SE445525B - Anordning for slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken - Google Patents

Description

8405580-5 10 15 20 25 30 35 2 Denna kända anordning för slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken är försedd med en enhet för fästning av de arbetsstycken, som skall bearbetas, vilken enhet innefattar en mekanism för att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget. Tryckmekanismen är försedd med sin individuella hylsa, som är förbunden med en tillhörande stödring och är vertikalt förflyttbar i styrningar, som är infästa i stativet, medelst ett fjäderbelastat kilorgan, som är avsett att vertikalt inverka på hylsan.

Denna kända anordnings stödorgan är, såsom påpekats ovan, förbundet med stödringen medelst tryckrullagret, som har formen av en kulhállare, varvid stödorganet vilar fritt på rullagret, d v s det är anordnat utan att det tryckes mot stödringen. Denna kända anordning ger därför icke den önskade höga noggrannheten vid preci- sionsbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken, eftersom stödorganet i detta syfte måste tryckas mot stödringen.

För närvarande måste man tämligen ofta genomföra precisionsslipbearbetning, exempelvis för åstadkommande av noggranna ytor inom mikroelektronik samt bijouteri- teknik. Stödorganet i denna kända anordning kan praktiskt taget icke tryckas mot stödringen, eftersom kulor, som bekant, bringas i punktkontakt med plana ytor, varför kontaktttrycket är mycket högt. Det höga kontakttrycket resulterar i att de ytor hos stödorganet och stödringen, som är i kontakt med kulorna, förslites olikformigt, vilket med andra ord innebär att ytojämnheter bildas, varför den noggranna inställningen av stödorganet och stödringen i förhållande till varandra rubbas, varigenom slipverktygets lägesinställningsnoggrannhet och följakt- ligen slipbearbetningsnoggrannheten minskar. Vid slipbear- betning ändras dessutom den axiella, på kulorna inverkande belastningen kontinuerligt, vilket även resulterar i olikformig förslitning av stödorganet och stödringen.

De axiella, på kulorna verkande krafterna kan emellertid endast stabiliseras vid ástadkommande av en förberedande spännkraft, d v s ett extra tryck, vilket resulterar i att kulhållaren snabbt göres funktionsoduglig. En i det 10 15 20 25 30 35 8405580-5 3 närmaste liknande bild erhålles när man i trycklagret använder andra rullkroppar.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning för slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken, i vilken stödorganet tryckes mot stödringen pà ett sådant sätt, att slipbearbetningen blir mycket noggrann.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en anordning för slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken, vilken innefattar dels ett slipverktyg, som är fäst vid ett stödorgan, som är anordnat på en axel, vilken är rörelsemässigt förbunden med en drivan- ordning i och för samtidig vridning av slipverktyget och stödorganet tillsammans med axeln, och stödorganet är medelst ett trycklager uppburet av en med stödorganet axiellt anordnad stödring, och dels en enhet för fast- hållning och vridning av de arbetsstycken, som skall slipbearbetas, vilken enhet är försedd med en mekanism avsedd att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget, varvid vid anordningen enligt föreliggande uppfinning stödringen är fäst pà ett stativ och anordningen är försedd med en mekanism, som är avsedd att trycka stöd- organet mot stödringen och innefattar ett element, som är avsett att sättas i förbindelse med axeln i och för samtidig axiell förflyttning av elementet och axeln under inverkan av det tryck, som vid slipbearbetningen skall påläggas på ett med elementet stelt förbundet styrelement för styrning av den axiella förflyttningen, varvid trycket bestämmas i beroende av den kraft, med vilken de arbetsstycken, som skall bearbetas, tryckes mot slipverktyget, för vilket ändamål mekanismen för att trycka stödorganet mot stödringen är operativt (funk- tionsmässigt) förbunden med mekanismen avsedd att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget, varvid trycklagret utgöres av ett glidlager.

Genom att anordningen enligt föreliggande uppfinning är försedd med mekanismen för att trycka stödorganet mot stödringen, som är stelt anordnad pâ stativet, läges- 8405588-5 10 15 20 25 30 35 4 inställes stödorganet på stödringen noggrant och funktions- säkert, vilket i sin tur resulterar i en tämligen hög noggrannhet i slipbearbetning. Regleringen av den kraft, med vilken stödorganet skall tryckas mot stödringen, i beroende av den tryckkraft, med vilken arbetsstyckena tryckes mot slipverktyget, gör det möjligt att avsevärt öka trycklagrets livslängd.

