FI70162C

FI70162C - FOERFARANDE FOER PRECISIONSSLIPNING AV EN PLAN YTA

Info

Publication number: FI70162C
Application number: FI820109A
Authority: FI
Inventors: Clarence I Steinback
Original assignee: Acrometal Products Inc
Priority date: 1980-05-15
Filing date: 1982-01-13
Publication date: 1986-09-15
Also published as: JPS56500729A; CA1158441A; AU7178981A; AU545860B2; WO1981003301A1; FI70162B; JPS57500598A; EP0051657B1; EP0051657A4; EP0051657A1; DE3072143D1; FI820109L; JPS6052907B2

Description

701 62701 62

Menetelmä tasopinnan tarkkuushiomiseksi Förfarande för precisionsslipning av en pian ytaMethod for precision plane leveling Förfarande för precisionsslipning av en soon yta

Tasopinnan hiontatekniikan alalla on kiinteät hiomalaikat yhä yleisemmin korvattu lieriömäisten käyttörumpujen ympäri kulkevilla, metallia erittäin tehokkaasti poistavilla päättömillä hiomahihnoilla.In the field of surface grinding technology, fixed grinding wheels have increasingly been replaced by endless grinding belts running around cylindrical drive drums, which remove metal very efficiently.

Haluttaessa valmistaa erittäin tarkkamittaisia tasopintoja esiintyy kuitenkin vaikeuksia esim. lukuisten täysin samanlaisten esineiden massatuotannossa. Peräkkäisten työ-kappaleiden siirtyessä hiomahihnan ohitse joutuvat hihnan leveyssuunnassa eräät osat pitemmiksi työstöäjoiksi kosketukseen metallin kanssa kuin hihnan muut osat, ja kuluvat tästä syystä nopeammin. Näissä olosuhteissa voi esim. noin viidelläkymmenellä ensimmäisellä yksiköllä olla vaadittuihin toleransseihin lankeava tasaisuus, mutta tämän jälkeen antaa yhä menestyksellisesti metallia leikkaava hihna tulokseksi pinnan, joka peräkkäisissä työkappaleissa yhä enemmän poikkeaa tasopintaisuudesta. Tästä syystä hihna on korvattava uudella, vaikka se vielä voisi hioa esim. noin 150 muuta työkappaletta tasopintaisuuteen, joka lankeaa vähemmän tarkkojen toleranssien puitteisiin.However, when it is desired to produce very precise planar surfaces, there are difficulties, for example, in the mass production of numerous completely similar objects. As successive workpieces move past the grinding belt, some parts in the width direction of the belt come into contact with the metal for longer machining times than other parts of the belt, and therefore wear faster. Under these conditions, for example, about fifty-first units may have a flatness falling within the required tolerances, but after this the still successfully cutting metal belt results in a surface which deviates more and more from the planar surface in successive workpieces. For this reason, the belt must be replaced with a new one, even if it could still grind, for example, about 150 other workpieces to a plane surface that falls within less precise tolerances.

Edellä esitetty pätee riippumatta siitä, syötetäänkö työ-kappale hiomahihnan ohitse suoraviivaisesti tai pyörittämällä työkappaletta ja syöttämällä se hihnan yhteyteen pitkin pyörintäakselia. Vaikka tilannetta voidaan jossain määrin helpottaa asettamalla peräkkäiset työkappaleet eri asentoihin hiottaviksi, ei tämä toistuva jigien asettelu sopeudu tehokkaaseen massatuotantoon.The above applies regardless of whether the workpiece is fed past the grinding belt in a straight line or by rotating the workpiece and feeding it into the belt along the axis of rotation. Although the situation can be alleviated to some extent by placing successive workpieces in different positions for grinding, this repetitive arrangement of jigs does not adapt to efficient mass production.

Keksintö esittää entistä paremman menetelmän taso- pinnan hiomiseksi siten, että käytetään hiomahihnoja, joiden kaikki osat saatetaan samalla tavoin kosketukseen hiottavan esineen kanssa niin, että itse työkappale jatkuvasti "tasoittaa" hihnaa. Täten voidaan valmistaa työkap- 2 70162 paleita, jotka lankeavat vaadittuihin toleransseihin kautta hihnan koko leikkuuiän. Tämä toteutetaan aikaansaamalla työkappaleiden ja hihnan välinen monimutkainen suhteellinen liike, johon sisältyy sekä suoraviivaisia että pyörähdyskomponentteja.The invention provides an even better method for grinding a planar surface using abrasive belts, all parts of which are brought into contact with the object to be abraded in the same way so that the workpiece itself continuously "flattens" the belt. Thus, workpiece pieces 2 70162 can be made which fall to the required tolerances throughout the cutting life of the belt. This is accomplished by providing a complex relative motion between the workpieces and the belt, which includes both straight and rotational components.

Keksinnölle tunnusomaiset erilaiset edut ja uudet tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa. Keksintö ja sen edut ja kohteet selitetään seuraavassa lähemmin oheisten piirustusten perusteella, jotka havainnollistavat keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja. Samat osat on eri kuvioissa merkitty samoin viitenumeroin.The various advantages and novel features of the invention are set out in the appended claims. The invention and its advantages and objects are explained in more detail below on the basis of the accompanying drawings, which illustrate some preferred embodiments of the invention. The same parts are denoted by the same reference numerals in different figures.

Kuviot 1 ja 2 havainnollistavat kaaviollisesti ennestään tunnettuja menetelmiä ja niiden tunnusmerkkejä.Figures 1 and 2 schematically illustrate previously known methods and their features.

Kuvio 3 esittää edestä päin ensimmäistä keksinnön mukaista tasopinnan hiomakonetta.Figure 3 shows a front view of a first surface grinding machine according to the invention.

