DE967816C

DE967816C - Support device for one-sided mounted grinding spindle units for internal grinding

Info

Publication number: DE967816C
Application number: DEF1090D
Authority: DE
Original assignee: Fortuna Werke Spezialmaschinenfabrik AG
Current assignee: Fortuna Werke Spezialmaschinenfabrik AG
Priority date: 1944-01-07
Filing date: 1944-01-07
Publication date: 1957-12-12

Description

Abstützvorrichtung für einseitig gelagerte Schleifspindeleinheiten für das Innenschleifen Beim Ausschleifen tiefer Bohrungen sind die das Werkzeug tragenden, entsprechend langen Spindeln wesentlich stärkeren Belastungen, insbesondere Biegewechselspannungen, ausgesetzt als kurze Spindeln, wie sie bei normalen Arbeiten verwendet werden. Es ist zwar bekannt, bei Geräten zur Bearbeitung, z. B. zum Honen von Bohrungen, den in die Bohrung hineinragenden und das Werkzeug, einen Honstein od. dgl., tragenden spindelartigen Teil des Geräts gegen die infolge der Bearbeitungswiderstände auftretenden Kräfte dadurch abzustützen, daß man an diesem Werkzeugträger unveränderliche Führungsbacken oder Stützflächen fest anordnete, die sich gegen die Bohrungswand abstützten. Bei den niedrigen Umlaufzahlen, mit denen derartige Geräte betrieben werden, ist eine solche Anordnung zulässig, sie ist aber vollkommen ausgeschlossen bei Schleifspindeln, deren Drehzahlen einen hundert- bis tausendfachen Wert haben.Support device for grinding spindle units mounted on one side for internal grinding When grinding deep bores, these are the tools bearing, correspondingly long spindles significantly higher loads, in particular Alternating bending stresses, exposed as short spindles, as they are in normal work be used. Although it is known in devices for processing such. B. for honing of bores, the protruding into the bore and the tool, a honing stone Od. Like., bearing spindle-like part of the device against the result of the machining resistances to support occurring forces by the fact that one immutable on this tool carrier Guide jaws or support surfaces fixedly arranged against the wall of the bore supported. With the low circulation rates with which such devices operated such an order is permissible, but it is completely ruled out with grinding spindles whose speeds have a hundred to a thousand times the value.

Um die zerstörenden Folgen der starken Wechselspannungen zu vermeiden, hat man daher lange Spindeln innerhalb der auszuschleifenden Bohrung dadurch abgestützt und geführt, daß man sie in mit Lagern versehenen, langen Spindelhülsen unterbrachte, wobei eine solche in die Bohrung eingeführte Spindelhülse mit einer Lagerstelle bis dicht an das mit dem Werkzeug = etwa einer Schleifscheibe - versehene Ende der Schleifspindel heranreichte und einen äußeren Durchmesser hatte, der etwas kleiner war als der Durchmesser des Werkzeugs. Die Schleifspindel wird also zusammen mit der Spindelhülse als Spindeleinheit in die Bohrung eingeführt. Die Spindelhülse ist außerhalb der Bohrung in einen Träger eingespannt. Da die Belastungen der Spindel durch Arbeitsdruck und Eigengewicht nunmehr von der Spindelhülse aufgenommen werden, kann die Spindel schwächer als bisher ausgeführt werden; sie wird mittels der frei tragenden Spindelhülse innerhalb der zu bearbeitenden Bohrung abgestützt und geführt. Es ergab sich eine Vergrößerung der möglichen Bearbeitungstiefe von Bohrungen.In order to avoid the destructive consequences of the strong alternating voltages, long spindles have therefore been supported within the bore to be ground out and managed that they were placed in long spindle sleeves provided with bearings, such a spindle sleeve introduced into the bore with a bearing point right up to the end of the with the tool = about a grinding wheel Grinding spindle and had an outer diameter that was slightly smaller was than that Diameter of the tool. So the grinding spindle will inserted into the bore as a spindle unit together with the spindle sleeve. the The spindle sleeve is clamped in a carrier outside the bore. Because the loads the spindle is now taken up by the spindle sleeve due to the working pressure and its own weight the spindle can be made weaker than before; it is by means of the self-supporting spindle sleeve is supported within the bore to be machined and led. This resulted in an increase in the possible processing depth of Drilling.

