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Vorrichtung zum Prüfen der Werkstückanlage an der Regelscheibe von
Spitzenlosrundschleifmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum
Prüfen der Werkstückanlage an der Regelscheibe von Spitzenlosrundschleifmaschinen,
insbesondere beim Durchgangsschleifen.
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Unter Spitzenlosschleifen ist eine Anordnung zum Rundschleifen von
Werkstücken durch eine Schleifscheibe zu verstehen, bei der das Werkstück durch
die Werkstückauflage und die Regelscheibe gehalten und insbesondere beim Durchgangsschleifen
in eine Vorschubbewegung in Achsrichtung versetzt wird. Zugleich bremst die Regelscheibe
durch ihre niedrige Drehzahl die Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes ab.
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In den meisten Fällen werden beim Durchgangsschleifen Werkstücke von
genauer zylindrischer Form angestrebt. Die Regelscheibe ist beim Durchgangsschleifen
zum Zweck des Werkstückvorschubes in einer Ebene, die senkrecht zur Ebene steht,
die durch die Werkstück-. und Schleifscheibenachse bestimmt wird, um den Winkel
x geneigt.
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Die Form der Regelscheibe wird in an sich bekannter Weise mittels
Diamanten erzeugt. Dabei muß die Führungsbahn des Diamanten um einen Winkel ä zu
einer Ebene geneigt sein, die durch die Achsen der Schleifscheibe und des Werkstückes
gebildet werden. Der Winkel ä steht zu dem Neigungswinkel x der Regelscheibe in
folgender Beziehung:
Dabei bedeutet D den Durchmesser der Regelscheibe und d den Durchmesser des Werkstückes.
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Um eine gute zylindrische Form des fertiggeschliffenen Werkstückes
zu erzielen, ist es unerläßlich, daß das Werkstück durch die Regelscheibe mindestens
im letzten Teil des Schleifmaules genau geradlinig geführt wird.
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Die geradlinige Führung wird im allgemeinen durch eine möglichst genaue
Einstellung der Winkel a und ä zu erreichen versucht. Der Neigungswinkel der Regelscheibe
kann meist frei gewählt werden, und bei seiner Einstellung spielen Fehler, die sich
durch falsches Ablesen einstellen können, keine ausschlaggebende Rolle. Dagegen
muß bei der nachfolgenden Einstellung des Abziehwinkels ä größte Sorgfalt angewendet
werden, da die Differenz* - ä klein ist. Zum Beispiel ist bei d = 30,D
= 300 und x = 3° die Winkeldifferenz x - x' = 9 Gradminuten. Bei a=3,5° ist x=ä
=10 Gradminuten.
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Daraus geht hervor, daß sowohl der Winkel x als auch der Winkel ä
auf eine Gradminute genau abgelesen werden muß, damit die Differenz x - ä mit genügender
Genauigkeit gebildet werden kann.
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Der gewünschte Verlauf der Berührungslinie des Werkstückes mit der
Regelscheibe kann bislang meist nur nach langwierigen Schleifversuchen ermittelt
und eingestellt werden.
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Zu diesem Zweck läßt die Bedienungsperson ein oder mehrere Werkstücke
unter Einstellung einer geringen Kühlwassermenge durch das Schleifmaul durchlaufen
und beobachtet an der Funkenbildung, wo etwa der Schleifvorgang am stärksten ist,
wo er schwächer wird oder wo kein Schleifen erfolgt. Dieser Vorgang ist dem subjektiven
Unterscheidungsvermögen der einzelnen mit dem Einstellen der Maschine befaßten Personen
unterworfen.
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Die von Person zu Person auftretenden Beobachtungsabweichungen sollen
dadurch vermieden werden, daß eine Vorrichtung zur Überprüfung der schleifgerechten
Form der Regelscheibe geschaffen wird. Dies wird erfindungsgemäß gelöst durch einen
prismatisch als Reiter auf der Auflageschiene sitzenden Halter für eine Meßuhr und
eine vom Halter seitlich geführte, dem Durchmesser des Werkstückes entsprechende
Scheibe als Übertragungsglied zwischen dem Taster der Meßuhr und der Mantelfläche
der Regelscheibe.
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Zur Prüfung der Kennlinie der Regelscheibe wird die Vorrichtung an
der Mantelfläche der Regelscheibe entlanggeführt. Hierzu wird das Schleifmaul durch
Verschieben der Schleifscheibe oder, wenn dies nicht möglich ist, durch Zurückziehen
der Regelscheibe mitsamt der Auflageschiene etwas geöffnet. Diese Kontrollvorrichtung
wird durch die Auflageschiene
so geführt, daß sie durch Dauermagnete
an eine senkrechte Fläche der Auflageschiene angezogen wird.
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Die Dicke der Scheibe, die in der Vorrichtung geführt wird, entspricht
vorzugsweise etwa einem Viertel ihres Durchmessers. Kommt die Vorrichtung, während
sie auf der Auflageschiene entlanggeschoben wird, in Bereiche der Regelscheibe mit
einem gegenüber der erforderlichen Regelscheibenform abweichenden Durchmesser, dann
wird die Scheibe entsprechend dieser Abweichung etwa radial verschoben. Da die Scheibe
nur entlang der Auflageschienenschräge wandern kann, zeigt die an der Vorrichtung
befestigte Meßuhr den größten Ausschlag dann an, wenn die Verbindungslinie von Tastscheibenmitte
zum Anlagepunkt des Meßfühlers etwa parallel zur Auflageschienenschräge verläuft.
