NL8301119A - Slijpmachine. - Google Patents

Description

V . 4 « -1- VO 4674 Slijpmachine.

De uitvinding heeft betrekking op een slijpmachine , welke geschikt is om met een hoge graad van nauwkeurigheid een werkstuk te behandelen. Teneinde het behandelen zoals slijpen van een plat vlak van een werkstuk zo nauwkeurig mogelijk te doen plaatsvinden, is het nood-5 zakelijk, dat het werkstuk nauwkeurig en reproduceerbaar in een vooraf-bepaalde stand en oriëntatie met betrekking tot het snijgereedschap wordt geplaatst. Deze precisie moet worden gehandhaafd wanneer er een aantal werkstukken achtereenvolgens door de machine worden behandeld en daaruit verwijderd. Tot nog toe was het noodzakelijk dure en samengestelde meet- | 10 middelen toe te passen, teneinde een grote precisie in het nauwkeurig plaatsen van een werkstuk te verkrijgen en bovendien vergt het op de juiste plaats en in de juiste oriëntatie brengen van een werkstuk veel tijd bij het uitvoeren van de behandeling.

Om handelingen met een hoge graad van nauwkeurigheid te 15 verrichten, moet aan de navolgende vier basisvoorwaarden worden voldaan: 1. Verbetering van de methode van de behandeling, 2. verhoging van de nauwkeurigheid bij het geleiden van de verschillende elementen, welke in de behandeling betrokken zijn, 3. verbetering van de starheid of stijfheid van het voedingssysteem, dat 20 het snijgereedschap tegen het werkstuk aandrukt voor het uitvoeren van de behandeling en een vermindering van de afwijkingen in de stand van het gereedschap, veroorzaakt door dat voedingssysteem.

4. De zekerheid van een stabiele stand van het werkstuk met betrekking tot trilling en verwarming.

25 Elk van deze voorwaarden zal thans worden besproken. Met betrekking tot de eerste eis, het verbeteren van de behandelingsmethode, betekent tot nog toe, dat de gereedschapsas van de slijpmachine (d.w.z. een slijpmachine, waarbij de as vertikaal staat) gesteund wordt in een kogellager. Een dergelijk lager resulteert in een minder nauwkeurige in-30 stelling van de gereedschapsas en dus van het snijgereedschap, in ver-tikale zin. Dit betekent een vermindering van de nauwkeurigheid van de bewerking. Bovendien is het moeilijk om de bewerkingskracht te regelen, welke wordt uitgeoefend op het werkstuk, wanneer een dergelijke lagering wordt gebruikt. De uitvinding verschaft een uitvoeringsvorm, waarbij de 35 8301119 ♦ * * -2- gereedschapmontagekop, waarin de gereedschapsas kan draaien, gesteund wordt door een statisch druklager, aanwezig op de voedende hefschroef, waarmee de kop op en neer wordt bewogen. Een belasting-compensatiesysteem is gekoppeld met de gereedschapmontagekop en wordt beinvloed door het 5 drukverschil, dat ontwikkeld wordt in het statische druklager voor het doelmatig ondersteunen van het gewicht van de kop. Op deze wijze wordt het instellen van het snij gereedschap in vertikale zin op zeer nauwkeurige wijze bepaald door verdraaiing van de hefschroef, aangezien de schroefdraad en derhalve de smeeroliefilm daarop het gewicht van de 10 voedende hefschroef niet draagt.

Toepassing van dit systeem maakt het mogelijk de afwijking van de gereedschapsas kleiner te houden dan 0,1 micron, zelfs wanneer de voedingssnelheid in de orde van grootte van 1 m/min. is, zodat aldus een hogere productiviteit bij een zeer nauwkeurige bewerking kan worden 15 verkregen dan tot nog toe mogelijk was bij bekende soorten slijpmachines.

Met betrekking tot de tweede voorwaarde, betrekking hebbende op de nauwkeurige geleiding van de gereedschapsas, wordt volgens de uitvinding gebruik gemaakt van een statisch drukgeleidingssysteem, waarin statische druklagers langs de werkstukslede zijn geplaatst. De werkstuk-20 slede loopt over 'een dwarssledegeleidingsvlak, waarbij boven de werkstukslede een draaibare tafel is aangebracht. Bij de bekende slijpmachines wordt de gereedschapmontagekop in het algemeen vertikaal beweegbaar uitgevoerd in zogenaamde dynamische geleidingsvlakken. Een overliggend ge-leidingsvlak op de gereedschapmontagekop glijdt ten opzichte van een 25 geleidingsvlak door tussenkomst van een smeeroliefilm of vet, voor het bevorderen van een gladde beweging van de kop in vertikale zin. De smeer-film tussen het geleidingsvlak en het overliggende geleidende vlak is niet in staat de gereedschapmontagekop vast te houden en dientengevolge niet in staat de gereedschapsas tegen kantelen uit de vertikaal te waar-30 borgen. Wanneer een kantelmoment op de montagekop wordt uitgeoefend als resultaat van uitwendige krachten, welke tijdens de behandeling optreden of als gevolg van een verplaatsing van het zwaartepunt van gereedschapmontagekop, bestaat er geen voldoende weerstand tegen dit kantelmoment.

