DE10006559A1 - Schleifverfahren und Schleifmaschine - Google Patents
Schleifverfahren und SchleifmaschineInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Rundschleifen eines Werkstückes (14), bei dem eine sich drehende Schleifscheibe (18) gegen eine zu schleifende Fläche (30) des Werkstücks (14) zugestellt wird, während sich gleichzeitig das Werkstück um seine Längsachse dreht, wobei die zu schleifende Fläche (30) von einer Kante (34) begrenzt wird und in eine Nachbarfläche (36) übergeht, soll auf den bisher erforderlichen Entgratvorgang verzichtet werden, der im Anschluß an den Schleifvorgang erforderlich ist. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß ein Entgratdorn (22) während des Schleifens auf die Nachbarfläche (36) gedrückt wird, so daß ein beim Schleifen der zu schleifenden Fläche (30) entstehender Grat (32) auf diese zurückgedrückt wird. Beschrieben wird auch eine Vorrichtung, mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rundschleifen eines Werkstücks, bei
dem eine sich drehende Schleifscheibe gegen eine zu schleifende Fläche des
Werkstücks zugestellt wird, während sich gleichzeitig das Werkstück um seine
Längsachse dreht, wobei die zu schleifende Fläche von einer Kante begrenzt
wird und in eine Nachbarfläche übergeht. Die Erfindung betrifft auch eine
Vorrichtung zum Rundschleifen eines Werkstücks, mit einer Schleifscheibe und
einer Aufnahme für das zu schleifende Werkstück.
Während des Schleifvorgangs entsteht ein Grat, der von der zu schleifenden
Fläche ausgeht und sich über die Kante hinaus zur angrenzenden
Nachbarfläche des Werkstücks hin erstreckt. Wenn dieser Grat für die spätere
Funktion des fertig bearbeiteten Werkstücks störend ist, muß er durch einen
separaten Entgratvorgang entfernt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Schleifverfahren der eingangs
genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Entgratvorgang entfallen
kann. Die Aufgabe der Erfindung besteht weiterhin darin, eine Vorrichtung zum
Schleifen zu schaffen, die es ermöglicht, auf den separaten Entgratvorgang zu
verzichten.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1
hat den Vorteil, daß der beim Zustellen der Schleifscheibe gegen die zu
schleifende Fläche entstehende Grat automatisch beseitigt wird. Ein separater
Entgratvorgang ist somit nicht mehr notwendig.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Entgratdorn so eingestellt wird, daß er über die Nachbarfläche und die
Kante zur zu schleifenden Fläche hin nach außen übersteht. Bei dieser
Ausrichtung des Entgratdornes wird gewährleistet, daß der beim Schleifen
entstehende Grat wieder vollständig auf die zu schleifende Fläche
zurückgedrückt werden kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Entgratdorn mit einer Kraft zwischen 10
und 100 N auf die Nachbarfläche gedrückt wird, insbesondere mit einer Kraft in
der Größenordnung von etwa 50 N. Die genannten Kräfte stellen einen guten
Kompromiß dar zwischen zuverlässigem Zurückdrücken des Grats einerseits
und geringen Reibungskräften andererseits.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6
bietet im wesentlichen dieselben Vorteile wie hinsichtlich des Verfahrens
gemäß Anspruch 1 erläutert. Da der Grat mittels der erfindungsgemäßen
Schleifmaschine kontinuierlich wieder abgeschliffen wird, entsteht ohne einen
sich an den Schleifvorgang anschließenden separaten Bearbeitungsschritt ein
gratfreies geschliffenes Werkstück.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein
Pneumatikzylinder vorgesehen, der den Entgratdorn mit einer einstellbaren
Kraft gegen das zu bearbeitende Werkstück drücken kann. Auf diese Weise
kann mit geringem Aufwand die Kontaktkraft zwischen dem Werkstück und
dem Entgratdorn an die jeweiligen Anforderungen eingestellt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf verschiedene
Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt sind. In diesen zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Ansicht eine erfindungsgemäße Schleif
maschine;
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt von Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Bauteile entlang der Richtung des
Pfeils III von Fig. 2;
Fig. 4 einen Halbschnitt durch das bearbeitete Werkstück entlang der Ebene
IV von Fig. 3;
Fig. 5 einen Halbschnitt durch das bearbeitete Werkstück entlang der Ebene
V von Fig. 3;
Fig. 6 in einer Ansicht entsprechend derjenigen von Fig. 2 eine zweite
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 in einer Ansicht entsprechend derjenigen von Fig. 4 einen Schnitt
durch das Werkstück von Fig. 6; und
Fig. 8 in einer Ansicht entsprechend derjenigen von Fig. 5 einen weiteren
Schnitt durch das Werkstück von Fig. 6.
