SE417485B

SE417485B - Internal grinding machine with double grinding functions such as a hole-grinding and a seat or base-grinding function

Info

Publication number: SE417485B
Application number: SE7807876A
Authority: SE
Inventors: H Axelsson; L Siggelin
Original assignee: Bofors Ab
Priority date: 1978-07-17
Filing date: 1978-07-17
Publication date: 1981-03-23
Also published as: SE7807876L

Abstract

Internal(hole)grinding machine with double grinding functions comprising machine stand, two grinding spindles movably arranged on the stand and two chucks placed opposite these grinding spindles for attaching the work- pieces to be machined. The chucks are fixed to the rotary chuck spindles which carried in an indexing tailstock which in turn is arranged to rotate around a shaft fitted on the machine stand. The chuck spindles' shafts are arranged in the same plane and at the same distance from but at each side of the shaft of the indexing tailstock. Between the machining periods, the indexing tailstock is rotated a half turn forward or back whereby the chucks change place in front of the grinding spindles. The indexing tailstock's end positions are defined by two fixed stop dogs in the stand and a stop lug on the indexing tailstock which is alternately brought into contact with each stop dog in turn. <IMAGE>

Description

7807876-3 att man utnyttjat relativt varandra sidoförskjutbara slipspindlar och chuckar. Vid maskiner med en chuck måste bearbetningen då ske med en operation i taget. 7807876-3 that side-displaceable grinding spindles and chucks have been used relative to each other. In the case of machines with a chuck, the machining must then take place with one operation at a time.

En viss relativförskjutbarhet av slipspindlarna i förhållande till arbetsstycket krävs i varje fall för reglering av matning och skär- djup vid bearbetningen.A certain relative displaceability of the grinding spindles in relation to the workpiece is required in each case for regulating the feed and cutting depth during machining.

Förskjutningen av slipspindlarna längs maskinstativet har sedan länge gjorts genom att dessa anbringats på förskjutbara maskinbord eller slider anordnad längs mycket noga inslipade gejdrar i maskinstatívet. 1 Enligt en andra tidigare känd variant som beskrivs i USA-patentet 3 430 388 har tre olika chuckar anbringats i en roterbar chuckdocka som är anordnad att indexeras eller stegvis kringvridas 1/3 varv för varje indexering. Detta ger tillsammans med tre därför avpassade slip- spindlar en mångfunktionell slipmaskin vid vilken tre olika slipfunk- tioner kan genomföras samtidigt. Efter tre indexeringar och däremellan genomförda slipoperationer har alltså ett arbetsstycke undergått samt- liga tre bearbetningar nämligen i detta fall en invändig hålslipning, en bottenhâlslipning och en ändplanslipning.The displacement of the grinding spindles along the machine frame has long been done by placing them on displaceable machine tables or slides arranged along very carefully ground guides in the machine frame. According to a second prior art variant described in U.S. Pat. No. 3,430,388, three different chucks have been mounted in a rotatable chuck which is arranged to be indexed or rotated 1/3 turn for each indexing. This, together with three grinding spindles adapted for this purpose, provides a multifunctional grinding machine in which three different grinding functions can be performed simultaneously. After three indexings and grinding operations carried out in between, a workpiece has thus undergone all three machining operations, namely in this case an internal hole grinding, a bottom neck grinding and an end face grinding.

Teoretiskt sett är detta en tilltalande maskinlösning som dock är mycket svår om inte omöjlig att tillverka med den precision som krävs för att ge den måttnoggrannhet pâ däri bearbetade arbetsstycken om brâkdelar av tusendels millimetrar som krävs vid t ex insprutnings- -munstycken till högklassiga dieselmotorer. En stegvis åt ett hål ro- terbar indexeringsdocka kräver sålunda rörliga spärr- och lâsorgan som helt kan föras åt sidan vid indexeringarna och dylika rörliga organ ger problem med precisionen och innebär även en inbjudan till framtida glapp och därmed sammanhängande ytterligare försämring av precisionen.Theoretically, this is an attractive machine solution which, however, is very difficult if not impossible to manufacture with the precision required to give the dimensional accuracy of workpieces machined therein in fractions of a thousandth of a millimeter required for, for example, injection nozzles for high-quality diesel engines. A stepwise rotatable indexing dock thus requires movable locking and locking means which can be completely moved to the side at the indexings and such movable means give problems with precision and also entail an invitation to future play and associated further deterioration of precision.