De montagekop zal dam over enige afstand kantelen, welke wordt bepaald 35 door de afmetingen van de spleet tussen het geleidingsvlak en het overliggende geleidende vlak. Dit maakt de oriëntatie van het snijgereedschap 8301119

* A

-3- ten opzichte van het werkstuk onstabiel,waardoor door de nauwkeurigheid van de bewerking nadelig wordt beinvloed.

Volgens de uitvinding wordt een samengestelde geleiding toegepast. In dit geval dient tenminste een geleidingsvlak op een steun-5 kolom als referentiegeleidingsvlak, met een dunne film-hoge druk smeermiddel, welke geperst is tussen het referentiegeleidingsvlak en het overliggende geleide vlak. Een voldoend grote wrijvingsweerstand wordt dan ontwikkeld tussen het referentiegeleidingsvlak en het overliggende geleidende vlak om tegengestelde krachten op te wekken, welke optreden 10 in de gereedschapsas tijdens de behandeling, terwijl tegelijkertijd de dunne film als smeermiddel een gladde beweging van de gereedschapmontage- * kop in vertikale zin mogelijk maakt. Een aantal andere geleidingsvlakken is aanwezig op de steunkolommen tegenover naburige geleidingsvlakken, welke aanwezig zijn op de gereedschapmontageas en deze werken als sta-15 tische drukgeleidingsmiddelen, waarbij een fluïdum met constante druk tussen deze geleidingsvlakken en het geleidende vlak wordt geperst.

Als gevolg van de statische druk van het fluïdum worden krachten ontwikkeld, om elke kantelbeweging van de gereedschapmontagekop tegen te werken, derhalve de gereedschapsas, zodat deze as tijdens het op en neer 20 bewegen van de gereedschapmontageas nauwkeurig in de vertikale stand wordt gehouden, ongeacht de tijdens de behandeling optredende krachten. Tegelijkertijd dient het statische drukfluïdum om de geleidende en geleide vlakken niet met elkaar in contact te doen komen, zodat er een te verwaarlozen kleine weerstand tussen deze vlakken ontstaat.

25 Met betrekking tot de derde voorwaarde, d.w.z. verbeteren van de stijfheid van het voedingssysteem, is een statisch druklager aanwezig op de voedende hefschroef (welke wordt gedraaid op de gereedschapmontagekop op en. neer te bewegen), terwijl het belastingscompensatiesysteem dat hierbij wordt geregeld, en boven omschreven, dient om in dit verband 30 een verbetering te geven.

Bij het bekende systeem, waarbij een statisch druklager niet wordt toegepast, bestaat een bepaalde speling in het voedingsmechanisme voor het heffen van de gereedschapmontagekop, als gevolg van een laag smeermiddel tussen de voedingsschroefdraad en de korresponderende draad, 35 waarmede deze samenwerkt en als gevolg van het feit, dat het gewicht van de gereedschapmontagekop in hoofdzaak door deze draad wordt gesteund en 8301119 « % -4- aldus overgebracht op de smeer laag in de draad.. Aangezien volgens de uitvinding het gehele gewicht van de gereedschapmontagekop gesteund wordt door een bedieningsstang, welke beïnvloed wordt door eên belastings-compensatiesysteem (bij voorkeur een hydraulisch terugvoercircuit) 5 wordt geen noemenswaardige belasting uitgeoefend op de draad van de voe-dingsschroef, zodat een zeer stijf en star voedingsmechanisme wordt verkregen.

Met betrekking tot de vierde voorwaarde, d.w.z. stabiliteit van een nauwkeurige bewerking met betrekking tot trilling en warmte, 10 worden elektromotoren gebruikt voor het aandrijfmechanisme, welke praktisch niet trillen. Deze motoren zijn via elastische koppelmiddelen verbonden met de aandrijf organen, zodanig, dat een niet noemenswaardige trilling van de motor rechtstreeks op de gedreven organen wordt overgebracht. Met betrekking tot het verwarmingsprobleem, wordt de temperatuur 15 bij het werken van de slijpmachine in hoofdzaak bepaald, door de temperatuur van de smeerolie. Daartoe is een speciaal filtersysteem toegepast voor het koelen van de olie, zodanig, dat de temperatuur van deze olie, welke het filtersysteem bij een zeer bepaalde temperatuur verlaat, slechts weinig fluctueert.

