DE926833C - Verfahren und Einrichtung zum Feinbearbeiten, wie Schleifen, Polieren od. dgl., von Werkstueckoberflaechen - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Feinbearbeiten, wie Schleifen, Polieren od. dgl., von Werkstückoberflächen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Feinbearbeitern, wie Schleifen, Polieren od, dgl., von Werkstückoberflächen sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Erfindung bezweckt die Verbesserung und weitere Ausgestaltung der im Patent 915 309 geschützten Erfindung, die das Feinbearbeiten von Werkstücken mit Hilfe des soggenannten Tauchschleifverfahrens betrifft. Gemäß dem Hauptpatent wird eine in losem, vorzugsweise pulverförmigem, körnigem oder breiförmigem Zustand befindliche Masse eines Schleif-, Polier- oder sonstigen Bearbeitungsmittels in einer um ihre Mittelachse drehbaren Zentrifugenschale, oder Trommel in Drehung versetzt und unter der Wirkung der Zentrifugalkraft zu einer ringförmigen, jedoch in sich lose bleibenden Masse geformt, :in welche das: zu bearbeitende Werkstück mindestens teilweilse eingetaucht wird. Das rotierende und durch die Zentrifugalkraft unter Druck gehaltene Schleif- oder Poliermittel trifft hierbei auf die zu bearbeitende Fläche des Werkstückes auf, wodurch die gewünschte Feinbearbeitung der Werkstückoberflächen im wesenlichen maschinell herbeigeführt wird. Das Werkstütk muß hierbei an einem vorzugsweisse als Schwenkarm ausgebildeten Halter befestigt werden; der das Werkstück während der Bearbeitung in seiner Arbeitssteillung hält.
• Bei der ganzflächigen Bearbeitung von beliebigen Werksstücken, wie z. B. von Besteckteien, durch Schleifen oder Polieren zeigte sich bisher der Übelstand, daß eine oder mehrere Zonen der zu bearbeitenden Flächen, die unmittelbar durch die erforderlichen Spannmittel abgedeckt waren bzw. im Schleifschatten der Spannmittel oder Bearbeitungsmittel lagen, unbearbeitet blieben. Infolgedessen mußten de Werkstücke nach der .ersten Bearbeitung umgespannt und einer zweiten Bearbeitung unterzogen werden, um die vorher durch die Spannmittel abgedeckten Flächenteile nachträglich zu bearbeiten. Dadurch wurde die maschinelle, insbesondere die automatische oder halbautomatische Feinbearbeitung derartiger Gegenstände umständlich und unwirtschaftlich. Abgesehen davon zeigt es sich, daß sich die Einspanngtellen trotz der Nachbearbeitung von den fertigbearbeiteten Oberflächen abheben.
• Eine feste und sichere Einspannung der Werkstücke ist aber gerade beim maschinellen Schleifen oder Polieren von Werkstücken, welche im wesentlichen ganzflächig bearbeitet werden müssen, unbedingt erforderlich. Vor allem muß vermieden werden, daß sich beim Tauchschleifen die Werkstücke von ihren Haltern ablösen, da sie in diesem Fall in den Strom des rotierenden Bearbeitbungsmittels gelangen und andere, gleichzeitig in derselben Maschine bearbeitete Werkstücke beschädigen.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung bestecht nun im wesentlichen darin, daß die Werkstückrohlinge mit besonderen, über die zu bearbeitenden Flächen vorstechenden Ansätzen, Lappen, Nocken od. dgl. versehen und zunächst mit diesen Ansätzen an entsprechenden, die zu bearbeitenden Flächen völlig frei lassenden Spannvorrichtungen befestigt werden.. Sodann werden die auf diese Weisse gehaltenen Werkstücke der Einwinkwng der Schleif- und Poliermittel oder der entspsrechenden Schleif- oder Polierwerkzeuge ausgesetzt, worauf die feinbearbeiteten Werkstücke von den Haltern oder Spannvorrichtungen gelöst werden. Schließlich werden die Ansätze von den Werkstücken abgetrennt und die Trennstellen an den Werkstücken nachbearbeitet.