Kuvio 4 esittää päältä päin ja suurennetussa mittakaavassa kuvion 1 mukaista hiomakonetta.Figure 4 shows a top view and an enlarged scale of the grinder of Figure 1.

Kuvio 5 esittää sivulta katsottuna ja vieläkin suuremmassa mittakaavassa hiomakonetta, josta eräät osat on selvyyden vuoksi leikattu pois.Figure 5 shows a side view and on an even larger scale of a grinder from which some parts have been cut away for clarity.

Kuvio 6 näyttää kaaviollisesti kuvion 3 mukaisella hioma-koneella aikaansaatavia liikkeitä.Fig. 6 schematically shows the movements produced by the grinding machine according to Fig. 3.

Kuvio 7 esittää sivulta katsottuna kaaviollisesti keksinnön erästä toista suoritusmuotoa.Figure 7 is a schematic side view of another embodiment of the invention.

Kuvio 8 esittää päältä päin kuvion 7 näyttämän hiomakoneen erästä osaa.Fig. 8 is a top view of a part of the grinder shown in Fig. 7.

Kuvio 9 esittää edestä päin kuvion 7 näyttämän hiomakoneen erästä osaa.Fig. 9 is a front view of a part of the grinder shown in Fig. 7.

3 701623,70162

Kuvio 10 esittää lohkokaaviona kuvioiden 7...9 mukaisen hiomakoneen ohjausjärjestelmää.Fig. 10 is a block diagram of the control system of the grinder of Figs. 7 to 9.

Kuvio 11 esittää edestä päin kaaviollisesti keksinnön erästä kolmatta suoritusmuotoa.Figure 11 is a schematic front view of a third embodiment of the invention.

Kuvio 12 esittää sivulta päin kuvion 11 näyttämää suoritusmuotoa .Fig. 12 is a side view of the embodiment shown in Fig. 11.

Keksintö selitetään ensi kädessä kuvioiden 1 ja 2 perusteella, jotka havainnollistavat keksinnön avulla ratkaistavaa ongelmaa. Kuviossa 1 viitenumero 11 tarkoittaa onttoa metallityökappaletta, jonka yläpinta on hiottava. Tämän työkappaleen siirtyessä nuolen 12 suunnassa hioma-hihnan ohitse kohtisuorasti hihnan työstoreunaa vastaan, näyttää kaavio 13 niitä suhteellisia aikoja, joiden kuluessa hihnan poikittaiselementit A, B...G ovat kosketuksessa työkappaleen kanssa. Elementit A ja G joutuvat ilmeisesti tekemään yli kolme kertaa niin paljon hiomatyötä kuin muut elementit ja kuluvat tästä syystä nopeammin loppuun. Sen jälkeen, kun joukko työkappaleita on ohittanut hihnan, eivät viimeistellyt pinnat enää ole tasopin-taisia, vaan reunat 14 ovat korkeammat kuin pinnan muut osat, koska hiomahihna on kulunut matalammaksi näillä alueilla.The invention will be explained first of all on the basis of Figures 1 and 2, which illustrate a problem to be solved by means of the invention. In Fig. 1, reference numeral 11 denotes a hollow metal workpiece whose upper surface is to be ground. As the workpiece moves in the direction of the arrow 12 past the abrasive belt perpendicular to the working edge of the belt, diagram 13 to show the relative periods during which transverse elements of the belt A, B, ... G are in contact with the workpiece. Elements A and G obviously have to do more than three times as much grinding work as the other elements and therefore wear out faster. After a number of workpieces have passed the belt, the finished surfaces are no longer planar, but the edges 14 are higher than other parts of the surface because the grinding belt has worn lower in these areas.

Työkappaleen siirtyessä nuolen 15 suunnassa hihnan työstö-reunaa kohti näyttää kaavio 16, että hihnan useimmat polkitta iselement it joutuvat kosketukseen työkappaleen kanssa yhtä pitkiksi ajoiksi, mutta että molemmat uloimmat elementit eivät joudu tällaiseen yhtä pitkäaikaiseen kosketukseen. Tässä järjestelmässä syntyy hiomisen tuloksena korkeat kulmat 17 sen jälkeen, kun hihna on alkanut kulua.The workpiece moves in the direction of the arrow 15 of the belt toward the edge of the machining show in figure 16, the belt polkitta iselement most of it coming into contact with the workpiece on one long periods of time, but that the two outermost elements do not have such as prolonged contact. In this system, high angles 17 result from grinding as the belt begins to wear.

Kuvion 2 mukaan työkappale 11 saatetaan pyörimään hihnan työstöreunaan nähden nuolen 18 näyttämällä tavalla ja syötetään aksiaalisesti hihnan yhteyteen. Tässäkin tapauksessa hihnan eri poikittaisosat ovat alttiit eri suurelle kulumiselle kaavion 19 näyttämällä tavalla, joten jon- 4 70162 kin ajan kuluttua tulee viimeistellyissä työkappaleissa olemaan korkeita ympyrämäisiä harjanteita kohdissa, joissa hihnan elementit C ja N ovat kuluneet. Keksintö vähentää näitä haittoja.Figure 2, the workpiece 11 is caused to rotate with respect to working edge of the belt, as shown in the direction of arrow 18 and fed axially in connection with the belt. Again, the different transverse parts of the belt are subject to different levels of wear as shown in diagram 19, so that after some time there will be high circular ridges in the finished workpieces where the belt elements C and N are worn. The invention reduces these disadvantages.