20 De uitvinding verschaft een slijpmachine, welke bestaat uit een bed, een stel geleidingskolommen, welke op het bed zijn gemonteerd met een aantal geleidingsvlakken op die kolommen, een gereedschapmontagekop tussen de geleidingskolommen, welke beweegbaar is in vertikale richting en over die geleidingsvlakken wordt geleid, een gereedschapsas, 25 welke draaibaar, in de kop is uitgevoerd, aandrijfmiddelen voor het doen draaien van de gereedschapsas, slijpgereedschap, dat bevestigd is op de gereedschapsas, en werkstukslede, welke op het bed is gemonteerd en over een dwarsgeleidingsvlak op het bed kan verplaatsen, een draaibare tafel op de werkstukslede, een aantal werkstukopspanmallen op de tafel, gemon-30 teerd door lagers, welke de opspanmallen kunnen doen kantelen, meetmiddelen voor het aftasten van de stand van een werkstuk, dat op een van de mallen is gezet en voor het produceren van elektrische signalen, welke indicatief zijn voor de oriëntatie en kantelregelmiddelen voor het kantelen van een van de werkstukopspanmallen in een richting en een afstand, 35 welke wordt bepaald door die elektrische signalen.

De uitvinding wordt aan de hand van de tekening nader toege- 8301119 -5- * * licht- Daarin toont: figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een uitvoeringsvorm van een slijpmachine volgens de uitvinding, figuur 2 een schematische dwarsdoorsnede van de werkstukslede 5 met een daarop gemonteerde tafel bij een slijpmachine volgens figuur 1, figuur 3 een schematische dwarsdoorsnede van een opspanbasis met een aantal werkstukopspanmallen bij een slijpmachine volgens figuur » 1, figuur 4 een schematische dwarsdoorsnede van een uitvoerings-10 vorm van de voedende hefschroef en een gereedschapmontagekop, voorzien van een belastingcompensatiesysteem, dat gekoppeld is met een statisch druklager op de voedingsschroef, voor een slijpmachine volgens figuur 1, en figuur'5 schematisch een dwarsdoorsnede van een aantal gelei-15 dingsvlakken en geleide vlakken op de geleidingskolommen en de gereed-schapmontagekop bij een uitvoeringsvorm volgens figuur 1.

Figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht van een uitvoeringsvorm van de slijpmachine voor kwartskristalelementen volgens de uitvinding.Door 1 is een bed aangeduid met een dwarssledegeleidingsvlak 20 2, gevormd op het bovengedeelte daarvan, waarover een werkstukslede 4 beweegt, aangedreven door een voedingsschroef 3, welke samenwerkt met de schroefdraadboring in de werkstukslede 4.

De werkstukslede 4 wordt dwars over het geleidingsvlak 2 verplaatst door een motor 5, welke gekoppeld is voor het doen draaien 1 25 van de voedingsschroef 3. Een draaibare tafel 6 is op de werkstukslede 4 gemonteerd, waarvan de rotatie wordt verwezenlijkt door een motor Ml.

Een aantal werkstukopspanmallen 7 is gemonteerd op een opspanbasis 32, welke vast op de draaibare tafel 6 is vastgezet. De vasthoudmallen zijn in een cirkel opgesteld rondom het midden van de rotatietafel 6. Elke 30 opspanmal 7 kan in elke richting kantelen ten opzichte van de basis 32 onder invloed van een motor Ml, zoals nog beschreven zal worden. Een werkstuk W wordt door vacuumaanzuiging op elke opspanmal.7 vastgezet.

Bij de weergegeven uitvoeringsvorm bestaat het werkstuk W uit een stukje kwartskristal en de bewerking moet daarop worden uitgevoerd met de kris-25 talas in een bepaalde richting. X-straalmiddelen voor het waarnemen van de richting van de kristalas, aangeduid door 8b zijn aanwezig op een 8301119 * * -6- montageplaat 8a, welke vast op het bed 1 boven de tafel 6 is bevestigd.

De X-straalmeetmiddelen omvatten een X-straalemissiebuis 8, een projectie-buis 9, een ontvangbuis 10, een spectroscoop 11 en een telbuis 12.

Deze middelen voor het meten van de richting van een kristalas onder 5 toepassing van X-stralen zijn bekend en worden niet nader in detail beschreven. Signalen, welke worden geproduceerd door de telbuis 12, welke variëren in overeenstemming met de richting van de kristalassen van het werkstuk W, dat zich in de meets tand bevindt, d.w.z. dat bewerkt wordt. Deze signalen worden gebruikt voor het doen draaien van de motor 10 Ml, waarbij het werkstuk W in de juiste oriëntatie zal worden gericht, zoals nog zal worden beschreven.

De werking van de draaibare tafel 6 en de werks tukvasthoud-mallen blijkt uit figuur 2. In deze figuur is een draaibare holle steun-as 14a weergegeven, welke nagenoeg in het middengedeelte .van de werk-15 stukslede 4 ligt. Een flens 15 vormt een geheel met het ondereinde van de steunas 14a, waarbij het buiteneinde van de flens 15 een boring heeft, waardoorheen een bout 16 loopt voor het vastzetten van de steunas 14a op de werkstukslede 4. 17 is een wormwiel, dat draaibaar is op de steunas 14a en vastgezet op een draaibare drijfschijf 1. Een draaibare 20 drijfschijf 18 is bevestigd op het bovenvlak van het wormwiel 17 door tussenkomst van bouten of dergelijke middelen.