• Durch die Erfindung wird erreicht, daß die zu bearbeitenden Oberflächen der Werkstücke vollständig frei liegen und von den Bearbeitungsmitteln bzw. Bearbeitungswerkzeugen restlos bestrichen werden können, wobei aber die Werkstücke trotzdem vollständig fest und sicher an ihren Haltern oder Spannvorrichtungen befestigt sind. Es verbleiben also auf den ganzflächig feinbearbeiteten Werkstückflädhen keine unbearbeiteten Zonen, so daß ein Umspannen und ein zweiter Arbeitsgang in Fortfall kommen. Die Ansätze können nach vollendeter Feinbearbeitung leicht von den Werkstücken abgesägt, abgestanzt oder auf sonstige Weise abgetrennt werden, so daß lediglich eine geringe Nachbearbeitung der Trennflächen erforderlich ist. Diese Trennflächen können, da die Ansätze erfindungsgemäß von :den zu, bearbeitenden Flächen vorspringen, ohne weiteres am Randre der feinbearbeiteten Flächen und an solchen Stellen vorgesehen sein, an denen die Nachbearbeitung der Trennstellen die bereits fertigen, feinbearbeiteten Flächen praktisch überhaupt nicht mehr berührt. Infolgedessen zeugen sich auf den fertigbearbeiteten Oberflächen der Werkstücke kenne Markierungen oder sonstige Zonen, an denen eine Nachbearbeitung sichtbar ist. Bei Werkstücken, z. B. bei Silberwaren, wie silbernen oder versilberten Besteckteilen, bei denen die Erzielung einer spiegelblanken Oberfläche besonders wichtig ist, ermöglicht die Erfindung somit eine einwandfreie maschinelle Feinbearbeitung. Überraschenderweise hat sich gezeugt, daß die nachträgliche Entfernung der Ansätze und die geringe Nachbearbeitung der Trennstellen einfacher, billiger und wirtschaftlicher ist als das nochmalige Einspannen der Werksstücke und die Durchführung eines zweiten Bearbeitungsganges.
• Die Ansätze der Werkstücke können in: Abhängigkeit von der Gesamtform des Gegenstandes vor der Feinbearbeitung der Werkstücke so bearbeitet werden, daß bestimmte Aufnahmeflächen, Aufnahmelöcher, Anschläge od. dgl. entstehen, die eine genaue Aufnahme und Ausrichtung des Werkstückes auf den Haltern bzw. gegenüber den Bearbeitungsmitteln ermöglichen.
• Die Feinbearbeitung von insbesondere ganzflächig zu bearbeitienden Werkstücken mit Hilfe von Tauchschleifmaschinen wird auf diese Weise wesentlich erleichtert, verbessert und wirtschaftlicher gestaltet. In ähnlicher Weise ist die Erfindung auch für andere, im wesentlichen maschinelle Schleif- und Polierverfahren anwendbar, wie z. B. für die Bearbeitung mit automatisch gesteuerten Schleif scheiben od. dgl.
• In der Zeichnung ist die Erfindung beilspielsweise veranschaulicht.
• Fig. I und 2 zeigen schaubildlich die bisherige Einspannungsart von Werkstücken; Fig. 3 und 4 zeigen vergrößert die Werkstücke mit den unbearbeitet gebliebenen Stellen; Fig. 5 und 6 zeigen schaubildlich die Einspannung von Werkstücken gemäß der Erfindung; Fig. 7, 8 und 9 zeigen Beispiele von erfindungsgemäß mit Ansätzen versehenen Werkstrücken; Fig. Io zeigt im abgebrochenen Längsschnitt einen Werkstückhalter mit einem eingespannten Werkstück; Fig. II und 12 zeigen in abgebrochenem Längsschnitt bzw. im Querschnitt eine weitere Ausführungsform eines Werkstückhalters : gemäß der Erfindung; Fig.13 veranschaulicht die Einstellung eines Werkstückes gemäß der Erfindung in den Schleifmittelstrom einer Tauchschleifmaschine.