Föreliggande uppfinning utgörs nu av en inner- eller hålslipmaskin med dubbla slipfunktioner såsom en hâlslipfunktion och en sätes- eller bottenhålslipfunktion för slipning av koncentriska inner- och ändytor vid ett i ett arbetsstycke upptaget bottenhål eller med en inre ansats försett genomgående hål. Inner- (Hål-)slipmaskinen enligt uppfinningen innefattar ett maskinstativ, en omkring en i maskinstativet lagrad axel mellan två bestämda ett halvt varv från varandra belägna änd- eller indexeringslägen av en speciell mekanism fram och åter svängbar indexeringsdocka i vilken tvâ maskinellt drivna chuckspindlar är ro- terbart lagrade på ömse sidor om och på samma avstånd från samt i båda fallen med sina egna axlar parallella med indexeringsdockans axel vil- 7807876-'3 ket medför att chuckspindlarna byter plats då indexeringsdockan vrides mellan sina bägge indexeringslägen, och varvid chuckar för fastspän- ning av de arbetsstycken som skall bearbetas finns anordnade vid chuck- spindlarnas främre ändar medan det vid stativet vid nämnda chuckar finns förskjutbart anordnade maskinellt drivna roterade slipspindlar av vilka minst en slipspindel är utformad för invändig hålslipning av ett centralt axiellt hål upptaget i ett första arbetsstycke som är fastspänt i en första av chuckarna medan minst en andra slipspindel är utformad för invändig sätes- eller bottenhålslipning ett mot- svarande hål upptaget i ett andra arbetsstycke som är fastspänt i en andra av chuckarna.The present invention now consists of an inner or hole grinding machine with double grinding functions such as a neck grinding function and a seat or bottom hole grinding function for grinding concentric inner and end surfaces at a through hole provided in a workpiece or provided with an inner shoulder. The inner (hole) grinding machine according to the invention comprises a machine frame, a shaft mounted about one axis in the machine frame between two fixed half-turns and indexing positions of a special mechanism reciprocating indexing doll in which two mechanically driven chuck spindles are rested. mounted on either side of and at the same distance from and in both cases with their own axes parallel to the axis of the indexing dock, which causes the chuck spindles to change position when the indexing doll is rotated between its two indexing positions, and chucks for clamping The workpieces to be machined are arranged at the front ends of the chuck spindles, while at the frame at said chucks there are slidably arranged mechanically driven rotary grinding spindles of which at least one grinding spindle is designed for internal hole grinding of a central axial hole received in a first workpiece. is clamped in a first of the chucks while mi nst a second grinding spindle is designed for internal seat or bottom hole grinding a corresponding hole received in a second workpiece which is clamped in a second of the chucks.

Utmärkande för anordningen enligt uppfinningen är att indexerings- dockans två ändlägen vart och ett noggrannt definieras av var sitt fasta med maskinstativet förbundna stoppanslag mot vilka en pâ indexe- ringsdockan fast anbringad låsklack växelvis förs i anliggning av ett vid respektive stoppanslag anordnat låsorgan som övertar sista delen av indexeringsdockans vridningsrörelse till stoppanslaget från tidigare nämnda mekanism för kringvridning av indexeringsdockan var- vid samtidigt nämnda mekanism för svängning av indexeringsdockan fri- kopplas.Characteristic of the device according to the invention is that the two end positions of the indexing doll are each precisely defined by each stop stop fixed to the machine frame against which a locking lug fixed to the indexing doll is alternately moved in abutment of a locking member arranged at each stop stop. of the rotational movement of the indexing doll to the stop stop from the previously mentioned mechanism for rotating the indexing doll, wherein at the same time the said mechanism for pivoting the indexing doll is disengaged.

En utveckling av inneríhål-)slipmaskinen enligt uppfinningen känne- tecknas vidare av att vid vart och ett av stativets fasta stoppanslag för indexeringsdockan är anordnade ett fjädrande organ för bromsning av indexeringasdockans vridningsrörelse kring sin axel innan dess låsklack når aktuellt stoppanslag och att respektive låsorgan är an- ordnat att föra ned låsklacken mot stoppanslagetsamt hålla kvar lås- klacken pressad mot detta så länge någon av slipspindlarna bearbetar motstående arbetsstycke mot verkan av nämnda bromsorgan.A development of the inner hole grinding machine according to the invention is further characterized in that at each of the fixed stop stops of the indexing dock a resilient means is arranged for braking the rotational movement of the indexing doll about its axis before its locking lug reaches the current stop stop and that the respective locking means is attached. arranged to lower the locking lug against the stop stop and keep the locking lug pressed against it as long as one of the grinding spindles processes the opposite workpiece against the action of said braking means.

I uppfinningen ingår även att inner-(hål-) slipmaskinen ifråga kan förses med ett i enlighet med i och för sig känd teknik utformat numeriskt styrsystem för dirigering av maskinens olika funktioner, såsom slipspindlarnas rörelser längs stativet mot och från de i chuckarna fastspända arbetsstyckena samt dessa slipspindlars bear- betning av respektive arbetsstycke. Mellan bearbetningsoperationerna dirigerar detta styrsystem även indexeringen d v s kringvridningen av indexeringsdockan mellan dennas bägge ändlägen. Detta uppnås genom att styrsystemet aktiverar en pneumatisk styrventil som i sin tur ak- tiverar en med indexeringsdockan förbunden pneumatisk kolv för kring- vridning av densamma och varvid nämnda ventil sedan den aktiverats 7807876-3 av styrsystemet är anordnad att tvångsmässigt styras av en av indexeringsdockans rörelser tvångsmässigt styrd kamskiva anordnad att avbryta lufttillförseln till kolven och avlasta densamma innan indexeringsdockan nâr fram till aktuellt stoppanslag medan där be- fintligt lâsorgan aktiveras för att föra ned och spärra indexerings- dockan med låsklacken mot stoppanslaget under hela den därpå följande bearbetningssekvensen.The invention also includes that the inner (hole) grinding machine in question can be provided with a numerical control system designed in accordance with the per se known technology for directing the various functions of the machine, such as the movements of the grinding spindles along the frame towards and from the chucks clamped and machining of these grinding spindles of each workpiece. Between the machining operations, this control system also directs the indexing, i.e. the rotation of the indexing dock between its two end positions. This is achieved by the control system activating a pneumatic control valve which in turn activates a pneumatic piston connected to the indexing dock for rotating the same and wherein said valve, after being activated by the control system, is arranged to be forcibly controlled by one of the movements of the indexing doll. forcibly controlled cam disc arranged to interrupt the air supply to the piston and relieve it before the indexing dock reaches the current stop, while there existing locking means are activated to lower and lock the indexing doll with the locking lug against the stop during the entire subsequent processing sequence.

Naturligtvis kan detta styrsystem även programmeras för att genomföra olika slipprogram för vardera chucken.Of course, this control system can also be programmed to carry out different grinding programs for each chuck.