Det är lämpligt, att mekanismen för att trycka stödorganet mot stödringen är försedd med en s k membran- kammare och att styrelementet utgöres av ett membran, som är anordnat tvärs över (vinkelrätt mot) axelns geo- metriska centrumlinje och avsett att uppdela membran- kammaren i två hâlrum, som är avsedda att växelvis för- bindas med en källa för ett strömmande fluidum, under det att skillnaden mellan tryckvärdena i de båda hål- lämpligen förinställes i beroende av den kraft, som skall bearbetas, tryckes att axeln rummen med vilken de arbetsstycken, mot slipverktyget. Det är vidare lämpligt, är försedd med en avsats och att elementet, som är för- bundet med axeln och avsett att röra sig axiellt till- sammans med axeln, utgöres av en i membrankammaren anordnad hylsa, som är påsatt på axeln under kvarlämnande av en spalt och anligger mot axelns avsats. Den så utformade mekanismen för att trycka stödorganet mot stödringen är tämligen enkel att framställa och kan tämligen enkelt och funktionssäkert operativt förbindas med mekanismen för att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget.

Det är vidare lämpligt, att axeln är rörelsemässigt (kinematiskt) förbunden med drivanordningen medelst en extra (ytterligare) axel, som är förbunden med axeln medelst en elastisk koppling och med drivanordningens axel medelst en remskiva, som är påsatt på den extra axeln medelst en förbindelselänk av axiellt förskjutbar axelkiltyp, varvid axeln uppbäres av stödringen medelst ett sfäriskt radialtrycklager.

När anordningen enligt föreliggande uppfinning är försedd med mekanismen för att trycka stödorganet mot stödringen, är den ovan beskrivna rörelsemässiga 10 15 20 25 30 35 8405580-5 5 förbindningen (den rörelseöverförande förbindelselänken) mycket effektiv, eftersom man härigenom kan eliminera inverkan av den eventuella icke noggranna axiella för- bindningen av axeln med stödorganet, som, i regel för- orsakar en glapprörelse hos stödorganets ändyta (ände) i förhållande till stödringen. En dylik rörelseöverförande förbindelselänk mellan axeln och drivanordningen gör det möjligt att avlasta axeln och följaktligen det med _denna stelt förbundna stödorganet från oönskade belast- ningar, som, förutom vridmomentet, vanligen verkar på axeln.

Genom att axeln är förbunden med stödringen medelst det sfäriska radialtrycklagret kan man öka noggrannheten vid inställningen av stödorganet tillsammans med det på detta fästa slipverktyget pà trycklagret. Dessutom upptager det sfäriska radialtrycklagret radiella krafter, som uppträder under arbetsförloppet hos anordningen för slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken, varför axeln avlastas fràn dessa krafter.

Den enligt uppfinningen utformade anordningen för slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken möjliggör alltså en mycket noggrann slipbearbetning av arbetsstyckena, samtidigt som anordningens viktiga konstruktionsenheter får en avsevärt längre livslängd.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, som schematiskt visar ett längd- snitt genom anordningen enligt föreliggande uppfinning för slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning för slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken, exempel- vis underlag för mikrokretsar, piezokvartselement samt keramiska element, innefattar ett stativ l, varpå är fäst en drivanordning 2, som utgöres av en elektrisk motor av valfri känd, lämplig konstruktion. Anordningen innefattar en med drivanordningen 2 rörelsemässigt (kine- matiskt) förbunden axel 3. Den rörelseöverförande förbindel- selänken beskrives mer i detalj nedan. Axelns 3 övre (enligt ritningsfiguren) ände är försedd med en fläns 4, 10 15 20 25 30 35 8405580-5 6 som är stelt fäst vid ett stödorgan 5 medelst skruvar 6 i och för att stödorganet S skall kunna vridas tillsammans med axeln 3. Skruvarna 6 är förda genom tillhörande, i ritningsfiguren icke betecknade hål, som är upptagna i stödorganet 5 och flänsen 4 och likformigt fördelade i omkretsriktningen.

Stödorganet 5 har formen av en cirkelformad (skiv- formad) kropp, vars geometriska centrumlinje 7 är inriktad vertikalt enligt ritningsfiguren och även utgör axelns 3 geometriska centrumlinje och den enligt uppfinningen föreslagna anordningens symmetriaxel. Stödorganets 5 undersida (enligt ritningsfiguren) är försedd med en icke betecknad centrumfördjupning för upptagande av flänsen 4.

Dessutom innefattar anordningen enligt föreliggande uppfinning ett slipverktyg 8, som utgöres av en slipskiva med arbetsändyta, vars ytterdiameter i det närmaste är lika med stödorganets 5 diameter och vars innerdiameter är vald utgående från slipverktygets 8 erforderliga, ytter- och innermässigt avgränsade arbetsytarea i beroende av typen och dimensionerna hos de arbetsstycken, som skall bearbetas. Slipverktyget 8 är stelt fäst på stöd- organet 5 medelst i ritningsfiguren icke visade skruvar.