Bei im Verhältnis zum Durchmesser noch längeren Bohrungen kommt es nun vor, daß auch diese aus Schleifspindel, Schleifscheibenaufnahme, Spindelhülse, Lagern usw. bestehenden langen Schleifspindeleinheiten keine ausreichende Steifheit besitzen und sich in unerwünscht starkem Maße durchbiegen. Es tritt bereits infolge des Eigengewichts ein lotrechtes Abweichen der Spindelachse auf der Schleifscheibenseite ein. Ferner wird die Spindelachse beim Anstellen der Schleifscheibe durch den Schleifdruck in horizontaler Richtung abgedrückt. Schließlich tritt je nach Art des zu schleifenden Werkstoffs, den Berührungsverhältnissen zwischen Werkstück und Schleifscheibe, den Schleifeigenschaften der Schleifscheibe, der Umfangsgeschwindigkeit von Werkstück bzw. Schleifscheibe sowie der Zustellgeschwindigkeit eine die Spindelachse beeinflussende Kraft auf; man spricht von einem Hochklettern der Schleifscheibe in der zu schleifenden Bohrung.In the case of holes that are even longer in relation to the diameter, it occurs now that this also consists of a grinding spindle, grinding wheel holder, spindle sleeve, Bearings, etc. existing long grinding spindle units do not have sufficient rigidity own and bend to an undesirably large extent. It already occurs as a result Due to its own weight, the spindle axis deviates from the vertical on the grinding wheel side a. Furthermore, the spindle axis is caused by the grinding pressure when the grinding wheel is adjusted pressed in the horizontal direction. Eventually it occurs depending on the nature of the sanding Material, the contact conditions between the workpiece and the grinding wheel, the Grinding properties of the grinding wheel, the peripheral speed of the workpiece or grinding wheel as well as the infeed speed an influencing the spindle axis Force on; one speaks of the grinding wheel climbing up into the one to be ground Drilling.

Diese Umstände haben zur Folge, daß bei langen Schleifspindeleinheiten nur mit einem verhältnismäßig kleinen Schleifdruck und geringem Vorschub der Schleifscheibe gearbeitet werden kann und demzufolge die Spanabnahme je Hub des Werkzeugschlittens sehr gering ist. Dies führt zu langen Schleifzeiten, da durch das Ausweichen der Schleifspindeleinheit entgegen dem Schleifdruck die Schleifscheibe länger, als im allgemeinen üblich, ausfeuern muß, um eine zylindrische und formgenaue Bohrung zu erzeugen.These circumstances have the consequence that with long grinding spindle units only with a relatively low grinding pressure and a low feed rate of the grinding wheel can be worked and consequently the chip removal per stroke of the tool slide is very low. This leads to long grinding times, since by evading the Grinding spindle unit against the grinding pressure the grinding wheel longer than in the It is common practice to fire out in order to achieve a cylindrical and precisely shaped bore produce.

Hinzu kommt ferner noch, daß beim Ausschleifen unrunder, also nicht schlagfreier Bohrungen infolge des Nachgehens der Schleifspindeleinheit nach jeder Richtung hin die Unrundheit bzw. der Schlag nur schwer vollständig beseitigt werden kann.In addition, there is also the fact that when grinding out non-round, so not Impact-free bores as the grinding spindle unit slows down after each In the direction of the out-of-roundness or the runout can only be completely eliminated with difficulty can.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die Schleifspindeleinheit selbst mittels einer Abstützvorrichtung während des ganzen Schleifvorganges innerhalb der auszuschleifenden Bohrung abgestützt und geführt wird. Zu diesem Zweck besteht die Abstützvorrichtung aus zwei sich an der Innenseite der zu schleifenden Bohrung abstützenden Schwenkarmen, für deren Lagerung die Spindelhülse der Schleifspindeleinheit dient.The invention avoids these disadvantages in that the grinding spindle unit even by means of a support device during the entire grinding process within the hole to be ground is supported and guided. For this purpose exists the support device consists of two on the inside of the hole to be ground supporting swivel arms, for their storage the spindle sleeve of the grinding spindle unit serves.