20 is een draaibare drijfschijf, welke met de drijfschijf 18 gekoppeld is door een flexibele verbinding. Deze verbinding 19 is stijf ' in de draairichting, doch flexibel met betrekking tot een richting lood-25 recht daarop. De draaischijf 20 is door een bout 22 verbonden met een geleidingsplaat 21. 23 is een geleidingsorgaan, met een onderst gelei-dingsvlak waartegen het geleidingsvlak (d.w.z. het bovenvlak) van de draaibare plaat 21 steunt. De draaibare plaat 6 is vastgezet op het bovenvlak van de draaibare plaat 21, waarbij het ondervlak van de gelei-30 dingsplaat 21 gesteund wordt door het bovenvlak van het geleidingsorgaan 23. Een ringvormig uitsteeksel 24 is gevormd op het boveneinde van de steunas 14a en reikt in een ringvormige groef, gevormd in het ondervlak van het centrale gedeelte van de draaibare tafel 6. Een omtreksgedeelte 25 is eveneens gevormd in de steunas 14a, omgeven door de werkstukslede 35 4 en concentrisch ten opzichte van de as 14a. Bovendien is een centraal omtreksgedeelte 14b gevormd op de steunas 14a, waarvan het midden over 8301119 1 -7- » ·.

een bepaalde afstand e verzet is ten opzichte van de rotatieas van de tafel 6.

Een geleidingsvlak 26 wordt begrensd tussen de steunas 14a en de draaibare plaat 21, een geleidingsvlak 27 is bepaald tussen het 5 geleidingsorgaan 23 en de draaibare plaat 21 en een geleidingsvlak 28 wordt begrensd tussen de draaibare tafel 6 en een geleidingsorgaan 23.

Elk van deze geleidingsvlakken vormt een statisch drukgeleidingsvlak, en voorzien van statische drukfluldumholten.

29 en 30 zijn delen van een hydraulisch circuit, dat verbon-10 den is met een geschikte bron voor hydraulische druk. Deze hydraulische druk, welke werkt op de statische drukgeleidingsvlakken als boven omschreven, dient voor het uitoefenen van zelf-richtende krachten op de draaibare tafel 6, waarbij deze tafel 6 kan worden gedraaid en in een zeer nauwkeurige horizontale stand wordt gehouden. j 15 31 is een worm, welke door een motor 5 met de klok mee en tegen de klok in kan worden gedraaid en samenwerkt met het wormwiel i 17. Zoals hierboven beschreven is het een essentieel punt van de onderhavige uitvinding, dat alle bronnen van positioneerfouten, welke de oriëntatie van het werkstuk W kunnen beïnvloeden, zoveel mogelijk worden 20* verminderd. Daartoe zijn middelen aanwezig voor het elimineren van elke speling tussen het wormwiel 17 en de worm 31, zoals nog besproken zal worden. De centrale as van het wormwiel 17 is vastgezet op een excentrisch omtreksgedeelte 14b van de steunas 14a en loopt concentrisch met dat excentrische omtreksgedeelte. Een kleine verdraaiing van de steunas 14a ! 25 kan de relatieve standen van.de worm 31 en het wormwiel 17 zeer nauwkeurig instellen voor het corrigeren van de ingrijping, zodat elke speling aldus wordt geelimineerd.

In figuur 3 is 32 een spanbasis, welke bevestigd is op het bovenvlak van de draaitafel 6. Een aantal spanmallen 33 is op de basis 30 volgens een cirkel opgesteld en dient voor het steunen van het kantel-regelmechanisme van de werkstukopspanmallen 7. Een cylindrisch lager 34 is op elk van de spanarmen 33 aangebracht en een kolom 35 is draaibaar binnen het lager 34 gemonteerd. Een wormwiel 36 is bevestigd op de kolom 35 en heeft een nokkenschijf 38, welke daarop is vastgezet. Het bovenvlak 35 van de nokkenschijf 38 heeft een hoog en laag nokkenvlak 37. 39 is een worm, welke samenwerkt met het wormwiel 36 en wordt aangedreven door de 8301119 M * * -8- motor Ml.. Deze motor Ml wordt gedreven door middelen 13 in respons op de outputsignalen van de telbuis 8b van de X-straal-meetmiddelen.

41 is een gedreven orgaan met een rol 40, die steunt tegen het hoge en lage nokkenvlak 37. Aandrijf orgaan 41 is bevestigd op een 5 draaibare as 42, welke wordt gesteund door een spanarm 33, zodat het gedreven orgaan 41 om het midden van de draaiingsas 42 kan zwenken.