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Aus dieser Meßuhranzeige geht die Abweichung vom gewünschten Formverlauf
der Regelscheibe hervor. Zeigte die erste vorgenommene Messung einen Ausschlag an
der Meßuhr, so kann der gewünschte Verlauf entweder durch Änderung des Neigungswinkels
« oder des Abziehwinkels ä oder der Höhe der Auflageschiene und damit der Höhe der
Berührungslinie des Werkstückes mit der Regelscheibe in einer einem geübten Maschineneinsteller
bekannten Weise erzielt werden.
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Durch die Messung des Verlaufes der Kennlinie der Regelscheibe ist
es möglich, die Fehler, die aus der subjektiven Beurteilung beim Einstellen nach
der geschilderten Probeschleifmethode entstehen können, zu beseitigen. Die Größe
der Abweichung wird durch einen Meßwert dargestellt, der einen konkreten Hinweis
für die Nachkorrektur liefert. Dadurch wird die Einrichtezeit der Maschine verkürzt.
Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung ist es möglich, bei Veränderung
einer der drei Größen, erstens des Regelscheibendurchmessers, zweitens des Neigungswinkels*
oder drittens des Werkstückdurchmessers, mit sehr großer Genauigkeit leicht die
zur Erzeugung eines genau - zylindrischen Werkstückes notwendige Berührungslinie
zu finden.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigen A b b. 1 und 2 die Kontrollvorrichtung in Vorder- und Seitenansicht.
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Eine Regelscheibe ist mit 1 und eine Auflageschiene für das Werkstück
mit 2 bezeichnet. Die Regelscheibe 1 befindet sich zur Auflageschiene 2 in Arbeitsstellung
und ist gegenüber der Schleifscheibenachse bzw. gegenüber der Werkstückachse mehr
oder weniger geneigt, um den Vorschub zu bewirken. Ihr Hohlprofil soll eine hyperboloidische
Berührungslinie 3-4 zwischen der Regelscheibe 1 und dem an ihr entlangbewegten Werkstück
ergeben, die eine zur Schleifscheibenachse parallele Lage des Werkstückes im gesamten
Schleifbereich gewährleistet.
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Eine Scheibe 5 ist im Vergleich zu ihrer Breite verhältnismäßig schmal
und hat den Durchmesser des zu schleifenden Werkstückes. Ihre Breite (Länge) kann
beispielsweise ein Viertel ihres Durchmessers betragen. Wie das Werkstück liegt
sie auf der Auflageschiene 2 und an der Regelscheibe 1. Der Scheibe 5 ist ein Halter
6 zugeordnet, der an der Außenseite und auf der Auflageschräge der Auflageschiene
2 anliegt, so daß er beim Verschieben als Reiter kippfrei durch, die Auflageschiene
2 prismatisch geführt ist. Dabei wird der Halter 6 durch Dauermagnete 8 gegen die
Außenseite der Auflageschiene 2 gezogen. Zweckmäßigerweise besteht ein Luftspalt
zwischen Magnetfläche und Auflageschiene 2. Der Kopf des Halters 6 umfaßt die Scheibe
5 U-förmig. Sein eines Auge 10 hat eine etwa parallel zur schrägen Kopffläche der
Auflageschiene 2 verlaufende Schlitzbohrung 11 als Führung einer Schraube
12, mit der eine Platte 13, an der die Scheibe 5 seitlich anliegt,
lösbar mit dem Schieber 6 verschraubt ist. Die Platte 13 ist verschwenkbar und in
Richtung zur Regelscheibe 1 verstellbar sowie auswechselbar, so daß sie für
Scheiben 5 von unterschiedlichem Durchmesser einstellbar ist. Ein anderes Auge 14
des Halterkopfes trägt in einer Vertikalbohrung einen Bolzen 15 der Halterung für
eine Meßuhr 18. Die Halterung läßt eine Einstellung der Meßuhr nach allen Seiten
zu, so daß eine günstige Sicht und auch eine geeignete Lage eines Meßuhrfühlers
19 möglich ist. Der Fühler 19 liegt von oben her an der der Regelscheibe 1 abgewendeten
Seite an der Scheibe 5 an und ist etwa radial zur Scheibe 5 bzw. parallel zur Schräge
der Auflageschiene 2 verschwenkbar.
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Bei dieser Vorrichtung dient als Kontrollbasis ganz einfach die Auflageschiene
2, die zur Schleifscheibenachse und zur Schwenkebene der- Regel-Scheibenachse parallel
verläuft und deren Auflageschräge parallel zur Nullstellung der Regelscheibenachse
eingestellt ist. Zur Kontrolle der Werkstückanlage an der Regelscheibe 1 in der
Arbeitsstellung wird die Scheibe 5 auf der Auflageschiene 2 an der Regelscheibe
1 entlanggeschoben. Dank ihrer geringen Breite folgt die durch die Anlageplatte
13 seitlich geführte Scheibe 5 genau der Berührungslinie an der Regelscheibe 1,
so daß etwaige Abweichungen aus ihrer anfänglichen Achslage auf der Meßuhr 18 angezeigt
werden. Der Meßwert läßt dann erkennen, ob und in welcher Beziehung eine Korrektur
der Anlage erfolgen muß, was durch Änderung der Regelscheibenneigung oder des Abziehwinkels
' in einer für einen geübten Maschineneinsteller bekannten Weise erfolgen kann.
Gegebenenfalls ist nach erfolgter Korrektur der Vorgang zu wiederholen, bis der
Meßuhrausschlag beim Verschieben der Vorrichtung und damit der Scheibe 5 gleich
Null ist.