung
für die Werkstücke in der durch einen Pfeil angegebenen Richtung im Verhältnis zur
Längsrichtung der Stützschiene in einem Winkel N schräg eingestellt ist. Damit Linienanlage
zwischen Gegenscheibe und Werkstück erfolgt, wird die Gegenscheibe mittels Diamant
oder einer anderen Abdrehvorrichtung geformt. Das Abdrehwerkzeug wird längs einer
geraden Linie vorgeschoben, die parallel zur Durchgangsrichtung und diametral gegenüber
der gewünschten Berührungslinie zwischen Werkstück und Gegenscheibe sich befindet.
Die Schrägstellungsachse q, als ein Punkt in Fig. 3 und .4 gezeigt, schneidet die
Bahn des Abdrehwerkzeuges unter rechtem Winkel.
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In Fig.4 ist die Gegenscheibe im gleichen Winkel N wie in Fig. 3 schräg
gestellt, jedoch ist sie zwecks Durchgangsschleifen von `'Werkstücken in der entgegengesetzten
Richtung mit Bezug zur Längsrichtung der Stützschiene in entgegengesetzter Richtung
ausgerichtet, wie durch einen Pfeil gezeigt ist. Eine in der in Fig. 5 gezeigten
Lage geformte Gegenscheibe, die am Werkstück Linienanlage erhalten hat, kommt auch
in der in Fig. d. gezeigten Lage mit dem Werkstück in Linienanlage, weil die Schrägstellungsachse
die Bahn des Abdrehwerkzeuges unter rechtem Winkel schneidet. Mit einer spitzenlosen
Schleifmaschine nach der Erfindung ist es deshalb möglich, die Durchgangsschleifung
abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen auszuführen. Hierdurch wird das Durchgangsschleifen
längerer und. schwererer Werkstücke erheblich erleichtert, da diese durch die Maschine
in abwechselnden Richtungen vorgeschoben werden können, bis sie fertig geschliffen
sind.
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Bei spitzenlosen Schleifmaschinen bisher bekannter Bauart befand sich
die Anlagelinie zwischen Werkstück und Gegenscheibe in der Regel nicht in der zur
Schleifscheibenachse parallelen und die Schrägstellungsachse enthaltenden Ebene,
sondern in einer gewissen Entfernung von dieser Ebene. Die Bahn des Abdrehwerkzeugeswurde
deshalb in gleicher Entfernung von der erwähnten Ebene verlegt. Wenn die Gegenscheibe
hierbei unter demselben Winkel in entgegengesetzter Richtung schräg gestellt wurde,
entstand zwischen Werkstück und Gegenscheibe keine Linienberührung mehr. Bei den
bekannten spitzenlosen Schleifmaschinen war es deshalb nicht möglich, die Durchgangssehleifung
in wechselnden Richtungen vorzunehmen, sondern es war notwendig, das Werkstück nach
jeweiligem Durchgang aus der Maschine herauszunehmen und' wieder an das Einführungsende
der Maschine zu transportieren, um es erneut in derselben Richtung durch die Maschine
hindurchzubew egen.
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Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung veranschaulichte
Ausführungsform begrenzt, sondern umfaßt alle möglichen Abänderungen derselben.
Die in Fig. 2 gezeigte Maschine kann z. B. derart abgeändert sein, daß die Gegenscheibe
unmittelbar auf dem Maschinenbett und die Schleifscheibe unmittelbar auf einem Oberschlitten
angeordnet ist, der wiederum auf einem Unterschlitten ruht, wobei die Verschiebungsrichtungen
der beiden Schlitten einen spitzen Winkel miteinander bilden.