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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Abrichtverfahren für eine vertikale
Doppelkopf-Flächenschleifmaschine,
mit einem Paar aus einer oberen und einer unteren Schleifscheibe,
die um eine vertikale Achse drehbar sind, und ein Abrichtverfahren, das
beispielsweise zum Schleifen der Ober- und der Unterseite des Scheibenbereichs
eines Werkstücks geeignet
ist, das einstückig
den Scheibenbereich und einen Nabenbereich aufweist.
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Stand der
Technik
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Zum
Abrichten von Schleifsteinen einer vertikalen Doppelkopf-Flächenschleifmaschine
wird bisher eine in der Flächenschleifmaschine
nach 8 integrierte Abrichtvorrichtung 110 verwendet.
Eine an der Abrichtvorrichtung 110 angebrachte Abrichtscheibe 101 ist
zum Abrichten der Schleifsteine 105 vorgesehen.
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Die
Abrichtvorrichtung 110 wird anhand der 8 im
folgenden kurz beschrieben. Die Abrichtvorrichtung 110 weist
einen Schwenkarm 100, der an der Schleifmaschine schwenkbar
angebracht ist, und die Abrichtscheibe 101 auf, die am
distalen Ende des Schwenkarms 100 drehend antreibbar gestützt ist, wobei
das andere Ende des Schwenkarms 100 mit einer Stange 103 eines
Stellzylinders 102 verbunden ist. Die Abrichtscheibe 101 kann
durch einen Ölmotor oder
einen Getriebemotor durch einen geeigneten (nicht dargestellten)
Getriebemechanismus drehend angetrieben sein.
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Zum
Abrichten des oberen und des unteren Schleifsteins 105 in
der Abrichtvorrichtung 110 wird der Schwenkarm 100 derart
verschwenkt, dass die Ab richtscheibe 101 zwischen den oberen
und den unteren Schleifstein 105 positioniert ist, die
Schleifsteine 105 werden gleichzeitig mit dem Drehen (Eigendrehung)
der Abrichtscheibe 101 in Drehung versetzt und die Schleifsteine 105 werden
auf und ab bewegt, wodurch Endflächen
(Schleifflächen)
der Schleifsteine 105 abgerichtet werden.
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Ein
Verfahren, welches das Abrichten von Schleifsteinen einer Doppelkopf-Flächenschleifmaschine
betrifft, ist in der ungeprüften
Japanischen Patentveröffentlichung
09-070757 beschrieben.
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Offenbarung
der Erfindung
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Mit der Erfindung
zu lösende
Probleme
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Um
mit einer vertikalen Doppelkopf-Flächenschleifmaschine ein Werkstück mit qualitativ
hochwertiger Oberflächenbearbeitung
zu erzeugen, ist es erforderlich, dass der obere und der untere
Schleifstein parallele und ebene Schleifflächen aufweisen, und auch das
Werkstück
muss von einer Werkstückaufspanneinrichtung
parallel gehalten sein. Insbesondere beim Schleifen eines Werkstücks mit
einem dünnen
Scheibenbereich, wie eine Bremsscheibe und dergleichen, ist, da
Auslenkungen und dergleichen des Werkstücks auf die Oberflächenbearbeitung
Einfluss haben, der Grad der Parallelität der genannten Schleifflächen und
des Werkstücks
ein extrem wichtiger Faktor bezüglich
der Schleifqualität des
Werkstücks.
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Das
Abrichten dient dem Beibehalten der Parallelität und der Ebenheit der Schleifflächen, jedoch ist
es bei einem Abrichtverfahren, das einen Aufbau verwendet, bei dem
die Abrichtscheibe 101 durch den Schwenkarm 100 freitragend
gestützt
ist, wie in 8 dargestellt, schwierig, die
Abrichtscheibe 101 aufgrund einer inhärenten Begrenzung der Steifigkeit des
Schwenkarms 100 über
einen längerfristigen
Gebrauch in einer normalen Position zu halten, wodurch eine Situation
entsteht, die mehr Arbeitszeit für
das Anpassen der Parallelität
erfordert.
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Da
ferner mit der mit einem Schwenkarm 100 versehenen Abrichtvorrichtung 110 ein
Zylinder 102 oder dergleichen in der Flächenschleifmaschine eingebaut
ist, ist die Gesamtabmessung der Flächenschleifmaschine vergrößert und
auch die Kosten sind erhöht.
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Mittel zur
Lösung
der Probleme
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Nach
einem ersten Aspekt der Erfindung werden die vorgenannten Probleme
mit einem Abrichtverfahren für
eine vertikale Doppelkopf-Flächenschleifmaschine
mit einem oberen und einem unteren Schleifstein, welche um eine
vertikale Achse drehbar sind, und einem um seine vertikale Achse drehbaren
Werkstückhalteteil
gelöst,
das in der Lage ist, ein Werkstück
an einer festgelegten Stelle zu halten, wobei das von dem Werkstückhalteteil
gehaltene Werkstück
zwischen den Schleifsteinen positioniert wird, um die Ober- und
die Unterseite gleichzeitig zu schleifen, wobei das Abrichtverfahren
dadurch gekennzeichnet ist, dass das Werkstückhalteteil eine erste und
eine zweite Bezugsebene zum Ausrichten des Werkstücks aufweist,
wobei die erste Bezugsebene eine mit einer selbständig drehenden
Achse des Werkstückhalteteils
koaxiale Umfangsfläche
und die zweite Bezugsebene eine zu der selbständig drehenden Achse senkrechte
Fläche
ist, ein mit einer Abrichtscheibe versehenes Abrichtwerkzeug, mit
einem Passteil zum passenden Einsetzen in die erste Bezugsebene
und einer Anlagefläche
zum Anliegen an der zweiten Bezugsebene versehen ist, wobei das Abrichtwerkzeug
ausgerichtet auf dem Werkstückhalteteil
angebracht wird, indem das Passteil passend in die erste Bezugsebene
eingesetzt wird und die Anlagefläche
in Anlage an der zweiten Bezugsebene angeordnet wird, und wobei
der obere und der untere Schleifstein abgerichtet werden, indem
das auf dem Werkstückhalteteil
gestützte
Abrichtwerkzeug zwischen die Schleifsteine eingeführt wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass nach
dem genannten ersten Aspekt das Werkstückhalteteil eine um ihre vertikale Achse
drehbare selbständig
drehende Welle und eine Werkstückaufspanneinrichtung aufweist,
die an die selbständig
drehende Welle anbringbar und von dieser lösbar ist und in der Lage ist,
das Werkstück an
einer festgelegten Stelle zu halten, wobei die selbständig drehende
Welle die erste und die zweite Bezugsebene aufweist, wobei die Werkstückaufspanneinrichtung
zum Ausrichten auf die selbständig
drehende Welle ein Wellen-Passteil zum passenden Anordnen auf der
ersten Bezugsebene und eine Wellenanlagefläche zum Anliegen an der zweiten
Bezugsebene aufweist, und wobei das Abrichtwerkzeug dazu ausgebildet
ist, anstelle der Werkstückaufspanneinrichtung
auf die selbständig
drehende Welle montiert zu werden, indem das Passteil des Abrichtwerkzeugs auf
die erste Bezugsebene der selbständig
drehenden Welle passend angeordnet wird und die Anlagefläche des
Abrichtwerkzeugs in Anlage an der zweiten Bezugsebene der selbständig drehenden
Welle angeordnet wird.
