DE10016750A1 - Grinding device for face grinding of cylindrical or rod-form workpiece has numerous long grooves in grinding surface - Google Patents
Grinding device for face grinding of cylindrical or rod-form workpiece has numerous long grooves in grinding surfaceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schleifeinrichtung nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1 sowie eine Vierspindel-Schleifmaschine mit einer solchen Schleifeinrichtung.The invention relates to a grinding device according to the Oberbe handle of claim 1 and a four-spindle grinding machine with such a grinding device.
Auf den verschiedensten Gebieten der Technik werden stabförmige bzw. zylindrische Metallteile, deren Enden exakt plan sein müs sen, in großer Anzahl eingesetzt. Speziell als Schraubenfedern ausgebildete Druckfedern müssen in vielen Einsatzgebieten - beispielsweise in mechanischen Steuereinrichtungen, wie Nocken steuerungen - auf diese Weise bearbeitet sein.In various areas of technology, rod-shaped or cylindrical metal parts, the ends of which must be exactly flat sen, used in large numbers. Especially as coil springs trained compression springs must be used in many areas - for example in mechanical control devices such as cams controls - be processed in this way.
Es ist bekannt, die Enden einer größeren Anzahl von Schrauben federn gleichzeitig in einer Schleifeinrichtung mit einer kreisringförmigen Schleifscheibe relativ großen Durchmessers plan zu schleifen.It is known the ends of a larger number of screws spring simultaneously in a grinding device with a circular grinding wheel of relatively large diameter plan to grind.
Nach den Erfahrungen der Erfinder haben die Schleifscheiben bei derartigen Schleifmaschinen nicht die gewünschte Standzeit, und unter bestimmten Bedingungen können auch Qualitätsprobleme auf treten.According to the experience of the inventors, the grinding wheels have been added such grinding machines do not have the desired service life, and Under certain conditions, quality problems can also arise to step.
Nach den Erkenntnissen der Erfinder ist dies vermutlich auf thermische Probleme zurückzuführen.According to the inventors' knowledge, this is probably due to attributed to thermal problems.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schleif einrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, die insbesondere eine Bearbeitung der Werkstücke in nachhaltig einwand freier Qualität sichert und bei der die Schleifscheiben eine hohe Standzeit haben.It is therefore an object of the invention to provide an improved grinding provide device of the generic type, in particular a processing of the workpieces in sustainable perfect of free quality and with which the grinding wheels are one have a long service life.
Diese Aufgabe wird durch eine Schleifeinrichtung mit den Merk malen des Anspruches 1 gelöst.This task is performed by a grinding device with the Merk paint the claim 1 solved.
Die Erfindung schließt den grundlegenden Gedanken ein, zur Ver meidung thermischer Überlastungen der Schleiffläche dort Strö mungskanäle für ein Kühlfluid, insbesondere zur Luftkühlung der Schleiffläche, vorzusehen, die zudem vorteilhafterweise den Ab transport des Schleifstaubes von der Schleiffläche befördern. Die erwünschten Wirkungen lassen sich in unterschiedlichem Gra de durch eine Vielzahl konkreter geometrischer Anordnungen die ser Kanäle (Nuten) erreichen.The invention includes the basic idea to Ver Avoid thermal overloads of the grinding surface there ment channels for a cooling fluid, in particular for air cooling the To provide grinding surface, which also advantageously the Ab transport the sanding dust from the sanding surface. The desired effects can be expressed in different sizes de through a large number of specific geometric arrangements reach these channels (grooves).
Die Schleifscheibe weist zur Einleitung eines Kühlfluids, ins besondere von Kühlluft, eine zentrale Ausnehmung auf, und aus dieser gelangt das Kühlfluid - weitestgehend durch die vorge schlagenen Kanäle - zwischen die Schleiffläche und den Werk stückhalter.The grinding wheel points to the introduction of a cooling fluid special of cooling air, a central recess on and off this passes the cooling fluid - largely through the pre channels - between the grinding surface and the factory piece holder.