Anordningen innefattar en stödring 9, som medelst ett trycklager 10 uppbär stödorganet 5. Den med stöd- organet 5 axiellt anordnade stödringens 9 ytterdiameter är praktiskt taget lika med stödorganets 5 diameter, medan stödringens 9 innerdiameter är vald i beroende av axelns 3 diameter. Stödringen 9 är stelt fäst på stativet l medelst skruvar ll, som är likformigt anordnade i omkretsriktningen och är förda genom respektive, i ritningsfiguren icke betecknade hål, som är upptagna i stativets 1 övre (enligt ritningsfiguren), icke be- tecknade vägg. Stödringen 9 är utformad med en i riktning nedåt (enligt ritningsfiguren) utskjutande, axeln 3 omgivande del 12, som är försedd med en tätningsanordning 13, som är anordnad i ett i den utskjutande delen 12 upptaget, i ritningsfiguren icke.betecknat spår. 10 15 20 25 30 35 8405580-5 7 Trycklagret 10 utgöres av ett glidlager och inne- fattar en cirkelformad hàllare 14. I hål, som är upptagna i hàllaren 14 och likformigt fördelade i omkretsriktningen, är anordnade insatsstycken 15, som utgöres av förtjockade plåtar framställda av ett slitbeständigt antifriktions- material, exempelvis s k metall-fluorplast (i denna utföringsform). Stödorganet 5 och stödringen 9 ligger upptill respektive nedtill (enligt figuren) intill in- satsstyckenas 15 ytor. Hàllaren 14 är i radiell riktning i anliggning mot ett ringformat utspráng 16, som är utformat pá stödringen 9 intill dess innerkant.

Dessutom innefattar anordningen enligt föreliggande uppfinning en enhet för fästning av de arbetsstycken, som skall bearbetas. Denna utföringsform av anordningen innefattar två fästenheter, vilka, var och en, innefattar en s k kassett 17, vars mot slipverktyget 8 vända yta är försedd med i ritningsfiguren icke visade urtag för upptagande av de icke visade arbetsstycken, som skall bearbetas. Kassetterna 17 är fästa pá spindlar 18, som är anordnade parallellt med centrumlinjen 7 och skilda lika stora avstånd från denna. Spindlarna l8 är rörelse- mässigt förbundna med en drivanordning 19, som utgöres av en elektrisk motor av valfri, känd lämplig konstruk- tion, som i denna utföringsform av anordningen enligt uppfinningen är anordnad pà stativet 1 i riktning för centrumlinjen 7 och rörelsemässigt förbunden med spindlar- na 18 medelst en rem 20 och i figuren icke betecknade remskivor, vilka uppbäres av drivanordningens 19 icke betecknade axel och spindlarna 18.

Vidare innefattar anordningen enligt föreliggande uppfinning en mekanism 21 för att trycka de arbetsstycken, som skall bearbetas, mot slipverktyget 8. Denna utföríngs- form av anordningen innefattar tvâ tryckmekanismer 21, som är anordnade symmetriskt i förhållande till centrum- linjen 7 och befinner sig i anordningens övre (enligt ritningsfiguren) del. Varje tryckmekanism 21 innefattar en kammare 22, som innehåller ett membran 23, som upp- delar kammaren 22 i tvà rum 24 och 25 avsedda att växelvis 8405580-5 10 15 20 25 30 35 8 genom rörstycken 26 förbindas med en icke visad källa för ett strömmande fluidum, som utgöres av luft, och med en icke visad luftutloppsledning. Varje membran 23 är i perifeririktning infäst i kammarens 22 vägg, under det att pà membranets 23 centrumdel är fäst en övre, enligt ritningsfiguren, ände hos en stång 27, vars undre ände är stelt förbunden med en för tryckmekanismerna 21 gemensam platta 28, som är avsedd att överföra den axiella kraften till enheterna för fasthâllning och vridning av de arbetsstycken, som skall bearbetas, i och för att intimt trycka dessa mot slipverktyget 8.

Stängerna 27 är parallella med centrumlinjen 7 och symmetriskt i förhållande till denna förda genom styrningar 29, som är utformade i ett stycke med en ram 30, som medelst en kolvstâng 31 är förbunden med en på stativet 1 fäst tryckluftcylinder 32. Tryckluft- cylindern 32 är avsedd att överföra den axiella förflytt- ningen till kolvstàngen 31, som är förd genom ett i stativet 1 upptaget, i ritningsfiguren icke betecknat hål, och följaktligen till ramen 30 i och för att inställa tryckmekanismerna 21 i förhållande till slipverktygets 8 arbetsyta i beroende av arbetsstyckenas i centrumlinjens riktning uppmätta dimensioner.