Kuvioiden 3...5 näyttämässä keksinnön mukaisessa tasopin-nan hiomakoneessa 20 on alusta 21, hiomapää22 ja työkappa-leen pidin 23. Alustaan 21 sisältyy perusta 24 ja tähän kiinnitetty ja sen kanssa samana kappaleena tehty jalusta 25 siten, että jalustan laaka yläpinta 26 on vaakasuorassa. Perusta 24 ulottuu vaakasuunnassa jalustan 25 ohitse työkappaleen pitimen 23 kannattamiseksi siten, että se voidaan pystysuunnassa asettaa neljän ruuviväkivivun avulla, joista kolme on näytetty kohdissa 27, 30 ja 31, ja jotka on sovitettu samanaikaisesti ohjattaviksi mekanismin avulla, jossa on ohjauspyörä 32, mekaaninen liitäntä 33 ja käyttötangot 34, 35, 36 työpöydän 40 pitkänomaisen vaakasuoran kantimen 37 nostamiseksi ja laskemiseksi.The planar surface grinder 20 according to the invention shown in Figures 3 to 5 has a base 21, a grinding head 22 and a workpiece holder 23. The base 21 includes a base 24 and a base 25 attached thereto and made in one piece so that the flat upper surface 26 of the base is horizontally. The base 24 extends horizontally past the base 25 to support the workpiece holder 23 so that it can be positioned vertically by four screw levers, three of which are shown at 27, 30 and 31, and which are adapted to be controlled simultaneously by a mechanism with a steering wheel 32, mechanical connection 33 and drive rods 34, 35, 36 for raising and lowering the elongate horizontal carrier 37 of the desk 40.

Työpöydässä 40 poikittaisluisti 41, joka on sovitettu suorittamaan suoraviivaista poikittaista säätöliikettä lohenpyrstöjohteissa 42 ohjauspyörän 43 ohjaamana. Työpöytä 40 on kelkan 44 avulla sovitettu liikkumaan pituus-suunassa kantimen 37 varassa.In the workbench 40, a transverse slide 41 is adapted to perform a rectilinear transverse adjustment movement in the dovetail guides 42 under the control of a steering wheel 43. The table 40 is adapted to move longitudinally on the carrier 37 by means of a carriage 44.

Kännin 37 on tehty kaukaloksi, johon voiteluaine valuu siinä tapauksessa, että tällaista käytetään, ja joka syöttää tämän voiteluaineen uudelleen kierrätettäväksi liitännän 45 kautta. Kantimessa on kaksi vaakasuoraa johdetta 46, 47, joiden varaan kelkka 44 on sovitettu suorittamaan liukuliikettä jalustan 25 ohitse suoraviivaisesti toimivan hydraulisen moottorin käyttämänä. Tässä moottorissa on kantimen 37 kohtaan 52 kiinnitetty sylinteri 51 ja kelkkaan 44 kiinnitetty mäntä 53. Tavanomaisen ei näytetyn hydraulisen johtoverkon avulla voidaan moottoria 50 ohjata siten, että se siirtää kelkkaa 44 vaakasuorassa suunnassa pitkin johteita 46, 47 jalustan 25 ohitse jompaankumpaan suuntaan.The turntable 37 is made as a trough into which the lubricant flows in the event that such is used and which feeds this lubricant for recirculation through the connection 45. The carrier has two horizontal guides 46, 47 on which the carriage 44 is adapted to perform a sliding movement past the base 25 when driven by a hydraulic motor operating in a straight line. This motor has a cylinder 51 attached to the carrier 37 at 52 and a piston 53 attached to the carriage 44. By means of a conventional hydraulic line not shown, the engine 50 can be controlled to move the carriage 44 horizontally along guides 46, 47 past the base 25 in either direction.

5 701625,70162

Tvöpöydässä 40 on kiertolevy 54, jossa on alustalevy 55, joka on kiinnitetty esim. magneettikytkimen avulla poikit-taisluistiin 41, ja työpinta 56, johon ori sovitettu hiottavia työkappaleita kiinnipitävät jigit. Sopivia hydraulisia tai sähköisiä moottorivälineitä 57 käytetään työpin-nan kiertämiseksi alustalevyyn 55 nähden pystyakselin ympäri tavanomaisen, ei näytetyn käyttöjärjestelmän ohjaamana .The work table 40 has a turntable 54 with a base plate 55, which is fastened to the transverse slide 41 by means of a magnetic switch, for example, and a work surface 56, on which the stallions are fitted with jigs holding the workpieces to be ground. Suitable hydraulic or electric motor means 57 are used to rotate the work surface relative to the base plate 55 about a vertical axis under the control of a conventional operating system, not shown.

Hiomapäässä 22 on kulmalevy 60, jossa on laakavaakasuora elementti 61, johon on tehty joukko samankeskisiä kaarevia lovia 62 siten, että tämä elementti voidaan kiinnittää jalustan 25 levyyn 26 kiinnittimi1lä 63, jolloin sovitus on sellainen, että kulmalevyä voidaan kääntäen asetella jalustaan nähden. Pystyelementti 64 on kiinnitetty kulma-levyyn 60 kulmatukien 65, 66 ja 67 avulla, ja tämä elementti kannattaa koteloa 70. Tässä kotelossa on hioma-hihnarakenne, johon kuuluu päätön hiomahihna 71, jota pyöritetään alapuolisen kosketusrummun 72 ympäri tavanomaisten, ei näytettyjen käyttö-, keskiöimis- ja kiristys-välineiden avulla siten, että hihna ja rumpu pistävät esiin kotelon 73 pohjasta ja esittävät lieriömäisen hioma-pinnan, joka liikkuu siten, että liikkeeseen sisältyy rummun 72 akselin ympäri menevä pyörähdyskomponentti. Tämä akseli on vaakasuorassa ja se on asetettu vinosti työpöydän suoraviivaiseen liikkumissuuntaan nähden, jolloin vinokulma on säädettävissä lovien 62 ja kiinnittimien 63 avulla. Kun hiomasyvyys on ainoastaan millimetrin muutamia kymmenesosia, voidaan sanoa, että hihnassa on "työs-töreuna", joka on suora viiva, joka on yhdensuuntainen rummun 72 akselin kanssa, ja joka sijaitsee hihnan alimmassa kohdassa.The grinding head 22 has an angle plate 60 with a flat horizontal element 61 having a plurality of concentric curved notches 62 so that this element can be fixed to the plate 26 of the base 25 by a fastener 63, the arrangement being such that the angle plate can be pivoted relative to the base. The vertical element 64 is attached to the angle plate 60 by means of angle supports 65, 66 and 67, and this element supports a housing 70. This housing has an abrasive belt structure comprising an endless abrasive belt 71 rotated about a lower contact drum 72 by conventional, not shown, operating, centering - and by means of tightening means so that the belt and the drum protrude from the bottom of the housing 73 and show a cylindrical abrasive surface which moves so as to include a rotating component about the axis of the drum 72. This axis is horizontal and is set diagonally with respect to the straight direction of movement of the desk, whereby the angle is adjustable by means of notches 62 and fasteners 63. When the grinding depth is only a few tenths of a millimeter, it can be said that the belt has a "working edge" which is a straight line parallel to the axis of the drum 72 and located at the lowest point of the belt.