Zweckmäßigerweise erstrecken sich die Nuten mindestens über et wa die Hälfte der radialen Erstreckung der Schleiffläche (Kreisringbreite), wobei sie in einer ersten bevorzugten Aus führung vom Innen- bis zum Außenumfang der Schleiffläche durch gehend gebildet sind. In hierzu alternativen Ausführungen gehen die Nuten entweder vom Außenumfang oder vom Innenumfang der Schleiffläche aus, wobei in einer vorteilhaften Kombination winkelversetzt und alternierend vom Außenumfang und vom Innen umfang ausgehende Nuten vorgesehen sind.The grooves expediently extend at least over et wa half of the radial extent of the grinding surface (Circular ring width), being in a first preferred Aus guidance from the inner to the outer circumference of the grinding surface are educated. Go into alternative versions of this the grooves either from the outer circumference or from the inner circumference of the Grinding surface from, in an advantageous combination offset and alternating from the outer circumference and from the inside extensive outgoing grooves are provided.
Herstellungstechnisch besonders einfach und daher auch kosten günstig ist das Vorsehen geradliniger, insbesondere radial oder als Sekantenabschnitte, verlaufender Nuten. Hinsichtlich der erstrebten Wirkung eines erleichterten Abtransports von Schleifstaub haben spiralig verlaufende Nuten besondere Vortei le.Technically particularly simple and therefore also cost the provision is more straightforward, in particular radial or as secant sections, running grooves. With regard to the desired effect of facilitated removal of Grinding dust has special advantages in spiral grooves le.
Sowohl aus herstellungs- wie aus anwendungstechnischer Sicht, speziell mit Blick auf eine gleichmäßige Temperaturverteilung auf der Schleiffläche und eine gleichmäßige Schleifstaubabfüh rung, sind Ausführungen bevorzugt, bei denen alle Nuten die gleiche Gestalt haben und gleichmäßig, d. h. mit gleichen Win kelabständen, auf der Schleiffläche verteilt sind.Both from a manufacturing as well as an application perspective, especially with a view to even temperature distribution on the sanding surface and even sand dust removal tion, versions are preferred in which all the grooves have the same shape and uniform, d. H. with the same win distance between the grinding surfaces.
Die Breite der Nuten liegt bevorzugt im Bereich zwischen 0,5 und 2,5 mm und ihre Tiefe bevorzugt im Bereich zwischen 0,1 und 1,5 mm bei einer ca. 10 mm dicken Schleifscheibe mit einer 0,3 bis 0,5 mm starken Schleifmittelschicht. Die Schleifflächen sind mit an sich bekannten Schleifmitteln, insbesondere Bohrni trid oder synthetischem Diamant, beschichtet und die Nuten in die Schleifscheibe eingefräst.The width of the grooves is preferably in the range between 0.5 and 2.5 mm and their depth preferably in the range between 0.1 and 1.5 mm for an approx. 10 mm thick grinding wheel with a 0.3 up to 0.5 mm thick abrasive layer. The grinding surfaces are with known abrasives, in particular Bohrni trid or synthetic diamond, coated and the grooves in milled the grinding wheel.
Zusätzlich zu den Nuten können in der Schleifscheibe, insbeson dere innerhalb der Nuten, Durchgangsbohrungen vorgesehen sein. Hierdurch können die Kühlung und der Abtransport von Schleif rückständen weiter verbessert werden.In addition to the grooves, in particular in the grinding wheel which are provided within the grooves, through holes. This allows the cooling and the removal of grinding residues can be further improved.