Dessutom innefattar anordningen enligt föreliggande uppfinning en mekanism 33, som är avsedd att trycka stödorganet 5 mot stödringen 9 och försedd med ett element 34, som är avsett att förbindas med axeln 3 och förflyttas axiellt tillsammans med denna under inverkan av det tryck, som vid slipbearbetningen skall påläggas vid ett med elementet 34 stelt förbundet styrelement 35 för styrning av den axiella förflyttningen. Elementet 34 utgöres av en hylsa, som är påsatt på den del av axeln 3, vars diameter är mindre än diametern hos axelns 3 övre (enligt ritningsfiguren) del, under kvarlämnande av en spalt. Hylsans övre ände är i anliggning mot en avsats, som är utformad vid det ställe, där axelns 3 halsdel med större diameter övergår till dess halsdel med mindre diameter. Mekanismen 33 innefattar en s k membrankammare 36, 10 15 20 25 30 35 8405580-5 9 som är anordnad i centrumlinjens 7 riktning kring axeln 3 och stelt fäst på stativet l på ett valfritt känt sätt.

I membrankammaren 36 är anordnat styrelementet 35, som utgöres av ett membran, som är anordnat tvärs över (vinkel- rätt mot) centrumlinjen 7 och som med sin periferi är infäst i kammarens 36 vägg. Membranets 35 innerkant är fäst på en icke betecknad fläns, som är utformad på hylsan 34, tvärs över centrumlinjen 7 medelst en på hylsan 34 påsatt tryckring 37 och icke betecknade skruvar, som är förda genom icke betecknade hål, vilka är upptagna i tryckringen 37 och hylsans 34 fläns. Hylsan 34 är avtätad mot kammarens 36 väggar medelst tätningsringar 38.

Hylsans 34 undre (enligt ritningsfiguren) ände är i anliggning mot ett tryckrullager 39 av valfri känd, lämplig konstruktion, som är anordnat i ett hus 40, som är förbundet med axelns 3 undre (enligt figuren) halsdel 41 medelst ett icke betecknat skruvförband.

Membranet 35 delar kammaren 36 i två rum, d v s ett övre och ett undre (enligt ritningsfiguren) rum 42 respektive 43, vilka är avsedda att växelvis, genom rörstycken 44 förbindas med en källa för ett strömmande tryckfluidum, som i denna utföringsform utgöres av luft, och med en tryckavlastningsledning. Skillnaden mellan tryckvärdena i rummen 42 och 43 och följaktligen det pá membranet 35 verkande trycket bestämmes i beroende av den tryckkraft, med vilken de arbetsstycken, som skall bearbetas, tryckes mot slipverktyget 8. Mekanismen 33 för att trycka stödorganet 5 mot stödringen 9 är i detta syfte operativt (funktionsmässigt) förbunden med mekansimen 21 avsedd att trycka de arbetsstycken, som skall bearbetas, mot slipverktyget 8, vilket beskrives mer i detalj fortsättningsvis. Rörstyckena 44 är avsedda att växelvis förbindas med en tryckluftkälla och en luftutloppsledning.

Axeln 3 är, enligt föreliggande uppfinning, rörelse- mässigt förbunden med drivanordningen 2 via en extra axel 45, som är anordnad i centrumlinjens 7 riktning i anordningens undre (enligt ritningsfiguren) del. Den extra axeln 45 är förbunden med axeln 3 medelst en elastisk 8405580-5 10 15 20 25 30 35 10 känd lämplig konstruktion. Den koppling 46 av valfri, extra axeln 45 är förbunden med drivanordningen 2 via en remskiva 47, som är förbunden med drivanordningens 2 icke betecknade axel medelst en kílrem 48. Remskivan 47 ytterligare axeln 45 medelst en för- Den ytter- är påsatt på den bindelselänk 49 av axiellt rörlig axelkiltyp. ligare axeln 45 är anordnad i ett hus 50, som är stelt fäst på stativet l medelst en konsol eller fribärande arm 51, och är lagrad i huset 50 medelst radialtryck- kullager 52 av valfri känd konstruktion. Axeln 3 är anordnad i stödringen 9 medelst ett sfäriskt radialtryck- lager 53, vars innerring är anbragt på axeln 3 i dess övre (enligt ritningsfiguren) del och vars ytterring är anordnad i stödringens 9 icke betecknade öppning.

Mekanismen 33 är operativt (funktionsmässigt) för- bunden med mekanismen 21 på följande sätt. De övre hål- rummen 24 i mekanismerna 21 för att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget 8 är genom rörstyckena 26 förbundna med en tryckgivare 54 av känd konstruktion. Det övre hålrummet 42 i mekanismen 33 för att trycka stödorganet 5 mot stödringen 9 är genom rörstycket 44 förbundet med konstruktion. Tryckgivarna 54 en tryckgivare 55 av känd och 55 är genom en icke visad elektronisk kommunikations- krets kopplade till en mikroprocessor 56 av valfri känd, lämplig konstruktion, som även genom en elektronisk kommunikationskrets är kopplad till en anordning 57 av känd konstruktion för reglering av trycket i det övre hàlrummet 42 i mekanismen 33 för att trycka stöd- organet 5 mot stödringen 9. Tryckregleringsanordningen 57 är genom rörstycket 44 förbunden med det övre rummet 42.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning för slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken fungerar på följande sätt.