Genom att frikoppla indexeringdsdockans vridmekanism under sista delen av indexeringsdockans rörelse undviker man vridpåkänningar i maskinen. Arrangemanget med fasta stoppanslag i maskinstativet mot vilka ett stoppanslag på indexeringsdockan växelvis förs i anligg- ning gör det även möjligt att slipa in dessa anslag till mycket hög noggrannhet. Dessa stoppanslag kan även förses med hårdmetall- beläggningar varigenom slitaget blir i det närmaste obefintligt.By disengaging the rotating mechanism of the indexing dock during the last part of the movement of the indexing dock, rotational stresses in the machine are avoided. The arrangement with fixed stop stops in the machine frame against which a stop stop on the indexing dock is alternately in contact also makes it possible to grind these stops to a very high degree of accuracy. These stop stops can also be provided with cemented carbide coatings, as a result of which wear becomes virtually non-existent.

Glapp i låsorganet kan man bortse ifrån eftersom detta endast skall pressa två låsytor som själva bestämmer låsläget mot varandra. Om samtidigt indexeringsdockans axel, som förutom dessa låsytor defini- erar chuckarnas ändlägen, görs styv med en relativt grov dimension och förses med så långt möjligt glappfria lager så blir systemet som helhet mycket väldefinierat och kan ges en mycket hög precision.Gaps in the locking member can be disregarded as this only has to press two locking surfaces which themselves determine the locking position against each other. If at the same time the axis of the indexing dock, which in addition to these locking surfaces defines the end positions of the chucks, is made rigid with a relatively coarse dimension and provided with as far as possible free play, the system as a whole is very well defined and can be given very high precision.

För slanglös överföring av tryckluft- och kylvätska till indexerings- dockan kan man utnyttja tryckstyrda specialventiler som anbringas vid sådana ställen på maskinstativet där endast en smal spalt skiljer detta från indexeringsdockan då denna befinner sig i något av sina ändlägen. Dessa specialventiler som är anordnade i utloppen för speci- ella tillförselledningar för de aktuella medierna, främst tryckluft -och kylvätska, utgörs av företrädesvis cirkulära relativt tunna elas- tiska membran som är fästa vid stativet längs sin periferi och vilka uppvisar en central utströmningsöppning omgiven av en med membranet fast förbunden utskjutande tätningskrage, vilken då trycket i mediet bakom detsamma ökas över det omgivande trycket tvingas framåt med membranet i det genom öppningen i membranet utströmmande mediets ut- strömningsriktning tills tätningskragen överbryggarspaltenmellan ma- skinstativet och indexeringsdockan och tätt anligger mot den senare omkring en i denna upptagen inloppsöppning för mediet ifråga. Läckaget vid denna typ av överföringsventiler har visat sig bli förvånansvärt litet även om givetvis nâgra få droppar vätska hinner droppa ut i de ventiler som överför kylvätska innan dessa helt har hunnit slå till. 5 7807876-3 För att förhindra läckage när tillförseln bryts kan ventilerna förses med backventilfunktioner som vid det ordinarie membranet utgörs av en fast tätningsyta som har samma form som, men är något större än mem- branets utströmningsöppning och mot vilken membranet när det är i vila, d v s då ungefär samma tryck råder på dettas bägge sidor, anligger med sina närmast omkring nämnda öppning belägna delar. Tätningsytan täcker då hela utströmningsöppningen men om trycket höjs på membranets tilloppssida gör dettas elasticitet sig gällande och det aktuella me- diet kan strömma förbi tätningsytan.For tubeless transfer of compressed air and coolant to the indexing dock, pressure-controlled special valves can be used which are mounted at such places on the machine stand where only a narrow gap separates this from the indexing dock as it is in one of its end positions. These special valves, which are arranged in the outlets for special supply lines for the media in question, mainly compressed air and coolant, consist of preferably circular relatively thin elastic membranes which are attached to the frame along their periphery and which have a central outflow opening surrounded by a projecting sealing collar with the diaphragm, which when the pressure in the medium behind it increases over the ambient pressure is forced forward with the diaphragm in the flow direction of the medium flowing out through the opening in the diaphragm until the sealing collar bridges the gap between the machine frame and the indexing doll and later in this occupied inlet opening for the medium in question. The leakage at this type of transfer valves has proved to be surprisingly small, although of course a few drops of liquid have time to drip into the valves which transfer coolant before these have had time to strike completely. To prevent leakage when the supply is interrupted, the valves can be provided with non-return valve functions which at the ordinary diaphragm consist of a fixed sealing surface which has the same shape as, but is slightly larger than the diaphragm outflow opening and against which the diaphragm when at rest , i.e. when approximately the same pressure prevails on both sides thereof, abuts with their parts located closest to said opening. The sealing surface then covers the entire outflow opening, but if the pressure is raised on the inlet side of the membrane, its elasticity becomes apparent and the medium in question can flow past the sealing surface.

Backventiler för inloppen i indexeringsdockan kan framställas enligt liknande principer och utgörs då av ett elastiskt membran som täcker inloppsöppningen och på tilloppssidan tätar mot en styv ringformig tätningsfals som omger denna. Membranet är fäst längs sin yttre peri- feri och mellan denna och tätningsfalsen finns genomströmningsöppningar som friställs då trycket på tilloppssidan höjs.Check valves for the inlets in the indexing dock can be manufactured according to similar principles and then consist of an elastic membrane which covers the inlet opening and on the inlet side seals against a rigid annular sealing seam which surrounds it. The diaphragm is attached along its outer periphery and between this and the sealing seam there are flow openings which are released when the pressure on the inlet side is increased.