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Ferner
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass bei dem
vorhergehenden ersten Aspekt das Werkstück einstückig einen Scheibenbereich
und einen Nabenbereich aufweist, wobei die Werkstückaufspanneinrichtung
eine zur mittigen Ausrichtung dienende Innenumfangsfläche, welche die
erste Bezugsebene bildet und mit der Außenumfangsfläche des
Nabenbereichs des Werkstücks
zusammenpasst, und eine Werkstückbezugsfläche aufweist,
welche die zweite Bezugsebene bildet und an welcher die Unterseite
des Scheibenbereichs anliegt, wobei das Abrichtwerkzeug ein zylindrisches
Element, welches das Passteil bildet und den gleichen Durchmesser
wie der Nabenbereich des Werkstücks hat,
und wobei die Unterseite des Flanschbereichs des zylindrischen Elements
die Anlagefläche
bildet, und eine scheibenförmige
Abrichtscheibe aufweist, welche koaxial mit dem zylindrischen Element
verbunden ist, und wobei das Abrichtwerkzeug derart ausgebildet
ist, dass es anstelle des Werkstücks
auf die Werkstückaufspanneinrichtung
montierbar ist, indem das zylindrische Element in die der mittigen
Ausrichtung dienenden Innenumfangsfläche der Werkzeugaufspanneinrichtung
eingesetzt wird und die Unterseite des Flanschbereichs des zylindrischen
Elements in Anlage an der Werkstückbezugsfläche gebracht
wird.
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Der
zweite Aspekt betrifft ein Abrichtverfahren für eine vertikale Doppelkopf-Flächenschleifmaschine
mit einem oberen und einem unteren Schleifstein, die um eine vertikale
Achse drehbar sind, einer um ihre vertikale Achse drehbare Werkstückaufspanneinrichtung,
die in der Lage ist, ein Werkzeug mit einstückig ausgebildetem Scheibenbereich
und Nabenbereich an einer festgelegten Stelle zu halten, und einer
Klemmvorrichtung zum Drücken
des Werkstücks
gegen die Werkstückaufspanneinrichtung, wobei
die Werkstückaufspanneinrichtung
eine zur mittigen Ausrichtung dienende Innenumfangsfläche, welche
mit der Außenumfangsfläche des
Nabenbereichs des Werkstücks
zusammenpasst, und eine Werkstückbezugsfläche aufweist,
an welcher die Unterseite des Scheibenbereichs anliegt, und wobei
das von der Werkstückaufspanneinrichtung
gehaltene Werkstück
zwischen die Schleifsteine eingeführt wird, um die Ober- und
die Unterseite gleichzeitig zu schleifen, dadurch gekennzeichnet,
dass das Abrichtwerkzeug ein zylindrisches Element, welches den
gleichen Außendurchmesser
wie der Nabenbereich des genannten Werkstücks hat, und eine scheibenförmige Abrichtscheibe
aufweist, welche koaxial mit dem zylindrischen Element verbunden
ist, wobei das zylindrische Element des Abrichtwerkzeugs passend
in die zur mittigen Ausrichtung dienende Innenumfangsfläche der
Werkstückaufspanneinrichtung eingesetzt
ist und die Unterseite eines Flanschbereichs des zylindrischen Teils
an der Werkstückbezugsfläche anliegt,
wobei das Abrichtwerkzeug mittels der Klemmvorrichtung gegen die
Werkstückaufspanneinrichtung
gedrückt
wird, und das auf der Werkstückaufspanneinrichtung
gestützte
Abrichtwerkzeug zwischen die Schleifsteine geführt wird.
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Ferner
verwendet die vorliegende Erfindung nach dem zweiten Aspekt eine
Werkstückaufspanneinrichtung
mit einem zylindrischen Positionierungsteil, das einstückig mit
der zum mittigen Ausrichten dienenden Innenumfangsfläche und
der Werkstückbezugsfläche ausgebildet
ist.
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Ferner
wird bei der vorliegenden Erfindung nach dem zweiten Aspekt ein
oberes Ende des zylindrischen Bereichs des Abrichtwerkzeugs durch
eine Stahlkugel der Klemmvorrichtung gedrückt.
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Wirkungen
der Erfindung
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- (1) Da die Vorgänge zum Abrichten der Schleifsteine
durch das auf dem Werkstückhalteteil (selbständig drehende
Welle oder Werkstückaufspanneinrichtung)
montierte Abrichtwerkzeug denen beim Schleifen eines Werkstücks ähnlich sind,
ist keine Abrichtvorrichtung mit einem Schwenkarm, einem Stellzylinder
und dergleichen nach dem Stand der Technik vorgesehenen Einrichtungen
erforderlich, und Vorgänge,
die wie im Stand der Technik beim Handhaben der Abrichtvorrichtung
selbst erforderlich gewesen sind, können entfallen, wodurch eine
Verringerung der Teilezahl, der Produktionskosten und der Gesamtabmessungen
von Flächenschleifmaschinen sowie
einfachere Abrichtvorgänge
erreicht werden.