On selvää, että märkähiontaa suoritettaessa voidaan käyttää roiskesuojia, kuten kohdissa 73, 74, 75, 76 on näytetty. Nämä suojat ulottuvat yli alustan 21 koko pituuden.It is clear that splash guards can be used when performing wet sanding, as shown in 73, 74, 75, 76. These guards extend over the entire length of the base 21.

6 701626 70162

Kuvio 6 esittää katkoviivoin niitä asetteluja, jotka ovat käytettävissä laitetta työkuntoon järjestettäessä, ja kokoviivoin niitä liikkeitä, jotka esiintyvät hiomakoneen toimiessa. Nuoli 80 näyttää sitä kiertoasettelua, joka voidaan kohdistaa hiomapäähän 22 lovien 62 avulla. Nuoli 81 näyttää työpöydän 40 poikittaisliikettä, jota säädetään ohjauspyörän 43 avulla. Nuoli 82 näyttää kantimen 37 pystysäätöä, joka tehdään ohjauspyörällä 32. Nuoli 83 näyttää hihnan 70 kulkua. Nuolet 84, 84 näyttävät työpöydän 40 suoraviivaista liikettä pitkin johteita 46, 47. Nuoli 85 näyttää työpöydän kiertoliikettä, jota ohjataan moottorilla 57.Figure 6 shows in broken lines the layouts that are available when the machine is in working order and in solid lines the movements that occur when the grinder is operating. Arrow 80 shows the rotational arrangement that can be applied to the grinding head 22 by notches 62. Arrow 81 indicates the transverse movement of the desk 40, which is controlled by the steering wheel 43. Arrow 82 shows the vertical adjustment of the carrier 37 made by the steering wheel 32. Arrow 83 shows the travel of the belt 70. Arrows 84, 84 indicate the linear movement of the table 40 along the guides 46, 47. Arrow 85 shows the rotational movement of the table controlled by the motor 57.

Keksinnön mukaisen hiomakoneen erään suoritusmuodon ominaisuudet ovat seuraavat: hihnan 71 nopeus noin 2134 m/min hihnan 71 leveys noin 7,6...15,2 cm hihnan hiomarakeisuus 70...220 kelkan 44 vaakasuoran liikkeen pituus noin 152,4 cm kelkan 44 suoraviivainen työstö- nopeus portaattomasti vaihdeltavissa rajoissa 0..noin 53,3 cm/sek pinnan 56 halkaisija noin 50,8 cm kantimen 37 pystyliike " 30,5 cm työpinnan 56 ja hihnan 71 välinen minimirako " 25,4 cm kiertolevyn 54 nopeus vaihdeltavissa rajoissa 0...600 kierr/minThe features of one embodiment of the grinding machine according to the invention are as follows: belt 71 speed about 2134 m / min belt 71 width about 7.6 ... 15.2 cm belt grinding grain 70 ... 220 horizontal length of carriage 44 about 152.4 cm carriage 44 straightforward machining speed in infinitely variable limits 0..about 53.3 cm / sec diameter of surface 56 about 50.8 cm vertical movement of carrier 37 "minimum gap between work surface 56 and belt 71" 25.4 cm speed of rotating plate 54 within variable limits 0 ... 600 rpm

Keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukainen hiomakone toimii seuraavasti. Pintaan 56 kiinnitetään magneettisesti tai sopivien kiinnittimien avulla ei näytetty jigi eli pidin, joka soveltuu massatuotantona hiottavien työ-kappaleiden muotoon. Nämä työkappaleet on tyypillisesti saatu edeltävän työstö- tai hiomavaiheen tuloksena, ja ne 7 70162 voidaan keskenään vaihdettavasi:! sovittaa sopivaan jigiin siten, että tasaiseksi hiottava pinta joutuu ylöspäin ja sijaitsee vaakasuorassa, ja niin, että vain millimetrin muutamien kymmenesosien paksuinen kerros on poistettava tästä pinnasta. Kuviossa 3 kone on näytetty ensimmäisessä "kuormaus"-asennossa sijaitsevana, jossa työkappale käsin sijoitetaan jigiin. Ohjauspyörää 43 pyöritetään jigin keskiöimiseksi kelkan pituussuuntaiseen kulkurataan nähden. Sopivan leveyden ja hiomakerroksen omaava hihna sovitetaan, keskiöidään ja kiristetään hiomapäähän 22, jonka vinoasentoa säädetään lovien 62 avulla rummun 72 ja kelkan suoraviivaisen kulkusuunnan välisen halutun vino-kulman saamiseksi. Hihnan hiomasyvyys asetetaan ohjaus-pyörän 32 avulla, hihna käynnistetään ja moottorit 57 ja 50 saatetaan toimimaan.The grinder according to the first embodiment of the invention operates as follows. A jig, i.e. a holder suitable for the mass production of workpieces to be ground in mass production, is magnetically fastened to the surface 56 or by means of suitable fasteners. These workpieces are typically the result of a previous machining or grinding step and are 7 70162 interchangeable :! fit to a suitable jig so that the surface to be ground is upwards and horizontal and so that a layer only a few tenths of a millimeter thick has to be removed from this surface. In Figure 3, the machine is shown in a first "loading" position where the workpiece is manually placed on the jig. The steering wheel 43 is rotated to center the jig relative to the longitudinal path of the sled. A belt having a suitable width and abrasive layer is fitted, centered, and tightened to an abrasive head 22, the oblique position of which is adjusted by notches 62 to obtain a desired oblique angle between the drum 72 and the linear direction of travel of the carriage. The grinding depth of the belt is set by the steering wheel 32, the belt is started and the motors 57 and 50 are actuated.