Een as 4 is draaibaar- gemonteerd in het gedreven orgaan 41, waarbij de draaiingsas haaks op de draaiingsas van de as 42 staat. De as 43 heeft een daarop vastgezette opspanmal 7 en het boveneinde van een nokhefboom 10 44 aan een einde daarvan afgezet. Het ondereinde van de nokhefboom 44 steunt tegen het nokvlak van de nokkenplaat (niet weergegeven), welke kan zwenken op het midden van de as 43. Op deze wijze kan de werkstuk-opspanmal 7 zwenken om elk van de haaks op elkaar staande assen 42 en 43.- 15 Een holte (niet weergegeven) is gevormd in het bovenvlak van ' de opspanmal 7, terwijl een vacuumklem 45 aanwezig is voor het vasthouden van het werkstuk W. 47 is een zuigpoort in de vacuumklem 45, welke in verbinding staat met een afvoerpijp 46 (weergegeven in figuur 2), welke gevormd is in de steunas 14a. Een flexibel stofdeksel 49 is tussen het 20 ondervlak van de werkstukhouder 7 langs de omtrek daarvan en het bovenvlak van de dekplaat 48 aanwezig, welke vastgezet is op de opspanarm 33. Dit stofdeksel 49 maakt het mogelijk, dat de opspanmal 7 in elke richting kan worden gekanteld, terwijl tegelijkertijd het binnentreden van vreemd materiaal, zoals bewerkingstofdeeltjes in het kantelmechanisme 25 wordt verhinderd. .

Zoals uit figuur 1 blijkt is een stel overliggende geleidings-kolommen 50 en 51 op het bed 1 gemonteerd aan een zijde van het dwarse geleidingsvlak 2 van de werkstukslede 4. 54 is een gereedschapmontagekop, welke voorzien is van geleide vlakken, welke worden geleid door overlig-30 gende geleidingsvlakken 52 en 53 op de kolommen 51 en 50, zoals nog beschreven zal worden. Een gereedschapsas 56 met slijpgereedschap 55 aan het ondereinde daarvan wordt draaibaar gesteund in de gereedschapmontagekop 54 door tussenkomst van statische druklagers.

De gereedschapsas 56 wordt gedraaid door een riem 57b, welke 35 gekoppeld is tussen de as 56 en een aandrijf pulley 57a van de motor M2, welke op de kop 54 is vastgezet. Deze uitvoeringsvorm blijkt duidelijk 8301119 -9- uit figuur 4. De gereedschapmontagekop 54 is voorzien van een schroef-draadboring 54b, waarmede een voedingshefschroef 58b onder statische druk reikt, welke wordt gedreven door een vertragingsdrijfwerk 58b via motor M3, welke gemonteerd is op het bed 1. 59 is een hydraulisch 5 bedieningsorgaan, dat is vastgezet tussen de boveneinden van de gelei-dingskolommen 50 en 51 en gekoppeld met het boveneinde van een bedienings-stang 60, waarvan het ondereinde is vastgezet aan de gereedschapmontagekop 54. De stand, waarin de bedieningsstang 60 bevestigd is aan de gereedschapmontagekop 54 kan in vertikale zin worden ingesteld. 69 is 10 een servoklep, welke het bedieningsorgaan 59 commandeert door het ondersteunen van de montagekop 54 via een nog te beschrijven bedienings-circuit.

61 is een druklagerflens aan de omtrek van het ondereinde van j de voedingsschroef 58b, opgenomen in de legefkast 62. Statische druk-15 legerkamers 63 en 64 bevinden zich in de legerkast 62 boven en onder de flens 61 en dienen als lagering voor de flens 61. De statische druk-lagerkamers 63 en 64 zijn voorzien van druksensors 65 en 66, welke signalen produceren, die de variaties en de hydraulische drukken in de kamers aangeven. Deze signalen worden verwerkt in een differentiaalver-20 sterkingscircuit 67a, compensatiecircuit 67b en servoversterker 68.

Outputsignalen, welke worden geproduceerd door de servoversterker 68 geven de verschillen aan tussen de druk in de statische druklagerkamers 63 en 64 en worden gevoerd naar een bedienende servoklep 69, welke de hydraulische actuator 59 aandrijft voor het op en neer bewegen van 25 de bedieningsstang 60. De beweging van de bedieningsstang 60 geschiedt in een zodanige richting, dat elk drukverschil in de statische druklagerkamers 63 en 64, wordt vereffend. Een servoterugvoercircuit is aanwezig voor de bedieningsstang 60,welke de gereedschapmontagekop 54 steunt, zodanig, dat de druklagerflens 61 in een vaste stand wordt gehouden met 30 betrekking tot de lagerkast 62 en dus in een vaste stand met betrekking tot het bed 1, d.w.z het gehele gewicht van de gereedschapmontagekop 54 wordt gesteund door de bedieningsstang 60. Op deze wijze is een nauwkeurige regeling van de vertikale stand van de kop 54 door verdraaiing van de voedingsschroef 58b verzekerd.