- (2) Da das Abrichten durch das Abrichtwerkzeug erfolgt, das
an dem Werkstückhalteteil
angebracht ist, wobei der Passbereich des Abrichtwerkzeugs in die
erste Bezugsebene des Werkstückhalteteils
passend eingesetzt ist, um das Werkstück auszurichten, und die Anlagefläche des
Abrichtwerkzeugs an der zweiten Bezugsebene anliegt, kann die Parallelität der Abrichtscheibe in
bezug auf die Schleifsteine einfach und genau gewahrt werden, woraus
sich eine Verbesserung der Abrichtgenauigkeit ergibt.
- (3) Da das Abrichtwerkzeug derart ausgebildet ist, dass es auf
die selbständig
drehende Welle unter Verwendung der ersten und der zweiten Bezugsebene
montierbar ist, auf welchen die Werkstückaufspanneinrichtung in genauer
Ausrichtung mittels der ersten und der zweiten Bezugsebene angebracht
ist, kann auch das Abrichtwerkzeug in genauer Ausrichtung montiert
werden und die Parallelität
in bezug auf die Schleifsteine kann auf einfache und genaue Weise
gewahrt werden, woraus sich eine Verbesserung der Abrichtgenauigkeit
ergibt.
- (4) Da das Abrichten mittels des auf der Werkstückaufspanneinrichtung
befestigten Abrichtwerkzeugs erfolgt, wobei das zylindrische Element
des Abrichtwerkzeugs direkt in die zur mittigen Ausrichtung dienende
Innenumfangsflä che der
Werkstückaufspanneinrichtung
eingesetzt ist und die Unterseite des Flanschbereichs des zylindrischen
Teils an der Werkstückbezugsfläche anliegt,
kann ähnlich
wie zuvor die Parallelität
der Abrichtscheibe in bezug auf die Schleifsteine einfach und genau
gewahrt werden, was zu einer Verbesserung der Abrichtgenauigkeit
führt.
- (5) Das Verwenden des zylindrischen Positionierungsteils, das
einstückig
die zum mittigen Ausrichten dienende Innenumfangsfläche und
die Werkstückbezugsfläche aufweist,
ermöglicht
das Vereinfachen des Aufbaus der Werkstückaufspanneinrichtung und das
einfache und leichte Befestigen des Abrichtwerkzeugs an der festgelegten
Stelle.
- (6) Das Verfahren, den oberen Teil des zylindrischen Bereichs
des Abrichtwerkzeugs durch die Stahlkugel in der Klemmvorrichtung
zu drücken, ermöglicht das
Einsparen von für
das Spannen erforderlichem Platz.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht einer vertikalen Doppelkopf-Flächenschleifmaschine,
die zum Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
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2 ist
ein Vertikalschnitt durch eine Werkstückaufspanneinrichtung und ein
Werkstück
in Montageposition.
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3 ist
ein Vertikalschnitt durch eine Werkstückaufspanneinrichtung, ein
Werkstück
und eine Presseinheit in einer Schleifposition.
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4 ist
ein explodierter Vertikalschnitt durch ein Abrichtwerkzeug zur Verwendung
in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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5 ist
eine Unteransicht eines zylindrischen Elements.
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6 ist
ein Vertikalschnitt durch das auf einem Werkstückhalteteil montierte Abrichtwerkzeug.
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7 ist
ein Vertikalschnitt durch ein auf einem Werkstückhalteteil montierte Abrichtwerkzeug nach
einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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8 ist
eine Draufsicht auf den Stand der Technik.
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Beste Art
der Ausführung
der Erfindung
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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[Aufbau der vertikalen
Doppelkopf-Flächenschleifmaschine]
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Die 1 bis 3 zeigen
eine vertikale Doppelkopf-Flächenschleifmaschine,
die zum Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
Zunächst
wird der Aufbau der vertikalen Doppelkopf-Flächenschleifmaschine beschrieben.
In der Seitenansicht der 1 ist ein Paar aus einer oberen und
einer unteren Schleifscheibe 2, 3, die einander vertikal
gegenüberliegen,
in einem Gehäusekasten 1 angeordnet,
wobei die Schleifscheiben 2, 3 fest an Schleifsteinwellen 4, 5 angebracht
sind, die jeweils koaxial auf einer vertikalen Achse O3 angeordnet sind.
Beide Schleifsteinwellen 4, 5 sind durch einen Hebemechanismus
in vertikaler Richtung bewegbar angeordnet und betriebsmäßig mit
einem Kraftübertragungsmechanismus
zueinander gegenläufig
drehbar verbunden.
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Ein
Indextisch 6 für
die Werkstückzufuhr
ist am oberen Ende einer vertikalen Tischantriebswelle 7,
wobei die Tischantriebswelle 7 über ein Lager drehbar auf einem
zylindrischen Stützgehäuse 8 auf der
Tischdrehachse O1 gestützt
und betriebsmäßig mit
einem Antriebsmotor durch einen (nicht dargestellten) Getriebemechanismus
verbunden ist.
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Zwei
Werkstückaufspanneinrichtungen 10 sind
auf dem Indextisch 6 angebracht und eine Klemmvorrichtung 12 ist über dem
Indextisch 6 vorgesehen, um ein Werkstück W auf jeder der Werkstückaufspanneinrichtungen 10 von
oben festzuhalten.
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Die
Werkstückaufspanneinrichtungen 10 sind
mit einer Phasendifferenz von 180° auf
der Tischdrehachse O1 angeordnet und auf zylindrischen Aufspanneinrichtungsstützgehäusen 15 abgestützt, so
dass sie um jeweilige selbständig
drehende Achsen O2 drehbar angetrieben sind. Durch eine halbe Drehung
des Indextisches 6 ist jede der Werkstückaufspanneinrichtungen zwischen
einer Schleifposition A2 auf der Seite der Schleifscheiben und eine
Montageposition A1 gegenüber
der Schleifposition verschiebbar.