Kelkka 44 siirtyy nyt vasemmalle kuviossa 3 katsottuna ja liikkuu varsin hitaasti, ja moottori 57 kiertää työkappa-letta pystyakselin ympäri huomattavasti suuremmalla kehä-nopeudella. Kun työkappaletta siirretään ja kierretään hihnan alla, tulee työkappaleen pinnan minkä tahansa kohta kosketukseen hihnan poikittaissuunnassa olevien lukuisten erilaisten kohtien kanssa kompleksisen kuvion mukaan siten, että hihnan mikään kohta ei leikkaa materiaalia kauemmin kuin mikään muu kohta.The carriage 44 now moves to the left as seen in Figure 3 and moves quite slowly, and the motor 57 rotates the workpiece about a vertical axis at a considerably higher circumferential speed. As the workpiece is moved and rotated under the belt, any point on the surface of the workpiece comes into contact with a number of different points in the transverse direction of the belt according to a complex pattern so that no point on the belt cuts the material longer than any other point.

Kun työpöytä tulee iskunsa pääteasentoon, on se saavuttanut toisen "kuormaus"-aseman, jossa valmis työkappale voidaan poistaa ja toinen sijoittaa paikalleen siten, että se siirtyy hihnan alitse vastakkaisessa suunnassa. Tämä sovitus on sellainen, että itse työkappale "tasoittaa" hiovaa pintaa ja pitää sen joka paikassa yhtä paksuna niin, että työkappaleeseen muodostuu todella tasainen viimeistelty pinta, jossa naarmukuviointi on hyvin sekoittunut eikä pinnassa ole pitkähköjä naarmuja, jotka myöhemmin voisivat aiheuttaa hankaluuksia syystä, että esiintyy pientä vuotoa jonkin tiivistyspinnan ohitse.When the workbench reaches the end position of its stroke, it has reached a second "loading" position, where the finished workpiece can be removed and the other placed in place so that it moves under the belt in the opposite direction. This arrangement is such that the workpiece itself "smoothes" the abrasive surface and keeps it equally thick in all places so that a truly smooth finished surface is formed in the workpiece with a well-mixed scratch pattern and no long scratches on the surface which could later cause inconvenience. a small leak past a sealing surface.

8 70162 Tässä koneessa hiotut peräkkäiset työkappaleet täyttävät kaikki tasopintaisuudelle asetetut toleranssit, koska hiomahihna kuluu tasaisesti. Siinä tapauksessa, että mitalliset toleranssit myös ovat kriittisiä, voidaan hiovan pinnan kuluminen kompensoida vähäisesti muuttamalla kantimen 37 korkeutta ja täten pitää mitat hyväksyttävissä rajoissa.8 70162 The successive workpieces ground on this machine meet all the tolerances set for the planar surface, as the grinding belt wears evenly. In case the dimensional tolerances are also critical, the wear of the abrasive surface can be slightly compensated by changing the height of the carrier 37 and thus keep the dimensions within acceptable limits.

Kuvioiden 3...5 näyttämässä hiomakoneessa on lukuisia tarkkuuskomponentteja, joten koneen valmistus ja huolto ovat kalliita. Monissa tapauksissa voidaan keksinnön antamat edut saavuttaa käyttämällä yksinkertaistettua suoritusmuotoa, jota kuviot 7, 8, 9 ja 10 esittävät hiukan kaaviollisesti. Tässä suoritusmuodossa sovitetaan työkap-pale 11, joka voi olla esim. kuvion 1 näyttämä työkappale, millä tahansa sopivalla tavalla työpöydälle 100, joka pääsee pyörimään pystyakselin ympäri nuolen 101 näyttämällä tavalla, ja jota hydraulinen moottori 102 pyörittää hihnan 103 välityksellä jommallakummalla kahdesta eri nopeudesta. Pöytä 100 on sovitettu kelkan 104 varaan, joka pääsee suorittamaan nuolien 105 näyttämää pystysuuntaista liikettä, joka sopivasti aikaansaadaan hydraulisen syöttöjärjestelmän avulla nopean toiminnan saavuttamiseksi ja mekaanisen syöttö järjestelmän avulla hienosäädön saavuttamiseksi, kuten kohdissa 106 ja 107 on näytetty.The grinder shown in Figures 3 to 5 has numerous precision components, so the machine is expensive to manufacture and maintain. In many cases, the advantages provided by the invention can be achieved by using a simplified embodiment, which is shown somewhat schematically in Figures 7, 8, 9 and 10. This embodiment is adapted to the workpiece 11, which may be e.g. as shown in Fig one workpiece in any suitable manner to the desktop 100, which can rotate around a vertical axis 101 by displaying the arrow in a manner and which is rotated by a hydraulic motor 102 via the belt 103 in either of two different speeds. The table 100 is arranged on a carriage 104 which can perform the vertical movement indicated by the arrows 105, suitably provided by a hydraulic feed system for rapid operation and a mechanical feed system for fine adjustment, as shown at 106 and 107.