35 Wanneer de voedingsschroef 58b wordt gedraaid voor het naar omhoog bewegen van de kop 54, dan zullen wrijvings- en andere krachten 8301119 *f * -10- worden ontwikkeld op de geleidingsvlakken 52 en 53 van de geleidings-kolommen 51 en 50. Deze weerstand werkt tegen de beweging van de kop 54 in, waarbij de belasting wordt overgebracht op de voedingsschroef 58b. Deze belasting doet een drukverschil ontstaan binnen de druklagerkamers 5 63 en 64 en als gevolg daarvan zal het servocircuit als boven omschreven in werking treden voor het bewegen van de bedieningsstang 60 in een zodanige richting, dat het drukverschil verdwijnt. Wanneer de druk binnen de statische druklagerkamers 63 zakt, en die in de statische, druklagerka-mer 64 oploopt, dan zal de servoklep 69 de bedieningsstang 60 zodanig 10 beinvloeden, dat de kop 54 naar omhoog beweegt, waarbij de belasting, welke wordt uitgeoefend op de voedingsschroef 58b wordt, gecompenseerd.

De druk binnen de statische druklagerkamers 63 en 64 wordt dan vereffend. Wanneer anderzijds de druk in de statische druklagerkamer 63 oploopt en die in de kamer 64 zakt, zal de bedieningsstang 60 door het hydrau-15 lische bedieningsorgaan 59 naar omlaag bewegen, zodat de drukken binnen de statische druklagerkamers 63 en 64 weer wordt, vereffend.

Uit het bovenstaande blijkt, dat verdraaiing van de voedingsschroef 58b de gereedschapmontagekóp 54 naar omhoog of naar omlaag zal doen bewegen, terwijl het gehele gewicht van de kop 54 door de stang 20 60 wordt gedragen. Omdat geen krachten worden uitgeoefénd op de koppe ling tussen de voedingsschroef 58b en hetschroefdraadgedeelte 54b op de montagekop zal het instellen van de kop 54 op zeer nauwkeurige wijze kunnen plaatsvinden.

Uit figuur 5 blijkt het verband tussen de geleidingsvlakken 25 52 en 53, gevormd op resp. de geleidingskolommen 51 en 50 en de korres- ponderende geleidingsvlakken, gevormd op de gereedschapmontagekop 54.

De geleidingsvlakken 53, welke gevormd zijn op de geleidingskolom 51 hebben een L-vormend geleidingsvlak met een zijkant A en een achterkant B en een L-vormig voorst geleidingsvlak met een zijkant C en een voorkant 30 D. Geleidingsvlakken 52, gevormd op de geleidingskolom 50 omvatten een L-vormig geleidingsvlak met een zijkant A', tegenover zijvlak A, en een achtervlak B' en een L-vormig voorst geleidingsvlak met een zijkant C' tegenover zijvlak C en een voorvlak D'.

De gereedschapmontagekop 54 heeft geleidingsvlakken a, a', b, b’, 35 c, c', en d, d' tegenover de geleidingsvlakken resp. A, A', B, B', C, C', D en D*. Acht stellen vertikaal zich uitstrekkende statische druk- 8301119 -11-

* · I

! fluldumholten Pi...., P2,...., P3...... P4....... P5----- P6....., P7.....en P8......zijn gevormd tussen de vlakken A en a, vlakken A’ en a’, vlakken B en b, vlakken B' en b1, vlakken C en c, vlakken C' en c1, vlakken D en d en vlakken D* en d*. In de doorsnede volgens figuur 5 5 is slechts een van de stellen vertikaal zich uitstrekkende statische fluldumholten weergegeven (d.w.z. PI tot P8). Een stroom statisch fluïdum (in het weergegeven geval hydraulisch fluïdum) wordt gevoerd naar de stellen vertikaal lopende statische drukfluldumholten PI....., P2....., P3....., P4....., P5....., en P6......vanuit een bron voor 10 fluïdum onder druk, via de afvoerpijp, welke ten dele door 70 is weergegeven. ]

Smeerolie wordt gevoerd vanuit een bron voor olie onder druk via een vaste smoorklep en een toevoerpijp 72 naar de vertikaal zich uitstrekkende stellen statische fluldumdrukholten P7..... en P8....., i 15 en dient voor het handhaven van een dunne film van olie onder hoge druk j tussen de vlakken d en D en de vlakken d‘ en D', waardoor voorkomen j wordt dat vlakken met elkaar in contact komen en ook de wrijving bij het op en neer bewegen van de kop 54 wordt verminderd tijdens de behandeling en ook voor het opvangen van krachten, welke op de kop 54 worden 20 uitgeoefend.

