DE885524C

DE885524C - Device for processing, in particular fine-drawing grinding, of rotating bodies

Info

Publication number: DE885524C
Application number: DED2214D
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dipl-Ing Kotter
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1944-01-28
Filing date: 1944-01-28
Publication date: 1953-08-24

Description

Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere Feinziehschleifen von Umlaufkörpern Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten von sogenannten Umlaufkörpern, insbesondere zum Feinstziehschleifen von zylindrischen Außen- oder Innenflächen an Büchsen, Hülsen, Zapfen, Wellen od. dgl.Device for processing, in particular fine-drawing grinding, of rotating bodies The invention relates to a device for processing so-called rotating bodies, especially for fine drawing grinding of cylindrical outer or inner surfaces on bushings, sleeves, pins, shafts or the like.

Die Erfindung besteht darin, daB das Werkstück an der Werkzeugführung aufgespannt, oder umgekehrt, das Werkzeug an der Aufspannvorrichtung für das Werkstück geführt ist. Dadurch ist es möglich, die Drehfläche für das Aufspannen des Werkstückes und für die Führung des Werkzeuges ohne Umspannen der Aufspann- und Führungsspindel herzustellen, wodurch eine genaue Konzentrizität der hierfür in Frage kommenden Flächen gesichert ist. Dementsprechend können dann auch genau konzentrisch verlaufende Flächen am Werkstück hergestellt werden. Weiterhin trägt zu einer erhöhten Genauigkeit der zu bearbeitenden Flächen bei, daB man. mehrere Werkzeuge bzw. Ziehsteine derart um das Werkstück gruppiert, daB praktisch Druckausgleich der angreifenden Arbeitskräfte auftritt bzw. das Werkzeug auf einen solchen Ausgleich hinarbeitet. Dadurch wird das Werkzeug und seine Führung weitgehend von den Reaktionskräften entlastet, und es treten an diesem keinerlei Kippmomente auf, Praktisch geht man dabei z, B, in einer solchen Weise vor, d,13 man mindestens zwei Werkzeuge bzw. Ziehsteine diametral einander gegenüber angreifen läßt oder deren mehrere gleichmäßig über den Umfang des Werkstückes verteilt. Der Arbeitsdruck der verschiedenen Werkzeughalter wird z. B. von einem einheitlichen Werkzeugträger eventuell federnd aufgendmmen, wobei die Federglieder entweder zwischen Werkzeughalter und Halterträger angeordnet sind, oder es ist der Werkzeugträger selbst federnd angestützt.The invention consists in that the workpiece on the tool guide clamped, or vice versa, the tool on the clamping device for the workpiece is led. This makes it possible to use the rotating surface for clamping the workpiece and for guiding the tool without reclamping the clamping and guide spindle to produce, whereby a precise concentricity of this in question Land is secured. Correspondingly, precisely concentric ones can then also be used Surfaces are produced on the workpiece. It also contributes to increased accuracy of the surfaces to be processed, that one. several tools or drawing dies like this grouped around the workpiece, practically equalizing the pressure of the attacking workers occurs or the tool works towards such a compensation. This will the tool and its guide largely relieved of the reaction forces, and there are no tipping moments at this, in practice you go z, B, in such a way before, d, 13 one has at least two tools or drawing dies diametrically attack each other or several of them evenly distributed over the circumference of the workpiece. The working pressure of the various tool holders is z. B. possibly resiliently aufgendmmen from a uniform tool carrier, wherein the spring members are arranged either between the tool holder and the holder carrier are, or the tool holder itself is resiliently supported.