Hiomapää 10, joka yleisesti on samanlainen kuin kuvioiden 3...5 näyttämä hiomapää 22, on sijoitettu pöydän 100 yläpuolelle. Tässä hiomapäässä on hiomahihna 111, jota sopiva, ei näytetty moottoriväline käyttää ylä- ja alapuolisten vaakasuorien sylinterirumpujen 112 ja 113 ympäri. Hihna on huomattavasti kapeampi kuin rummut, ja ainakin alapuolinen rumpu on terästä tai jotain muuta kovaa materiaalia. Kuvion 9 näyttämällä tavalla voidaan käyttää yksinkertaista roiskesuojaa 114, jonka pituus määräytyy hihnan maksimileveydestä. Tämä roiskesuoja kerää hiomis-jätteet, ja siihen voi sisältyä vesiverhojärjestelmä 115.The grinding head 10, which is generally similar to the grinding head 22 shown in Figures 3 to 5, is located above the table 100. This grinding head has a grinding belt 111 driven by a suitable, not shown motor means around the upper and lower horizontal cylinder drums 112 and 113. The belt is considerably narrower than the drums, and at least the drum below is made of steel or some other hard material. As shown in Fig. 9, a simple splash guard 114 can be used, the length of which is determined by the maximum width of the belt. This splash guard collects abrasive debris and may include a water curtain system 115.

9 70162 Käytetään ennestään tunnettuja käyttö- ja kiristysvälinei-tä samoin kuin seuraavassa selitettävää muunnettua keski-öimisjärjestelmää.9 70162 Prior art drive and tightening means are used as well as the modified centering system described below.

Kuvion 8 mukaan on ylärumpu 112 sovitettu suorittamaan vähäistä kääntöliikettä pystyakselin ympäri käyttölaitteiden 116 ja 117 vaikutuksesta, jotka kääntävät rumpua vastakkaisiin suuntiin, kuten nuolet 120 ja 121 näyttävät. Tämän liikkeen laajuus on esitetty jonkin verran liioitel-lusti. Valokennon 123 ja lampun 124 käsittävä ensimmäinen tuntolaite ohjaa käyttölaitetta 116, kun hiomahihnan reuna saavuttaa liikkeensä vasemmanpuoleisen rajan, jolloin rumpu 112 kääntyy nuolen 121 suunnassa. Valokennon 126 ja lampun 127 sisältävä toinen tuntolaite 125 ohjaa toista käyttölaitetta 117, kun hiomahihnan reuna saavuttaa liikkeensä oikeanpuoleisen rajan rummun 112 kääntämiseksi nuolen 120 suunnassa.According to Figure 8, the upper drum 112 is adapted to perform a slight pivoting movement about the vertical axis by the actuators 116 and 117 which pivot the drum in opposite directions, as shown by the arrows 120 and 121. The extent of this movement is shown somewhat exaggeratedly. A photocell 123 and lamp 124 comprising a first sensing device controls the driving device 116 when the edge of the abrasive belt reaches the left-hand side of the border, wherein the drum 112 rotates in the direction of arrow 121. second sensing device comprising a photocell 126 and lamp 127 125 controls the second drive device 117 and the edge of the abrasive belt reaches the limit of the right side of the drum 112 to reverse the direction of the arrow 120 direction.

Tämä järjestelmä toimii tyydyttävästi täyden leveyden omaavan hihnan keskiöimiseksi ensimmäisen suoritusmuodon mukaisessa hiomapäässä 22, mutta sitä on muunnettu siten, että sitä voidaan käyttää toisen suoritusmuodon mukaisten kapeampien hihnojen yhteydessä käyttämällä muita tunto-laitteita 130 ja 131, joissa on valokennot 132 ja 133 ja lamput 134 ja 135. Nämä voidaan sijoittaa toisistaan välin päähän, joka on hiukan suurempi kuin hihnan 111 todellinen leveys, ja keskiöidä rumpujen 112 ja 113 pituuteen nähden. Käyttölaitteiden 116 ja 117 säätö voidaan siirtää tuntolaitteista 122 ja 125 tuntolaitteisiin 130 ja 131, kuten kuviossa 10 on näytetty, yksinkertaisen valitsimen 132 avulla, joka on yhdistetty tuntolaitte iden ja käyttölaitteita ohjaavan valokennon 133 väliin.This system functions satisfactorily to center a full-width belt at the grinding head 22 of the first embodiment, but has been modified to be used with narrower belts according to the second embodiment using other sensors 130 and 131 with photocells 132 and 133 and lamps 134 and 135. These can be spaced slightly larger than the actual width of the belt 111 and centered on the lengths of the drums 112 and 113. The control of the actuators 116 and 117 can be transferred from the sensors 122 and 125 to the sensors 130 and 131, as shown in Figure 10, by a simple selector 132 connected between the sensors and the photocell 133 controlling the actuators.

Keksinnön tässä suoritusmuodossa ei tarvita komponenttia pöydän 100 siirtämiseksi kohtisuorassa suunnassa sen pyö-rintäakselia vastaan.In this embodiment of the invention, no component is required to move the table 100 in a direction perpendicular to its axis of rotation.

