DE897061C

DE897061C - Grinding machine

Info

Publication number: DE897061C
Application number: DEC761A
Authority: DE
Inventors: Lincoln Elliott Mehlhope; Frederick John Theler
Original assignee: Cincinnati Milling Machine Co
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1946-04-15
Filing date: 1950-04-04
Publication date: 1953-11-16

Description

Schleifmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Schleifmaschinen zur Präzisionserzeugung einer Umdrehungsfläche an einem Werkstück.Grinding machine The invention relates to grinding machines for Precision generation of a surface of revolution on a workpiece.

In dem normalen Herstellungsverfahren ist die Genauigkeit geschliffener Teile im Laufe der Jahre verbessert worden, und neuzeitliche Schleifmaschinen fertigen unter günstigen Bedingungen Teile innerhalb so enger Toleranzen wie 0,0025 mm im Durchmesser. Neben dieser Größengenauigkeit erfordern neuzeitliche Ansprüche in gewissen Industrien gleichfalls, daß das hergestellte Werkstück innerhalb weniger Zehntausendstel Millimeter ein theoretischer Kreis ist, daß heißt, daß die durch unvermeidliche Mängel in dem angewendeten Schleifverfahren oder der benutzten Maschine verursachte Abweichung an keiner Stelle um mehr als 0,0005 mm schwankt. Um eine solche Präzision zu erzielen, wurde die Schleifarbeit bisher im allgemeinen im Laboratorium mit peinlicher Sorgfalt seitens des Bedienenden, besonderer Wartung der Schleifmaschine und Vorbereitung des Werkstückes und einem zeitraubenden langsamen Verfahren des Metallabhubs durchgeführt, und all dies macht die Herstellungskosten eines solchen genauen Teiles außerordentlich hoch. Hinzu kommt, daß im allgemeinen eine anschließende Läppbearbeitung notwendig war.In the normal manufacturing process, the accuracy of ground parts has improved over the years, and modern grinding machines, under favorable conditions, produce parts within tolerances as close as 0.0025 mm in diameter. In addition to this size accuracy, modern demands in certain industries also require that the workpiece produced is a theoretical circle within a few ten-thousandths of a millimeter, i.e. that the deviation caused by inevitable defects in the grinding process or machine used at no point by more than 0, 0005 mm fluctuates. In order to achieve such precision, grinding work has heretofore generally been carried out in the laboratory with meticulous care by the operator, special maintenance of the grinding machine and preparation of the workpiece, and a time-consuming slow process of metal scraping, and all of these make the manufacturing cost of such an accurate part extraordinary high. In addition, a subsequent lapping process was generally necessary.

Einige der Ziele der vorliegenden Erfindung sind erstens eine Maschine zu schaffen, um Werkstücke auf einen hohen Rundheitsgrad mit einer Präzision der Größenordnung von o;0005 mm oder weniger zu schleifen; zweitens diesen hohen Präzisionsgrad auf der Basis einer hohen Produktion mit einer Maschine zu erzielen, die nur für übliche Präzision gebaut ist und von einer gewöhnlichen Fachkraft bedient wird; drittens gleichzeitig mit dieser Präzision eine so hohe Oberflächengüte zu erzielen, -daß anschließende Feinbearbeitungen, wie z. B. Läppen, unnötig werden; viertens, an einem Werkstück eine Umdrehungsfläche zu erzielen, die in bestimmter und genauer Beziehung zu einer zuvor fertigbearbeiteten Fläche dieses Werkstückes liegt; fünftens, eine solche hochgradig genaue und feinbearbeitete Fläche an einem Werkstück in kürzerer Zeit zu erzeugen, als es mit bekannten Verfahren möglich ist; sechstens, eine Maschine zu schaffen, welche an Werkstücken Schleifbearbeitungen durchführen kann, die auf den gebräuchlichen spitzenlosen Schleifmaschinen nicht bearbeitet werden können, wie z. B. abgesetzte Werkstücke mit Flanschen, Werkstücke, bei denen die Umdrehungsfläche Unterbrechungen, wie Keilnuten, aufweist und so fort.First, some of the objects of the present invention are a machine to create workpieces to a high degree of roundness with a precision of Of the order of 0005 mm or less to grind; second, this high degree of precision on the basis of high production with a machine that is only for usual precision is built and is operated by an ordinary skilled worker; thirdly, at the same time as this precision, such a high surface quality to achieve, -that subsequent fine machining, such. B. Lapping, become unnecessary; fourth, to achieve a surface of revolution on a workpiece that is in certain and exact relationship to a previously finished surface of this workpiece lies; fifth, such a highly accurate and finely machined surface on one To produce workpiece in less time than is possible with known methods; sixth, to create a machine which can carry out grinding operations on workpieces that cannot be carried out on conventional centerless grinding machines can be edited, such as B. stepped workpieces with flanges, workpieces, in which the surface of revolution has interruptions, such as keyways, and so on.

Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung ersichtlich, und es versteht sich, daß an den hier beschriebenen besonderen baulichen Einzelheiten verschiedenartige Abänderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen oder über ihn hinauszugehen.Further objects and advantages of the present invention are apparent from US Pat The following description can be seen in conjunction with the drawing, and it is understood that the particular structural details described here are different Changes can be made without departing from the spirit of the invention or go beyond him.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawing, some embodiments of the invention are for example shown.

Fig. i zeigt teils im Aufriß und teils im Schnitt eine Teilansicht einer Ausführungsform einer die Grundsätze der vorliegenden Erfindung verkörpernden Maschine; -Fig. 2 ist ein Teilschnitt durch Fig. i längs der Linie 2-2; Fig. 3 ist eine schematische Darstellung und veranschaulicht die Kraftkomponentenrückwirkungen und Resultierenden Fig. q. und 5 sind Kraftkomponentendiagramme; Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm der Rundungswirkung; Fig. 7 ist eine Teilansicht und veranschaulicht die Anwendung einer hydraulischen Spannvorrichtung; Fig. 8 ist eine Ansicht längs der Linie 8-8 der Fig. 7; Fig. 9 veranschaulicht die Anwendung einer .elektrischen Haltevorrichtung; Fig. To ist eine Einzeldarstellung einer Schuhkonstruktion schwenkbarer Bauart; Fig. il ist eine Teildarstellung und veranschaulicht die Erzeugung eines Werkstückes mit einer unterbrochenen Oberfläche.Fig. I shows partly in elevation and partly in section a partial view an embodiment of one embodying the principles of the present invention Machine; -Fig. Figure 2 is a partial section through Figure i taken along line 2-2; Fig. 3 is a schematic representation and illustrates the force component reactions and resultant Fig. q. and Fig. 5 are force component diagrams; Fig. 6 is a schematic diagram of the rounding effect; 7 is a partial view and illustrates the use of a hydraulic tensioner; Fig. 8 is a longitudinal view the line 8-8 of Figure 7; Fig. 9 illustrates the application of an electrical Holding device; Fig. To is a single representation of a shoe construction that is pivotable Design type; Fig. Il is a partial view and illustrates the creation of a Workpiece with an interrupted surface.