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Die
Klemmvorrichtung 12 weist zwei Zylinder 22 auf,
die jeweils mit einer nach unten ausfahrbaren Klemmstange 21 und
einer am unteren Ende der jeweiligen Klemmstangen 21 angebrachten
Presseinheit 23 versehen sind. Jeder der Zylinder 22 ist
koaxial mit einer entsprechenden selbständig drehenden Achse O2 der
jeweiligen Werkstückaufspanneinrichtung 10 angeordnet
und an einem entsprechenden Bügel 24 befestigt,
der an der Oberseite des Indextischs 6 angebracht ist,
wodurch er mit der Werkstückaufspanneinrichtung 10 auf
der Drehachse O1 drehbar ist, wenn der Indextisch 6 gedreht
wird.
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2 ist
ein Vertikalschnitt durch eine Werkstückaufspanneinrichtung 10 und
ein Werkstück
W in der Montageposition A1. Bei dem Werkstück W handelt es sich beispielsweise
um eine Bremsscheibe für Fahrzeuge
mit einer Nabe 26, die einen einstückig damit ausgebildeten Flanschbereich 26a aufweist, und
einer an dem Flanschbereich 26a angebrachten Scheibe 27,
wobei sowohl die Ober-, als auch die Unterseite der Scheibe 27 geschliffen
werden kann.
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In
einem Aufspanneinrichtungsstützgehäuse 15 ist
eine selbständig
drehende Welle 30 durch ein Lager 29 drehend gestützt, und
die Werkstückaufspanneinrichtung 10 ist
auf der Oberseite der selbständig
drehenden Welle 30 koaxial mit der selbständig drehenden
Achse O2 angebracht, wobei das untere Ende der selbständig drehenden
Welle 30 durch einen (nicht dargestellten) Getriebemechanismus
betriebsmäßig mit
einem Antriebsmotor verbunden ist. Die selbständig drehende Welle 30 und
die Werkstückaufspanneinrichtung 10 bilden
ein Werkstückhalteteil 9.
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Die
Werkstückaufspanneinrichtung 10 ist ringförmig ausgebildet
und ein ringförmiges
Positionierungsteil 28 ist koaxial mit dieser an deren
Oberseite angebracht. Auf der Oberseite des Positionierungsteils 28 ist
eine ringförmige
Werkstückbezugsebene 32 aufragend
ausgebildet, auf welcher die Unterseite des Flanschbereichs 26a des
Werkstücks
W aufliegt, wobei die Innenumfangsfläche 31 des Positionierungsteils 28 auf
eine Größe eingestellt
ist, in welche die Nabe 26 des Werkstücks W passt. Ferner ist an
der Werkstückaufspanneinrichtung 10 ein
Verriegelungsstift 37 vorgesehen, der von dieser nach oben
ragt, um das Drehen des Werkstücks
W in bezug auf die Werkstückaufspanneinrichtung 10 zu
verhindern, wobei der Verriegelungsstift 37 bewegbar in vertikaler
Richtung in ein Stifteinführloch 40,
das in der Werkstückaufspanneinrichtung 10 ausgebildet ist,
eingesetzt und durch eine Feder 42 nach oben vorgespannt
ist. Der Verriegelungsstift 37 ist derart ausgebildet,
dass er das Drehen des Werkstücks
W in bezug auf die Werkstückaufspanneinrichtung 10 verhindert,
indem sein oberes Ende in Eingriff mit einem Befestigungsbolzen 45 oder
dem Flanschbereich 26a des Werkstücks W gebracht wird.
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Wenn
in diesem Fall die Nabe 26 des Werkstücks W eingesetzt ist, bildet
die Innenumfangsfläche 31 des
Positionierungsteils 28 eine erste Bezugsebene für das horizontale
Ausrichten des Werkstücks
W und die Werkstückbezugsebene 32 des
Positionierungsteils 28 bildet eine zweite Bezugsebene für das vertikale
Ausrichten des Werkstücks
W.
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3 ist
ein vergrößerter Vertikalschnitt durch
die Presseinheit 23 der Klemmvorrichtung und der Werkstückaufspanneinrichtung 10 in
der Schleifposition A2. Die Presseinheit 23 weist eine
Stahlkugel 46, die von oben her in Anlage an dem Umfang der
Mittelöffnung
des Werkstücks
W gebracht werden kann, ein Kugelhalterohr 47, das die
Stahlkugel 46 nach untern vorstehend passend hält, eine
Kugelrückhalteeinrichtung 48 mit
einer konischen Aufnahmefläche 48a zum
Anliegen an der Oberseite der Stahlkugel 46, einen Lager halter 51,
der am unteren Ende der Klemmstange 21 durch ein Lager 50 frei
um die selbständig
drehende Achse O2 drehbar angebracht ist, und eine untere Abdeckung 52 aufweist, die
an der Unterseite des Lagerhalters 51 befestigt ist. Die
Stahlkugel 46, das Kugelhalterohr 47, die Kugelrückhalteeinrichtung 48 und
der Lagerhalter 51 sind sämtlich auf einer Achse angeordnet,
die zur selbständig
drehenden Achse O2 der Werkstückaufspanneinrichtung 10 koaxial
verläuft.
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Die
Innenumfangsfläche
der unteren Hälfte des
Kugelhalterohres 47 ist als Konus mit einem kleineren Durchmesser
im unteren Teil ausgebildet, und der Konus kann die Stahlkugel 46 derart
halten, dass diese nach unten ragt. Die Kugelrückhalteeinrichtung 48 ist
von oben her passend in das Kugelhalterohr 47 eingesetzt
und mit der unteren Abdeckung 52 zusammen mit dem Kugelhalterohr 47 nach
unten ragend verbunden.