Vid en indexerande slipmaskin av här aktuell typ måste som tidigare påpekats chuckspindlarnas axlar ställas in parallella med indexerings- dockans axel. Vi har därför valt att fästa chuckspindelhusen vid nog- grant inslipade plana ytor på indexeringsdockan varigenom chuckspin- delns axel automatiskt får en korrekt inriktning i ett plan. Därefter mäter vi in och korrigerar avståndet mellan chuckcentrum och indexe- ringsdockansaxelförätﬁslutligen parallellställa spindelns axel med indexeringsdockans axel i ett plan vinkelrätt mot det första planet.In the case of an indexing grinder of the type in question here, as previously pointed out, the axes of the chuck spindles must be set parallel to the axis of the indexing doll. We have therefore chosen to attach the chuck spindle housings to carefully ground flat surfaces on the indexing dock, whereby the shaft of the chuck spindle automatically has a correct orientation in one plane. Then we measure and correct the distance between the chuck center and the indexing dock shaft base ﬁ finally align the axis of the spindle with the axis of the indexing dock in a plane perpendicular to the first plane.

Denna senare operation kräver emellertid att chuckspindelhusct vridas omrking en punkt i höjd med arbetsstyckets läge i chucken eftersom axelavstândet annars kommer att ändras samtidigt med parallellställ- ningen av axlarna. I Vi har löst detta problem genom att förse den ena av de komponenter som skall inriktas relativt den andra med en fast cirkelbâgskurva som vänder sin konvexa del från chucken och vars radie motsvarar dess av- stånd till önskat vridningscentrum. Den andra komponenten tvingas av ett fjäderpaket till anliggning mot denna kurva med två cirkulära tappar eller anslagspinnar vilka i sidled kan förskjutas längs kurvan medelst en eller flera i den första komponenten lagrad inställnings- skruv. Vid en dylik sidoförskjutning längs kurvan kommer då chuckspin- deln att vridas omkring önskat vridningscentrum i höjd med ett i chucken fastspänt arbetsstycke.However, this latter operation requires that the chuck spindle housing be rotated about a point at a height with the position of the workpiece in the chuck, since otherwise the shaft distance will change at the same time as the parallel position of the shafts. I We have solved this problem by providing one of the components to be aligned relative to the other with a fixed arcuate curve which faces its convex portion from the chuck and whose radius corresponds to its distance from the desired center of rotation. The second component is forced by a spring package to abut against this curve with two circular pins or stop pins which can be displaced laterally along the curve by means of one or more adjusting screws stored in the first component. In the event of such a lateral displacement along the curve, the chuck spindle will then be rotated about the desired center of rotation at the height of a workpiece clamped in the chuck.

Anordningen enligt uppfinningen finns definierad i de avslutande pa- 7807876-3 a tentkraven. En föreslagen utföringsform av denna finns illustrerad på bifogade figurer.The device according to the invention is defined in the final patent claims. A proposed embodiment of this is illustrated in the accompanying figures.

Figur 1 visar slipmaskinen i sidoprojektion Figur 2 visar slipmaskinen sedd ovanifrån Figur 3 visar indexeringsdockan i sidoprojektion i större skala Figur 4 visar indexeringsdockan enl fig 3 ovanifrân Figur 5 och 6 visar indexeringsdockan enl fig 3 sedd från respektive ände Figur 7 visar i förenklad form ett schema över indexeringsdockans in- dexerings- och lâsfunktioner Figur 8 visar i större skala specialventilerna för överföring av kyl- och manövermedium mellan maskinstativet och indexerimgsdockan Figur 9 och 10 visar organen för parallellställning av chuckspindelns axel med indexeringsdockans axel Den på figurerna 1 och 2 visade slipmaskinen består av ett maskinbord 1. Två i bordets 1 längsled medelst kulskruvar (ej visade på ritningen) längs i bordet noga inslipade gejdrar förskjutbara bordslider 2 och 3.Figure 1 shows the grinding machine in side projection Figure 2 shows the grinding machine seen from above Figure 3 shows the indexing doll in side projection on a larger scale Figure 4 shows the indexing doll according to figure 3 from above Figures 5 and 6 show the indexing doll according to figure 3 seen from each end Figure 7 shows in simplified form a diagram The indexing and locking functions of the indexing dock Figure 8 shows on a larger scale the special valves for transferring cooling and operating medium between the machine frame and the indexing dock. Figures 9 and 10 show the means for parallelizing the chuck spindle shaft with the indexing dock shaft. a machine table 1. Two guide slides 2 and 3 displaceable in the table 1 by means of ball screws (not shown in the drawing) along the table carefully ground guides.

För kringvridning av kulskruvarna finns två likströms servomotorer 4 och 5 anordnade en vid vardera bordssliden. Ovanpå bordssliden 2 och tvärförskjutbar relativt denna finns em matningsslid 6 vilken även denna är styrd av en kulskruv som kringvrides av en likströmsservo- motor 7. Pâ denna slid är monterad en slipspindel 8 försedd med en sliptrissa 9. Slipspindeln drivs av en högfrekvenselmotor 10 som dock kan utbytas mot en luftdriven turbin. På de visade exemplen är slip- trissan 9 anordnad för hålslipning Och bordssliden 2 svarar då för sliptrissans axiella rörelse medan matningssliden 6 svarar för dess radiella matning.For turning the ball screws, two direct current servomotors 4 and 5 are arranged, one at each table slide. On top of the table slide 2 and transversely displaceable relative thereto there is a feed slide 6 which is also controlled by a ball screw which is rotated by a direct current servomotor 7. On this slide is mounted a grinding spindle 8 provided with a grinding roller 9. The grinding spindle is driven by a high frequency motor 10 which can be replaced by an air-powered turbine. In the examples shown, the grinding roller 9 is arranged for hole grinding. And the table slide 2 then corresponds to the axial movement of the grinding roller, while the feed slide 6 is responsible for its radial feed.