Es wurde gefunden, daß zur Erreichung der Ziele der vorliegenden Erfindung unter Einschluß der genauen Herstellung von Präzisionsumdrehungsflächen folgendes: beachtet werden müß : Erstens muß die Lagerung oder Abstützung und der Antrieb für das Werkstück der Wesensart nach zwangsläufig sein, aber mit. einer ausreichenden Nachgiebigkeit, um dem Werkstück zu gestatten, sich frei radial um den für eine Selbstbestimmung seiner Achse erforderlichen Betrag zu verschieben; zweitens müssen, da das Werkstück an der Oberfläche, die während der Bearbeitung erzeugt wird, abgestützt oder gelagert werden soll, die Stützen öder Lagerungen von solcher Art und innerhalb Stabilitätsgrenzen so angeordnet sein, daß sie eine größtmögliche Rundungskorrektur je Umdrehung fördern; drittens, da die letzte Feinbearbeitung einen verschwindend geringen Werkstoffabhub und somit eine außerordentlich leichte Berührung des Rades mit dem Werkstück bedingt, um Schleiffehlerstellen oder Rattermarken erzeugende Schwingungen .oder Vibrationen des Werkstückes zu vermeiden, ist es notwendig, daß ihm eine beständige zwangsläufige Drehung unabhängig von der Rückwirkung seitens des Schleifrades verliehen wird und es beständig in stabilisierter Lage gegen seine Stützlagerungen gedrückt und festgehalten wird und eine Schwingung nach dem Schleifrad hin verhindert wird; viertens muß bei der Bildung dünnwandiger, leicht verzerrbarer Gegenstände, wie z. B. Ringe oder Wälzlagerteile, das Werkstück gegenüber dem Schleifrad richtig gehalten und in Umlauf versetzt werden, aber ohne einen Umfangs- oder sonstigen Druck, der es zu verzerren oder die richtige Rundmachungswirkung zu beeinträchtigen sucht.It has been found that in order to achieve the objects of the present invention including the precise manufacture of precision turning surfaces, the following: must be observed: First, the bearing or support and the drive for inevitably be the workpiece by its nature, but with. a sufficient Compliance to allow the workpiece to freely radially about the for a Self-determination to shift its axis required amount; secondly, because the workpiece is supported on the surface that is created during machining or to be stored, the supports or bearings of such type and within Stability limits be arranged so that they allow the greatest possible rounding correction convey per revolution; third, because the last finishing touches make you vanish low material removal and thus extremely easy contact with the wheel with the workpiece to produce grinding defects or chatter marks To avoid oscillations or vibrations of the workpiece, it is necessary that him a constant inevitable rotation regardless of the reaction on the part of the grinding wheel is awarded and it is stable in a stabilized position against its Support bearings are pressed and held in place and a vibration after the grinding wheel is prevented; fourth, must be in the formation of thin-walled, easily distortable Items such as B. rings or rolling bearing parts, the workpiece opposite the grinding wheel correctly kept and put into circulation, but without a scope or other Pressure causing it to warp or impair the correct rounding effect seeks.

In der Zeichnung ist 2o das Bett einer dieGrundsätze der vorliegenden Erfindung verkörpernden Maschine, und auf dem Bett ist ein in dessen Längsrichtung bewegbarer Tisch 21 angebracht, an dem die Trag- und Schaltkonstruktion 22 für das Werkstück drehbar befestigt ist.In the drawing, the bed is one of the principles of the present Invention embodying machine, and on the bed is a lengthways movable table 21 attached to which the support and switching structure 22 for the Workpiece is rotatably attached.

Diese enthält eine Kraftantriebseinheit 23, die mit einem Antriebsmotor 24 versehen ist. Innerhalb der Einheit 23 ist ein geeignetes Geschwindigkeitswechselgetriebe enthalten, das durch einen Geschwindigkeitseinsteller 25 geschaltet wird.This contains a power drive unit 23 with a drive motor 24 is provided. Within the unit 23 is a suitable speed change gearbox included, which is switched by a speed adjuster 25.

Aus dem Teil 23 ragt eine Spindel 26 hervor, an der eine Planscheibe 27 abnehmbar befestigt ist, die einen das Werkstück erfassenden Ring oder Scheibe28 trägt, welche vorzugsweise aus geeignetem Reibungsmaterial gebildet ist und einen erhöhten Ring aufweist, der eine schmale Stirnfläche 29 zum Eingriff mit der zuvor gebildeten oder fertig bearbeiteten Stirnfläche 3o eines Werkstückes 31 bildet, welches hier als ein zur Verwendung als Teil eines Wälzlagers bestimmter dünnwandiger Ring oder Laufkörper dargestellt ist.From the part 23 protrudes a spindle 26 on which a face plate 27 is detachably attached, which has a ring or disc 28 carries, which is preferably formed from a suitable friction material and one Has raised ring, which has a narrow face 29 for engagement with the previously formed or finished end face 3o of a workpiece 31, which here as a thin-walled one intended for use as part of a rolling bearing Ring or barrel body is shown.

An dem Teil 22 ist der Einheit 23 gegenüber ein Körper 32 angebracht, der mit einer federnd betätigten Spindel 33 versehen ist, die in einem Joch 34 endet. In dem Joch ist ein sich selbst einstellender oder schwingbarer Querarm 35 aasgelenkt, der an den Enden mit Rollen 37 zum- Erfassen einer Endfläche des Werkstückes 31 versehen ist, um dieses gegen die Rippe 29 zu halten. Zur Regelung des Haltedruckes hat die Spindel 33 eine begrenzte Axialbewegung in einer Gleithülse 3q.' und wird relativ zu dieser durch eine Feder 35' nach außen gedrückt. Die Hülse 3¢' wird durch eine Feder 36 nach außen gedrückt, wobei sie zuerst eine gemeinsame Bewegung der Feder 35' und der Spinde133 und dann eine relative Bewegung und Zusammendrückung der Feder 35' bewirkt, wenn die Rollen das Werkstück erfassen. Ein Handhebel 37' dient dazu, ein Zurückziehen der Spanneinrichtung zu bewirken, wenn er entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn bewegt wird, während ein einstellbarer Anschlag 39, der einen Ansatz 38 am Handhebel erfaßt, dessen Bewegung im Uhrzeigersinn und demnach die Zusammendrückung der Feder und die gegen das Werkstück ausgeübte wirksame Spannkraft begrenzt.A body 32 is attached to part 22 opposite unit 23, which is provided with a spring-actuated spindle 33 which ends in a yoke 34. A self-adjusting or oscillating transverse arm 35 is articulated in the yoke, the one at the ends with rollers 37 for gripping an end face of the workpiece 31 is provided in order to hold it against the rib 29. To regulate the holding pressure the spindle 33 has a limited axial movement in a sliding sleeve 3q. ' and will pressed outwards relative to this by a spring 35 '. The sleeve 3 ¢ 'is through a spring 36 is pressed outward, first causing a joint movement of the Spring 35 'and the spindle 133 and then relative movement and compression the spring 35 'acts when the rollers grip the workpiece. A hand lever 37 ' serves to cause a retraction of the tensioner when it is opposite is moved clockwise, while an adjustable stop 39, the one Approach 38 detected on the hand lever, its movement clockwise and therefore the Compression of the spring and the effective clamping force exerted against the workpiece limited.

Die Einzelheiten einer universal einstellbaren Ausführungsform einer Werkstückstützvorrichtung zum Zusammenwirken mit den eben beschriebenen Teilen beim Halten des Werkstückes in der richtigen Lage während des Schleifens sind in Fig. 2 dargestellt.The details of a universally adjustable embodiment of a Workpiece support device for Interaction with those just described Split while holding the workpiece in the correct position during grinding are shown in FIG.

Die Werkstückstützvorrichtung Auf dem drehbar befestigten Schlitten 22 ist einwärts der Platte 27 und in deren Nähe der Sockel 4o der Werkstückstützvorrichtung angebracht. Dieser Sockel ist auf dem Teil 22 für eine Bewegung in Richtung zu und von der Platte 27 gelagert und kann in der eingestellten Lage beispielsweise durch Festziehen der Spannbolzen 41 gesichert werden. Der Sockel 4o besitzt einen aufrecht stehenden Konsolenhauptteil 42 und einen im Abstand benachbarten Ansatz oder Vorsprung 43. An der Fläche des Teiles 42 ist eine Platte 44 befestigt mit erweiterten Öffnungen 45, die von der Konsole getragene Spannbolzen 46 aufnehmen. Der Unterschied in der Größe der Öffnungen und Bolzen läßt eine begrenzte Bewegung der Platte in bezug auf die Konsole zur Vornahme einer gegenseitigen Einstellung der Teile zu. Der Teil 4o hat eine Schräg- oder Keilfläche oder Führungsfläche 50 zum Zusammenwirken mit einem Gleitkeil 48, dessen waagerechte obere Fläche die Platte 44 abstützt und eine waagerechte Führung für diese bildet. Eine in den Keil 48 eingeschraubte und in dem Vorsprung 43 drehbar und senkrecht verschiebbar gelagerte Stellschraube 49 erleichert eine genaue senkrechte Einstellung der Platte 44 durch Einwärts- oder Auswärtsbewegung des Keiles.The workpiece support device is mounted on the rotatably mounted carriage 22 inward of the plate 27 and in the vicinity of the base 40 of the workpiece support device. This base is mounted on the part 22 for movement in the direction to and from the plate 27 and can be secured in the set position, for example by tightening the clamping bolts 41. The base 4o has an upright console main part 42 and a spaced-apart shoulder or projection 43. A plate 44 with enlarged openings 45 which receive clamping bolts 46 carried by the console is fastened to the surface of the part 42. The difference in the size of the openings and bolts allows limited movement of the plate with respect to the console for mutual adjustment of the parts. The part 4o has an inclined or wedge surface or guide surface 50 for cooperation with a sliding wedge 48, the horizontal upper surface of which supports the plate 44 and forms a horizontal guide for this. An adjusting screw 49 screwed into the wedge 48 and rotatably and vertically displaceably mounted in the projection 43 facilitates an exact vertical adjustment of the plate 44 by moving the wedge inwards or outwards.