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[Aufbau des Abrichtwerkzeugs]
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4 ist
ein explodierter Vertikalschnitt durch ein in der vorliegenden Erfindung
verwendetes Abrichtwerkzeug, wobei das Abrichtwerkzeug eine scheibenförmige Abrichtscheibe 60,
ein zylindrisches Element 62 mit einem einstückig damit
ausgebildeten Flanschbereich 62b und eine ringförmige Rückhaltescheibe 65 aufweist.
Mehrere Bolzenlöcher 66 sind
in der Rückhaltescheibe 65 umfangsmäßig voneinander
beabstandet angeordnet. Die Abrichtscheibe 60 weist ein
Befestigungsloch 61 in ihrer Mitte und einen dicken äußeren Ringbereich
auf, wobei die obere und die untere Endfläche des dicken äußeren Ringbereichs
parallel zueinander verlaufende Schleifflächen bilden. Der Außendurchmesser
der Abrichtscheibe 60 ist zumindest größer als derjenige des Werkstücks. Der
Flanschbereich 62b des zylindrischen Elements 62 ist
mit einem ringförmigen
Vorsprung 62c, der einstückig an dessen Umfang ausgebildet ist,
und einer Mittelöffnung 63 versehen,
wobei die Mittelöffnung 63 mit
einer konischen Kugelaufnahmefläche 63a an
ihrem oberen Ende ausgebildet ist. Die Unterseite 62d des
Flanschbereichs 62b, der zum Beibehalten der horizontalen
Position der Abrichtscheibe 60 dient, ist zu einer zu der
Abrichtwerk zeugachse O4 genau senkrechten Fläche ausgebildet. Die Umfangsfläche 62a des
zylindrischen Elements 62 ist eine zur mittigen Ausrichtung
verwendete zylindrische Fläche
mit einem Außendurchmesser D1,
wobei der Außendurchmesser
D1 gleich demjenigen der Nabe 26 des in 2 dargestellten
Werkstücks
ist und eine Größe hat,
die in die zur mittigen Ausrichtung dienende Innenumfangsfläche 31 passt.
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5 ist
eine Unteransicht des zylindrischen Elements 62. In dessen
Flanschbereich 62b sind zwei Anschlaglöcher 68 ausgebildet
und mehrere Gewindebohrungen 69 sind umfangsmäßig voneinander
beabstandet angeordnet.
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[Verfahren zum Montieren
des Abrichtwerkzeugs]
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Gemäß der Darstellung
in 4 wird die Abrichtscheibe 60 mit dem
Umfang des Flanschbereichs 62b des zylindrischen Elements 62 zusammengepasst
und ferner in Anlage an der Oberseite des ringförmigen Vorsprungs 62c gebracht,
woraufhin die Rückhaltescheibe 65 auf
die Abrichtscheibe 60 montiert wird. Durch Einschrauben
mehrerer durch die Bolzenlöcher 66 geführter Bolzen 71 in
die Gewindebohrungen 69 im Flanschbereich 62b werden
die Abrichtscheibe 60, das zylindrische Element 62 und
die Rückhaltescheibe 65 zu
einem einstückigen
Körper
kombiniert.
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[Verfahren zum Schleifen
des Werkstücks]
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Wie
in 1 dargestellt ist in der Montageposition A1 die
Presseinheit 23 angehoben, das Werkstück W wird auf die Werkstückaufspanneinrichtung 10 montiert
und die Klemmstange 21 wird anschließend abgesenkt, um die Presseinheit 23 gegen die
Mitte der Oberseite des Werkstücks
W zu drücken.
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Wie
in 2 dargestellt ist, wenn das Werkstück W montiert
ist, die Nabe 26 des Werkstücks W in die Innenumfangsfläche 31 des
Positionierungsteils 28 eingesetzt, die Unterseite des
Flanschbereichs 26a liegt an der ringförmigen Werkstückbezugsfläche 32 des
Positionierungsteils 28 an, und der Verriege lungsstift 37 befindet
sich in einer Position, die umfangsmäßig gegenüber dem Befestigungsbolzen 45 versetzt
ist. Wenn die Presseinheit 23 in diesem Zustand abgesenkt
wird, wird die Stahlkugel 46 gegen den oberen Umfangsrand
P der Innenumfangsfläche
(Mittelöffnung)
der Nabe 26 gedrückt,
um das Werkstück
W in Ausrichtung auf eine vorgegebene Position zu halten, wie in 3 dargestellt.
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Da
die von der Stahlkugel 46 gedrückte Fläche innerhalb der Werkstückbezugsfläche 32 liegt, kann
das Werkstück
in einem Klemmvorgang stabil und genau positioniert werden.
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Nach
Abschluss des Klemmvorgangs in der in 1 dargestellten
Montageposition wird das Werkstück
durch eine halbe Drehung des Indextischs 6 in die Schleifposition
A2 bewegt.
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Wie
in 3 dargestellt werden während des Bewegens des Werkstücks die
Schleifscheiben 2, 3 nach oben bzw. unten zurückgezogen.
Nach Abschluss der Bewegung wird das Werkstück gedreht, um das Werkstück W auf
der Drehachse O2 zu drehen, und anschließend wird der Raum zwischen
der oberen und der unteren drehbaren Schleifscheibe 2, 3 verringert,
um gleichzeitig sowohl die Ober-, als auch die Unterseite zu schleifen.
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Da
der Verriegelungsstift 37 das Werkstück W daran hindert, sich in
bezug auf die Werkstückaufspanneinrichtung 10 zu
drehen, ist die Reibungskraft in der Lage, das Werkstück W nicht
verkanten zu lassen.
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Wenn
das Schleifen des Werkstücks
W abgeschlossen ist, werden die obere und die untere Schleifscheibe 2, 3 von
der oberen und der unteren Endfläche
des Werkstücks
W nach oben bzw. unten zurückgezogen,
und das Drehen der Werkstückaufspanneinrichtung 10 wird
angehalten. Durch eine halbe Drehung des Indextischs 6 wird
die Werkstückaufspanneinrichtung
anschließend
in die Montageposition A1 nach 1 bewegt
und die Presseinheit 23 wird angehoben.