In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen zum Feinstziehschleifen dargestellt, und zwar veranschaulichen Abb. i und 2 die Außenbearbeitung einer Büchse im Längsschnitt und im Querschnitt, letzteren nach der Linie II-11 von Abb. i, Abb. 3 und 4. die Innenbearbeitung einer Büchse im Längsschnitt und im Querschnitt,. den letzteren nach der Linie IV-IV von Abb. 3, Abb. 5 und 6 die Außenbearbeitung eines Zapfens im Längsschnitt und Querschnitt, letzteren nach er Linie VI-VI von Abb. 5; Abb. 7 und 8 zeigen mehr konstruktive Ausführungsformen je eines Feinstziehschleifwerkzeuges für die Außenbearbeitung einer Welle in Draufsicht mit an der im Querschnitt dargestellten Welle< anliegendem Ziehstein; schließlich zeigen Abb. g und io die praktische Ausführungsform eines mit drei Ziehsteinen arbeitenden Werkzeuges für die Außenbearbeitung einer Büchse im Längsschnitt nach der Linie IX-IX von Abb: TO, die selbst eine Draufsicht zeigt. -In allen Abbildungen sind die Ziehsteine reit i bezeichnet; die längs eines Kreisbogens gleichmäßig, also um =2o° zueinander -versetzt angeordnet sind.In the drawing, the invention is shown in several exemplary embodiments shown for fine drawing, namely Fig. i and 2 illustrate the External machining of a bushing in longitudinal section and in cross-section, the latter according to the line II-11 of Fig. i, Fig. 3 and 4. the internal machining of a liner in longitudinal section and in cross section ,. the latter according to the line IV-IV of Fig. 3, Fig. 5 and 6 the external machining of a pin in longitudinal section and cross-section, the latter according to he line VI-VI of Fig. 5; Figs. 7 and 8 show more constructive embodiments one fine drawing grinding tool each for the external machining of a shaft in plan view with the drawing die in contact with the shaft shown in cross section; in the end Fig. g and io show the practical embodiment of a working with three dies Tool for the external machining of a bushing in a longitudinal section along the line IX-IX from Fig: TO, which itself shows a top view. - Are in all pictures the drawing dies reit i denotes; which along an arc of a circle evenly, that is are arranged offset to one another by = 2o °.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 2 soll die Außenseite einer Büchse 2 -bearbeitet werden. Zu diesem Zweck wird die Büchse auf einem massiven oder hohlen Spannfutterschaft 3 aufgespannt, -undzwar entweder auf beliebige geeignete. Weise mechanisch oder hydraulisch; z. B: durch Zuführen eines Druckmittels -durch die Kanäle 4 hinter einen elastischen Wandabschnitt. des Spannfutters 3 (Abb. i). Das Spannfutter 3 dient nach der Erfindung gleichzeitig als Führung-für den Ziehsteinträger 5: Durch den Umstand; daß der Ziehsteinträger 5 auf * dem Spannfutter geführt wird, " sind- Ungenauigkeiten zwischen Werkstück und Werkzeug mit Bezug auf dessen Längsachse weitgehend ausgeschaltet, und zwar insbesondere dann, wenn am Werkzeug Druckausgleich vorherrscht, so daß die Werkzeugführung von den Reaktionskräften der Bearbeitung entlastet bleibt. Auf welche Weise dies geschieht" ist weiter unten dargelegt. Es soll hier lediglich zunächst erwähnt werden, daß entweder das Spannfutter 3 mit dem zu bearbeitenden Werkzeug feststeht und der Werkzeugträger 5 mit den Ziehsteinen sowohl eine hin und her gehende axiale als auch eine Drehbewegung ausführt, oder es steht der Werkzeugträger 5 mit den Ziehsteinen still; und es führt das Spannfutter 3 mit dem -zu bearbeitenden" Werkstück die erwähnten Bewegungen aus.In the embodiment according to Fig. I and 2, the outside of a Bush 2 to be machined. For this purpose, the rifle is on a massive or hollow chuck shank 3 clamped, -and either on any suitable. Way mechanical or hydraulic; z. B: by supplying a pressure medium the channels 4 behind an elastic wall section. of the chuck 3 (Fig. i). According to the invention, the chuck 3 also serves as a guide for the drawing die carrier 5: By the circumstance; that the die carrier 5 is guided on * the chuck, "are inaccuracies between the workpiece and the tool with respect to its longitudinal axis largely switched off, especially when pressure equalization on the tool predominates, so that the tool guidance from the reaction forces of the machining remains relieved. How this is done "is set out below. It should only be mentioned here first that either the chuck 3 with the tool to be machined is fixed and the tool carrier 5 with the drawing dies performs both a reciprocating axial and a rotary movement, or the tool holder 5 with the drawing dies is at a standstill; and it guides the chuck 3 with the workpiece to be machined from the mentioned movements.