Die Platte 44 ist ferner mit einem Joch 51 versehen, das den oberen Teil des Vorsprunges 43 umspannt. Eine von dem Vorsprung getragene Stellschraube 52 übt einen Einwärtsdruck gegen das Joch und die Platte aus; während eine zweite Stellschraube 53 die Einwärtsbewegung begrenzt oder im anderen Falle ein Zurückziehen bewirkt. Infolge dieser Konstruktion entspannt ein leichtes Lösen der Schraube 52 oder 53 das Joch, und es kann eine senkrechte Einstellung der Platte durch den Keil 44 bewirkt werden, wobei die Schrauben an dem Vorsprung entlanggleiten und eine Einwärts- und Auswärtsbewegung der Platte verhindern. Entsprechend bewirkt, wenn der Keil 48 feststehend ist, eine Einstellung der Schrauben 52 und 53 Einwärts- und Auswärtsbewegungen der Platte 44 längs der waagerechten Fläche des Keiles 48 als Führung, während die genaue Einstellung der Teile aufrechterhalten bleibt. In jedem Falle werden dann durch Festziehen von Spannmuttern 54 an den Bolzen 46 die Teile in der gewünschten Lage fest verriegelt. Der Keil 48 und der Sockel 4o können mit geeigneten zusammenwirkenden Markierungen versehen sein, wie bei 55 angedeutet, um die durch Bewegung des Keiles bewirkte senkrechte Einstellung festzulegen, während die Quereinstellung der Platte entweder durch Anordnung entsprechender zusammenwirkender Markierungen an dem Sockel und der Platte, wie bei 56 dargestellt, festgelegt werden kann oder durch Bildung eines Vorsprungs wie bei 57 an der Platte und ein zusammenwirkendes, von dem Sockel der Vorrichtung getragenes Lehrenelement 58. Ein Einsetzen geeigneter Dickenlehren zwischen den Teilen 57 und 58 trägt dazu bei, eine höchst genaue gegenseitige Einstellung der Teile nach innen und außen zu erleichtern. In dem vorderen oberen Teil der Platte 44 ist eine bogenförmige Führungsbahn 59 ausgefräst, in der winklig einstellbar ein Sektor 6o angebracht ist, welcher in der gewünschten eingestellten Lage beispielsweise durch Festziehen von T-Bolzen 61 gesichert werden kann. Geeignete zusammenwirkende Markierungen, wie bei 62, an der Platte und dem Sektor dienen dazu, die gegenseitige Winkeleinstellung dieser Teile festzulegen.The plate 44 is also provided with a yoke 51, the upper Part of the projection 43 spans. A set screw carried by the protrusion 52 applies inward pressure against the yoke and plate; while a second Adjusting screw 53 limits the inward movement or, in the other case, a retraction causes. As a result of this construction, a slight loosening of the screw 52 relaxes or 53 the yoke, and there can be a perpendicular adjustment of the plate by the wedge 44 are effected, the screws slide along the projection and a Prevent the plate from moving in and out. Correspondingly causes if the wedge 48 is fixed, an adjustment of the screws 52 and 53 inward and outward movements of plate 44 along the horizontal surface of wedge 48 as a guide while maintaining the exact setting of the parts. In In each case, by tightening the clamping nuts 54 on the bolts 46, the Parts firmly locked in the desired position. The wedge 48 and the base 4o can be provided with suitable cooperating markings, as indicated at 55, to determine the vertical adjustment caused by the movement of the wedge while the transverse adjustment of the plate either by arranging appropriate cooperating Markings on the base and plate as shown at 56 can be established can or by forming a protrusion as at 57 on the plate and a cooperating, jig member 58 carried by the base of the device. Insertion of suitable ones Thickness gauges between parts 57 and 58 helps ensure a highly accurate mutual To facilitate adjustment of the parts inwards and outwards. In the front upper one Part of the plate 44 is an arcuate guide track 59 milled out in the angled adjustable a sector 6o is attached, which is set in the desired Location can be secured, for example, by tightening T-bolts 61. Suitable cooperating markings, as at 62, on the plate and the sector serve to determine the mutual angular adjustment of these parts.

An dem inneren Ende des Sektors ist ein beispielsweise durch den Zungenschlitz 63 für eine radiale Einstellung geführter Werkstückstützschuh N angebracht, der durch eine Schraube 64 verstellbar ist und in der eingestellten Lage durch Festziehen von Spannbolzen 65 gesichert werden kann. Wie hier gezeigt, ist der Teil N mit einer ebenen Stützfläche 66 zur Anlage gegen den Umfang 31" des Werkstückes dargestellt.At the inner end of the sector is one e.g. through the tongue slot 63 mounted workpiece support shoe N guided for radial adjustment, the is adjustable by a screw 64 and in the set position by tightening can be secured by clamping bolt 65. As shown here, the part N is with a flat support surface 66 for bearing against the circumference 31 ″ of the workpiece.

Es versteht sich, daß diese Berührungsfläche 66 entweder die dargestellte ebene Form aufweisen oder von irgendeiner der feststehenden oder schwebenden Schuhausführungen sein kann, beispielsweise solchen, wie sie in anderen Figuren der Zeichnung dargestellt sind, wobei das Element N auswechselbar ist, entweder zur Einführung verschiedenartiger Schuhausführungen oder der Länge wegen, falls die Änderung im Durchmesser der Werkstücke über die durch die Schraube 64 erzielbare Verstellung hinausgeht.It goes without saying that this contact surface 66 is either the one shown be of planar shape or of any of the fixed or floating shoe designs may be, for example those as shown in other figures of the drawing are, the element N being interchangeable, either to introduce different types Shoe designs or length because of the change in the diameter of the workpieces goes beyond the adjustment achievable by the screw 64.

In einem bogenförmigen, seiner Größe nach durch den Winkel i meßbaren Abstand von der Stütze N befindet sich eine zweite Werkstückstützeinrichtung, die gleichfalls von der Sektorplatte getragen wird. Diese Einrichtung enthält eine Grundplatte 67, die T-Bolzen 68 trägt, welche in einen in dem Segment 6o gebildeten, entsprechenden T-Schlitz eingreifen. Nach Lösen dieser Bolzen kann die Grundplatte 67 winklig um den Mittelpunkt des Segmentbogens eingestellt werden, um den Winkel i um einen beispielsweise durch die Markierungen 7o bestimmbaren Betrag zu ändern. Diese Grundplatte trägt ihrerseits das Schuhstützelement M, welches durch eine Schraube 71 radial einstellbar und durch Glieder 72 in der gewünschten eingestellten Lage festspannbar ist. Es kann wie das Glied N mit Werkstückberührungsflächen verschiedener Form, wie bei 73, versehen sein zur Anlage gegen die Oberfläche 31" des Werkstückes unter dem festgelegten Winkel i in bezug auf den Angriffspunkt der Berührungsfläche 66. Das Glied M ist gleichfalls zwecks Berücksichtigung veränderlicher Werkstückdurchmesser auswechselbar.At an arcuate distance from the support N , which can be measured in terms of its size by the angle i, there is a second workpiece support device which is likewise carried by the sector plate. This device includes a base plate 67 which carries T-bolts 68 which engage in a corresponding T-slot formed in the segment 6o. After loosening these bolts, the base plate 67 can be set at an angle around the center point of the segment arc in order to change the angle i by an amount which can be determined, for example, by the markings 7o. This base plate in turn carries the shoe support element M, which is radially adjustable by means of a screw 71 and can be tightened in the desired set position by means of links 72. Like the member N, it can be provided with workpiece contact surfaces of various shapes, as at 73, to rest against the surface 31 "of the workpiece at the specified angle i with respect to the point of application of the contact surface 66. The member M is also interchangeable to allow for variable workpiece diameters .