Innan arbetsförloppet påbörjas, ramen 30 på en erforderlig höjd i förhållande till slip- verktygets 8 arbetsyta i beroende av de i centrumlinjens 7 hos de arbetsstycken, placerar en operatör riktning uppmätta dimensionerna som skall bearbetas. I detta syfte startar operatören 10 15 20 25 30 35 8405580-5 ll tryckluftcylindern 32, som medelst kolvstàngen 31 förflyttar ramen 30 tillsammans med mekanismerna 21 för att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget 8 samt tillsammans med stängerna 27 med plattan 28, spindlarna 18 och kas- setterna 17. Kassetternas 17 ställdimensioner i förhållan- de till slipverktygets 8 arbetsyta är valda på ett sådant sätt, att de arbetsstycken, som skall införas i urtagen i kassetterna (hållarna) 17, med sin mot slipverktyget 8 vända yta är i kontakt med slipverktygets 8 arbetsyta men icke är tryckta mot denna. I detta syfte är det i centrumlinjens 7 riktning uppmätta avståndet mellan kassetternas (hállarnas) 17 mot slipverktyget 8 vända ytor och slipverktygets 8 arbetsyta valt så, att det är 0,5 - 2 mm större än arbetsstyckenas i centrumlinjens 7 riktning uppmätta längddimension.

Sedan ställdimensionerna inställts, avställes tryck- luftcylindern 32. Arbetsstyckena införes i kassetternas 17 urtag, varefter slipbearbetningen påbörjas, för vilket ändamål operatören medelst en icke visad tryckmätare och icke visade tryckregulatorer förinställer det önskade trycket i kamrarna 24 i mekanismerna 21 avsedda att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget 8. Trycket i kamrarna 24 inställes i beroende av den typ av material, som skall bearbetas, och den ytarea hos arbetsstyckena, som är i kontakt med slipverktyget 8.

Trycket i kamrarna 24 betecknas fortsättningsvis med Pl, under det att trycket i kammaren 42 betecknas med P2.

Trycket P1, som förinställts i de övre hálrummen 24 i mekanismerna 21 för att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget 8, mätes av tryckgivaren 54, som avger en mot trycket P1 svarande utsignal till mikroprocessorn S6.

Signalen från mikroprocessorn 56 inmatas därefter i anordningen 57 för reglering av trycket i det övre rummet 42 i mekanismen 33 för att trycka stödorganet 5 mot stöd- ringen 9. Tryckregleringsanordningen 57 inställer det nödvändiga trycket P2 i det övre rummet 42. För att trycket P2 skall kunna hållas stabilt är tryckgivaren 55 förbunden med det till det övre rummet 42 ledande rör- 8405580-5 10 15 20 25 30 35 12 stycket 44, varvid tryckgivaren 55 även är kopplad till mikroprocessorn 56.

Sedan trycken Pl och P2 förinställts, inställer operatören det önskade varvtalet hos spindlarna 18 samt hos drivanordníngens 2 axel 3 medelst icke visade regu- latorer för reglering av drivanordningarnas l9 och 2 varvtal. Man startar därefter drivanordningen 2 för vridning av axeln 3, stödorganet 5 och det på detta fästa slipverktyget 8, vilkas varvtal förinställts pá det ovan beskrivna sättet. Samtidigt inmatas luft genom rörstycket 44 i det övre rummet 42 i mekanismen 33 för att trycka stödorganet 5 mot stödringen 9. Luft utövar en tryckkraft på membranet 35, som medelst skruvarna är förbundet med hylsan 34. Samtidigt utböjes membranet 35 och tryckringen 37 som trycket alstras i rummet 42, i riktning nedåt (enligt ritningsfiguren), varigenom hylsan 34 rör sig nedåt i centrumlinjens 7 riktning.

Hylsan 34 trycker på axeln 3 medelst tryckrullagret 39 och det med axelns 3 halsdel 41 förbundna huset 40, varför axeln 3 rör sig nedåt i centrumlinjens 7 riktning.

Samtidigt som axeln 3 sänkes i centrumlinjens 7 riktning, trycker den det på axeln 3 stelt fästa stöd- organet 5 mot tryckglidlagrets 10 insatsstycken 15 och - via dessa - mot stödringen 9. Samtidigt som axeln 3 rör sig axiellt i centrumlinjens 7 riktning, rör sig det sfäriska radialtrycklagret 53, som med ett visst ' övermàtt är anbragt på axelns 3 övre (enligt figuren) del och som genom glidpassning är lagrat i stödringen 9, nedåt i centrumlinjens 7 riktning i stödringen 9.