Andere vertikaal zich uitstrekkende statische fluldumdruk- holten Pl....., P2...... P3....., P4.....en P5......en P6....... dienen voor het vasthouden van de montagekop 54 in een bepaalde stand, waardoor kantelen uit de vertikaal wordt voorkomen, en om contact te ver-25 hinderen tussen de montagekop 54 en de geleidingskolommen 50 en 51.

Wanneer bijv. een geleiöingsvlak uit de vertikaal kantelt, d.w.z. met betrekking tot een korresponderend geleidingsvlak, dan zal de spleet tussen die vlakken door die kantelbeweging breder worden en zal de fluïdumdruk afnemen, terwijl in de spleet, welke nauwer wordt als gevolg 30 van de kanteling de vloeistofdruk zal oplopen. Binnen in de schuine ruimte tussen de geleidingsvlakken en de geleide vlakken treedt een kracht op, zodanig, dat de oriëntatie van de gereedschapmontagekop 54 uit de gekantelde stand wordt gebracht in de vertikale. Op deze wijze zal kanteling van de gereedschapmontagekop 54 zowel bij het bewegen van voor 35 naar achteren als van links naar rechts worden geelimineerd, d.w.z. het systeem is zelfrichtend. De statische druk verzekert, dat de geleide ------— 8301119 -12- vlakken op elk moment evenwijdig worden gehouden aan de geleidingsvlakken, terwijl de montagekop 54 op en neer wordt bewogen.

Uit het bovenstaande blijkt, dat de daarin beschreven zelf-richtende werking dient voor het handhaven van een uitermate kleine spe-5 ling tussen de vlakken D en d en D' en d', welke slechts gescheiden zijn door een dunne film smeerolie onder hoge druk.

De geleidingsvlakken D en D' bepalen de juiste stand van de gereedschapmontagekop 54 en kunnen dus worden beschouwd als referentie vlakken.

10 Na het passeren door de statische fluidumdrukholten Pl......

P2....., P3....... P4....... P5....... en P6.....wordt het statische drukfluidum verzameld en loopt door de verzamelpijp (niet weergegeven in de tekeningen) en wordt vervolgens geretourneerd naar de onder de statische fluidumdruk staande holten. De smeerolie, welke door de 15 fluidumholten P7...... en PB....... passeert, wordt eveneens verzameld en loopt dan door een speciaal oliefilter. Dit bestaat uit een olietank met een aantal afdelingen, waarbij de olie achtereenvolgens uit een verzamelpoort door deze afdelingen heenloopt, waarbij verontreinigende elementen uit de olie worden verwijderd. Na het verlaten van de 20 laatste afdeling wordt de olie teruggepompt voor smeerdoeleinden. Teneinde de olietemperatuur zo constant mogelijk te houden, wordt deze uit de eerste afdeling, d.w.z. de verzamelpoort gepompt en looptdan door een oliekoeler en wordt vervolgens naar dezelfde afdeling geretourneerd.

Dit proces vindt in elk van de op elkaar volgende afdelingen plaats 25 en op deze wijze wordt de olietemperatuur binnen 5°C in de eerste afdeling constant gehouden en tot +_0.1°C of minder in de laatste afdeling. Wanneer de vorm van het slijpvlak van het slijpgereedschap 55 tot op zekere hoogte is verontreinigd, wordt een draaiende reinigings-inrichting 70, weergegeven in figuur 1, in contact gebracht met het 30 slijpvlak, teneinde de vorm te corrigeren. Dit draaibare reinigingsmiddel 70 is gemonteerd op de werkstukslede 4 en draait met een hogere snelheid dan die van het slijpgereedschap 55 door tussenkomst van een motor M4.

Zoals hierboven omschreven,omvat de uitvinding een aantal statische druklagers. Het is een eigenschap van dergelijke lagers, dat 35 de druk in de spleet tussen een geleidingsvlak en een geleid vlak, constant wordt gehouden en dit is een basisvoorwaarde voor de hoge graad 8301119 -13- % van nauwkeurigheid, welke met de uitvinding kan worden bereikt. Hoewel in het bovenstaande niet beschreven, kunnen middelen worden toegepast om geleidingsfouten met betrekking tot de beweging over het dwarsslede-geleidingsvlak 2, d.w.z. kantelen en klemmen te verminderen. Deze midde- 5 len kunnen de spleet tussen het geleidingsvlak en het geleide vlak aanwezig op de werkstukslede 4 veranderen, voor het verkrijgen van de juiste stand. Dergelijke middelen kunnen bijv. bestaan uit lasermidde- j len voor het meten van de geleidingsfouten van de werkstukslede 4 bij verschillende standen van de werkstukslede 4, alvorens de slijpmachine 10 in werking wordt gesteld. Meetwaarden,' welke deze fouten representeren, kunnen worden verzameld in een geheugen en een regelcircuit en een i convertor voor deze gemeten waarden kunnen in het geheugen worden ge- 1 bruikt voor de hydraulische drukwaarden. Deze waarden kunnen dan weer worden gebruikt voor het regelen van de fouten bij de geleiding door 15 het regelen van de fluxdumdruk, welke werkt op de statische druklagers, d.w.z. bij een correctiewaarde, welke wordt bepaald door de stand van | . de werkstukslede 4, terwijl deze over het dwarse geleidingsvlak 2 beweegt.