Eine mit hoher Produktivität praktisch einsetzbare Schleifein richtung bzw. Schleifstation umfaßt zwei einander gegenüberlie gende, im wesentlichen identische Schleifscheiben auf Spindeln mit entgegengesetzter Drehrichtung zur gleichzeitigen Bearbei tung gegenüberliegender Werkstückenden, insbesondere der gegen überliegenden Enden von Druckfedern. Bei einer solchen Schleif station wird als Werkstückhalter speziell ein zwischen den ge genüberliegenden Schleifscheiben angeordneter Ladeteller einge setzt. Die Höhe des Ladeteller und die Bohrungen sind auf die zu schleifende Feder abgestimmt. In den Bohrungen des Ladetel ler sind die Werkstücke, insbesondere Schraubenfedern, in Aus richtung ihrer Längsachsen senkrecht zur Oberfläche der Schleifscheiben gehaltert. Für längere Federn können ein Lade teller mit Büchsen bzw. zwei durch Distanzscheiben voneinander beabstandete Haltescheiben eingesetzt werden. (Gegebenenfalls kann eine Abdeckung am Umfangsbereich angebracht werden.)A grinding machine that can be used with high productivity direction or grinding station comprises two opposite each other ing, essentially identical grinding wheels on spindles with opposite direction of rotation for simultaneous machining device opposite workpiece ends, especially the counter overlying ends of compression springs. With such a grinding As a workpiece holder, the station is specially positioned between the ge loading plates arranged opposite grinding wheels puts. The height of the loading plate and the holes are on the Coordinated spring to be ground. In the holes of the Ladetel The workpieces, in particular coil springs, are off direction of their longitudinal axes perpendicular to the surface of the Grinding wheels held. For longer springs you can use a drawer plates with rifles or two by spacers from each other spaced washers are used. (Possibly a cover can be attached to the peripheral area.)
Eine hochproduktive und hohe Bearbeitungsqualität sichernde Fe derendenschleifmaschine ist als Vierspindel-Schleifmaschine mit zwei Schleifeinrichtungen in erfindungsgemäßer Ausbildung auf gebaut, wobei die erste Schleifstation zum Schrupp- oder Vor schleifen der Federenden und die zweite zu deren Feinschliff ausgebildet ist und ein zwischen der ersten und zweiten Schleifstation bewegbarer Ladeteller die Federn von der ersten zur zweiten Schleifstation transportiert.A highly productive and high quality machining The end grinding machine is also available as a four-spindle grinding machine two grinding devices in training according to the invention built, the first grinding station for roughing or roughing grind the spring ends and the second to fine-tune them is formed and one between the first and second Grinding station movable loading plate the springs from the first transported to the second grinding station.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im üb rigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschrei bung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen:Advantages and advantages of the invention result in practice from the subclaims and the following description Exercise of preferred embodiments with reference to the figures. Of show this:
Fig. 1A-1D schematische Draufsichten von Schleifflächen strukturen bei Schleifeinrichtungen gemäß be vorzugten Ausführungsformen der Erfindung, Figs. 1A-1D are schematic plan views of structures grinding surfaces for grinding devices according to be preferred exemplary embodiments of the invention,
Fig. 2A-2F schematische Draufsichten von Schleifflächen strukturen bei Schleifeinrichtungen in weiteren Ausführungsformen, FIGS. 2A-2F are schematic plan views of structures grinding surfaces for grinding means in other embodiments
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Schleif scheibe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 is a perspective view of a grinding wheel according to a preferred embodiment of the invention,
Fig. 4 eine Detaildarstellung der Schleifscheibe nach Fig. 3 und Fig. 4 is a detailed view of the grinding wheel of Fig. 3 and
Fig. 5 eine Außenansicht einer Schleifeinrichtung ge mäß einer Ausführungsform der Erfindung in per spektivischer Darstellung. Fig. 5 is an external view of a grinding device ge according to an embodiment of the invention in a perspective view.