10 701 6210,701 62

Keksinnön tämän toisen suoritusmuodon mukainen hiomakone toimii seuraavasti. Hihnan 111 leveys valitaan siten, että se on vain vähän suurempi kuin työkappaleen 11 suurin poikittaismitta pyörintäakselin läpi otettuna, ja tunto-laitteet 130 ja 131 sijoitetaan vastaavan välin päähän toisistaan. Työkappale 11 sijoitetaan työpöydälle 100, joka tämän jälkeen saatetaan pyörimään hitaasti. Käytössä tuntolaitteet 130 ja 131 keskiöivät hihnan 111, joten se pysyy pääasiallisesti samassa aksiaaliasennossa rummulla 113. Kelkkaa 104 nostetaan, kunnes työkappale melkein joutuu kosketukseen hihnan kanssa, ja saatetaan sitten hitaaseen ylöspäin suunnattuun liikkeeseen siten, että hihna tekee "uppo"-h ionnan suoraan työkappaleen yläpintaan, kun tämä työkappale pyörii.The grinder according to this second embodiment of the invention operates as follows. The width of the belt 111 is selected to be only slightly larger than the largest transverse dimension of the workpiece 11 taken through the axis of rotation, and the sensing devices 130 and 131 are spaced a corresponding distance apart. The workpiece 11 is placed on a table 100, which is then caused to rotate slowly. In use, the sensing devices 130 and 131 center the belt 111 so that it remains substantially in the same axial position on the drum 113. The carriage 104 is raised until the workpiece almost comes into contact with the belt, and then subjected to slow upward movement so that the belt "sinks" directly into the workpiece. to the top surface when this workpiece rotates.

Kun haluttu metallimäärä on poistettu työkappaleesta, pysäytetään kelkan pystyliike, pöydän pyörimisnopeutta suurennetaan ja hihnan keskiöivä säätö siirretään tunto-laitteille 122 ja 125. Hihna 111 liikkuu nyt edestakaisin yli rumpujen 112 ja 113 koko leveyden, kun työkappale pyörii, niin että hihnan jokainen osa joutuu työkappaleen jokaisen osan linjalle, jolloin työkappale saa hienon viimeistyksen ja se samalla tasoittaa hihnaa siten, että tämä kuluu yhtä paljon joka kohdassa. Hihnan siirtyminen rumpujen akselin suunnassa on edullisesti yhtä kuin summa, joka saadaan lisäämällä hihnan kaksinkertaiseen leveyteen työkappaleen suurin poikittaismitta kohtisuorassa pyörin-täakselia vastaan. Työkappaleen hionnan päätyttyä sen pyörintä keskeytetään ja työkappale korvataan toisella työkappaleella, minkä jälkeen toiminta voi jatkua.Once the desired amount of metal has been removed from the workpiece, the vertical movement of the carriage is stopped, the rotational speed of the table is increased and the belt centering is transferred to sensors 122 and 125. The belt 111 now moves back and forth across the widths of drums 112 and 113 as the workpiece rotates to the line of each part, giving the workpiece a fine finish while at the same time smoothing the belt so that this wears out equally at each point. The displacement of the belt in the axial direction of the drums is preferably equal to the sum obtained by adding to the double width of the belt the largest transverse dimension of the workpiece perpendicular to the axis of rotation. When grinding of the workpiece is completed, its rotation is stopped and the workpiece is replaced with another workpiece, after which the operation can continue.

Kuvioiden 11 ja 12 perusteella selitetään keksinnön eräs kolmas edullinen suoritusmuoto, jossa on työkalun pitimen 201 yläpuolelle sovitettu hiomapää 200. Tämä hiomapää 200 on edullisesti samanlainen kuin kuvioiden 7...9 näyttämä hiomapää 110, ja siinä on ylä- ja alarummut 202 ja 203, joiden ympäri kulkee hiomahihna 204. Lisäksi on olemassa tavanomaiset asennus-, käyttö- ja hihnan keskiöintiväli-neet, joita ei ole näytetty.Figures 11 and 12 describe a third preferred embodiment of the invention with a grinding head 200 arranged above the tool holder 201. This grinding head 200 is preferably similar to the grinding head 110 shown in Figures 7 to 9, and has upper and lower drums 202 and 203, around which the grinding belt 204 passes. In addition, there are conventional means of mounting, operating and centering the belt, which are not shown.

701 62 11701 62 11

Työkappale sovitetaan millä tahansa sopivalla tavalla pöydälle 205, joka on asennettu kelkan 206 varaan ja jota voidaan pyörittää pystyakselin ympäri hydraulisen moottorin 207 vetämän hihnan 210 avulla. Kelkka 206 ja moottori 207 on asennettu luistisarjan 212 ulkoluistin 211 varaan siten, että kelkka 206 pääsee suorittamaan suoraviivaista vaakasuoraa liikettä rummun 203 akselin ja näin ollen hihnan 204 työstöreunan kanssa yhdensuuntaisessa suunnassa. Luistisarjan 212 sisintä luistia 213 kannattaa sopiva kännin 214, ja kohdassa 215 näytetty hydraulinen väline liikuttaa kelkkaa 206 nuolen 216 näyttämällä tavalla, milloin tällaista liikettä halutaan. Samalla tavoin kuin kuvioiden 7 ja 9 näyttämässä rakenteessa voidaan kännin 214 varustaa välineillä, jotka mahdollistavat sekä nopeat että hienot pystyliikkeet, joita nuoli 217 kuvaa.The workpiece is fitted in any suitable manner to a table 205 mounted on a carriage 206 and rotatable about a vertical axis by a belt 210 pulled by a hydraulic motor 207. The carriage 206 and the motor 207 are mounted on the outer slide 211 of the slide set 212 so that the carriage 206 can perform a rectilinear horizontal movement in a direction parallel to the axis of the drum 203 and thus to the machining edge of the belt 204. The slide the slide 212 of the innermost series A carrier 213 supports the fitting 214, shown at 215, and hydraulic means to move the carriage 206, as shown in the direction of arrow 216, when such movement is desired. Similar to the structure shown in Figures 7 and 9, the pivot 214 can be provided with means that allow both the rapid and fine vertical movements illustrated by the arrow 217.