Alla matningsrörelser samt andra funktioner som inte diskuteras mer i detalj i det följande styrs av ett centralt mikrodatorsystem som inte kommer att diskuteras närmare i detta sammanhang. En av fördelarna med att underordna anordningens olika funktioner under ett numeriskt styrsystem är att man i detta även kan inprogrammeraoch därigenom kom- pensera för smärre mekaniska avvikelser mellan de olika komponenternas rörelser och inriktningar relativt givna referenslinjer.All feed movements and other functions that are not discussed in more detail in the following are controlled by a central microcomputer system which will not be discussed in more detail in this context. One of the advantages of subordinating the various functions of the device under a numerical control system is that in this one one can also program and thereby compensate for minor mechanical deviations between the movements and orientations of the various components relatively given reference lines.

Det är t ex möjligt att i styrsystemet inprogrammera och därmed även kompensera för olika avstånd mellan chuckspindlarnas axlar och spindel- dockans axel genom att göra slipspindlarnas matningsrörelser beroende 7807876-3 av indexeringsläget.It is possible, for example, to program in the control system and thereby also compensate for different distances between the chuck spindles 'shafts and the spindle doll's shaft by making the grinding spindles' feeding movements dependent on the indexing position.

På bordssliden 3 finns en oscillationsslid 11 som av servomotorn 12 är rörlig tvärs bordssliden 3. På sliden 11 är slipspindeln 13 monterad med sin sliptrissa 14. Slipspindelmotorn 10 är av samma typ som vid slipspindeln 8. Sliptrissan 14 är i detta exempel anordnad för bottenhålsslipning. Till de bägge sliptrissorna hör diamantskärp- ningsapparatur och friblåsande mätningsapparatur av i och för sig kända typer. Dessa har ej medtagits på figurerna. Mätapparaturen är kopplad till mikrodatorn. Härigenom erhålles en fullständig kontroll över slip- förloppet.On the table slide 3 there is an oscillation slide 11 which is movable by the servomotor 12 across the table slide 3. On the slide 11 the grinding spindle 13 is mounted with its grinding wheel 14. The grinding spindle motor 10 is of the same type as the grinding spindle 8. In this example the grinding wheel 14 is arranged for bottom hole grinding. The two grinding wheels include diamond sharpening equipment and free-blowing measuring equipment of types known per se. These have not been included in the figures. The measuring device is connected to the microcomputer. This gives a complete control over the grinding process.

Mitt emot slipspindlarna 8 och 13 är den för uppfinningen utmärkande indexeringsenheten 15 anordnad. För dennas olika detaljer hänvisas till figurerna 3-6. Maskinstativet 1 fortsätter upp med lagringar 16 respek- tive 17 för indexeringsdockans 18 vridningsaxel 19. I indexeringsdockan är två chuckspindlar 20, 21 lagrade med sina axlar parallella med och på samma avstånd från indexeringsdockans vridningsaxel. Chuckspindlar- nas 20 och 21 är i sina främre mot slipspindlarna 8 och 13 vända ändar försedda med väl centrerade chuckar 22, 23 för fastspänning av de ar- betsstycken som skall bearbetas. Var och en av chuckspindlarna har sin egen drivmotor 24, 25. I detta fall elmotorer vilka via remmar 26, 27 driver respektive spindel.Opposite the grinding spindles 8 and 13, the indexing unit 15 characteristic of the invention is arranged. For its various details, reference is made to Figures 3-6. The machine frame 1 continues up with bearings 16 and 17, respectively, for the axis of rotation 19 of the indexing dock 18. In the indexing dock, two chuck spindles 20, 21 are mounted with their axes parallel to and at the same distance from the axis of rotation of the indexing dock. The chuck spindles 20 and 21 are provided at their front ends facing the grinding spindles 8 and 13 with well-centered chucks 22, 23 for clamping the workpieces to be machined. Each of the chuck spindles has its own drive motor 24, 25. In this case electric motors which drive the respective spindle via belts 26, 27.

Vid chuckspindeln 20 är ett arrangemang 28 för inriktning av chuck- spindelns axel antytt med streckade linjer. Detta kommer att närmare beskrivas i samband med figurerna 9 och 10.At the chuck spindle 20, an arrangement 28 for aligning the chuck spindle axis is indicated by broken lines. This will be described in more detail in connection with Figures 9 and 10.

Vid chuckspindlarnas bakre ändar finns de slanglösa överföringarna för tryckluft och kylvätska antydda vid anslutningspunkterna 29 och 30.At the rear ends of the chuck spindles, the tubeless transmissions for compressed air and coolant are indicated at connection points 29 and 30.

Dessa ventiler kommer närmare att beskrivas i samband med figur 8.These valves will be described in more detail in connection with Figure 8.

Indexeringsdockans 18 axel 19 fortsätter bortom lagringspunkten 17 och uppbär där dels en kamskiva 31 dels en sladdvinda 32. Den senare har för tydlighets vinnande slopats på figur 6. Finessen med sladdvin- dan 32 är att man pâ detta sätt, eftersom indexeringscockan rör sig fram och åter mellan tvâ lägen, helt kan avstå från rörliga elöverfö- ringar för drivkraft till motorerna 24, och 25. Rörliga elektriska överföringar av typen släpringar och dylikt blir alltid förr eller senare upphov till driftsstörningar men här har vi klarat oss med en elkabel 33 som omväxlande lindas på och av från kabeltrumman 32 allt efter indexeringsdockans fram och återgående rörelser.The shaft 19 of the indexing dock 18 continues beyond the storage point 17 and carries there a cam disc 31 and a cord winding 32. The latter has been abolished for the sake of clarity in Figure 6. The feature of the cord winding 32 is that in this way, since the indexing cock moves forward and again between two positions, can completely refrain from moving electrical transmissions for driving power to the motors 24, and 25. Moving electrical transmissions of the type slip rings and the like always sooner or later give rise to operational disturbances, but here we have managed with an electrical cable 33 as alternating wound on and off from the cable drum 32 according to the reciprocating movements of the indexing dock.