Damit die mit Druckstücken versehenen Schwenkarme nicht zu stark und nicht zu schwach, sondern entsprechend der Abweichung der Schleifspindeleinheit zur Mittelachse in waagerechter und senkrechter Richtung angestellt werden können, sind zum gefühlvollen Anstellen auf den Anstellspindeln unter einstellbarem Federdruck stehende Ratschen und Feststellmuttern für die Feststellung der Schwenkarme nach erfolgter Anstellung vorgesehen. Die Druckstücke liegen etwa mittig zur Breite der Schleifscheibe und stützen diese unmittelbar gegenüber der Angriffsfläche der Schleifscheibe während des gesamten Arbeitsganges ab.So that the swivel arms provided with pressure pieces are not too strong and not too weak, but according to the deviation of the grinding spindle unit can be adjusted horizontally and vertically to the central axis, are for sensitive adjustment on the adjustment spindles under adjustable spring pressure standing ratchets and locking nuts for locking the swivel arms provided employment. The pressure pieces are approximately in the middle of the width of the Grinding wheel and support it directly opposite the contact surface of the grinding wheel during the entire process.

Mit dieser Abstützvorrichtung wird die Durchbiegung der Schleifspindeleinheit wesentlich kleiner als ohne diese Vorrichtung. Die Schleifleistung und die Genauigkeit können beträchtlich gesteigert werden, da das Ausweichen der Schleifspindeleinheit von der Mittelachse mittels der Abstützvorrichtung ausgeglichen wird. Ferner wird beim Schleifen in bezug auf Rundheit und Zylindrizität der zu schleifenden Bohrung eine größere Genauigkeit erreicht als ohne diese Abstützvorrichtung, da die Schleifspindeleinheit auch nicht mehr den Abweichungen der unbearbeiteten Bohrung nachgeben kann.With this support device, the deflection of the grinding spindle unit much smaller than without this device. The grinding performance and the accuracy can be increased considerably, since the evasion of the grinding spindle unit is compensated by the central axis by means of the support device. Furthermore, when grinding in terms of roundness and cylindricity of the hole to be ground Achieved greater accuracy than without this support device, since the grinding spindle unit can no longer give in to the deviations of the unmachined hole.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. I eine Schleifspindeleinheit und Abstützvorrichtung in Schleifstellung innerhalb der zu schleifenden Bohrung, Abb. 2 eine Draufsicht auf die Abstützvorrichtung in vergrößertem Maßstab, Abb. 3 eine Seitenansicht zur Abb. 2.The object of the invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment shown, namely Fig. I shows a grinding spindle unit and support device in the grinding position within the hole to be ground, Fig. 2 is a top view on the support device on an enlarged scale, Fig. 3 is a side view for Fig. 2.

Auf der Spindelhülse I sind die Lagerstücke 2 und 3 für die Einstellspindeln 4 und 5 der Abstützvorrichtung festgeschraubt. Auf dem Zapfen 6 des Lagerstückes 2 sind die beiden Schwenkarme 7 und 8 schwenkbar gelagert. Die Einstellspindeln 4 und 5 sind in dem Lagerstück 3 eingeschraubt, das zu diesem Zweck mit zwei Gewindelöchern versehen ist. In dem Lagerstück 2 sind die Einstellspindeln in zylindrischen Bohrungen geführt. Die Einstellspindeln besitzen auf der einen Seite einen Exzenterzapfen g und auf der anderen Seite eine Ratsche Io sowie eine Gegenmutter II, die auf dem Gewindeteil I2 der Einstellspindeln aufgeschraubt ist.On the spindle sleeve I are the bearing pieces 2 and 3 for the setting spindles 4 and 5 of the supporting device screwed tight. On the journal 6 of the bearing piece 2, the two pivot arms 7 and 8 are pivotably mounted. The setting spindles 4 and 5 are screwed into the bearing piece 3, which for this purpose has two threaded holes is provided. In the bearing piece 2, the setting spindles are in cylindrical bores guided. The setting spindles have an eccentric pin on one side g and on the other side a ratchet Io and a lock nut II, which are on the Threaded part I2 of the setting spindles is screwed on.

Der Anstelldruck der Zahnkupplung I3 der Ratsche Io kann durch Verändern des Druckes der Druckfeder 14 mittels der Schraube I5 eingestellt werden.The contact pressure of the tooth clutch I3 of the ratchet Io can be changed by changing the pressure of the compression spring 14 can be adjusted by means of the screw I5.