Keksinnön tämän suoritusmuodon yleistoiminta on samanlainen kuin edellä on selitetty toisen suoritusmuodon yhteydessä, mutta on kuitenkin olemassa kaksi lisätekijää, jotka on mainittava erikoisesti.The general operation of this embodiment of the invention is similar to that described above in connection with the second embodiment, but there are two additional factors that need to be specifically mentioned.

Mukavuussyistä voidaan pöytä 205 vetää pois hiomapään 200 alta niin, että tämä ei haittaa työkappaleiden sovittamista, minkä jälkeen hydraulinen moottori 215 voi siirtää työkappaleen hiomapään alle. Tämän jälkeen työkappaletta nostetaan ja suoritetaan karkea hionta edellä selitetyllä tavalla, jolloin hihna 204 pysyy keskiöitynä. Tämän jälkeen pystysyöttö keskeytetään.For convenience, the table 205 may be pulled out from under the grinding head 200 so as not to interfere with the fitting of the workpieces, after which the hydraulic motor 215 may move the workpiece under the grinding head. The workpiece is then raised and coarse grinding is performed as described above, keeping the belt 204 centered. The vertical feed is then interrupted.

Tämän kolmannen suoritusmuodon eräs erikoistunnusmerkki perustuu siihen, että työkappale voidaan vetää pois sivusuunnassa hihnan alta vaikka molemmat yhä käyvät. Tämä poisvetäminen tapahtuu hihnan työstöreunan suunnassa. On todettu, että tämä viimeinen vaihe parantaa sekä valmiin työkappaleen tasopintaisuutta että hihnaan kohdistuvaa tasoitusvaikutusta.One special feature of this third embodiment is based on the fact that the workpiece can be pulled sideways under the belt even though both are still running. This withdrawal takes place in the direction of the machining edge of the belt. It has been found that this last step improves both the planar surface of the finished workpiece and the smoothing effect on the belt.

12 701 6212,701 62

Edellä esitetyn perusteella on ilmeisesti keksitty uusi menetelmä hiomahihnojen käyttämiseksi erittäin suuren tasaisuusasteen omaavien pintojen hiomiseksi siten, että hihnan käytössä saavutetaan ennestään tuntemattomia säästöjä, ja lisäksi on esitetty kolme eri rakennetta, joiden avulla keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa. Menetelmän vaiheina työkappaletta pyöritetään akselin ympäri ja samanaikaisesti aikaansaadaan työkappaleen ja hihnan välinen suhteellinen suoraviivainen liike, jonka ainakin eräs komponentti on hihnan työstöreunan suuntainen. Eräässä suoritusmuodossa on hihna kapeampi kuin rumpujen aksiaalinen ulottuvuus, ja suoraviivainen liike aikaansaadaan saattamalla hihna vaappumaan aksiaalisesti rummun varassa.In view of the above, a new method for using abrasive belts for grinding surfaces with a very high degree of uniformity has apparently been found so as to achieve previously unknown savings in the use of the belt, and in addition three different structures have been proposed for carrying out the method according to the invention. In the steps of the method, the workpiece is rotated about an axis and at the same time a relatively linear movement is obtained between the workpiece and the belt, at least one component of which is parallel to the machining edge of the belt. In one embodiment, the belt is narrower than the axial dimension of the drums, and rectilinear movement is provided by causing the belt to oscillate axially on the drum.

Edellä on selitetty keksinnön lukuisat tunnusmerkit ja edut samoin kuin rakenteelliset ja toiminnalliset yksityiskohdat, ja uudet tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa. Selityksen tarkoituksena on kuitenkin ainoastaan havainnollistaa keksintöä, joten keksinnön periaatteiden puitteissa voidaan yksityiskohtia vaihdella, varsinkin osien muodon, koon ja sovituksen suhteen.Numerous features and advantages of the invention have been described above, as well as structural and functional details, and the novel features are set out in the appended claims. However, the description is only intended to illustrate the invention, so that within the framework of the principles of the invention the details may vary, in particular as regards the shape, size and fit of the parts.

Claims

A method for fine-tuning the plane surface of a workpiece (11) by a fixed plate endless grinding belt 11a (71, 111, 204), the method comprising subjecting the endless grinding belt (71, 111, 204) to a continuous rotational movement (83) over the grinding area to determine a grinding workpiece contact field. (71, 111, 204) over its entire width, and rotating (85) the workpiece (11) in a plane substantially parallel to the abrasive grinding belt (71, 111, 204) of the endless grinding belt (71, 111, 204) in contact with the contact field to obtain a grinding surface of predetermined transverse dimension. characterized by providing relative, reciprocating, alternating movement (84) between the workpiece (11) and the abrasive workpiece contact field along a line substantially parallel to said plane of rotation, the relative movement being sufficiently large so that the belt (71, 111, 204) the rightmost edge reaches the rotating workpiece the leftmost edge of the piece (11) and the leftmost edge of the belt reach the rightmost edge of the rotating workpiece (11) so that during each reciprocating stroke the entire grinding surface of the workpiece (11) moves over the entire dimension of the abrasive workpiece contact field; with each point of the endless sanding belt (71, 111, 204).

A method according to claim 1, characterized in that the reciprocating impact (84) is at least twice the largest transverse dimension of the workpiece (11) plus the width of the belt (71, 111, 204).

A method according to claim 1, characterized in that the reciprocating movement (84) has a minimum distance which, measured between the rightmost and leftmost deviations, is twice the width of the workpiece (11) plus the largest transverse dimension of the ground surface. 701 62