Die-Abb. 3 und q. zeigen .eine ähnliche- Vorrichtung für die Innenbearbeitung einer Büchse 6'. In vorliegendem Fallist die Büchse 6 z. B. -durch eine hydrau-. lische Vorrichtung 4 in das hohle- Inriere eines Spannfutterschaftes 7 eingespannt, dessen Hohlraum gleichzeitig dem Ziehsteinträger 8 als Führung dient. Die Arbeitsweise ist im Prinzip die gleiche wie diejenige der Anordnung nach den Abb. i und ?- Die Abb. 5 und 6 veranschaulichen die Bearbeitung eines Zapfens 9, der in das hohle Spannfutter io eingespannt ist. Die Außenseite des Spannfutters dient wiederum als Führung für den Träger ii der Ziehsteine; und die Arbeitsweise ist die gleiche, wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen.The-Fig. 3 and q. show .a similar device for the internal machining of a sleeve 6 '. In the present case the sleeve 6 is e.g. B. -by a hydrau-. Lische device 4 clamped in the hollow inriere of a chuck shaft 7, the cavity of which also serves as a guide for the drawing die carrier 8. The mode of operation is in principle the same as that of the arrangement according to FIGS. 1 and 2 - FIGS. 5 and 6 illustrate the machining of a pin 9 which is clamped in the hollow chuck io. The outside of the chuck in turn serves as a guide for the carrier ii of the drawing dies; and the operation is the same as in the previously described embodiments.

Wesentlich ist bei allen drei Ausführungsbeispielen, daß Aufspann- und Führungsfläche am gleichen Halte-und Führungsglied sich befinden, so daß beide Flächen ohne Umspannung des Futters an diesem hergestellt werden können, wodurch ein genauer konzentrischer Verlauf der Drehflächen gesichert ist. Dabei kann das Halte- und Führungsglied auch aus mehreren Teilen zusammengesetzt, z. B. zusammengeschraubt sein. Richtig ist dann, däß die Einzelteile im zusammengesetzten Zustande bearbeitet worden sind. Ist eine Büchse , von außen und innen zu bearbeiten, dann wählt man möglichst ein Aufspannfutter, dessen Bohrung gleich .dem Außendurchmesser der Büchse ist und das sich hinter der Büchse zu einem Kopf verjüngt, dessen Außendurchmesser so groß ist, wie der Innendurchmesser der zu bearbeitenden Büchse. Auf diese Weise können in einer Vorrichtung sogar zwei Büchsen gleichzeitig, und zwar die eine innen und die andere außen geschliffen werden. Dabei können weiterhin bei der Bewegung der Ziehsteinträger beide Träger miteinander gekuppelt sein.It is essential in all three exemplary embodiments that the clamping and guide surface on the same holding and guide member are so that both Surfaces can be produced on this without lashing the chuck, whereby a precise concentric course of the rotating surfaces is ensured. It can Holding and guide member also composed of several parts, e.g. B. screwed together be. It is then correct that the individual parts are processed in the assembled state have been. If a can is to be machined from the outside and inside, then you choose If possible, a chuck with a bore equal to the outer diameter of the liner and that tapers behind the bushing to a head, the outside diameter of which is as large as the inner diameter of the liner to be machined. In this way you can even use two cans at the same time in one device, one inside and the other to be ground outside. You can continue to move the die carrier both carriers must be coupled together.

Wie bereits weiter oben erwähnt, wird eine erhöhte Genauigkeit dann erzielt, wenn man am Werkzeug für Druckausgleich sorgt und dadurch dessen Führung entlastet. Wie dies geschehen kann, zeigen die Abb. 7 bis io.As already mentioned above, an increased accuracy is then achieved achieved by ensuring pressure equalization on the tool and thereby guiding it relieved. Fig. 7 to io show how this can be done.