• Beim ganzflächigen Feinbearbeiter von Werkstücken, wie Bestecktedlen oder sonstigen Gegenständen, auf Tauchschleifmaschinen od. dgl. wurden die Werkstücke bisher von Spannvorrichtungen gehalten, wie sie beispielsweise in Fig. I und 2 veranschaulicht sind.. Fig. I zeigt einen Halter 14 mit klammerartigen Spannorganen 15, deren vordere Spannbacken 16 über die an sich vollständig zu bearbeitende Oberfläche des Werkstückes, in diesem Falle eines Löffels 17, .greifen. Infolgedessen verbleiben., Wie Fig. 3 veranschuudicht, unter den, von den Spanin!backen 16 abgedieckten Flüehenteilen, gegebenenfalls auch noch im Schleifschatten der Spannbacken, unbearbeitete Stellen 18. Der Löffel 17 muß daher anschließend nochmals so eingespannt werden, daß diese Stellen 18 frei liegen und in einem zweiten Arbeitsgang bearbeitet werden können.
• Fig. 2 zeigt die Befestigung einer Messerklinge I9 auf einem Halter 2o. Die Klinge I9 wird hierbei auf einem Stützkörper 21 am Klingenfuß mit Hilfe eines Spannklobens 22 und, am. vorderen Ende der Klinge mittels eines Spannorgans gehalten, dessen vordere Spannbacke 23 über einen Teil der zu bearbeitenden Klingenfläche greift. Dadurch bleibt auf dieser Fläche eine unbearbeitete Stelle 24 (s. Fig. 4.), die ebenso wie bei dem vorherigen Beispiel nach erfolgter Umspannung nachbearbeitet werden muß.
• In den Fig. 5 bis 9 ist demgegenüber schematisch das Verfahren gemäß der Erfindung veranschaulicht. Die Werkstücke, beispielsweise ein Löffel. 17 oder eine Messerklinge I9, werden an geeigneten Stellen des Randes der zu bearbeitenden Flächen mit vorspringenden. Ansätzen 25 versehen. Bei länglichen Gegenständen werden die Ansätze 25 zweckmäßig am vorderen und hinteren Ende des Gegenstandes angeordnet, wie dies beispielsweise bei dem Löffel 17 gemäß Fig. 7 a und 7 b der Fall ,ist. Bei der Messerklinge I9 gemäß Fig. 8 und 9 gerügt die Anbringung eines Ansatzes an der Messerspitze, da das Fußende des Messers selbst als mitsprechender Ansatz :dienen kann.
• Fig. 5 zeigt, wie bedspielsweise der Löffel 17 erfindungsgemäß eingespannt wird. Auf einem Halter 26 wird zweckmäßig mit Hilfe eines Gelenkstückes 27 ein länglicher, der Löffelform folgender Stützkörper 28 mit Hilfe einest Befestigungsauges 29 verstellbar gelagert. Das eine Ende des. Stützkörpers 28 trägt eirein Spannkloben 30, welcher zur Einspannung des am Löffelstiel vorgesehenen. Ansatzes 25 dient. Am anderen Ende des Stützkörpers 28 ist ein Spannorgan, beispielsweise eine Spannbacke 3I, vorgesehen, die den :an der Laffenspitze des Löffels 17 vorgesehenen Ansatz 25 festhält. Auf diese Weisse liegt die gesamte Fläche des Löffels: vollständig frei, und ist dem Bearbeitungsmittel,an allen Stellen zugänglich.
• Der in Fig. 7b dargestellte, abgebrochene, Querschnitt des vorderen Löffelteiles zeigt, daß der Ansatz 25 an einer Randstelle des Löffels angebracht ist, von- der er nach. erfolgter Bearbeitung leicht abgetrennt werden : kann. Um eine genaue Einspan -nung und Ausrichtung des Werkstückes zu ermöglichen, können .die Ansätze 25 vorher zusätzlich bearbeitet werden, so daß genaue Aufnahmeflächen entstehen. Ebenso können z. B. Aufnahmelöcher 32 in den Ansätzen 25 angebracht werden, die auf entsprechende Zapfen oder Dorne der Spannorgane aufgesteckt werden können, wodurch eine genaue Lagerung erzielt wird.