För indexeringen d v s kringvridningen av indexeringsdockan 18 finns 7807876-3 ~ a en pneumatisk vridcylinder 34 denna matas med reglerluft via slid- ventilen 35. Vridcylinderns 34 kolv är som framgår av fig 7 direkt- kopplad via en kuggstånd - kuggkrans överföring till indexerings- dockans axel.For indexing, ie the rotation of the indexing dock 18, there is a pneumatic rotating cylinder 34 which is supplied with control air via the slide valve 35. The piston of the rotating cylinder 34 is, as shown in Fig. 7, directly connected via a rack - gear ring transmission to the indexing dock shaft .

Vid indexeringen beordrar det tidigare nämnda mikrodatorsystemet reglerluft till slidventilen 35 via en icke visad ventil. Slidventilen 35 förskjutes då till sitt motsatta ändläge som framgår av den förenk- lade illustrationen på fig 7 bestäms detta ändläge av kamskivan 31 vilken på fig 7 ritats förenklat i form av två delkurvor. Slidventilen leder nu en luftström till kolvens 34 ena sida och dränerar den andra.During indexing, the aforementioned microcomputer system commands control air to the slide valve 35 via a valve (not shown). The slide valve 35 is then displaced to its opposite end position as shown in the simplified illustration in Fig. 7, this end position is determined by the cam disc 31 which in Fig. 7 is drawn in a simplified form in the form of two sub-curves. The slide valve now directs an air flow to one side of the piston 34 and drains the other.

Allteftersom indexeringsdockan vrides följer kamskivan 31 dennas rörel- se. Kamskivan kommer då att via den ena av de på fig 6 visade knäöver- föringarna 36 och 37 påverka slidventilen 35 så att denna omedelbart innan indexeringsdockan når sitt ändläge avlastas på bägge sidor. Mel- lan dessa två ändlägen finns ett mellanläge där tilloppet är strypt men utloppssidan dränerad. Vid varje ändläge finns även en dämpcylin- der 38, 39 för att stoppa upp indexeringsdockans rörelse. Vid varje ändläge, som definieras av var sitt med maskinstativet 1 fast förbund- na stoppanslag 40, 41, är vidare ett luftstyrt av mikrodatorsystemet aktiverat låsorgan 42, 43 anordnat. Varje låsorgan består av en pneu- matisk cylinder 44 samt en med denna förbunden vipparm 45 försedd med en rulle 46 som då låsorganet aktiveras förs i kontakt med en på indexe- ringsdockan anordnad låsklack 47 vilken lâsorganets hävarm tvingar i intim kontakt med aktuellt stoppanslag 40 eller 41. Stoppanslagen 40 och 41 samt låsklackens 47 bägge sidor bör lämpligen förses med en mycket hård och slitstark yta t ex i form av en hârdmetallbeläggning. Det är nämligen dessa ytor som definierar indexeringsdockans bägge inställ- ningar.As the indexing doll is rotated, the cam disc 31 follows its movement. The cam disc will then, via one of the knee transmissions 36 and 37 shown in Fig. 6, actuate the slide valve 35 so that it is relieved on both sides immediately before the indexing doll reaches its end position. Between these two end positions there is an intermediate position where the inlet is restricted but the outlet side is drained. At each end position there is also a damping cylinder 38, 39 to stop the movement of the indexing dock. At each end position, which is defined by a stop stop 40, 41 fixedly connected to the machine frame 1, a locking member 42, 43 activated by the microcomputer system is further arranged. Each locking member consists of a pneumatic cylinder 44 and a rocker arm 45 connected thereto provided with a roller 46 which when the locking member is activated is brought into contact with a locking lug 47 arranged on the indexing dock which the locking member lever forces in intimate contact with the current stop 40 or 41. The stop stops 40 and 41 and both sides of the locking lug 47 should suitably be provided with a very hard and durable surface, for example in the form of a cemented carbide coating. Namely, it is these surfaces that define both settings of the indexing dock.

På figur 7 är även chuckspindlarna 20 och 21 symboliskt inritade dock utan drivmotorer. Chuckspindeln 20 har via specialventilerna 48, 49 och 50 två anslutningar för tryckluft och en för kylvätska. Tryckluften an- vändes dels för att öppna chucken 22 dels för att manövrera en utstöta- re 51. Vid den här illustrerade slipmaskinen sker laddning och omladd- ning av chuckarna vid samma indexeringsläge som sätesslipningen efter- som denna tar väsentligt kortare tid i anspråk än slipningen av hålets sida. Laddning och urladdning sker med en laddautomat av förut känd typ som därför ej medtagits på figurerna. Denna ingår ej heller i slipma- skinen som sådan utan är ett kompletment till denna. 9 7807876-3 Vid chuckspindeln 21 finns en slanglösëveﬁöring av kylvätska via ventilen 52 och tryckluft via ventilen 53.In Figure 7, the chuck spindles 20 and 21 are also symbolically drawn, but without drive motors. The chuck spindle 20 has via the special valves 48, 49 and 50 two connections for compressed air and one for coolant. The compressed air was used partly to open the chuck 22 and partly to operate an ejector 51. In the grinding machine illustrated here, the chucks are charged and reloaded at the same indexing position as the seat grinding, as this takes significantly less time than grinding. of the side of the hole. Charging and discharging takes place with a charger of a previously known type, which is therefore not included in the figures. This is also not included in the grinding machine as such but is a complement to it. 9 7807876-3 At the chuck spindle 21 there is a hose-free supply of coolant via the valve 52 and compressed air via the valve 53.