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[Abrichtverfahren]
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Wie
in 6 dargestellt wird das Abrichtwerkzeug nach dem
Zusammensetzen anstelle des Werkstücks auf der Werkstückaufspanneinrichtung 10 montiert
und auf ähnliche
Art wie in Zusammenhang mit dem Schleifen erläutert ausgerichtet befestigt,
worauf die Schleifflächen
des oberen und des unteren Schleifsteins 2, 3 in
einem dem Schleifen ähnlichen
Vorgang abgerichtet werden.
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Anders
ausgedrückt
wird zum Montieren des Abrichtwerkzeugs gemäß der Darstellung in 6 das
zylindrische Element 62 in die Innenumfangsfläche 31 des
Positionierungsteils 28 eingesetzt und die Unterseite 62d des
Flanschbereichs 62b wird in Anlage an der oberen Bezugsebene 32 (Werkstückbezugsebene 32)
des Positionierungsteils 28 gebracht. Wenn die Stahlkugel 46 der
Presseinheit 23 gegen die obere konische Fläche 63a gedrückt wird,
wird das Abrichtwerkzeug in einer festgelegten Position ähnlich derjenigen
des Werkstücks
fixiert. Infolgedessen kann die Positionierung der oberen und der
unteren Schleifflächen
der Abrichtscheibe 60 genau senkrecht zur Drehachse O2
gehalten werden. Da der Verriegelungsstift 37 in die Anschlaglöcher 68 des
zylindrischen Elements 62 eingreift, wird das Abrichtwerkzeug
gehindert, sich relativ zu der Werkstückaufspanneinrichtung 10 zu
drehen.
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Nach
dem Befestigen des Abrichtwerkzeugs 10 wird die Werkstückaufspanneinrichtung 10 in
die Schleifposition A2 nach 1 bewegt.
Wenn das Abrichtwerkzeug gedreht wird (Selbstdrehung), werden auch
die Schleifsteine 2, 3 gedreht, worauf durch Verringern
des vertikalen Raums zwischen den Schleifsteinen 2, 3 das
Abrichten der Schleifsteine 2, 3 durchgeführt werden
kann.
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Wie
zuvor erläutert,
weist das erste Ausführungsbeispiel
die folgenden Teile auf. Die Werkstückaufspanneinrichtung 10 des
Werkstückhalteteils 9 ist mit
der Werkstückbezugsebene
(zweite Bezugsebene) 32, welche die Oberseite des Positionierungsteils 28 bildet,
und der Innenumfangsfläche
(erste Bezugsebene) 31 des Positionierungsteils 28 versehen. Das
Abrichtwerkzeug ist mit dem zylindrischen Element (Passteil) 62,
das in die Innenumfangsfläche 31 des
Positionierungsteils 28 passt, und mit der Unterseite 62d (Anlagefläche) des
Flanschbereichs 62b versehen, um an der Werkstückbezugsfläche 32 des Positionierungsteils 28 anzuliegen.
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Das
Abrichtwerkzeug wird auf die Werkstückaufspanneinrichtung 10,
von welcher das Werkstück
W abgenommen wurde, in der ausgerichteten Position montiert, indem
das zylindrische Element 62 des Abrichtwerkzeugs in die
Innenumfangsfläche des
Positionierungsteils 28 eingesetzt wird und die Unterseite 62d des
Flanschbereichs 62b in Anlage an der Werkstückbezugsebene 32 des
Positionierungsteils 28 gebracht wird.
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Das
Abrichtwerkzeug wird an der Werkstückaufspanneinrichtung 10 unter
Verwendung der Klemmvorrichtung 12 befestigt, um das Werkstück W an
der Werkstückaufspanneinrichtung 10 zu
befestigen, und ist in der Lage, das Abrichten der Schleifsteine
auf eine Weise durchzuführen,
welche der beim Schleifen des Werkstücks W verwendeten Weise ähnlich ist.
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[Zweites Ausführungsbeispiel]
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7 ist
ein Vertikalschnitt durch ein auf dem Werkzeughalteteil 9 montiertes
Abrichtwerkzeug nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel
wurde angegeben, dass das Abrichtwerkzeug anstelle des Werkstücks W an
der Werkstückaufspanneinrichtung 10 des
Werkstückhalteteils 9 angebracht
werden kann, wobei bei den vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch das Abrichtwerkzeug
zum Befestigen an der selbständig
drehenden Welle 30 anstelle der Werkstückaufspanneinrichtung 10 anbringbar
ist. Eine detaillierte Erläuterung
des Sachverhalts folgt.
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Zwischen
der selbständig
drehenden Welle 30 und der Werkstückaufspanneinrichtung 10 nach dem
zweiten Ausführungsbeispiel
und dem ersten Ausfüh rungsbeispiel
ist eine Ausrichtstruktur vorgesehen, um die Werkstückaufspanneinrichtung 10, und
damit indirekt das Werkstück
W, in bezug auf die selbständig
drehende Welle 30 zu positionieren.
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[Details der Ausrichtstruktur]
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Wie
in 7 dargestellt weist die Ausrichtstruktur eine
kreisrunde Ausnehmung 73 in der Oberseite der selbständig drehenden
Welle 30, deren Mittelpunkt auf der Drehachse O2 liegt,
und einen in die Ausnehmung 73 eingesetzten Ausrichtring 74 auf.
Der ringförmige
Ausrichtring 74 ist koaxial mit der Drehachse O2 ausgerichtet
und an der selbständig drehenden
Welle 30 durch einen Bolzen 79 oder dergleichen
befestigt. Da der Ausrichtring 74 eine Dicke aufweist,
die größer als
die Tiefe dr Ausnehmung 73 ist, steht ein Teil des Ausrichtrings 74 nach
oben aus der Ausnehmung 73 vor.
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Die
Oberseite 30a der selbständig drehenden Welle um den
Ausrichtring 74 ist zu einer horizontalen ebenen Fläche ausgebildet,
die senkrecht zur Umfangsfläche
des Ausrichtrings 74 verläuft. In der Oberseite der selbständig drehenden
Welle 30 sind ferner mehrere Gewindebohrungen 30b ausgebildet,
die in gleichem gegenseitigem Winkelabstand um einen Kreis angeordnet
sind, dessen Mittelpunkt auf der Drehachse O2 liegt.