Samtidigt rör sig den ytterligare axeln 45, som är förbunden med axeln 3 medelst den elastiska kopplingen 46, i riktning nedåt (enligt ritningsfiguren) i rem- skivan 47. Stödorganet 5 tryckes alltså via insatsstyckena 15 mot stödringen 9. Ju noggrannare stödorganet 5 läges- inställes på insatsstyckena 15, desto noggrannare in- ställes slipverktyget 8 under arbetsförloppet. Den nog- granna lägesinställningen möjliggöres genom att axeln 3 med stödorganet 5 av sig själv kan inställas i förhållande till 10 15 20 25 30 35 8405580-5 13 insatsstyckena 15, eftersom axeln 3 är förbunden med stödringen 9 medelst det sfäriska lagret 53, som kvar- håller axeln 3 i radiell riktning men tillåter att axeln 3 vrides i horisontalplanet i förhållande till centrum- linjen 7. Stödorganet 5 lägesinställes alltså på insats- stycket 15 över sin hela, mot insatsstyckena 15 vända yta.

För att tätt tillsluta rummen 42 och 43 är de hylsan 34 omgivande tätningsringarna 38 anordnade i kammarens 36 väggar. Trycket i det övre rummet 42 betecknas , såsom påpekats ovan, med P2. Pà insatsstyckena 15 inverkar därför en i centrumlinjens 7 riktning uppträdande, av trycket P2 alstrad belastning.

Sedan axeln 3 satts i vridningsrörelse och stöd- organet 5 tryckts mot stödringen 9, igângsättes driv- anordningen 19, vars vridningsrörelse genom remmen 20 överföres till spindlarna 18 och de på dessa anordnade kassetterna 17 med de icke visade, i urtagen i kassetterna 17 införda arbetsstyckena. Samtidigt inmatas tryckluft genom rörstyckena 26 i de övre rummen 24 i kamrarna 22 hos mekanismerna 21 avsedda att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget 8, under det att det i de undre rummen 25 uppträdande trycket avlastas. Tryckluften trycker på membranen 23, som är förbundna med stängerna 27, vilka rör sig i styrningarna 29 i ramen 30. Membranen 23 utböjes i riktning nedåt enligt ritningsfiguren och förflyttar stängerna 27, plattan 28, spindlarnas 18 på plattan 28 fästa hus och de av spindlarna 18 uppburna kassetterna 17 i riktning nedåt. Kassetterna 17 trycker pà arbetsstyckena och trycker dem mot slipverktygets 8 arbetsyta. Arbetsstyckena vrides alltså tillsammans med kassetterna 17 och tryckes av trycket P1 mot det roterande slipverktygets 8 arbetsyta. Arbetsstyckenas mot slipverktyget 8 vända ytor slipbearbetas. Vid slip- bearbetningen påverkas tryckglidlagrets 10 insatsstycken 15 - samtidigt som tryckluft inmatas i rummen 24 och 42 - av en belastning P lika med P = Pl + P2, där P är det tryck (den tryckkraft), som alstras av 1 8405580-5 10 15 20 25 30 35 14 tryckluften i de övre rummen 24 i mekanismerna 21 avsedda att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget 8; P är det tryck (den tryckkraft), som alstras av 2 tryckluften i det övre rummet 42 i mekanismen 33 avsedd att trycka stödorganet 5 mot stödringen 9.

Tryckkraften Pl, med vilken de arbetsstycken, som skall bearbetas, tryckes mot slipverktygets 8 arbetsyta, ändras, när man slipbearbetar plana ytor hos arbets- av olika material och när slipbear- Ändringen i tryckkraften Pl stycken framställda betningsförhàllandena ändras. medför en ändring i tryckkraften på tryckglidlagrets 10 insatsstycken l5. Trycklagret 10 arbetar därför med varierande axiella belastningar, vilket resulterar i en olikformig förslitning av insatsstyckena l5 och följ- aktligen minskar noggrannheten vid lägesinställningen av stödorganet 5 på stödringen 9, varför slipbearbetnings- noggrannheten försämras.

För att tryckkraften P kunna hållas konstant vid slipbearbetningen måste tryck- vilken stödorganet 5 tryckes mot stöd- med på insatsstyckena 15 skall kraften P2, med ringen 9, ändras i beroende av tryckkraften Pl, vilken arbetsstyckena tryckes mot slipverktyget 8. Tryck- kraften P2 måste ändras i överensstämmelse med villkoret: = konstant.

P = Pl + P2 I trycket P1 mätes, Det av operatören förinställda såsom beskrivits ovan, av tryckgivaren S4, varvid den erhållna utsignalen överföres till mikroprocessorn 56, vari man i förväg inmatat data som motsvarar summa-trycket P.