Die beiden Exzenterzapfen g greifen in die Schlitze I6 der beiden Schwenkarme 7 und 8 ein. Durch Drehen der Einstellspindeln mittels der Ratschen Io werden die Schwenkarme um den Zapfen 6 geschwenkt, der an dem Lagerstück 2 befestigt ist. Die beiden Schwenkarme 7 und 8 sind mit je einem Druckstück I7 aus Hartmetall oder Widia bestückt, die beim Anstellen der Abstützvorrichtung in der zu schleifenden Bohrung zur Anlage kommen.The two eccentric pins g engage in the slots I6 of the two Swivel arms 7 and 8 a. By turning the setting spindles using the ratchets The swivel arms are swiveled around the pin 6, which is fastened to the bearing piece 2 is. The two swivel arms 7 and 8 each have a pressure piece I7 made of hard metal or Widia, which, when adjusting the supporting device in the to be sanded Borehole come to the plant.

Die Schleifscheibe 18 sitzt am Ende der in der Spindelhülse i geführten Schleifspindel ig, die an ihrem anderen Ende eine Antriebsscheibe 2o trägt. Die Spindelhülse i ist in dem Spindelträger 21 der Maschine befestigt. Die Schleifscheibe liegt in ihrer Arbeitsstellung an der Innenwandung 22 der zu schleifenden Bohrung 23 des Werkstückes 7,4 an.The grinding wheel 18 sits at the end of the guided in the spindle sleeve i Grinding spindle ig, which carries a drive disk 2o at its other end. the Spindle sleeve i is fastened in the spindle carrier 21 of the machine. The grinding wheel is in its working position on the inner wall 22 of the hole to be ground 23 of the workpiece 7.4.

Die Wirkungsweise der Abstützvorrichtung ist folgende: Sobald die Schleifspindel in die zu schleifende Bohrung eingefahren ist und die Schleifscheibe so weit angestellt wurde, bis sie leicht feuert, kann die Abstützvorrichtung eingestellt werden. In dieser Stellung werden die Druckstücke 17 der Schwenkarme 7 und 8 nacheinander durch Drehen der Einstellspindeln mittels der Ratschen Io an die Innenwandung 22 der Bohrung angestellt, bis die Druckstücke die Durchbiegung der Schleifscheibe während des Schleifvorganges ausgleichen. Je nach Größe und Richtung der Abweichung der Schleifspindel zur Mittelachse in waagerechter und senkrechter Richtung werden die Druckstücke 17 verschieden stark angestellt durch verschiedene Einstellung der Druckfedern 14 mittels der Schrauben 15 der Ratschen Io. Entsprechend dem Abschliff in der Bohrung müssen dann während des ganzen Schleifvorganges die Druckstücke 17 jeweils um den Betrag des Abschliffes innerhalb der Bohrung nachgestellt werden. Dies geschieht durch Betätigen der Ratschen Io, die durch die Einstellung der Druckfedern I4 auf einen bestimmten Anstelldruck der Druckstücke 17 eingestellt sind.The operation of the support device is as follows: As soon as the The grinding spindle has moved into the hole to be ground and the grinding wheel Has been turned until it fires easily, the support device can be adjusted will. In this position, the pressure pieces 17 of the pivot arms 7 and 8 after another by turning the setting spindles by means of the ratchets Io on the inner wall 22 the hole is hired until the pressure pieces deflect the grinding wheel equalize during the grinding process. Depending on the size and direction of the deviation of the grinding spindle become the central axis in the horizontal and vertical directions the pressure pieces 17 employed differently by different setting of the Compression springs 14 by means of the screws 15 of the ratchets Io. According to the cut The pressure pieces 17 must then be in the bore during the entire grinding process can be readjusted by the amount of the cut within the bore. This is done by operating the ratchets Io, which is set by the setting of the compression springs I4 are set to a certain contact pressure of the pressure pieces 17.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Support device for grinding spindle units mounted on one side for internal grinding for grinding out deep bores in the longitudinal grinding process, characterized in that the support device is arranged in the space between the spindle sleeve and the bore wall of the workpiece and on the one hand against the stationary spindle sleeve and on the other hand against the circumferential bore wall is supported in such a way that the grinding spindle unit is supported and guided within the bore to be ground out during grinding.

2. Support device according to claim I, characterized in that the support device consists of two swivel arms (7, 8), one end of which is attached to the spindle sleeve (I) Grinding spindle unit is rotatably mounted, while the other end is against the wall (22) of the bore supports pressure pieces (I7).

3. Support device according to claims I and 2, characterized in that the ends of the pivot arms carrying the pressure pieces are angled such that they encompass the grinding wheel, and that the pressure pieces assume an approximately central position with respect to the width of the grinding wheel. Documents considered: German Patent Specifications No. 486 468, 595 280, 618 533, 716 572 USA.-Patent No. 2 320 333.