Beim Ausführungsbeispiel -nach Abb. 7 sind auf einem gemeinschaftlichen Werkzeugträger 12 zwei doppelarmige Hebel 13, i3 a und 14, 14a auf einem Zapfen 15 schwenkbar gelagert. In die freien Enden der Hebelarme 13 und 14 sind die Ziehsteine i eingesetzt, mit denen die Hebel sich gegen das zu bearbeitende Werkstück 15 legen. Da die beiden Hebelarme 13 und 14 gleich lang sind und den halben Werkstückumfang,umfassen, liegen die beiden Ziehsteine i auf einer durch die Drehachse gehenden Geraden G-G, also diametral einander gegenüber. Außerdem kreuzen sich die beiden doppelarmigen Hebel 13, 13a und 14, 14a an ihrem Schwenkpunkt, so daß die rückwärtigen Verlängerungen 13a und iqa gegenüber den Hebelarmen 13 und 14 seitenvertauscht einander gegenüberliegen. Zwischen diesen Verlängerungen ist eine Zugfeder 17 eingespannt, welche die beiden Hebelarme 13 und 14 bzw. die Ziehsteine i mit gleicher Kraft gegen das Werkstück 16 drücken, so daß sich die Reaktionskomponenten am Werkzeug gegenseitig aufheben, also der Werkzeugträger mit seiner Führung entlastet ist.In the exemplary embodiment - according to Fig. 7, two double-armed levers 13, 13 a and 14, 14 a are pivotably mounted on a pin 15 on a shared tool carrier 12. The drawing dies i are inserted into the free ends of the lever arms 13 and 14, with which the levers lie against the workpiece 15 to be machined. Since the two lever arms 13 and 14 are of the same length and encompass half the workpiece circumference, the two drawing dies i lie on a straight line GG passing through the axis of rotation, that is, diametrically opposite one another. In addition, the two double-armed levers 13, 13a and 14, 14a cross at their pivot point, so that the rear extensions 13a and iqa opposite the lever arms 13 and 14 are opposite one another in a laterally reversed manner. A tension spring 17 is clamped between these extensions, which press the two lever arms 13 and 14 or the drawing dies i with the same force against the workpiece 16, so that the reaction components on the tool cancel each other out, so the tool carrier is relieved of its guidance.

Das Andrücken der Ziehsteine kann auch hydraulisch erfolgen. Ein solches Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. B. Dort sind zwei Ziehsteinhaltehebelpaare 13, i¢ auf dem. gemeinschaftlichen Träger 12 artgeordnet, wie diese für die Abb. 7 bereits im einzelnen beschrieben worden sind. Ein Unterschied besteht nur insofern, als die Hebelarme 13 und 14 nicht den halben Werkstückumfang, sondern z. B. nur "?4 von diesem umfassen. Außerdem sind nur in die Enden der Hebelarme 13 Ziehsteine eingesetzt, während die Enden der Hebelarme 14 lediglich als gegen das Werkstück 18 drückende Führungsanschläge dienen-. Doch ist die Ziehsteinanordnung an sich wieder derartgetroffen, daß die beiden Steine wiederum auf der Geraden G-G liegen. Zwischen den Hebelarmen 13a und 14a sind diesmal Zugfedern 18 vorgesehen, und neben diesen sind zwischen den Hebelarmen 13a und 14a Teleskopkolben ig angeordnet, deren Innerem durch die Leitung 2o ein Druckmittel, z. B. Unterdruck, zugeführt wird. Durch dieses werden die Teleskopkolben ig entgegen der Wirkung der Federn i8 einander genähert und dadurch die Ziehsteine i und Führungshebel 14 mit gleicher Kraft gegen das Werkstück 16 gedrückt. Auch in diesem Falle heben sich alle Reaktionskräfte auf.The drawing dies can also be pressed on hydraulically. Such an embodiment is shown in Fig. B. There are two pairs of drawing die holding levers 13, i ¢ on the. common carrier 12, as they have already been described in detail for Fig. 7. The only difference is that the lever arms 13 and 14 are not half the workpiece circumference, but z. B. only "? 4 of this. In addition, drawing dies are only inserted into the ends of the lever arms 13, while the ends of the lever arms 14 only serve as guide stops that press against the workpiece 18. However, the drawing die arrangement itself is again such that the Both stones are again on the straight line GG. This time tension springs 18 are provided between the lever arms 13a and 14a, and next to these telescopic pistons are arranged between the lever arms 13a and 14a. As a result of this, the telescopic pistons ig are brought closer to one another against the action of the springs i8 and the drawing dies i and guide lever 14 are thereby pressed with the same force against the workpiece 16. In this case, too, all reaction forces cancel each other out.