Bei Betrachtung der Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Glieder M und N durch den Umfangsangriff an der Oberfläche des Werkstückes die Lage des Mittelpunktes oder der Achse c desselben festlegen. Wenn M und N entsprechend eingestellt sind, fällt dieser Mittelpunkt mit dem der Führungsbahn 59 zusammen. Bei solcher Einstellung bleibt die Lage des Werkstückmittelpunktes während der Bogeneinstellung des Sektors 6o und der von diesem getragenen Schuhe M und N konstant. Die Abmessungen der einzelnen Teile sind solche, daß durch Anwendung der angegebenen Einstellungen der Mittelpunkt c des Werkstückes zum Zusammenfallen mit der Umlaufachse o der Treibplatte 27 gebracht werden kann. Andererseits kann durch Anwendung dieser Einstellungen das Werkstück mittels der Stellschrauben 52, 53 nach innen und außen bewegt werden, um den Betrag der waagerechten Exzentrizität von c in bezug auf o in Richtung nach oder von dem Schleifrad festzulegen, und kann unabhängig durch Verschieben des Keiles 48 eingestellt werden, um die Mittelpunkthöhe von e oberhalb oder unterhalb der von o zu ändern. Wie nachstehend zum Ausdruck gebracht, dienen diese Einstellungen dazu, die Größe des treibenden Drehmoments und der Tangentialkraft zu regeln, die auf das Werkstück bei Drehung der Platte 27 ausgeübt werden. Außerdem kann der Winkel i zwischen den beiden Werkstückstützen durch Einstellung des Gliedes 67 am Segment 6o nach Wunsch geändert werden, während die Lage der Elemente M und N in ihrer Gesamtheit und die Art des Winkels b als Maß der Lagenbeziehung zwischen dem Punkt der Schleifberührung und der Berührung von N mit der in Erzeugung begriffenen Werkstückoberfläche durch Gesamteinstellung des Sektors 60 geändert werden können, alles ohne irgendeine Änderung in der Lage des Werkstückmittelpunktes.When looking at Fig. 2 it can be seen that the members M and N determine the position of the center or the axis c of the same by the circumferential attack on the surface of the workpiece. If M and N are set accordingly, this center point coincides with that of the guideway 59. With such an adjustment, the position of the workpiece center point remains constant during the arc adjustment of the sector 6o and the shoes M and N worn by this. The dimensions of the individual parts are such that the center c of the workpiece can be brought to coincide with the axis of rotation o of the drive plate 27 by using the specified settings. On the other hand, by using these settings, the workpiece can be moved in and out by means of the set screws 52, 53 to determine the amount of horizontal eccentricity of c with respect to o in the direction to or from the grinding wheel, and can be moved independently by moving the wedge 48 can be set to change the midpoint height of e above or below that of o. As noted below, these adjustments are used to control the amount of driving torque and tangential force applied to the workpiece as the platen 27 rotates. In addition, the angle i between the two workpiece supports can be changed as desired by adjusting the member 67 at segment 6o, while the position of the elements M and N in their entirety and the type of angle b as a measure of the positional relationship between the point of grinding contact and the Contact of N with the workpiece surface being created can be changed by overall adjustment of sector 60 , all without any change in the location of the workpiece center.

Für den erforderlichen Werkstoffabhub muß eine gegenseitige Vorschubbewegung des Werkstückes und Schleifrades bewirkt werden. Dieser Vorschub ist gewöhnlich gering, aber kontinuierlich und hat einen spiraligen Abhub der Werkstückoberfläche zur Folge, wobei der Vorschub zum letzten Ausfunken stillgesetzt wird, um einen getreuen Präzisionszylinder zu erzeugen. Es ist hier eine gebräuchliche Einrichtung dargestellt, die den Schleifradschlitten 74 umfaßt, der auf dem Bett gleitbar angebracht ist und das drehbare Schleifrad 75 trägt, welches dem Werkstückhalter gegenüberliegt.A reciprocal feed movement is required for the required material removal of the workpiece and grinding wheel. This advance is common low but continuous and has a spiral lift on the workpiece surface result, the feed being stopped at the last spark, by one to produce true-to-life precision cylinders. It is a common facility here which includes the grinding wheel slide 74 slidably mounted on the bed and the rotatable grinding wheel 75 carries, which is opposite to the workpiece holder.

Eine von dem Bett getragene Schraube 76 greift an dem Schlitten an und ist beispielsweise durch ein Schaltrad 77 bedienbar. Ein einstellbarer Anschlag, wie bei 78, kann verwendet werden, um die Vorschubbewegung zu begrenzen. Kraftkomponenten Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm zur Veranschaulichung der verschiedenen Kraftkomponenten, die beim Schleifen gemäß der Erfindung entwickelt werden. In dieser Figur wird die Treibplatte 27 zwangsläufig im Urhzeigersinn getrieben. Das mit 31 bezeichnete Werkstück wird gegen die Stirnfläche der Treibplatte durch das zuvor beschriebene Druckglied mit federnder einstellbarer Belastung gehalten, so daß der Druck zwischen Treibplatte und Werkstück durch Verstellung des Anschlages 38 wie erforderlich geändert werden kann. Das mit 75 bezeichnete Schleifrad ist in Schleifstellung dargestellt. DerWerkstückmittelpunkt ist gegen den Treibplattenmittelpunkt o längs einer Linie 0D unter einem Winkel c gegen die Waagerechte exzentrisch verschoben. Das Werkstück wird in dieser Lage durch die beiden Schuhe M und N gestützt, deren jeder nach dem Werkstückdurchmesser und in der Winkelstellung in bezug aufeinander und eine die Mittelpunkte des Werkstückes und Schleifrades verbindende Linie verstellbar ist. Der Buchstabe r bezeichnet den Stellungswinkel des Schuhes M und der Buchstabe b den Winkel für 1V in bezug auf die genannte Linie.A screw 76 carried by the bed engages the carriage and can be operated, for example, by a ratchet wheel 77. An adjustable stop, as at 78, can be used to limit the feed movement. Force components Fig. 3 is a schematic diagram illustrating the various force components, which are developed in grinding according to the invention. In this figure, the Drive plate 27 necessarily driven clockwise. The workpiece designated 31 is against the face of the drive plate by the previously described pressure member held with resilient adjustable load so that the pressure between drive plate and the workpiece can be changed by adjusting the stop 38 as required can. The grinding wheel marked 75 is shown in the grinding position. The workpiece center is at an angle to the propulsion plate center o along a line 0D c shifted eccentrically against the horizontal. The workpiece is in this position supported by the two shoes M and N, each of which according to the workpiece diameter and in angular position in relation to one another and one of the center points of the workpiece and the line connecting the grinding wheel is adjustable. The letter r denotes the Angle of position of the shoe M and the letter b the angle for 1V with respect to the said line.

Bei dieser Einstellung sind eine Anzahl äußeren Kräfte vorhanden, die auf das Werkstück 31 wirken und dessen Drehung und Bewegung aus der dargestellten Lage hervorrufen oder ihr entgegenwirken. Die erste dieser Kräfte kommt vom Schleifrad und wirkt nur während des Schleifvorganges. Damit das Schleifrad in das Werkstück eindringt und von ihm Werkstoff abnimmt, ist es notwendig, daß das Schleifrad gegen das Werkstück mit einer waagerechten Kraft H gehalten wird, die das Werkstück zu verschieben oder zurückzustoßen sucht, und einer Tangentialkraft T, die das Werkstück zu drehen sucht. Diese beiden Kräfte können zu einer Resultierenden G vereinigt werden, und ihre Richtung ist für eine gegebene Einstellung verhältnismäßig konstant, während ihr Wert sich mit dem Maß des Werkstoffabhubs ändert. Der Schuh M hat, da das Werkstück auf ihm ruht, zwei Kräfte, die auf das Werkstück wirken. Eine davon ist eine Kraft YX, die radial zum Werkstück wirkt, und die andere ist eine Kraft Fm, die tangential zum Werkstück wirkt und infolge der Reibung zwischen Werkstückoberfläche und Schuhoberfläche einer Drehung entgegenwirkt. Diese beiden Kräfte können zu einer einzigen resultierenden A vereinigt werden, die für einen gegebenen Reibungskoeffizienten eine konstante Richtung hat und deren Wert eine Funktion der anderen ausgeübten Kräfte ist, die den Druck zwischen Werkstück und Schuh vergrößern oder verringern. In gleicher Weise übt der Schuh N eine Kraft VN und eine Kraft FN aus, die in eine einzige Kraft B vereinigt werden können. Die letzterwähnte Kräftezusammensetzung ist genau die gleiche wie die am Schuh M. Das Gewicht des Werkstückes, welches durch dessen Schwerpunkt wirkt, der allgemein der gleiche an seinem Drehmittelpunkt ist, wirkt stets senkrecht nach unten, wie durch den Pfeil W angedeutet.With this setting there are a number of external forces which act on the workpiece 31 and cause its rotation and movement from the position shown or counteract it. The first of these forces comes from the grinding wheel and is only effective during the grinding process. In order for the grinding wheel to penetrate the workpiece and remove material from it, it is necessary for the grinding wheel to be held against the workpiece with a horizontal force H tending to move or push back the workpiece and a tangential force T tending to rotate the workpiece seeks. These two forces can be combined into a resultant G, and their direction is relatively constant for a given setting, while their value changes with the amount of material removal. Since the workpiece rests on it, the shoe M has two forces which act on the workpiece. One of these is a force YX, which acts radially to the workpiece, and the other is a force Fm, which acts tangentially to the workpiece and counteracts rotation as a result of the friction between the workpiece surface and the shoe surface. These two forces can be combined into a single resulting A which, for a given coefficient of friction, has a constant direction and the value of which is a function of the other forces exerted which increase or decrease the pressure between the workpiece and the shoe. In the same way, the shoe N exerts a force VN and a force FN, which can be combined into a single force B. The last-mentioned composition of forces is exactly the same as that on the shoe M. The weight of the workpiece, which acts through its center of gravity, which is generally the same at its center of rotation, always acts vertically downwards, as indicated by the arrow W.