Ventilernas utformning visas närmare på figur 8. Av denna figur fram- går att ventilerna är uppbyggda på en och samma baskomponent, nämligen membranet 54, oavsett om ventilen är avsedd för överföring av vätska och därför är försedd med backfunktion eller om den är avsedd för tryck- luft och därför saknar backventilfunktion. Vid en ventil för överföring av tryckluft består denna t ex enbart av det längs sin periferi medelst en mutter 55 vid utloppets mynning fastspända i huvudsak cirkulära elas- tiska membranet 54. Detta är försett med en central öppning 56 omgiven av en tätningskrage 57. Då trycket höjs bakom membranet genom att tryckluft tillförs via en av maskinens styrsystem reglerad på figurer- na icke visad ventil för påverkan av t ex utstötare eller membranchuck tvingas tätningskragen 57 med det elastiska membranet fram till anligg- ning mot indexeringsdockan på andra sidan om den spalt som skiljer denna från de i maskinstativet anordnade ventilerna. Tätningskragen 57 kommer då att anligga omkring en i indexeringsdockan anordnad inlopps- öppning 58. I detta fall anordnad i en icke roterande hylsa som omger en av chuckspindlarnas bakre ändar. vid vätskeöverföringar förses ventilen 50 med en i backfunktion be- stående av en tätningsyta 59 mot vars kanter membranet då detta ej är utsatt för övertryck anligger med kanterna omkring den centrala öppningen 56. ökas trycket bakom membranet tvingas detta framåt och vätskan läcker förbi tätningsytan. Denna är således något större än öppningen 56. vid den på figuren visade varianten omges tätningsytan av en ringformig spalt 60 vilken via öppningar 61 står i förbindelse med tillförselkanalen. Även vid inloppsöppningen i indexeringsdockan är en backventil anordnad denna består av ett membran 62 som täcker inloppsöppningen 63 och där tätar mot en ringformig fals 64 som omger inloppsöppningen. Membranet 62 som är fäst längs sin periferi är mellan sin periferi och nämnda fals försett med ett antal genomströmmingsöpp- ningar 65. Funktionsprincipen är densamma som vid backventilfunktionen på andra sidan om spalten. Då trycket ökas på tilloppssidan om membra- net fjädrar detta bort från tätningsfalsen och genomströmningsöppningar- na 65 friläggs. Om trycket sjunker genom att tillförseln av kylvätska brytes längre tillbaka i systemet så sluter de bägge backventilerna omedelbart.The design of the valves is shown in more detail in Figure 8. This figure shows that the valves are built on one and the same basic component, namely the diaphragm 54, regardless of whether the valve is intended for the transfer of liquid and is therefore provided with a reversing function or if it is intended for pressure. - air and therefore lacks non-return valve function. In the case of a valve for transmitting compressed air, it consists, for example, only of a substantially circular elastic membrane 54 clamped along its periphery by means of a nut 55 at the mouth of the outlet. This is provided with a central opening 56 surrounded by a sealing collar 57. When the pressure is raised behind the diaphragm by supplying compressed air via a valve regulated by the machine's control system not shown in the figures for actuating eg ejectors or diaphragm chucks, the sealing collar 57 is forced with the elastic diaphragm until it rests against the indexing dock on the other side of the gap this from the valves arranged in the machine frame. The sealing collar 57 will then abut around an inlet opening 58. arranged in the indexing dock. In this case arranged in a non-rotating sleeve which surrounds one of the rear ends of the chuck spindles. in liquid transfers, the valve 50 is provided with a reversing function consisting of a sealing surface 59 against whose edges the diaphragm, when not subjected to overpressure, abuts with the edges around the central opening 56. if the pressure behind the diaphragm is increased, this is forced forward and the liquid leaks past the sealing surface. This is thus slightly larger than the opening 56. in the variant shown in the figure, the sealing surface is surrounded by an annular gap 60 which is connected to the supply channel via openings 61. Also at the inlet opening in the indexing dock, a non-return valve is arranged, this consists of a membrane 62 which covers the inlet opening 63 and there seals against an annular seam 64 which surrounds the inlet opening. The diaphragm 62 which is attached along its periphery is provided between its periphery and said seam with a number of flow openings 65. The principle of operation is the same as in the non-return valve function on the other side of the gap. As the pressure increases on the inlet side of the diaphragm, this springs away from the sealing seam and the flow openings 65 are exposed. If the pressure drops due to the supply of coolant being interrupted further back in the system, the two non-return valves close immediately.

Det på figur 9 och 10 visade arrangemanget för finjustering av chuck- spindlarnas axlar omkring en given vridningspunkt finns antytt på fi- 7807876-3 10 gur 4 och har där referenssiffran 28.The arrangement shown in Figures 9 and 10 for fine-tuning the axes of the chuck spindles about a given pivot point is indicated in Figure 4 and has the reference numeral 28 there.