Im Rahmen der Erfindung können auch an den Enden der Hebelarme 14 beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 8 Ziehsteine angeordnet sein. Umgekehrt können auch die Schwenkhebel nach Abb. 7 durch ein Druckmittel pneumatisch oder hydraulisch gesteuert werden. Auch ist eine elektromagnetische Betätigung mit regelbarer Stromzuführung denkbar. Weiterhin können auch die Werkstücke elektromagnetisch auf dem Spannfutter gehalten werden. Die Zahl der um das Werkstück herumzugruppierenden Schwenkhebel und Ziehsteine ist im Rahmen der Erfindung beliebig.Within the scope of the invention, at the ends of the lever arms 14 be arranged in the embodiment of Fig. 8 drawing dies. Conversely, you can also the swivel lever according to Fig. 7 by means of a pneumatic or hydraulic pressure medium being controlled. There is also an electromagnetic actuation with an adjustable power supply conceivable. Furthermore, the workpieces can also be placed on the chuck electromagnetically being held. The number of swing levers to group around the workpiece and drawing dies is arbitrary within the scope of the invention.

Eine Anordnung mit drei Ziehsteinen zeigen die Abb. 9 und io. Bei diesem Ausführungsbeispiel soll die Büchse 21 außen bearbeitet werden. Dies ist z. B. mittels eines Keilkranzes 22 auf einem Spannfutterschaft 23 befestigt. Die Keile 22 können durch einen gemeinschaftlichen Schraubteil 24 festgezogen und wieder gelöst werden. Auf dem Spannfutter sitzt axial beweglich eine Führungsbüchse 25 mit einem Kopfgehäuse 26. Das Gehäuse 26 schließt drei Winkelhebelarme 27, 23711 ein, die schwenkbar auf Zapfen 28 gelagert sind.An arrangement with three drawing dies is shown in Fig. 9 and io. at In this embodiment, the sleeve 21 is to be machined on the outside. This is z. B. fastened on a chuck shaft 23 by means of a wedge ring 22. the Wedges 22 can be tightened and re-tightened by a common screw member 24 be solved. A guide bush 25 is seated axially movably on the chuck with a head housing 26. The housing 26 includes three bell crank arms 27, 23711 a, which are pivotably mounted on journals 28.

An den Enden der Hebelarme 27 sitzen wiederum die Ziehsteine i, die sich gegen das Werkstück 21 legen. Die Hebelarme 27a ragen durch Schlitze 2g des Gehäuses 26 hindurch nach außen (Abb. io, links unten), wo deren Enden von Lenkerlaschen 3o erfaßt werden. Die Laschen 30 sind um Zapfen 31 schwenkbar in einem Doppelring 32 angeordnet, und an diesen greifen über abstehende Lappen 33 Zugfedern 34 an. Zweckmäßig sind auch die Angriffspunkte mehrerer Zugfedern einander gegenüber angeordnet oder über den Ring 31 derart gleichmäßig verteilt, daß sie an diesem keinerlei Kippmomente erzeugen können. Die Federn 34 sind an dem gleichen Teil befestigt, zu welchem auch die Büchse 25 gehört. Gegebenenfalls können sie an dieser selbst befestigt sein. Sämtliche Zugfedern 34 und Laschen wirken in einer Drehrichtung. Außerdem sind alle Hebelarme 27 und 27a ,gleich lang. Die Ziehsteine liegen in vorliegendem Fall wieder um i2o° zueinander versetzt um das Werkstück herum. Außerdem sei angenommen, daß die Büchse 25 fest in einer Halterung 35 sitat, an der auch die Federn 34 befestigt sind.The drawing dies i, which lie against the workpiece 21, are in turn seated at the ends of the lever arms 27. The lever arms 27a protrude through slots 2g of the housing 26 to the outside (Fig. Io, bottom left), where their ends are gripped by handlebar straps 3o. The tabs 30 are arranged pivotably about pins 31 in a double ring 32, and tension springs 34 act on these via protruding tabs 33. The points of application of several tension springs are also expediently arranged opposite one another or evenly distributed over the ring 31 in such a way that they cannot generate any tilting moments on this. The springs 34 are attached to the same part to which the sleeve 25 belongs. If necessary, they can be attached to this itself. All tension springs 34 and tabs act in one direction of rotation. In addition, all lever arms 27 and 27a are of the same length. In the present case, the drawing dies are again offset from one another by i2o ° around the workpiece. It is also assumed that the sleeve 25 is firmly seated in a holder 35 to which the springs 34 are also attached.