Die von dem auf das Werkstück wirkenden Schleifrad unabhängige Endkraft ist mit F bezeichnet und wird als Folge des Druckes zwischen Werkstück und Treibplatte und von dem Umlauf der Treibplatte hervorgerufen. Diese Kraft wirkt senkrecht zu der Linie 0D.The final force independent of the grinding wheel acting on the workpiece is designated with F and is a result of the pressure between the workpiece and the drive plate and caused by the rotation of the drive plate. This force acts perpendicular to the line 0D.

Damit das Werkstück stabil ist, muß offensichtlich die Resultierende der Schleifkraft, des Gewichtes und der Kraft F gleich groß sein wie die Resultierende der Schuhkräfte A und B und ferner die Wirkungslinie der beiden Resultierenden zusammenfallen. Diese Stabilitätsbedingung ist durch das Kräftediagramm in Fig. q. dargestellt und für beträchtliche Werte von G gezeigt, d. h. während der Durchführung eines Schleifschnittes. Es ist aus diesem Diagramm ersichtlich, daß, wenn die Kraft F gleich Null und die Kraft infolge des Gewichtes des Werkstückes zu vernachlässigen wäre, die Resultierende dieser Kräfte R2 annähernd parallel zu G sein und aus der Gestaltung das Bestreben haben würde, das Werkstück um den Schuh M als Schwenkpunkt nach links zu stoßen.In order for the workpiece to be stable, the resultant of the grinding force, the weight and the force F must obviously be the same as the resultant of the shoe forces A and B and furthermore the line of action of the two resultants must coincide. This stability condition is represented by the force diagram in Fig. Q. and shown for substantial values of G, that is, while making a grinding cut. It can be seen from this diagram that if the force F were equal to zero and the force due to the weight of the workpiece were negligible, the resultant of these forces R2 would be approximately parallel to G and the design would tend to move the workpiece around the To push shoe M as a pivot point to the left.

Demnach ist die Kraft F, die die Resultierende der drei Kräfte F, G und W nach unten zu drücken sucht, von sehr wesentlicher Bedeutung. Ferner ist, wenn kein Schleifschnitt stattfindet oder wenn der Schleifschnitt, wie nahe dem Fertigdurchmesser des Werkstückes, auf einen sehr geringen Wert herabgesetzt ist, die Kraft F die einzige Kraft, die eine Drehung erzeugt, und sie muß dann genügend groß sein, um die Reibungsverluste an den beiden Schuhen zu überwinden und eine Richtung haben, bei der sie das Werkstück in stabilisiertem Eingriff mit den Schuhen hält. Diese Bedingung ist schematisch in Fig. 5 gezeigt, in der R3 die Resultierende der Kräfte F und W ist und A und B wieder die an den Schuhen M bzw. N wirkenden Kräfte darstellen. Die Kraft G ist ganz fortgefallen, was das Fehlen eines Schleifdruckes anzeigt.Accordingly, the force F, which tries to push the resultant of the three forces F, G and W downwards, is of very essential importance. Furthermore, if there is no grinding cut or if the grinding cut is reduced to a very small value, such as near the finished diameter of the workpiece, the force F is the only force which produces a rotation, and it must then be large enough to avoid the frictional losses on the two shoes and have a direction in which it holds the workpiece in stabilized engagement with the shoes. This condition is shown schematically in FIG. 5, in which R3 is the resultant of the forces F and W and A and B again represent the forces acting on the shoes M and N, respectively. The force G has completely disappeared, which indicates the lack of a grinding pressure.

Radiale Vergrößerungen und Verringerungen in der relativen Exzentrizität der Mittelpunkte o und c ändern die Kraft F entsprechend, während eine Bogeneinstellung von c um o die resultierende Richtung der Rückwirkung dieser Kraft ändert. Man erkennt, daß die in Fig.2 dargestellte Form der Trag- oder Stützvorrichtung eine leichte Durchführung dieser Einstellungen ohne jede Änderung der gegenseitigen Lage zwischen den Stützschuhen und dem Werkstück gestattet.Radial increases and decreases in relative eccentricity the midpoints o and c change the force F accordingly during an arc adjustment from c to o the resulting direction of the reaction of this force changes. One recognises, that the shape of the carrying or supporting device shown in Figure 2 is a light one Implementation of these settings without any change in the mutual position between the support shoes and the workpiece.

Wenn die Stabilität des Werkstückes der einzige Gesichtspunkt wäre, so wäre es möglich, den Wert von y für den Schuh M in Fig. 3 auf den gleichen oder einen geringeren Wert herabzusetzen als der Winkel zwischen H und G, der waagerechten Komponente und der Resultierenden der Schleifradkräfte auf das Werkstück, und dann würde das Werkstück unter allen Bedingungen stabil sein. Da es jedoch eines der Ziele der Erfindung ist, Werkstücke zu erzeugen, die in engeren Toleranzen rund sind als es mit bekannten Vorrichtungen möglich war, und die Lagen des Schuhes M und des Schuhes N einen sehr wichtigen Einfluß auf diesen Faktor haben, ist es wesentlich, daß sie so eingestellt werden, daß man eine größtmögliche mit der notwendigen Stabilität vereinbare Rundungswirkung erzielt. Rundungswirkung Die Mittel zur Herstellung zylindrischer Werkstücke durch Schleifen, welche geometrisch rund und frei von Rattenmarken sind, werden nachstehend analysiert. Das Werkstück wird durch die beiden im Abstand befindlichen Schuhe M und N, die die zu schleifende Oberfläche berühren, in bezug auf den Treibplattenmittelpunkt gelagert und abgestützt. Dann wird das Schleifrad nach dem Werkstück hin beigestellt.If the stability of the workpiece were the only consideration so it would be possible to set the value of y for the shoe M in Fig. 3 to the same or reduce a value less than the angle between H and G, the horizontal one Component and the resultant of the grinding wheel forces on the workpiece, and then the workpiece would be stable under all conditions. However, since it is one of the The aim of the invention is to produce workpieces that are round within narrower tolerances are as it was possible with known devices, and the layers of the shoe M and of the shoe N have a very important influence on this factor, it is essential that they are set in such a way that one has the greatest possible stability with the necessary stability Compatible rounding effect achieved. Rounding effect The means of making cylindrical Workpieces by grinding, which are geometrically round and free of rat marks, are analyzed below. The workpiece is held by the two at a distance Shoes M and N that contact the surface to be sanded with respect to the center point of the drive plate stored and supported. Then the grinding wheel is positioned towards the workpiece.

Die Lagen dieser Schuhe in bezug aufeinander und in bezug auf das Schleifrad bestimmen die Herstellung von Werkstücken, die geometrisch rund und frei von Rattenmarken sind. Wenn sich die Schuhe in gewissen gegenseitigen Abstandslagen befinden, ergibt sich keine Korrektur eines unrunden Zustandes an einem rohen Formstück, wenn es auf eine Fertiggröße geschliffen worden ist. Andere gegenseitige Lagen erzeugen wahre Zylinder aus unregelmäßigen Formstücken mit größerem oder geringerem Wirkungsgrad. Eine Formel kann benutzt werden, um zu zeigen, welches die gegenseitigen Lagen der Schuhe sein müssen, um die größtmögliche Rundungswirkung sicherzustellen, oder welche Lage der Schuhe keine Rundungswirkung ergibt. Ferner kann diese Formel dazu benutzt werden, den Rundungswirkungsgrad von zwei verschiedenen gegenseitigen Lagen der Schuhe zu vergleichen.The positions of these shoes in relation to each other and in relation to the Grinding wheel determine the manufacture of workpieces that are geometrically round and free are of rat brands. When the shoes are at certain mutual distances there is no correction of an out-of-round condition on a raw fitting, when it has been sanded to a finished size. Create other mutual layers true cylinders made of irregular shaped pieces with greater or lesser efficiency. A formula can be used to show what the mutual positions of the Shoes have to be in order to ensure the greatest possible rounding effect, or which one The position of the shoes does not result in a rounding effect. This formula can also be used the rounding efficiency of two different mutual positions of the Compare shoes.