• Entsprechend zeigt Fig. 6 die Einspannung einer Messerklinge 19 auf einem Stützkörper 28, der in Fig.6 nur teilweise suchtbar ist. In. diesem Fall wird der Klingenfuß mit Hilfe des Spannklobens 30 eingespannt, während der Ansatz 25 an der Messerspitze von einer Spannbacke. 3I oder einem sonstigen Organ, wie z. B. einer Spanntasche od. dgl., festgehalten wird. Auch hier zeigt Fig. 6, daß die gesamte, zu bearbeitende Fläche, des Messers I9 vollständig frei liegt. Nach erfolgter Feinbearbeitung können die Ansätze 25 leicht von dem Werkstück abgetrennt werden, ohne daß hierbei eine wesentliche Beeinträchtigung der bearbeiteten Fläche erfolgt.
• Fig. Io zeigt eine Ausführungsform einer Einspannvorrichtung gemäß der Erfindung. Der Stützkörper 28,- welcher mit Hilfedes Befestigungsauges 29 an dem Halter 26 bzw. dem Gelenk 27 befestigt wird kann mit einem Steg 33 zur Abestützung des zu bearbeitenden Gegenstandes., in diesem Falle eines Löffels 17 versehen sein. Am vorderen Ende des Stützkörpers 28 ist ein Spannblock 34 vorgesehen, auf dessen Vorderfläche eine zweckmäßig bearbeitete Aufnahmefläche des Ansatzes 25 aufgelegt wird. Ein Aufnahmestift 35 kann hierbei durch die Aufnahmebohrung 32 des Ansatzes 25 greifen, um das Werkstück genau zu fixieren. Um die dem Bearbeitungsmittel am meisten ausgesetzte Vorderfläche des Spannorgans gegen rasche Abnutzung zu schützen wird zweckmäßig auf dem Spannblock 34 eine Spannpratze 36 aus Hartmetall oder sonstigem widerstandsfähigem Material befestigt, beispielsweise mit Hilfe einer Spannschraube 37 gelagert. Auf das, mit Gewinde versehene hintere Ende :der Spannschraube 37 ist ein Kuglelgriff 38 oder eine Mutter für einen Steckschlüssel aufgeschraubt. Mit Hilfe des Kugelgriffes oder der Mutter kann die Spannschraube 37 gelockert werden, worauf die Spannpratze 36 verschwenkt und der Ansatz 25 aus seiner Einspannung herausgenommen werden kann.
• Fig. II und 12 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform der Spannvorrichtung, wobei das Werkstück, in diesem: Falle eine Messerklinge, auf einem Magneten oder einer Spannstütze 39 befestigt wird. Ähnlich Fig. Io kann der Ansatz 25 mit Hilfe seiner Aufnahmebohrung 32 auf einen Aufnahnmestift 35 aufgesteckt werden. Eine vorzugsweise aus, Hartmetall bestehende oder mit Hartmetall gepanzerte Spannklinke 4o, die um eine Achse 41 schwenkbar ist, kann, mit Hilfe eines, Hebelarmes 42 und eines Betätigungsstiftes 43 feist auf den Ansatz 25 aufgepreßt oder von. demselben gelöst werden.
• Fig. 13 veranschaulicht, wie ein. Werkstück, z. B. eine Messerklinge I9, auf einem, Magneten oder einer Spannvorrichtung 44 derart in den Schleifmittelstrom 45 einer Tauchschleifmaschine gehalten wird, daß die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstückes I9 in einem schrägen, Winkel zu der Bewegungsrichtung des Schleifmittelstromes steht. Die mit 46 bezeichnete Eintauchtiefe des Werkstückes entspricht im wesentlichen dem. wirksam schleifenden Teil des Schleifmittelstromes. Die mit 47 bezeichneten Zonen, veirainsc'hautichen die Felder der sogeniannten Bewegungsschartten oder SchiIei.fsichiatben, in denen eine Schleifwirkung praktisch nicht oder kaum auftritt. Diejenigen Teile der Spannvorrichtung 44, welche von dem Schleifmittelstrom getroffen werden können, sind zweckmäßig mit einer Panzerung 48 aus Hartmetall od. dgl. versehen, um eine vorzeitige Abnutzung der Vorrichtung zu verhindern. Die Betätigungsmittel der Spannorgane werden zweckmäßig in diesem Feld des: Schleifmittelschattens angeordnet, so daß sie bei der Bearbeitung des Werkstückes nicht von dem Schleifmittelstrom :getroffen werden. In ähnlicher Weise kann das Werkstück bei anderen Schleif- oder Poliermaschinen ,angewendet werden.
• Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die .dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen, sondern sie umfaßt alle Varianten im Rahmen des wesentlichen Erfindungsgedankens. Insbesondere können, die Spannvorrichtungen oder sonstigen Befestigungsmittel, welche mit den. Ansätzen der Werkstücke zusammenarbeiten, in .abweichender Weise ausgebildet sein, auch können die Ansätze je nach der Form der Werkstücke oder entsprechend den jeweiligen Arbeitsbedingungen an beliebigen, geeigneten Randstellen der zu bearbeitenden Flächen vorgesehen werden, wobei lediglich wesentlich ist, daß ;die zu bearbeitenden Flächen .den Bearbeitungsmitteln voll zugänglich sind.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Feinbearbeiten, wie Schleifen, Polieren od. dgl, von Werkstückoberflächen nach Patent 915 309, dadurch gekennzeichnet, daß die zu bearbeitenden Werkstücke mit besonderen, über die zu! bearbeitenden Flächen. vorstehenden Ansätzen versehen, zunächst mit diesen Ansätzen an entsprechenden, die zu bearbeitenden Flächen völlig frei lassen-,den Spannvorrichtungen befestigt und mit Hilfe dieser Spannvorrichtungen in, das durch Zentrifugalkraft unter Druck gehaltene und rotierende Bearbeitungsmittel eingetaucht und der Einwirkung dieses Bearbeitungsmittels ausgesetzt werden, worauf die bearbeiteten Werkstücke von den Spannvorrichtungen gelöst, die Ansätze von den Werkstücken abgetrennt und schließlich die Trennstellen. an den Werkstücken nachgearbeitet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Werkstückrohlingen vorgesehenen Ansätze vor der Einspannung und Feinbearbeitung der Werkstücke zusätzlich zwecks Erzeugung von genauen. Aufnahmeflächen, Aufnahmebohrungen o.d. dgl. bearbeitet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß dem Verfahren nach Anspruch I ,oder 2 aufgespannten Werkstucke mit den zu bearbeitenden, vollständig frei liegenden Flächen in einem schrägen Winkel zur Bewegungsrichtung des, die Fläche beaufschlagenden Schleif- bzw. Poliermittelstromes gehalten werden.
4. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke am Rande der zu bearbeitenden Flächen mit vorspringenden Ansätzen versechen sind,. welche zur Befestigung an Spannvorrichtungen geeignet und nach der Feinbearbeitung der Flächen von letzteren abtrennbar sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze mit vorzugsweise zusätzlich bearbeiteten Aufnahmeflächen, Bohrungen, Anschlägen od. dgl. zur genauen Einspannung und Ausrichtung der Werkstücke versehen sind: 6. Einrichtung zur Durchführung des. Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtungen der Werkstücke aus: Haltern bestehen, welche im wesentlichen im Schleifschatten der Werkstücke liegen. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Bearbeitungsmitteln, insbesondere dem Schleifmittelstrom beim Tauchschleifen unmittelbar ausgesetzten Teile der Spannvorrichtungen aus einem besonders widerstandsfähigen Material, wie z. B. Hartmetall, bestehen oder mit derartigem Material gepanzert sind. B. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhaliter ungefähr der Form der Werksstücke arngepaßt und gegebedenfalls mit Stützen. zur Absitüitzung der Werkstücke versehen sind, wobei. die Betätigungsmittel für ,die Spannorgane im Schleifschatten der Einrichtung .angeordnet sind. 9. Einrichtung nach Anspruch q., dadurch gelennzevchne't, daß die Ansätze. bei liän@glnchlenZ Werkstücken, wie z. B. Besteckeeiilen, an den vorderen bzw. !hinteren Enden,der Werkstücke angeordnet sind.