Die Wirkungsweise der Anordnung nach den Abb. 9 und io ergibt sich aus der Zeichnung ohne weiteres Die Zugkraft der Federn-34 wird auf den Doppelring 31, von diesem auf die Laschen 30 und von diesen auf die Hebelarme 27d übertragen, welche die Hebel 27 `mit den Ziehsteinen mit gleicher Kraft gegen das Werkstück 21 drücken.The mode of operation of the arrangement according to Figs. 9 and 10 can be seen from the drawing. The tensile force of the springs -34 is transmitted to the double ring 31, from this to the tabs 30 and from these to the lever arms 27d, which the levers 27 ` Use the drawing dies to press against the workpiece 21 with the same force.

An Stelle der Zugfedern 34 können auch Druckfedern vorgesehen sein, oder es wird der Doppelring 31 pneumatisch, hydraulisch oder elektromagnetisch gesteuert. Bei der Verwendung von Federgliedern ist deren Spannung in an sich bekannter Weise veränderlich gemacht, z. B. durch die Anwendung verstellbarer Einhängeglieder für die Federn. Die beiden Werkzeughalter oder Führungsliebelgruppen beim Ausführungsbeispiel nach Abb.8 können auch getrennt gesteuert werden, wenn man Mittel für eine besondere Feinregelung der Steuerkraft vorsieht, um den Arbeitsdruck der Hebelgruppen genau gleich einstellen zu können.Instead of the tension springs 34, compression springs can also be provided, or the double ring 31 is controlled pneumatically, hydraulically or electromagnetically. When using spring members, their tension is known per se made changeable, e.g. B. by using adjustable suspension links for the feathers. The two tool holders or guide groups in the exemplary embodiment according to Fig.8 can also be controlled separately if one has funds for a special Fine regulation of the steering force provides for the working pressure of the lever groups exactly to be able to adjust immediately.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for processing so-called circulating bodies, especially for fine drawing grinding of cylindrical outer or inner surfaces on bushings, sleeves, pins or the like., characterized in that the workpiece is on clamped on the tool guide or, conversely, the tool on the clamping device is performed for the workpiece to exactly concentric cylinder surfaces to achieve.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that several Tool holders or fine drawing stones are grouped around the workpiece in such a way that practically pressure equalization of the drive and reaction forces occurs or the tools work towards such a balance.

3. Device according to claims i and 2, characterized in that at least two tools are diametrically opposite one another or several of them are arranged evenly distributed over the circumference of the workpiece are.

4. Device according to claims i to 3, characterized in that the Tool holder are arranged on a common carrier.

5. Device according to claims i to 4, characterized in that the tool holder either can be controlled individually or via a shared tool carrier.

6th Device according to Claims i to 5, characterized in that the tool holder carrier consists of a guide housing receiving the tool holder and the latter are designed in particular in the form of angle levers, one of which is a lever arm the tool carries, while the other lever arm under spring action or under is under the influence of an otherwise regulated force.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the control of the in the guide housing arranged tool holder is carried out by a control ring, the z. B. via tangential to this, ring lying handlebar flanges attacks on the tool holders. 8th, device according to claims z to 7, characterized in that the points of attack for the control force on the associated control ring in its plane so evenly are distributed so that no tilting moments occur.