Die Fehler in der Rundheit roher, zu schleifender Formstücke sind verhältnismäßig klein, gewöhnlich in der Größenordnung von o,o5 bis 0,25 mm, über den Durchmesser gemessen. Um die Wirkung, welche stattfindet, zu analysieren, ist dieser Fehler stark übertrieben worden. Um die Analyse weiter zu, vereinfachen, soll die durch einen einzigen Fehler an dem Umfang eines sonst runden Formstückes verursachte Wirkung analysiert werden.The errors in the roundness of rough fittings to be ground are relatively small, usually on the order of 0.05 to 0.25 mm, measured across the diameter. In order to analyze the effect that is taking place, this error has been greatly exaggerated. In order to further simplify the analysis, the effect caused by a single defect on the circumference of an otherwise round shaped piece is to be analyzed.

Die Praxis hat bewiesen, daß zwei Bedingungen notwendig sind, um Werkstücke rundzuschleifen. Die erste ist, daß einem Fehler an dem rohen Formstück nicht gestattet werden kann, eine Vergrößerung oder Verringerung in dem Maß des Werkstoffabhubs diametral entgegengesetzt zu ihm selbst zu verursachen und daß eine Änderung der normalen Vorschubgeschwindigkeit nur dann zugelassen werden kann, wenn sie um mehr oder weniger als 18o° von dem Fehler, der sie hervorruft, entfernt liegt. Die zweite Bedingung ist, daß die Größe oder der Grad einer solchen Änderung geringer sein muß als der Fehler, der sie verursacht. Um runde Werkstücke herzustellen, muß die Gestaltung der Schuhe in bezug auf das Werkstück und deren Lage zu dem Schleifrad diesen beiden Erwägungen genügen. Wenn sie beide Bedingungen erfüllt, werden runde Werkstücke hergestellt, wenn sie dagegen die eine oder andere oder beide verletzt, ist es unmöglich, Werkstücke herzustellen, die sowohl rund als auch frei von Rattenmarken sind.Practice has shown that two conditions are necessary in order to produce workpieces to be ground round. The first is not to allow a defect in the raw fitting may be an increase or decrease in the amount of material removal diametrically opposed to himself and causing a change in normal feed rate can only be allowed if it is around more or less than 18o ° from the defect that causes it. The second The condition is that the size or the degree of such a change be smaller must be considered the fault that caused it. In order to produce round workpieces, the Design of the shoes in relation to the workpiece and their position in relation to the grinding wheel these two considerations will suffice. If it meets both conditions, it will be round Workpieces are produced if, on the other hand, they injure one or the other or both, it is impossible to make workpieces that are both round and rat-brand free are.

In Fig. 6 ist der Schuh N unter einem Winkel b zur Schleifradberührungsstelle angeordnet, und der Schuh M liegt um einen Winkel i von dem Schuh N entfernt. Bei dieser Anordnung wird die zusätzliche Eindringung p verursacht an einer Stelle des Werkstücks (i + b) von dem Fehler a, der sie verursacht. Wenn die Größe (i -f- b) kleiner ist als 18o°, ist die erste zur Herstellung runder Werkstücke erforderliche Bedingung erfüllt.In FIG. 6, the shoe N is arranged at an angle b to the grinding wheel contact point, and the shoe M is at an angle i away from the shoe N. With this arrangement, the additional penetration p is caused at a location on the workpiece (i + b) by the flaw a which causes it. If the size (i -f- b) is smaller than 180 °, the first condition required for the production of round workpieces is fulfilled.

Die zweite notwendige Bedingung ist, daß die durch einen Fehler hervorgerufene Eindringung geringer ist als der Fehler selbst. Wenn in Fig. 6 der Fehler an dem Umfang des Werkstückes den Schuh M erreicht, ruft er die Eindringung P hervor. Bei der Bewegung von der gestrichelt gezeichneten Lage mit Mittelpunkt bei C in die neue, durch eine volle Linie dargestellte Lage mit Mittelpunkt bei C wird sein geometrischer Mittelpunkt veranlaßt, sich längs einer Linie C C zu bewegen, die zur Stirnfläche des Schuhes N parallel ist. Die neue Lage des Mittelpunktes C ist (R -f- a) von der Stirnfläche des Schuhes M, wobei R der Radius des Werkstückes und a die Höhe des Fehlers ist. In dem Dreieck C e' C' ist Ce' der Wert oder die Höhe des Fehlers oder a. Demnach ist In dem Dreieck C f C ist C f die durch den Fehler a verursachte Eindringung des Rades in das Werkstück oder @. Demnach ist = CCx cos (go° - b) = C C' x sin b . (2) Substituiert man den Wert C C aus der obigen Gleichung (r) in Gleichung (2), so folgt: Eine Betrachtung der Gleichung (3) zeigt verschiedenes. Erstens wird, wenn der Winkel i den gleichen Wert wie b hat, die Größe gleich = und die zusätzliche Eindringung ist gleich a, dem Fehler, der sie hervorruft. Daher ergibt jede Gestaltung; bei der der Winkel b dem Winkel i gleich ist, keine rumden Werkstücke, selbst wenn eine der- Bedingungen für die Rundung vorhanden ist, nämlich die Eindringung dem sie hervorbringenden Fehler nicht gegenüberliegt. Daher ist es notwendig, daß der Winkel i den Winkel b stets übersteigen muß, wenn eine Rundungskorrektur stattfinden soll.The second necessary condition is that the penetration caused by a flaw is less than the flaw itself. In FIG. When moving from the dashed position with the center at C to the new position shown by a solid line with the center at C , its geometric center is caused to move along a line C C which is parallel to the end face of the shoe N. The new position of the center C is (R -f- a) from the end face of the shoe M, where R is the radius of the workpiece and a is the height of the error. In the triangle C e 'C' , Ce 'is the value or the magnitude of the error or a. So is In the triangle C f C , C f is the penetration of the wheel into the workpiece or @ caused by the error a. Hence = CCx cos (go ° - b) = C C ' x sin b. (2) If one substitutes the value C C from the above equation (r) in equation (2), it follows: Consideration of equation (3) reveals several things. First, when the angle i has the same value as b, the size becomes equal = and the additional penetration is equal to a, the defect that causes it. Hence any design results; in which the angle b is equal to the angle i , there are no rumbling workpieces, even if one of the conditions for the rounding is present, namely the penetration is not opposed to the defect that causes it. It is therefore necessary that the angle i must always exceed the angle b if a rounding correction is to take place.

Vom Gesichtspunkt der Rundungswirkung würden daher die Bedingungen erfüllt sein, wenn der Schuh N so nahe wie möglich an das Rad gesetzt und der Winkel zwischen den Schuhen M und N auf go° bemessen wird. In einigen Fällen würde jedoch das Werkstück unter solchen Bedingungen unstabil sein, und der Winkel i muß dann über go° vergrößert werden, um die Stabilität zu begünstigen.From the point of view of the rounding effect, the conditions would therefore be be satisfied when the shoe N is placed as close as possible to the wheel and the angle between the shoes M and N is measured on go °. In some cases, however, it would the workpiece will be unstable under such conditions, and the angle i must then can be enlarged via go ° in order to favor stability.

Bei der in Fig. 6 dargestellten gegenseitigen Lage der Teile, in der beispielsweise der Winkel b q.2°, der Winkel y 33° und der Winkel i 1o5° beträgt, wird ein einwandfreier und ausreichend stabilisierter Umlauf des Werkstückes erzielt, wodurch das Werkstück auf wenige Zehntausendstel Millimeter fertig bearbeitet werden kann, was Rundheit und-Nichtvorhandensein von Unregelmäßigkeiten oder Rattcrmarken anbelangt. Für stärkere Schnitte wird der Winkel i vorzugsweise etwas vergrößert und eine entsprechende Genauigkeit mit einer Rundungswirkung von 25 bis 30 °/o j e Umdrehung erzielt. Dies ist das Vielfache des Maßes der bisher durch vorbekannte Verfahren des spitzenlosen Schleifens erzielbaren Rundung. Praktisches Schleifen hat erwiesen, daß die endgültige Genauigkeit der fertigen Erzeugnisse in Präzisionsgrenzen liegt, die durch frühere Erzeugungsschleifmaschinen und -verfahren nicht erreichbar sind.In the mutual position of the parts shown in Fig. 6 in which for example the angle b q.2 °, the angle y 33 ° and the angle i 1o5 °, a perfect and sufficiently stabilized rotation of the workpiece is achieved, whereby the workpiece can be finished to a few ten thousandths of a millimeter can be what roundness and absence of irregularities or rattcr marks is concerned. For thicker cuts, the angle i is preferably increased a little and a corresponding accuracy with a rounding effect of 25 to 30 ° / o j e rotation achieved. This is a multiple of the amount previously known through Method of centerless grinding achievable rounding. Practical grinding has proven that the final accuracy of the finished product is within precision limits that was not achievable by previous generation grinding machines and processes are.