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Wie
in 3 dargestellt umfasst die Ausrichtstruktur auf
der Unterseite der Werkstückaufspanneinrichtung 10 eine
kreisrunde Ausnehmung 75 auf, deren Mittelpunkt auf der
Drehachse O2 liegt. Der Innendurchmesser der Ausnehmung 75 hat
eine Größe, die
mit dem Außenumfang
des Rings 74 zusammenpasst, und die Ausnehmung 75 bildet
einen Welleneinsetzbereich, der mit dem oberen Teil des Ausrichtrings 74 zusammenpasst.
Ferner bildet die um die Ausnehmung 75 befindliche Unterseite 76 der Werkstückaufspanneinrichtung 10 eine
Wellenanlagefläche,
die an der Oberseite 30a der selbständig drehenden Welle 30 anliegt.
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Die
vorgenannte Ausrichtstruktur positioniert die Werkstückaufspanneinrichtung 10 in
bezug auf die selbständig
drehende Welle 30 in korrekter Weise durch Zusammenpassen
der Ausnehmung (des Welleneinsetzbereichs) 75 mit dem Außenumfang
des Ausrichtrings 74 und das Anlegen der Unterseite (Wellenanlagefläche) 76 der
Werkstückaufspanneinrichtung 10 an
der Oberseite 30a der selbständig drehenden Welle 30.
Infolgedessen kann das von der Werkstückaufspanneinrichtung 10 gehaltene
Werkstück
W ausgerichtet werden, wenn auch auf indirekte Weise.
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Die
Außenumfangsfläche 74a des
Ausrichtrings 74 bildet die erste Bezugsebene, um die Werkstückaufspanneinrichtung 10 in
horizontaler Richtung (die zur selbständig drehenden Achse O2 senkrechte Richtung)
in bezug auf die selbständig
drehende Welle 30, und damit indirekt die horizontale Richtung des
Werkstücks
W, zu positionieren, und die Oberseite 30a der selbständig drehenden
Welle 30 bildet die zweite Bezugsebene zum Positionieren
derselben in vertikaler Richtung (der Richtung der selbständig drehenden
Achse O2).
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Wie
in 6 dargestellt sind im Umfangsbereich der Werkstückaufspanneinrichtung 10 mehrere Bolzenlöcher 77,
deren Anzahl und Positionen den Gewindebohrungen 30b entsprechen,
vertikal durch diesen hindurchgehend ausgebildet, wobei die Werkstückaufspanneinrichtung 10 an
der selbständig
drehenden Welle 30 durch Einschrauben von durch die Bolzenlöcher 77 geführten Bolzen 78 in
die Gewindebohrungen 30b der selbständig drehenden Welle 30.
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[Aufbau und Verfahren
zum Montieren des Abrichtwerkzeugs]
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Wie
in 7 gezeigt weist das Abrichtwerkzeug ähnlich dem
ersten Ausführungsbeispiel
eine scheibenförmige
Abrichtscheibe 60, ein zylindrisches Element (Befestigungsteil) 62 mit
einstückig
damit ausgebildetem Flanschbereich 62b, und eine ringförmige Rückhaltescheibe 65 auf.
Jedoch unterscheidet sich die Ausbildung des zylindrischen Elements 62 von
derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
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Das
zylindrische Element 62 des zweiten Ausführungsbeispiels
hat einen zylindrischen Bereich 62e an der Unterseite und
den Flanschbereich 62b an der Oberseite, wobei der obere
Teil des zylindrischen Bereichs 62e durch den Flanschbereich 62b geschlossen
ist. Nahe dem unteren Ende der Innenumfangsfläche des zylindrischen Bereichs 62e ist eine
Ausnehmung 80 ausgebildet, deren Mittelpunkt auf der Achse
O4 des Abrichtwerkzeugs liegt. Die Ausnehmung 80 hat einen
Innendurchmesser, der mit der Außenumfangsfläche 74a des
genannten Ausrichtrings 74 zusammenpasst, so dass sie einen Passbereich
bildet, der mit dem Ausrichtring 74 zusammenpasst.
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Die
Unterseite 62f um die Ausnehmung 80 des zylindrischen
Bereichs 62e bildet eine Anlagefläche zur Anlage an der Oberseite 30a (zweite
Bezugsebene) der selbständig
drehenden Welle. Die Anlagefläche 62f dient
dem Beibehalten der horizontalen Position der Abrichtscheibe 60 und
ist als eine zu der Abrichtwerkzeugachse O4 genau senkrechte Fläche ausgebildet.
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In
dem zylindrischen Element 62 sind Bolzenlöcher 81 ausgebildet,
die sich vertikal vom Flanschbereich 62b zum zylindrischen
Bereich 62e erstrecken, wobei das zylindrische Element 62 an
der selbständig
drehenden Welle 30 durch Einschrauben der durch die Bolzenlöcher 81 eingeführten Bolzen 78 in
Gewindebohrungen 30b in der selbständig drehenden Welle 30 befestigt
wird. Als Bolzen 78 sind die Bolzen geeignet, welche zum
Befestigen der Werkstückaufspanneinrichtung 10 an
der selbständig drehenden
Welle 30 verwendet werden. Anders ausgedrückt: das
Abrichtwerkzeug kann unter Verwendung des Aufsetzmechanismus für die Werkstückaufspanneinrichtung 10 befestigt
werden.
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An
der Oberseite des Flanschbereichs 62b ist ein aufragender
kreisförmiger
Vorsprung 62g gebildet, wobei der Vorsprung 62g zum
Positionieren (Ausrichten) des zylindrischen Elements 62 und
der Rückhaltescheibe 65 in
eine Öffnung
eingesetzt ist.
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Das
Verfahren zum Montieren des Abrichtwerkzeugs ist ähnlich demjenigen
des ersten Ausführungsbeispiels.