Samtidigt som utsignalen från tryckgivaren 54 inkommer, beräknas i mikroprocessorn 56 en mot trycket P2 = P - P1 svarande signal. Denna signal matas till anordningen 57 för reglering av trycket, vilken inställer trycket P2 = P - P1 i det övre rummet 42 i tryckmekanismen 33. När trycket Pl ändras, ändras trycket P2 i det övre rummet 42 i tryck- nismen 33 med hjälp av den operativa (snabbverkande) tryckgivare 54 ~ mikroprocessor 56 - varför trycket P hàlles av det axiella, på tryck- meka kommunikationslânken: tryckregleringsanordning 57, konstant. Konstanthållningen 10 15 20 25 30 35 8405580-5 l5 lagrets 10 insatsstycken 15 verkande trycket medverkar till att avsevärt öka trycklagrets 10 livslängd och noggrannheten.

Sedan slipbearbetningen avslutats, d v s när er- forderlig bearbetningsmán avverkats från arbetsstyckena, införes tryckluft i de undre rummen 25 i mekanismerna 21 avsedda att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget 8. Samtidigt avlastas luft från kamrarnas 22 övre rum 24 genom rörstyckena 26 till atmosfären. Tryckluften i rummen 25 trycker på membranen 23, vilka därför inböjes uppåt i centrumlinjens 7 riktning och upplyfter de med membranen 23 förbundna stängerna 27, plattan 28 18 med kassetterna (hàllarna) 17, i och spindlarna vilkas urtag de arbetsstycken, som skall bearbetas, är Kassetterna 17 upphör att trycka pá arbetsstyckena och slipbearbetningen avslutas. Drivanordningarna 2 och 19 urkopplas därefter och luft fràn det övre rummet 42 i mekanismen 33 för att trycka stödorganet 5 mot stödringen 9 avlastas till atmosfären.

Operatören borttar de bearbetade arbetsstyckena införda. och satsar nya sådana. Luft, som befinner sig i de undre rummen 25 i mekanismen 21 avsedd att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget 8, kvarhàlles under tryck, varför membranen 23 kvarháller stängerna 27, plattan 28 och spindlarna 18 med kassetterna 17 i det övre (enligt ritningsfiguren) ändläget. Sedan den nya satsen arbets- stycken inmatats, upprepas slipbearbetningsförloppet på samma sätt som beskrivits ovan.

Axeln 3 år, såsom framgår av ritningsfiguren, för- bunden med drivanordningen 2 via den ytterligare axeln 45 och den elastiska kopplingen 46, varvid axeln 45 är förbunden med remskivan 47 medelst förbindelselänken 49 av axiell rörlig axelkiltyp. Vridningsrörelsen fràn drivanordningen 2 överföres till axeln 3 alltså över remmen 48, remskivan 47, förbindelselänken 49 av rörlig axelkiltyp, den extra axeln 45 och den elastiska kopp- lingen 46. Ett dylikt sätt att förbinda axeln 3 med drivanordningen 2 gör det möjligt att avlasta axeln 3 8405580-5 10 15 20 25 30 35 16 från de radiella krafter, som inverkar på remskivan samtidigt som vridmomentet överföres, eftersom dessa radiella krafter upptages av lagren 52, under det att den elastiska kopplingen 46 icke överför dessa krafter till axeln 3. Axeln 3 är dessutom, såsom beskrivits ovan, lagrad i stödringen 9 medelst det sfäriska radial- trycklagret 53, vilket med andra ord innebär att axeln 3 kan vridas kring centrumlinjen 7 i horisontalplanet i och för att stödorganet 5 skall kunna lägesinställas noggrannare på insatsstyckena 15.

Den elastiska kopplingen 46 gör det möjligt för axeln 3 att vridas på det ovan beskrivna sättet och överför samtidigt vridmomentet till axeln 3.

För att tryckglidlagret 10 skall kunna justeras och insatsstyckena 15 skall kunna bytas ut eller om- placeras är stödorganet 5 utformat så, att det kan lyftas ovanför stödringen 9, när drivanordningarna 2 och l9 frànkopplats och ramen intar det övre (enligt figuren) ändläget. För lyftning av stödorganet 5 inmatas tryckluft i det undre (enligt ritningsfiguren) rummet 43 i mem- brankammaren 43 hos mekanismen 33 för att trycka stöd- organet 5 mot stödringen 9. Tryckluften trycker pà mem- branet 35, som inböjes uppåt i centrumlinjens 7 riktning och förflyttar hylsan 34, som bringas i anslag mot axelns som är utformad vid det ställe, där axelns 3 avsats, 3 halsparti med större diameter övergår till dess hals- parti med mindre diameter, och förflyttar axeln 3 med det på denna fästa stödorganet 5 uppåt i centrumlinjens 7 riktning. I detta fall bildas mellan stödorganet 5 och stödringen 9 en spalt, som är tillräcklig för att man skall kunna utföra arbeten som erfordras för säker- ställande av långvarig drift, exempelvis byte av insats- styckena i tryckglidlagret 10.