En chuckspindel t ex den som har beteckningen 20 är med sitt hus 66 monterat på en noga planad och inmätt yta 67 på indexerings- dockan 18. För fastspänning av chuckspindelhuset 66 finns två skruvar 68 och 69. Ytan 67 skall då ge chuckspindelns axel a ett korrekt läge i ett plan i detta fall horisontalplanet i figur 9. Om chuckspindelns axelavstånd i detta horisontalplan, i figur 10 betecknat A därefter korrigeras återstår slutligen att parallellställa chuckspindelns axel med indexeringsdockans axel. För att avståndet A därvid ej skall för- ändras måste en eventuell vridning av chuckspindeln ske kring vrid- ningspunkten V.A chuck spindle, for example the one having the designation 20, is mounted with its housing 66 on a carefully planed and measured surface 67 on the indexing dock 18. For clamping the chuck spindle housing 66 there are two screws 68 and 69. The surface 67 must then give the chuck spindle shaft a a correct position in a plane in this case the horizontal plane in Figure 9. If the axial distance of the chuck spindle in this horizontal plane, denoted A in Figure 10 thereafter, is subsequently corrected, it remains ultimately to parallel the axis of the chuck spindle to the axis of the indexing dock. In order that the distance A is not to be changed, any chuck spindle must be rotated around the pivot point V.

För att uppnå resultat har vi anbringat en kurva 70 i indexerings- dockan. Denna kurva vänder sin konvexa sida bort från vridningspunkten 'V och kurvans radie är lika med avståndet till denna punkt.To achieve results, we have applied a curve 70 in the indexing dock. This curve faces its convex side away from the pivot point 'V and the radius of the curve is equal to the distance to this point.

I chuckspindelhuset är anordnade två cirkulära anslagspinnar 71 och 72 vilka anligger mot kurvan. För att säkerställa en god anliggning dess- emellan finns ett eller flera fjäderpaket 73. Vidare finns två i in- dexeringsdockan lagrade ställskruvar 74, 75 vilka med sina koniska spetsar anliggerlmot anslagspinnarna. Genom kringvridning av ställ- skruvarna kan chuckspindelhuset förskjutas längs kurvan så länge skru- varna 68 och 69 inte är slutgiltigt åtdragna. Därvid vrids chuckspin- delhuset omkring vridningspunkten V, vilket möjliggör en inriktning av chuckspindeln relativt indexeringsdockans axel utan att chuckens avstånd till indexeringsdockans axel ändras.Arranged in the chuck spindle housing are two circular stop pins 71 and 72 which abut against the curve. To ensure a good abutment between them, there is one or more spring packages 73. Furthermore, there are two adjusting screws 74, 75 stored in the indexing dock, which with their conical tips abut against the abutment pins. By turning the adjusting screws, the chuck spindle housing can be displaced along the curve as long as the screws 68 and 69 are not finally tightened. In this case, the chuck spindle housing is rotated about the point of rotation V, which enables an alignment of the chuck spindle relative to the axis of the indexing dock without changing the distance of the chuck to the axis of the indexing doll.

Claims

7807876-3 ll NEW PATENT CLAIMS

An inner (hole) grinding machine with dual grinding functions, such as a hole grinding function and a seat or bottom grinding function, comprising a machine frame, an axis about a shaft mounted in the machine frame between two defined half-turns of end or indexing positions of a special mechanism reciprocating indexing dock in which two mechanically driven chuck spindles are rotatably mounted on either side of and at the same distance from and in both cases with their own axes parallel to the axis of the indexing doll, which causes the chuck spindles to change places when the indexing doll is rotated between its two indexing positions, and chucks for clamping the workpieces to be machined are arranged at the front ends of the chuck spindles, while at the frame at said chucks there are slidably arranged mechanically driven rotary grinding spindles of which at least one grinding spindle is formed for hole grinding of a central axial hole received in a guide a workpiece clamped in a first of the chucks while at least one second grinding spindle is designed for internal seat or bottom hole grinding of a corresponding hole received in a second workpiece clamped in a second of the chucks characterized in that the indexing the two end positions of the manikin are each accurately defined by each fixed stop (40, 41) connected to the machine frame against which a locking lug (47) fixedly attached to the indexing manik is alternately moved in abutment of a locking means (42, 43) arranged at each stop which takes over the last part of the rotational movement of the indexing dock to the stop stop (40, 41) from the previously mentioned mechanism for rotating the indexing dock, wherein at the same time said mechanism is disengaged.

2. An inner grinding machine according to claim 1, characterized in that at each of the fixed stop stops of the indexing doll a resilient means is arranged for braking (38, 39) the rotational movement of the indexing doll about its axis before its locking lug (47). reaches the current stop stop (40 or 41) and that the respective locking means (42, 43) are arranged to lower the locking lug against the stop stop and keep the locking lug pressed against it as long as one of the grinding spindles processes the opposite workpiece against the action of said braking means. 7807876-3

An inner grinding machine according to any one of claims 1 or 2, characterized in that it comprises a numerical control system designed according to per se known technology for digitizing the various functions of the machine, such as the movements of the grinding spindles (8, 13) along the frame (1). towards and from the workpieces clamped in the chucks (22, 23) and the machining of these workpieces (8, 13) of these grinding spindles and between the machining operations also controls the indexing, ie the rotation of the indexing doll (18) between its two end positions by activating a pneumatic control valve (35) which in turn activates a pneumatic piston (34) connected to the indexing dock (18) for rotating the same and said valve (35) after being activated by the control system is arranged to be forcibly controlled by one of the movements of the indexing dock forcibly controlled cam disc (31) arranged to interrupt the air supply to the piston and relieve it before the indexing dock n until the current stop stop (40, 41) while the existing locking means (42, 43) is activated to lower and lock the indexing dock (18) with the locking lug (47) against the stop stop (40, 41) during the entire subsequent processing. - the sequence.

4. An internal grinding machine according to claim 3, characterized in that its numerical control system is programmed to carry out different grinding programs for each chuck.