Das Befestigungsloch 61 in der Mitte der Abrichtscheibe 60 wird
um den Außenumfang des
Flanschbereichs 62b gesetzt, der Umfang des Befestigungslochs
wird auf die Oberseite des ringförmigen
Vorsprungs 62c aufgelegt, und die Rückhaltescheibe 65 wird
an der Abrichtscheibe 60 angebracht. Durch Einschrauben
mehrerer der durch die Bolzenlöcher 66 eingeführten Bolzen 71 in
die Gewindebohrungen 69 im Flanschbereich 62b,
werden die Abrichtscheibe 60, das zylindrische Element 62 und
die Rückhaltescheibe 65 zu
einem einstückigen Körper verbunden.
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Die
Rückhaltescheibe 65 weist
Durchgangslöcher 82 auf,
die an den Bolzenlöchern 81 entsprechenden
Stellen ausgebildet sind. Das Abrichtwerkzeug kann im zusammengesetzten
Zustand an der selbständig
drehenden Welle 30 befestigt werden, indem die Bolzen 78 von
der Rückhaltescheibe 65 aus in
die Bolzenlöcher 81 durch
die Durchgangslöcher 82 hindurch
eingeschraubt werden.
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[Abrichtverfahren]
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Nach
dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird das Abrichtwerkzeug an der selbständig drehenden Welle 30 anstelle
der Werkstückaufspanneinrichtung 10 angebracht
und anschließend
werden beide Schleifsteine 2, 3 in einem dem Schleifen ähnlichen Vorgang
abgerichtet. In diesem Fall wird das Abrichtwerkzeug wie für die Werkstückaufspanneinrichtung 10 vorgesehen
an der vorgegebenen Position befestigt und die obere sowie die untere
Schleiffläche
der Abrichtscheibe 60 werden genau im rechten Winkel zur
Drehachse O2 ausgerichtet.
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Wie
zuvor erläutert
weist das zweite Ausführungsbeispiel
die folgenden Teile auf. Zum Ausrichten der Werkstückaufspanneinrichtung 10 und
damit des Werkstücks
ist die selbständig
drehende Welle 30 des Werkstückhalteteils 9 mit
einer Außenumfangsfläche (erste
Bezugsebene) 74a des Ausrichtrings 74 und der
Oberseite (zweite Bezugsebene) 30a der selbständig drehenden
Welle 30 versehen. Das Abrichtwerkzeug ist mit einer Ausnehmung (Passbereich) 80 zum
Zusammenpassen mit der Außenumfangsfläche des
Ausrichtrings 74 und der Unterseite (Anlagefläche) 62f des
zylindrischen Elements 62 zum Anliegen an der Oberseite 30a der selbständig drehenden
Welle 30 versehen.
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Anschließend kann
das Abrichtwerkzeug ausgerichtet auf der selbständig drehenden Welle 30, von
welcher die Werkstückaufspanneinrichtung 10 abgenommen
wurde, montiert werden, indem die Ausnehmung 80 des zylindrischen
Elements 62 des Abrichtwerkzeugs passend auf die Außenumfangsfläche des
Ausrichtrings 74 gesetzt und anschließend die Unterseite 72f des
zylindrischen Elements 62 in Anlage an der Oberseite 30a der
selbständig drehenden
Welle 30 gebracht wird.
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Das
Abrichtwerkzeug kann unter Verwendung der Bolzen 78, die
zum Befestigen der Werkstückaufspanneinrichtung 10 an
der selbständig
drehenden Welle 30 vorgesehen sind, befestigt werden und
anschließend
erfolgt das Abrichten der Schleifsteine nach einem Verfahren, das
dem Schleifen des Werkstücks
W ähnlich
ist.
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[Weiteres Ausführungsbeispiel]
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die genannten Ausführungsbeispiele
beschränkt
und Modifizierungen der Ausbildung sind beliebig möglich. Beispielsweise
kann anstelle des in Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel
zuvor erläuterten
Ausrichtrings 74 ein scheibenförmiges Teil in die Ausnehmung 73 eingesetzt
sein, oder es kann unter Wegfall des Ausrichtrings 74 ein
kreisförmig ausgewölbter Vorsprung
in der Mitte der Oberseite der selbständig drehenden Welle 30 ausgebildet sein,
um die Außenumfangsfläche des
Vorsprungs als die erste Bezugsebene zu verwenden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung kann wirksam beim Abrichten einer oberen und
einer unteren Schleifscheibe einer vertikalen Doppelkopf-Flächenschleifmaschine
verwendet werden.
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Zusammenfassung
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Das
Abrichtverfahren ist zum Abrichten des Schleifsteins einer vertikalen
Doppelkopf-Flächenschleifmaschine
geeignet, ohne eine spezielle Abrichtvorrichtung vorzusehen. Die
vertikale Doppelkopf-Flächenschleifmaschine
weist eine obere und eine untere Schleifscheibe (2) und
(3), die um ihre vertikale Achse drehbar sind, und ein
Werkzeughalteteil (9) auf, welches ein Werkstück in einer
bestimmten Position hält
und um seine vertikale Achse drehbar ist. Das Werkzeughalteteil
(9) weist ferner eine erste und eine zweite Bezugsebene
(31) und (32) zum Positionieren des Werkstücks auf,
und die erste Bezugsebene (31) ist durch eine kreisrunde Fläche gebildet,
die konzentrisch mit der Drehachse (O2) des Werkstückhalteteils
(9) angeordnet ist, und das zweite Bezugsteil (32)
ist durch eine Ebene gebildet, die orthogonal zur Drehachse angeordnet
ist. Das Abrichtwerkzeug weist ein Passteil (62), das passend
auf die erste Bezugsebene gesetzt wird, und eine Anlagefläche (62d)
auf, die in Kontakt mit der zweiten Bezugsebene ist. Das Passteil
(62) wird auf die erste Bezugsebene (31) passend
aufgesetzt und die Anlagefläche
(62d) wird in Kontakt mit der zweiten Bezugsebene (32)
gebracht, um das Abrichtwerkzeug zu positionieren. Im positionierten
Zustand wird das Abrichtwerkzeug an dem Werkstückhalteteil (9) angebracht
und das Abrichten des Schleifsteins wird begonnen.