Den ytterligare axeln 45 rör sig tillsammans med axeln 3 uppåt i centrumlinjens 7 riktning, varför längden av spåret i förbindelselänken 49 av axiellt rörlig axelkil- r understiga rörelsesträckan för stödorganet 5 typ icke få I annat fall mäste axeln 3 i centrumlinjens 7 riktning. 10 15 20 25 8405580-5 17 frånkopplas från den extra axeln 45, vilket med andra ord innebär att den elastiska kopplingen 46 måste bort- tagas.

Man har framställt några få modeller av anordningen enligt föreliggande uppfinning för slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning har framgångsrikt genomgått provning, varvid man erhållit följande resultat: en slipkapacitet av 100-200 um/min, en avvikelse från planheten hos arbetsstyckenas bearbetade ytor av högst 4-5 pm, varvid de bearbetade ytornas skrov- lighet motsvarar Ra = 0,32 - 0,05 pm. Anordningen enligt föreliggande uppfinning har dessutom genomgått labora- torieprovning för ett brett sortiment av olika material, exempelvis hårda legeringar, piezokvarts, piezokeramiska material, halvledare, kompositmaterial (s k hexapit, elbor e dyl.), glas av olika slag, granit och marmor.

Provningsresultaten gör det möjligt att komma till den slutsatsen, att anordningen enligt föreliggande uppfinning för slipbearbetning av plana ytor hos arbets- stycken uppvisar goda driftmässiga egenskaper. För samtliga material utgör avvikelsen från planheten högst 10 pm, under det att den bearbetade ytans skrovlighet Ra varierar mellan 0,32 och 0,05 um i beroende av materialet i det använda slipverktyget. Anordningen är enkel att underhålla och bibehåller väl de s k noggrannhetsegenskaperna.

Claims (3)

1. 8405580-5 10 15 20 25 30 35 18 PATENTKRAV l. Anordning för slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken innefattande dels ett slipverktyg (8), som är fäst på ett stödorgan (5) som uppbäres av en axel (3), som är rörelsemässigt förbunden med en driv- anordning (2) i och för samtidig vridning av slipverktyget och stödorganet tillsammans med axeln, vilket stödorgan medelst ett trycklager (10) uppbäres av en med stödorganet (5) axiellt anordnad stödring (9), och dels en enhet för fasthàllning av de arbetsstycken, som skall bearbetas, och vridning av dessa i förhållande till slipverktyget, vilken enhet är försedd med en mekanism (Zl) avsedd att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget (8), k ä n n e t e c k n a d av att stödringen (9) är fäst på ett stativ (l) och av att den är försedd med en mekanism (33), som är avsedd att trycka stödorganet (5) mot stöd- ringen (9) och innefattar ett element (34), som är av- sett att förbindas med axeln (3) i och för samtidig axiell förflyttning av axeln (3) och elementet (34) under inverkan av det tryck, som vid slipbearbetningen skall påläggas på ett med elementet (34) stelt förbundet styrelement (35) för styrning av den axiella förflytt- ningen, varvid trycket bestämmes i beroende av den kraft, med vilken de arbetsstycken, som skall bearbetas, tryckes mot slipverktyget (8), för vilket ändamål mekanismen (33) för att trycka stödorganet (5) mot stödringen (9) är operativt förbunden med mekanismen (21) avsedd att trycka arbetsstyckena mot slipverktyget (8), varvid trycklagret (10) utgöres av ett glidlager.

2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d av att mekanismen (33) för att trycka stödorganet (5) mot stödringen (9) är försedd med en membrankammare (36), under det att styrelementet (35) utgöres av ett membran, som är anordnat tvärs över axelns (3) centrumlinje (7) och avsett att dela membran- ) i två rum (42, 43), vilka är avsedda att geometriska kammaren (36 10 15 20 8405580-5 19 växelvis sättas i förbindelse med en källa för ett strömmande fluidum, medan skillnaden mellan trycken i rummen (42, 43) är förinställbar i beroende av den kraft, med vilken de arbetsstycken, som skall bearbetas, tryckes mot slipverktyget (8), varvid axeln (3) är för- under det att det med axeln (3) som är avsett att axiellt sedd med en avsats, förbundna elementet (34), förflyttas tillsammans med axeln (3), utgöres av en i membrankammaren (36) anordnad hylsa, som är anbringad på axeln (3) under kvarlämnande av en spalt och anligger mot axelns (3) avsats.

3. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d av att axeln (3) är rörelsemässigt för- bunden med drivanordningen (2) medelst en ytterligare axel (45), som är förbunden med axeln (3) medelst en elastisk koppling (46) och med drivanordningens (2) axel medelst en remskiva (47), som är anbragt pà den extra axeln (45) medelst en förbindningslänk av axiellt förskjutbar axelkiltyp, varvid axeln (3) uppbäres av stödringen (9) medelst ett sfäriskt radialtrycklager (53).