Eine andere Ausführungsform einer Werkstückspanneinrichtung ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt, in denen der Spindelkasten 23 für Winkeleinstellung durch Bolzen 86 befestigt und mit einer Konsole 78' versehen ist, an der ein Schwenkarm 79 angelenkt ist, welcher an seinem oberen Ende eine selbstzentrierende Spannscheibe 8o zum Stirneingriff mit dem Werkstück 31 trägt. Eine biegsame Leitung gz hält die hydraulische Kupplung aufrecht. Der Teil 8o wird in Spanneingriff mit dem Werkstück beispielsweise durch einen Kolben 8= gebracht, welcher durch einen Handhebel 82 geschaltet wird, und bei Entlastung des Druckes gegen den Kolben beispielsweise durch eine Feder 83 in Auslösestellung verschoben. Ein einstellbarei Widerstand, wie bei 8q., gestattet eine genaue Regelung oder Änderung der Größe des durch den Teil 8o gegen das Werkstück 31 ausgeübten Enddruckes, um es gegen die Reibtreibscheibe 28 zu halten.Another embodiment of a workpiece clamping device is shown in FIGS. 7 and 8, in which the headstock 23 is fastened for angle adjustment by bolts 86 and is provided with a bracket 78 'to which a pivot arm 79 is articulated, which at its upper end is a self-centering Clamping disk 8o for face engagement with workpiece 31 carries. A flexible line gz holds the hydraulic coupling upright. The part 8o is brought into clamping engagement with the workpiece, for example by a piston 8 = which is switched by a hand lever 82 , and when the pressure is relieved against the piston, for example by a spring 83, is moved into the release position. An adjustable resistor, as at 8q., Allows the final pressure exerted by the part 8o against the workpiece 31 to be precisely controlled or changed in order to hold it against the friction disk 28.

Der Konsolteil 78' ist, wie in Fig. 8 dargestellt, von im wesentlichen kreisförmiger Gestalt und mit Schlitzen 8q.' und 85 versehen, in denen die das Werkstück stützenden Gleitstücke 67 bzw. N' für eine bogenförmige Einstellung befestigt sind. Die radial einstellbaren, das Werkstück erfassenden Glieder M' und N' sind als starre Blattelemente dargestellt, es versteht sich aber, daß sie durch feststehende oder schwingende Schuhe, wie zum Beispiel in Fig. ro dargestellt, bei im übrigen entsprechender Lage und Wirkung ersetzt werden können.The bracket part 78 'is, as shown in Fig. 8, of substantially circular shape and with slots 8q. ' and 85, in which the workpiece supporting sliders 67 and N ', respectively, are attached for arcuate adjustment. The radially adjustable, workpiece gripping members M 'and N' are rigid Leaf elements shown, but it is understood that they are fixed or vibrating shoes, as shown for example in Fig. Ro, in the rest of the corresponding Location and effect can be replaced.

Die Konsole 78' kann, wie dargestellt, unmittelbar an dem Spindelkasten befestigt sein oder mittels einer dazwischengelegten einstellbaren Platte, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. Bei unmittelbarer Befestigung läßt sich die exzentrische Einstellung des Werkstückes durch zweckentsprechende Einstellung der Glieder M' und N' festlegen.The console 78 'can, as shown, directly on the headstock be attached or by means of an adjustable plate interposed, like them is shown in FIG. With direct attachment, the eccentric Adjustment of the workpiece by appropriate adjustment of the links M ' and N '.

In Fig. g ist eine weitere Ausführungsform einer Werkstückhaltevorrichtung dargestellt, die aus einem magnetischen Futter 88 besteht, welches durch Leitungen go erregbar ist, in die ein Rheostat oder ein gleichartiger Regler gz' zum Festlegen der Kraftrückwirkung des. magnetischen Futters gegen das Werkstück 31 eingeschaltet ist.In Fig. G is a further embodiment of a workpiece holding device shown, which consists of a magnetic chuck 88, which by lines go is excitable, in which a rheostat or a similar controller gz 'for setting the force reaction of the magnetic chuck against the workpiece 31 is switched on is.

Eine schwenkbare Ausführungsform eines Schuhes 87 ist im einzelnen in Fig. ro dargestellt, wobei der Schuh frei schwenkbar gelassen oder eine Einrichtung, wie zum Beispiel der Befestigungsbolzen 88, verwendet werden kann, um die schuhartige Werkstückstütze in der gewünschten winklig eingestellten Lage zu verriegeln, so daß sie während des eigentlichen Schleifvorganges starr ist. Diese Schuhe haben vorzugsweise eine Krümmung, die derjenigen des fertigen Werkstückes entspricht.A pivotable embodiment of a shoe 87 is detailed shown in Fig. ro, with the shoe left freely pivotable or a device such as the fastening bolt 88, can be used to secure the shoe-like To lock the workpiece support in the desired angularly set position, so that it is rigid during the actual grinding process. Have these shoes preferably a curvature which corresponds to that of the finished workpiece.

Bei Durchführung des Schleifvorganges wird ein Strom einer geeigneten Kühlflüssigkeit - auf die Berührungsstelle von Werkstück und Schleifrad gerichtet. Diese Kühlflüssigkeit wird mit dem Werkstück herumgeführt und auch auf die Schuhe gespritzt, woraus die Bildung eines Flüssigkeitsfilms zwischen dem Werkstück und den Schuhen folgt. Dies ergibt einen teilweisen oder vollständigen hydrodynamischen Film zwischen den Schuhen und dem Werkstück, der die Reibung herabsetzt und die Drehmomentbelastung erleichtert. Hierdurch wird die Schuhabnutzung vermindert und die Notwendigkeit der Benutzung von hartem, hochwertigem Blattmaterial beseitigt, da jedes gute Lagermaterial verwendet werden kann, während die Länge des Bogens der Schuhe mit dem dazwischenliegenden Stützfilm dahin wirkt, Steigungsunregelmäßigkeiten an. der Werkstückoberfläche ,zu überspannen, deren positive oder negative Wiedergabe durch das Schleifrad auf ein Mindestmaß herabzusetzen und somit zur Erzeugung einer Präzisionsoberfläche beizutragen.When the grinding process is carried out, a current becomes a suitable one Coolant - aimed at the point of contact between the workpiece and the grinding wheel. This coolant is carried around with the workpiece and also on the shoes injected, resulting in the formation of a liquid film between the workpiece and follows the shoes. This gives a partial or complete hydrodynamic Film between the shoes and the workpiece, which reduces the friction and the Torque loading eased. This reduces shoe wear and tear eliminates the need to use hard, high quality sheet material, since any good stock material can be used during the length of the arch of the shoes with the support film in between acts to reduce incline irregularities at. the workpiece surface, to span, their positive or negative rendering reduce to a minimum by the grinding wheel and thus to generate a Contribute precision surface.

Die Exzentrizität zwischen den Mittelpunkten o und c und deren senkrechte Verlagerung gemäß der Erfindung beträgt gewöhnlich nur wenige tausendstel Zoll. Wenn von der abgestützten Oberfläche des Werkstückes Werkstoff abgenommen wird, ist es bestrebt, sich zwischen den Stützen etwas nach unten zu setzen, wodurch eine entsprechende Senkung des Mittelpunktes c bewirkt wird. Obwohl die Wirkung gering ist, führt sie eine Änderung in der Winkellage der Linie o-c herbei, und die Wirkungsrichtung der Kraftkomponente F verschiebt sich während des Schnittes selbsttätig entsprechend von ihrem Punkt größten Widerstandes gegen die Radkomponente G zu einem Punkt, an dem die Kraft F eine größere Stabilisierung des Werkstückes gegen die Stützen bewirkt, wenn G bei dem letzten Ausfunken des Schliffes abnimmt.The eccentricity between the centers o and c and their perpendicular Relocation according to the Invention is usually only a few thousandths Customs. When material is removed from the supported surface of the workpiece it tries to sit down a little between the supports, as a result of which a corresponding lowering of the center c is effected. Although the effect is small, it brings about a change in the angular position of the line o-c, and the direction of action of the force component F shifts during the cut automatically according to their point of greatest resistance to the wheel component G to a point at which the force F greater stabilization of the workpiece against the supports if G decreases at the last spark of the cut.