In Fig. 1 ist eine Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung
gezeigt. Die Schleifmaschine enthält einen Rahmen 10, in welchem eine
Aufnahme 12 für ein zu bearbeitendes Werkstück 14 angeordnet ist. Es ist ein
Antrieb 16 vorgesehen, mit dem das Werkstück 14 in Drehung versetzt werden
kann. Weiterhin ist eine Schleifscheibe 18 vorgesehen, die mittels eines
Zustellantriebes 20 sowohl in Drehung versetzt werden kann als auch geeignet
gegen eine zu schleifende Fläche des Werkstücks 14 zugestellt werden kann.
Die bis hierhin beschriebene Schleifmaschine ist von herkömmlichem Aufbau,
so daß ihre Konstruktion nicht im Detail beschrieben werden braucht.
Die Schleifmaschine ist zusätzlich mit einem Entgratdorn 22 versehen, der aus
Hartmetall besteht und von einem Andruckmechanismus 24 gegen das zu
bearbeitende Werkstück 14 gedrückt werden kann. Der Andruckmechanismus
weist einen Pneumatikzylinder 26 (siehe Fig. 2) auf, dessen Innenraum über
zwei schematisch dargestellte Pneumatikleitungen 28 mit Druck beaufschlagt
werden kann, um den Entgratdorn 22 in der Richtung des Pfeils P von Fig. 2
gegen das Werkstück 14 zu drücken.
Die Wirkungsweise des Entgratdorns ist die folgende: Wenn die Schleifscheibe
18 gegen eine zu schleifende Fläche 30 des Werkstücks 14 in der Richtung
des Pfeils Z von Fig. 2 zugestellt wird, entsteht ein Grat 32 (siehe die Fig. 3
und 4), der aus Material besteht, das über eine Kante 34, welche die zu
bearbeitende Fläche 30 des Werkstückes begrenzt, auf eine sich anschlie
ßende Nachbarfläche 36 verdrängt wird.
Da sich das Werkstück 14 dreht, gelangt der Grat zum Entgratdorn 22, der bei
der gezeigten Ausführungsform etwa gegenüber der Schleifscheibe 18 ange
ordnet ist. Dort wird der Grat von der Stirnfläche des Entgratdorns 22, die als
ebene Andruckfläche 38 ausgebildet ist, sich senkrecht zur Längsachse des
Entgratdornes erstreckt und über die Kante 34 hinausragt, auf die zu
schleifende Fläche 30 zurückgedrückt. Dies ist deutlich durch Vergleich der
Fig. 4 und 5 zu sehen. Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen Abschnitt des
Werkstückes, der gerade von der Schleifscheibe 18 bearbeitet wurde und sich
nun hin zum Entgratdorn 22 dreht. Der Grat 32 befindet sich außerhalb der zu
bearbeitenden Fläche 30 im Bereich der an die Kante 34 angrenzenden
Nachbarfläche 36. In Fig. 5 ist ein Schnitt durch einen Abschnitt des
Werkstückes zu sehen, der sich nach der Berührung mit der Stirnfläche des
Entgratdornes 22 wieder hin zur Schleifscheibe 18 bewegt. Es ist deutlich zu
sehen, daß der Grat 32 zurück auf die zu bearbeitende Fläche 30 gedrückt
wurde, so daß er beim nächsten Kontakt mit der Schleifscheibe 18
abgeschliffen wird.
Die Andruckkraft des Entgratdorns 22 kann in Abhängigkeit von den jeweiligen
Anforderungen und dem zu bearbeitendem Material gewählt werden. Wenn
das Werkstück 14 beispielsweise eine Ventilnadel für ein Kraftstoff-Einspritz
ventil für Verbrennungskraftmaschinen ist, bei der die zu bearbeitende Fläche
einen Durchmesser von wenigen Millimetern hat, sind Andruckkräfte von 50 N
ausreichend.
Der hier beschriebene Kreislauf des Erzeugens des Grates durch Berührung
zwischen dem Werkstück 14 und der Schleifscheibe 18, des Zurückdrückens
des Grates 32 auf die zu bearbeitende Fläche 30 und des Abschleifens des
Grates wiederholt sich so lange, bis die Schleifscheibe ausfeuert, also keinerlei
Material mehr abgetragen wird und folglich auch kein Grat entstehen kann. Das
Ergebnis des beschriebenen Schleifvorganges ist ein Werkstück 14 mit
geschliffener Fläche 30, die keinen Grat aufweist, ohne daß ein separater
Entgratvorgang erforderlich war.
Die hier gezeigte Anordnung des Entgratdorns 22 relativ zur Schleifscheibe 18
kann je nach den Anforderungen variiert werden. Wenn mehrere Flächen
gleichzeitig geschliffen werden und zusätzlich beispielsweise Meßwerkzeuge
den Schleifvorgang überwachen, kann der Entgratdorn 22 auch in anderen
Stellungen relativ zur Schleifscheibe eingesetzt werden.