Teneinde een plat vlak tot op een zekere mate van nauwkeurig-20 heid te bwerken, is het noodzakelijk, dat de stand van het vlak zeer nauwkeurig wordt gehandhaafd. De druk van het fluïdum, welke wordt gevoerd naar de statische druklegers van de draaitafel- geleidingsmidde-len dienen om deze hoge graad van nauwkeurigheid bij de plaatsbepaling mogelijk te maken, waardoor ook de grote precisie kan worden bereikt.

25 De uitvinding om-vat voorts een werkstukorientatiemeetfunktie en een funktie voor het regelen van de stand, waarin het werkstuk met betrekking tot een referentierichting is ingesteld, tezamen met een systeem voor het zeer nauwkeurig doen draaien van de tafel, teneinde het werkstuk in een voorafbepaalde stand voor de behandeling te brengen.

30 De uitvinding omvat voorts een belas tings compensatiesysteem, waarbij het gewicht van de gereedschapmontagekop gesteund wordt door middelen, welke gescheiden zijn van de middelen, waarbij de gereedschapmontagekop in een vaste stand wordt bewogen met betrekking tot de vertikaal.

35 Ook omvat de uitvinding een systeem voor het handhaven van de gereedschapmontagekop gericht in een vaste stand met betrekking tot het 830 1 1 1 9 * <7 -14- % referentiegeleidingsvlak, ongeacht de vertikale bewegingen van de kop en krachten, welke tijdens het werken daarop worden uitgeoefend.

Dit systeem omvat een aantal statische drukgeleidingsvlakken en statische drukgeleide vlakken,· waartussen een fluïdumstroom onder statische 5 druk werkt, voor het verkrijgen van een compensatie tegen kanteling van de gereedschapmontagekop, d.w.z. om te voorzien in een automatische zelf-corrigerende werking.

Als resultaat van de combinatie van de eigenschappen als boven omschreven, kan de machine volgens de uitvinding een werkstuk 10 met een hoge graad van precisie bewerken, bijv. met de nauwkeurigheid van minder dan 1 micron.

Ofschoon de uitvinding is beschreven met betrekking tot een uitvoeringsvorm met een hydraulische druk in de statische druklagers, is het ook mogelijk gebruik te maken van pneumatische druk in die lagers. 15 Voorts is de uitvinding te gebruiken bij gereedschapwerktuigen anders dan slijpmachines.

Ofschoon de uitvinding beschreven is met betrekking tot een bepaalde uitvoeringsvorm, is deze illustratief en niet beperkend, aangezien verschillende veranderingen en modificaties mogelijk zijn, welke 20 binnen het kader van de uitvinding vallen.

8301119

Claims (3)

1. Slijpmachine, bestaande uit een bed, een paar geleidings-kolommen, welke op dat bed zijn vastgezet en voorzien van een aantal geleidingsvlakken, een gereedschapmontagekop, welke gemonteerd is i tussen de geleidingskolommen en in vertikale richting wordt geleid door 5 die geleidingsvlakken, een gereedschapsas, welke draaibaar is in de gereedschapmontagekop, aandrijfmiddelen voor het doen draaien van de gereedschapsas, slijpgereedschap,dat vastgezet is op de gereedschapsas, een werkstukslede, welke op het bed is gemonteerd én kan bewegen over een dwars-geleidingsvlak op dat bed, een draaibare tafel, welke op de 10 werkstukslede is gemonteerd, een aantal werkstukinklemmallen, welke op de draaibare tafel zijn gemonteerd door legermiddelen, welke de inspan-mallen kunnen doen kantelen, meetmiddelen voor het aftasten van de oriëntatie van een werkstuk, dat gemonteerd is in de opspanmallen en voor het produceren van elektrische signalen, welke indicatief zijn voor 15 de oriëntatie en kantelregelmiddelen voor het doen kantelen van een van de werkstukinspanmallen in een bepaalde richting en over een afstand, welke wordt bepaald door die elektrische signalen.

2. Slijpmachine volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze voorzien is van statische drukgeleidingsvlakken, aanwezig tussen de 20 draaibare tafel en de werkstukslede en middelen voor de toevoer van een stroom fluïdum bij een vastgestelde druk tussen die geleidingsvlakken.

3. Slijpmachine volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de meetmiddelen een X-straal meetsysteem omvatten voor het produceren van elektrische signalen, welke een indicatie zijn voor de oriëntatie 1 25 van het werkstuk en waarin de kantelregelmiddelen bestaan uit een regel-circuit en een elektromotor, welke gekoppeld is met de werkstukopspan-mallen en welke in werking wordt gesteld door bedoelde elektrische signalen. 30 8301119