In Fig. 1A-1D sind jeweils schematisch Draufsichten auf die Nu ten- bzw. Kanalstruktur von Schleifscheiben 1A-1D dargestellt, die jeweils kreisringförmige Schleifflächen 2A-2D und eine zen trale Ausnehmung 3A-3D haben. Bei all diesen Ausführungen ver laufen die in die Oberfläche der jeweiligen Schleifscheibe ein gearbeiteten Nuten 4A-4D - mit unterschiedlichem Drehsinn - spiralig, haben untereinander übereinstimmende Gestalt und alle gleiche Winkelabstände voneinander.In Figs. 1A-1D are respectively schematic plan views of the surfactant-Nu or channel structure of grinding wheels 1 A- 1 D shown, each annular grinding surfaces 2 A-2 D and a cen tral recess 3 A- 3 D have. In all of these versions, the grooves 4 A- 4 D worked into the surface of the respective grinding wheel - with different directions of rotation - are spiral, have a mutually identical shape and all have the same angular distances from one another.
Die Gestaltung der Schleifflächen bei den in Fig. 2A-2F gezeig ten Schleifscheiben 11A-1F unterscheidet sich von den oben be schriebenen Ausführungsformen durch die geradlinige Ausführung der Nuten 14A-4F. Auch diese Schleifscheiben haben jeweils ei ne zentrale Ausnehmung 13A-3F, so daß ihre Schleifflächen 12A-2F kreisringförmig sind.The design of the grinding surfaces in the grinding disks 11 A- 1 F shown in FIGS . 2A-2F differs from the above-described embodiments by the linear design of the grooves 14 A- 4 F. These grinding disks also each have a central recess 13 A- 3 F, so that their grinding surfaces 12 A- 2 F are circular.
Bei den Ausführungen nach Fig. 2A und 2B haben die jeweiligen Nuten 14A bzw. 14B die Lage von Sekantenabschnitten und sind - wie bei allen anderen hier gezeigten Ausführungen auch - gleichmäßig über die jeweilige Schleiffläche 12A bzw. 12B ver teilt. Die gedachten Anfangspunkte der Sekanten liegen auf ei nem Kreis mit einem deutlich geringeren Radius als dem der zen tralen Ausnehmung 13A bzw. 13B. Die Ausführungen in den beiden Figuren unterscheiden sich durch die Orientierung des Nutenver laufs bezüglich der Drehrichtung der Schleifscheibe. . In the embodiments according to Figures 2A and 2B have the respective grooves 14 A and 14 B, the location of Sekantenabschnitten and - as with all other embodiments shown here, too - is divided evenly over the respective grinding surface 12 A and 12 B ver. The imaginary starting points of the secants lie on a circle with a significantly smaller radius than that of the central recess 13 A or 13 B. The statements in the two figures differ in the orientation of the groove run with respect to the direction of rotation of the grinding wheel.
Bei der Ausführung nach Fig. 2C sind radial verlaufende und vom Außenumfang ausgehende erste Nuten 14C.1 und ebenfalls radial verlaufende, aber vom Innenumfang der Schleiffläche 12C ausge hende Nuten 14C.2 vorgesehen, die jeweils mit gleichem Winkel vorsatz alternierend positioniert sind und deren Länge jeweils der halben Breite der Schleiffläche entspricht.In the embodiment according to Fig. 2C are radially extending and outgoing from the outer periphery of first grooves 14C.1 and also extending radially, but 12 C out from the inner periphery of the grinding surface rising grooves 14C.2 provided the header with the same angle in each case are alternately positioned and their Length corresponds to half the width of the grinding surface.
Bei den Ausführungen nach Fig. 2D-2F sind jeweils in gleichen Winkelabständen radial verlaufende Nuten 14D, 14E bzw. 14F vor gesehen, wobei bei der Ausführung nach Fig. 2D die Nuten vom Innenumfang bis zum Außenumfang der kreisringförmigen Schleiffläche 12D durchgehen, während sie bei der Ausführung nach Fig. 2E vom Außenumfang der Schleiffläche 12E bis etwa der Hälfte ihrer radialen Erstreckung reichen und bei der Ausführung nach Fig. 2F vom Innenumfang der Schleiffläche 12F ausgehen und ebenfalls etwa bis zur Hälfte der radialen Erstreckung (Breite des Kreisringes) reichen.In the embodiments according to Fig. 2D-2F are respectively at equal angular intervals radially extending grooves 14 D, 14 E and 14 F before seen, the grooves from the inner periphery to the outer periphery of the annular grinding face pass 12 D in the embodiment of Fig. 2D , while in the embodiment according to FIG. 2E they extend from the outer circumference of the grinding surface 12 E to approximately half of their radial extent and in the embodiment according to FIG. 2F they start from the inner circumference of the grinding surface 12 F and also approximately up to half the radial extent (width of the circular ring).
Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Schleif scheibe 21 mit einer diamantierten Schleiffläche 22 in Kreis ringform mit einer Nutenanordnung, die grundsätzlich der Aus führung nach Fig. 1A entspricht, aber eine größere Anzahl von Nuten (24) mit geringerer Krümmung ihres spiraligen Verlaufes umfaßt. Fig. 3 shows a perspective view of a grinding wheel 21 with a diamond-coated grinding surface 22 in a circular ring shape with a groove arrangement, which basically corresponds to the embodiment of FIG. 1A, but includes a larger number of grooves ( 24 ) with less curvature of their spiral course .
Auch hier ist eine zentrale Bohrung 23 vorgesehen, deren Lage und Größe mit der einer entsprechenden Bohrung in einer (nicht dargestellten) Schleifspindel korrespondiert und über die Druckluft zur Kühlung der Schleiffläche und zum Abtransport von Schleifstaub unter Nutzung der Nuten 24 zugeführt werden kann. Um die Bohrung 23 herum ist ein kreisringförmiger schleif körperfreier Montagebereich 25 mit Bohrungen 26 zum Eingriff von Schrauben zur Befestigung auf der Schleifspindel vorgese hen.A central bore 23 is also provided here, the position and size of which corresponds to that of a corresponding bore in a grinding spindle (not shown) and can be supplied via the compressed air for cooling the grinding surface and for removing grinding dust using the grooves 24 . Around the bore 23 is an annular grinding body-free assembly area 25 with holes 26 for engaging screws for attachment to the grinding spindle hen hen.
Fig. 4 zeigt die Konfiguration der Schleiffläche bei der Schleifscheibe 21 nach Fig. 1 in einer Ausschnittsdarstellung genauer. Es ist zu erkennen, daß in den Nuten 24 jeweils drei annähernd gleichmäßig über der Längserstreckung verteilte Kühl bohrungen 27 angeordnet sind. Durch diese kann ein Kühlmedium (beispielsweise Druckluft) von der Unterseite der Schleifschei be zu deren Oberseite, d. h. in die jeweilige Nut 24 hindurch treten, womit eine beidseitige Kühlung der Schleifscheibe - und zugleich in höchst effizienter Weise ein Abtransport von Schleifrückständen - realisiert werden kann. FIG. 4 shows the configuration of the grinding surface in the grinding wheel 21 according to FIG. 1 in a detailed illustration in more detail. It can be seen that in the grooves 24 in each case three cooling holes 27 are arranged approximately evenly distributed over the longitudinal extent. This allows a cooling medium (for example compressed air) to pass from the underside of the grinding wheel to its top, ie into the respective groove 24 , so that cooling of the grinding wheel on both sides - and at the same time highly efficient removal of grinding residues - can be achieved.
Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Prinzipskizze den Aufbau einer Schleifeinrichtung bzw. Schleifstation 100 mit zwei einander gegenüberliegenden Schleifscheiben 101a und 101b, zwi schen denen ein sogenannter Ladeteller angeordnet ist, der aus einer oder zwei Haltescheiben 110a (Optional kann der Ladetel ler auch nur eine einzige Haltescheibe umfassen.) für zu bear beitende Schraubenfedern 120 aufweist. In der Figur ist ledig lich für einige Schraubenfedern 120 deren Anordnung im Ladetel ler 110 skizziert. Es ist zu erkennen, daß die Haltescheiben 110a, 110b jeweils eine Vielzahl von Haltebohrungen 130a, 130b umfassen, in die die Enden der Schraubenfedern 120 eingesetzt sind und in denen sie bei einem Schleifvorgang lateral gehalten werden. Die Haltebohrungen 130a, 130b der beiden Haltescheiben 110a, 110b sind so miteinander ausgerichtet, daß die Schrauben federn mit ihren Längsachsen senkrecht zu den Schleifflächen der Schleifscheibe 101a, 101b orientiert sind, so daß diese exakt plan geschliffen werden. Fig. 5 shows a perspective schematic diagram of the structure of a grinding device or grinding station 100 with two opposing grinding wheels 101 a and 101 b, between which a so-called loading plate is arranged, which consists of one or two holding discs 110 a (optionally, the charging plate can also comprise only a single retaining washer.) for coil springs 120 to be machined. In the figure, the arrangement of only a few coil springs 120 in the charger 110 is outlined. It can be seen that the holding disks 110 a, 110 b each comprise a plurality of holding bores 130 a, 130 b, into which the ends of the coil springs 120 are inserted and in which they are held laterally during a grinding process. The holding bores 130 a, 130 b of the two holding disks 110 a, 110 b are aligned with one another in such a way that the coil springs are oriented with their longitudinal axes perpendicular to the grinding surfaces of the grinding wheel 101 a, 101 b, so that they are ground exactly flat.
Der Ladeteller 110 weist bevorzugt eine Umfangs-Abdeckung auf, die in der Figur allerdings nicht dargestellt ist. In der Figur ist auch die Lage einer Schleifspindel 140 zum Antrieb der un teren Schleifscheibe 101b skizziert. Es versteht sich, daß auch der oberen Schleifscheibe 101a eine Schleifspindel zugeordnet ist.The loading plate 110 preferably has a circumferential cover, which, however, is not shown in the figure. The figure also shows the position of a grinding spindle 140 for driving the lower grinding wheel 101 b. It is understood that a grinding spindle is also assigned to the upper grinding wheel 101 a.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die hier beschriebe nen Beispiele beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handels liegen. Diese betreffen insbesondere die konkrete Form und die Abmes sungen sowie die Anzahl der Nuten bzw. Kanäle und etwaiger Durchgangsbohrungen in diesen bzw. in der Schleiffläche sowie auch das Material der letzteren.The implementation of the invention is not described here NEN examples, but also in a variety of Modifications possible that are within the scope of professional trading. These concern in particular the concrete form and the dimensions solutions and the number of grooves or channels and any Through holes in these or in the grinding surface as well also the material of the latter.
11
A; A;
11
B; B;
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2121
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101101
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b Schleifscheibe
b grinding wheel
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1212th
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Schleiffläche
Grinding surface
33rd
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1313
E; E;
1313
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2323
zentrale Ausnehmung (Bohrung)
4A; 4B; 4C; 4D; 14A; 14B; 14C.1; 14C.2; 14D; 14E; 14F; 24 Nut
central recess (bore)
4A; 4B; 4C; 4D; 14A; 14B; 14C.1; 14C.2; 14D; 14E; 14F; 24 groove
2525th
Montagebereich
Assembly area
2626
Bohrung
drilling
2727
Kühlbohrung
Cooling hole
100100
Schleifstation
Grinding station
110110
Ladeteller
Loading plate
110110
a, a,
110110
b Haltescheibe
b Holding washer
120120
Schraubenfeder
Coil spring
130130
a, a,
130130
b Haltebohrung
b holding hole
140140
Schleifspindel
Grinding spindle
Claims (14)
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DE10016750A DE10016750A1 (en) | 2000-03-20 | 2000-04-04 | Grinding device for face grinding of cylindrical or rod-form workpiece has numerous long grooves in grinding surface |
Publications (1)
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DE10016750A Withdrawn DE10016750A1 (en) | 2000-03-20 | 2000-04-04 | Grinding device for face grinding of cylindrical or rod-form workpiece has numerous long grooves in grinding surface |
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8130 | Withdrawal |