In den Fig. 6 bis 8 ist eine zweite Ausführungsform der Schleifmaschine
sowie des damit ausgeführten Schleifverfahrens gezeigt. Für die von der ersten
Ausführungsform bereits bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen
verwendet, und es wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
Der wesentlichste Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, daß
hier eine zylindrische Außenfläche des Werkstücks 14 geschliffen wird, so daß
der Grat 32 auf einer an die zu bearbeitende Fläche 30 angrenzenden
Nachbarfläche 36 entsteht, die sich senkrecht zur Längsachse des Werkstücks
14 erstreckt. Von dieser Nachbarfläche 36 wird der Grat 32 vom Entgratdorn 22
wieder auf die zu schleifende Fläche 30 zurückgedrückt, wie durch Vergleich
der Fig. 7 und 8 zu sehen ist.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform liegt der Entgratdorn 22 bei der
zweiten Ausführungsform nicht mit seiner Stirnfläche am Werkstück 14 an,
sondern mit einer konisch ausgebildeten Andruckfläche 38. Außerdem ist die
Längsachse des Entgratdorns 22 nicht senkrecht zur Längsachse des Werk
stücks 14 ausgerichtet, sondern erstreckt sich schräg zu dieser. Besonders
erwähnenswert ist, daß der Entgratdorn 22 nicht etwa in der Richtung gegen
das Werkstück 14 gedrückt wird, in die der Grat 32 auf die zu bearbeitende
Fläche zurückgedrückt werden soll, sondern in einer Richtung, in der man
erwarten würde, daß der Grat weiter zur Längsachse des Werkstücks hin nach
innen gedrückt würde. Tatsächlich wird aber der Grat 32 durch die schräg
angestellte Andruckfläche 38 von der Längsachse des Werkstücks 14 weg
zurück auf die zu schleifende Fläche 30 gedrückt. Die hier gezeigte
Ausrichtung des Entgratdorns 22 ist besonders vorteilhaft, wenn in dem
bezüglich Fig. 6 links des Entgratdorns 22 liegenden Bereich andere Bauteile
der Schleifmaschine angeordnet werde müssen; bei dieser Anordnung kann
dann der Andruckmechanismus 24 weit außerhalb dieses Bereichs angeordnet
werden.
10
Rahmen
12
Aufnahme
14
Werkstück
16
Antrieb
18
Schleifscheibe
20
Zustellantrieb
22
Entgratdorn
24
Andruckmechanismus
26
Pneumatikzylinder
28
Pneumatikleitung
30
zu schleifende Fläche
32
Grat
34
Kante
36
Nachbarfläche
38
Andruckfläche
Claims (11)
1. Verfahren zum Rundschleifen eines Werkstücks (14), bei dem eine sich
drehende Schleifscheibe (18) gegen eine zu schleifende Fläche (30) des
Werkstücks zugestellt wird, während sich gleichzeitig das Werkstück um
seine Längsachse dreht, wobei die zu schleifende Fläche von einer Kante
(34) begrenzt wird und in eine Nachbarfläche (36) übergeht, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Entgratdorn (22) während des Schleifens auf die
Nachbarfläche (36) gedrückt wird, so daß ein beim Schleifen der zu
schleifenden Fläche entstehender Grat (32) auf diese zurückgedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgratdorn
(22) so eingestellt wird, daß er über die Nachbarfläche (36) und die Kante
(34) zur zu schleifenden Fläche (30) hin nach außen übersteht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgratdorn
(22) so eingestellt wird, daß er mit etwa seinem halben Durchmesser über
die Nachbarfläche (36) übersteht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Entgratdorn (22) mit einer Kraft zwischen 10 und 100 N auf die
Nachbarfläche (36) gedrückt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgratdorn
(22) mit einer Kraft von etwa 50 N auf die Nachbarfläche (36) gedrückt
wird.
6. Vorrichtung zum Rundschleifen eines Werkstücks 14, mit einer Schleif
scheibe (18) und einer Aufnahme (12) für das zu schleifende Werkstück
(14), dadurch gekennzeichnet, daß ein Entgratdorn (22) vorgesehen ist,
der auf eine an die zu schleifende Fläche (30) des Werkstücks
angrenzende Nachbarfläche (36) gedrückt werden kann.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Entgratdorn (22) eine ebene Stirnfläche aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Entgratdorn (22) eine kegelige Andruckfläche (38) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Entgratdorn (22) so angeordnet ist, daß sich seine Längsachse
etwa im rechten Winkel zur Längsachse des zu bearbeitenden
Werkstückes (14) erstreckt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Entgratdorn (22) so angeordnet ist, daß sich seine Längsachse in
einem von 90° verschiedenen Winkel relativ zur Längsachse des zu
bearbeitenden Werkstückes (14) erstreckt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Pneumatikzylinder (26) vorgesehen ist, der den Entgratdorn (22)
mit einer einstellbaren Kraft gegen das zu bearbeitende Werkstück (14),
drücken kann.
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