Aus dem Vorstehenden ist erkennbar, daß eine neue Einrichtung zur Präzisionserzeugung einer Umdrehungsfläche oder einer Fläche von kreisförmiger Ouerschnittsform geschaffen ist, bei welchem das Werkstück an im Abstand befindlichen Punkten dieser Fläche abgestützt wird, die eine solche Lage haben, daß das Maß der Rundmachung je Umdrehung vergrößert und ein Erzeugungsschliff der Fläche bewirkt wird, während das Werkstück auf der Stützvorrichtung gedreht, durch einen Nachfolgedruck fest gegen diese gehalten und gleichzeitig durch einen geregelten Enddruck gegen axiales Kippen in bezug auf eine zuvor gebildete Endfläche gehalten wird, so daß die erzeugte fertige Oberfläche eine zu der zuvor gebildeten Endfläche senkrechte Achse hat.From the above it can be seen that a new facility for Precision generation of a surface of revolution or a surface with a circular cross-section is created, in which the workpiece at spaced points this Surface is supported, which have such a position that the degree of rounding increased per revolution and a generating cut of the surface is effected while the workpiece rotated on the support device, fixed by a follow-up pressure held against this and at the same time by a regulated final pressure against axial Tilting is held in relation to a previously formed end face, so that the generated finished surface has an axis perpendicular to the previously formed end face.

Ferner sind verbesserte Maschinenkonstruktionen geschaffen worden, um die Achse des Werkstückes unter geregeltem Druck gegen Kippen in bezug auf eine zuvor gebildete Fläche zu halten, eine Drehung und einen tangentialen Druck auf das Werkstück in geregelter Richtung hervorzurufen und die Oberfläche des Werkstückes beim Schleifen an Punkten abzustützen, die zu dem Punkt der Schleifberührung so in Beziehung stehen, daß die Rundungsfähigkeit je Umdrehung im Vergleich zu vorbekannten Konstruktionen gesteigert ist. Außerdem wurden Einrichtungen vorgesehen für gesonderte oder gemeinsame Radial- und Winkeleinstellungen der Stützvorrichtungen und für eine Gesamteinstellung in zueinander in Beziehung stehenden Winkelrichtungen gegenüber dem Endtreibglied, um die Drehrückwirkung und die Richtung der tangentialen Rückwirkung bezüglich des Werkstückes zu ändern, wobei das Werkstück ohne Rücksicht auf den Eingriff des Schleifrades mit ihm oder dessen Rückwirkung auf das Werkstück zuverlässig in stabilisierter Lagenbeziehung zu seinen Stützen gehalten und gedreht wird.Furthermore, improved machine designs have been created, around the axis of the workpiece under controlled pressure against tilting with respect to a previously formed surface to hold a rotation and a tangential pressure on to cause the workpiece in a controlled direction and the surface of the workpiece when grinding to support at points that correspond to the point of grinding contact are related to the fact that the rounding ability per revolution compared to previously known Constructions is increased. In addition, facilities were provided for separate or common radial and angular settings of the support devices and for one Overall setting in mutually related angular directions opposite the end drive link to determine the rotational reaction and the direction of the tangential reaction to change with respect to the workpiece, the workpiece regardless of the Reliable engagement of the grinding wheel with it or its effect on the workpiece is held and rotated in a stabilized positional relationship to its supports.

In Fig. ix ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der Bildung einer Präzisionsumdrehungsfläche an einem Werkstück veranschaulicht, welches Oberflächenunterbrechungen aufweist, beispielsweise eine quer gerichtete Keilnut, Ölnut od. dgl., wie bei 97 angedeutet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind die Schuhe 95 in solcher Breite dargestellt, daß zu jeder Zeit während des Umlaufes des Werkstückes 31 ein stabilisierender Teil des Werkstücksumfanges von den Schuhen erfaßt wird. In der bei 98 gezeigten Lage überlappt der Schuh 95 die Oberflächenunterbrechung 97, während in der bei 9g gezeigten Lage, in der die Unterbrechung sich in Eingriff mit dem Schuh bewegt, die Spannweite des Schuhes an dem anliegenden Umfang des Werkstückes eine solche ist, daß das Werkstück vollkommen stabilisiert ist und keine Bewegung des Werkstückmittelpunktes durch eine solche negative Unterbrechung des Werkstückumfanges bewirkt wird. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, eine Präzisionsumdrehungsfläche an Gegenständen zu erzeugen, die negative Oberflächenunterbrechungen haben, ein Ergebnis, dessen Erzielung mit vorbekannten spitzenlosen Schleifmaschinen und -verfahren unmöglich ist.In Fig. Ix the application of the present invention in connection with the formation of a precision surface of revolution on a workpiece is illustrated which has surface interruptions, for example a transverse keyway, oil groove or the like, as indicated at 97. In this embodiment of the invention, the shoes 95 are shown with such a width that at any time during the rotation of the workpiece 31 a stabilizing part of the workpiece circumference is grasped by the shoes. In the position shown at 98 , the shoe 95 overlaps the surface interruption 97, while in the position shown at 9g in which the interruption moves into engagement with the shoe, the span of the shoe on the adjacent circumference of the workpiece is such that the Workpiece is completely stabilized and no movement of the workpiece center point is caused by such a negative interruption of the workpiece circumference. With this construction it is possible to create a precision surface of revolution on objects that have negative surface discontinuities, a result which is impossible to achieve with prior art centerless grinding machines and methods.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Grinding machine with a grinding wheel for grinding a surface of the workpiece, characterized in that a pair of supporting or carrying elements (M, N) are arranged in such a position that they engage the underside of the surface to be ground and one of these elements is angularly much closer lies at the grinding point as the other support element, and that a disk (28) which is rotatable about an axis parallel to the grinding wheel axis and eccentric to the axis of the workpiece determined by the support is provided which engages the end face of the workpiece with such a force that a downward sliding of the workpiece can take place in the course of the grinding.

2. Grinding machine according to claim x, characterized in that the one supporting element (N) has an on Has workpiece engaging part, which is arranged so that it the surface of the workpiece to be ground in the vicinity of the grinding wheel, while the other workpiece support element (M) is arranged so that it is the surface of the to grinding workpiece on a remote from the grinding wheel and from the first Support element at an angle of more than go ° in the circumferential direction of the workpiece Detected point located in the distance.

3. Grinding machine according to one of the preceding Claims, characterized in that the disc (28) engaging the workpiece is rotatable about an axis with respect to the position defined by the supports the workpiece axis is moved away in the direction of the grinding wheel (75). q ..

Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece support elements are arranged with respect to each other so that the distance between the point of contact of the grinding wheel (75) and workpiece and the adjacent support element is smaller than the distance between the center contact points of the two support elements the workpiece.

5. Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the support elements (M, N) are arranged so that they span the workpiece circumference within the arc segment determined by the line of the resultant of the grinding wheel pressures against the workpiece.

6. Grinding machine after one of the preceding claims, characterized in that they have a resilient Contains spindle (33) under pressure, which has a swingable transverse arm (35), which lies against the workpiece and a regulated end face pressure between the workpiece and the workpiece engaging disc (28).

7. Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece support elements consist of a pair of workpiece support shoes (M, N) and one of these shoes (N) is in the vicinity of the grinding wheel (75), while the other shoe (M) is on a point further away from the grinding wheel than the first shoe is mounted in circumferential engagement with the workpiece surface to be ground. B. Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that it contains a shoe support plate (44) and guides for rectilinear movement of the plate as well as an adjustable wedge (q.8) lying between the plate (qq) and a base (4o) in order to effect a mutual adjustment of the parts and to support them rigidly in all adjustment positions. G. Grinding machine according to claim 8, characterized in that the support plate (q4) is provided with an arcuate guide part (5g) and on this guide part (5g) a holding member (6o) for the workpiece support shoes (M, N) for an arcuate angle adjustment with respect to the Support plate is attached. zo. Grinding machine according to Claims B and g, characterized in that it includes cooperating markings carried by the various mutually adjustable parts to indicate the relative displacements of these parts and means for locking them in their correct positions determined by the markings.