DE1752064C3

DE1752064C3 - Feinschleifmnaschine zum Schleifen der Innnenseiten von ringförmigen Werkstücken, insbesondere Kugellagerungen

Info

Publication number: DE1752064C3
Application number: DE1752064A
Authority: DE
Inventors: Ernst 5600 Wuppertal Thielenhaus
Original assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Current assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Priority date: 1968-03-28
Filing date: 1968-03-28
Publication date: 1981-05-21
Also published as: GB1222805A; US3552063A; AT290327B; SE392412B; DE1752064B2; FR2004950A1; DE1752064A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Feinstschleifmaschine /um Schleifen der Innenseiten von ringförmigen Wcrkstükken, insbesondere Kugellagerringeii, die in Werkstiickaufnahmen einer schrittweise mittels einer Steuerwelle umschaltbaren Magazinscheibe angeordnet sind und an mehreren Bearbeitungsstationen von angetriebenen Spindeln in Drehung versetzt sowie mit einer der betreffenden Spindel zugeordneten Schleifsieinanordnung bearbeitet werden, wobei neben den Bearbeitungsstationen eine Werkstüekeinführungsvorrichtung und eine Werkstückausstoßvorrichtung vorgesehen sind.

Bei einer bekannten Schleifmaschine ähnlicher Gattung (US-PS 27 73 333) sind mehrere Spindeln vorgesehen, die an ihren Enden Spannfutter, Spannzangen od. dgl. aufweisen, mit denen die Werkstücke gehalten werden. Die Spindeln werden zusammen mit der Magazinscheibe geschaltet. Das ist nachteilig, weil die Werkstücke durch die Einspannung an singularen Stellen deformiert werden und diese Deformation sowie darüber hinaus auch Fehler der Spindellagerungen sich unmittelbar auf das Bearbeitungsergebnis auswirken und dieses verfälschen.

Kerner ist es bekannt, beim Schleifen der Innenseiten von ringförmigen Werkstücken diese auf (ileitschuheii zu lagern und mit einer axial wirkenden Andrückvorrichtung gegen einen Antrieb zu drücken (VDI-Z 109 [1967], Seiten 1247-1251). Bei einer derartigen Anordnung sind zwar die Auswirkungen von Lagerfehlern des Antriebs weilgehend unterdrückt, dafür bilden sich aber Bearbeiiungsmängel, insbesondere Unrundheit, des Außenumfangs des Werkstücks auf die zu bearbeitende Innenseite ab. Außerdem ergeben sich Nachteile aus der unvermeidlichen Reibung zwischen Werkstück und Gleitschuhen, die zu Verschleiß und damit zu Ungenauigkeiten führen kann.

Andererseils ist die sog. Druckmittelzentrierung bekannt (AT-PS 2 21 975), bei der die Werkstücke mit geringem Spiel in entsprechend angepaßte VVerkstückaufnahmen eingesetzt und durch radial zugeführtes Druckmittel zentriert sind. Dabei sind die Werkstückaufnahmen fest mit den Spindeln verbunden, so daß deren Lagerfehlersich auf die Bearbeitungsgenauigkeit auswirkt. — Ferner ist eine Druckmittelzentrierung bekannt (US-PS 32 69 064), bei der eine angetriebene Spindel überhaupt fehlt. Hier sind die an ihrer Innenseite zu bearbeitenden ringförmigen Werkstücke unter Druckmittelzentrierung in Werkstückaufnahmen einer Magazinscheibe eingesetzt und werden unmittelbar durch die rotierende Schleifscheibe angetrieben. Um Mitnahme und Bearbeitung zu ermöglichen, ist jedoch ein bestimmter Anpreßdruck der Schleifscheibe an die Innenseite des Werkstückes erforderlich, der der Zentrierung entgegenwirkt und dadurch eine Feinstbcarbeitung unmöglich macht.

Der F.; findung liegl die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine der eingangs beschriebenen Gattung so weiterzubilden, daß unter Aufrechterhaltung einer einwandfreien Zentrierung des auf der Innenseite zu bearbeitenden Werkstücks in der Werkstückaulnahme optimale Genauigkeit der Bearbeitung, insbesondere der Riindheil und der Oberfläehenbesehaffenheit der ringförmigen Werkstücke erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Werkstückaufnahmen aus fest in die Maga/inseheibe eingesetzten Werkstückaufnahineringen bestehen, in denen die Werkstücke mit einem Druckmittel zentriert sind, das über radiale Zuleilungsbohrungen zugeführt wird, und daß die Spindeln ortsfeste Werkstüekmitnahmespindeln sind, gegen die die Werkstücke mit jeweils einer an ihrer freien Stirnseite angreifenden Andrückvorrichtung aus einem U-förmigen Bügel mit Andrückrollen in axialer Richtung drückbar sind. Die Erfindung wird nur in der Vereinigung aller Merkmale gesehen.

Damit erreicht die Erfindung im wesentlichen, daß beim Feinstschleifen auf einer mehrspindeligen Schleifmaschine der eingangs beschriebenen Bauart durch Trennung von Antrieb und Druckmittelzentrierung der Werkstücke die technologischen Möglichkeiten und Vorteile der Druckmittelzentrierung ausgenutzt werden können, wobei zugleich ein störungsfreier, weitgehend rationalisierter und automatisierter Arbcilsablauf möglich ist.

Die damit erreichten Vorteile werden im wesentlichen darin gesehen.'daß eine wesentlich verbesserte Bearbeitungsgenauigkeit erreicht wird, weil Deformationen der Werkstücke durch irgendwelche Spannmittel ausgeschlossen sind und weil eine Übertragung umlaufender Fehler der Werkstückmitnahmespindeln auf die Werkstücke gleichfalls ausgeschlossen ist. Zugleich ergib! sich eine erhebliche Beschleunigung der Werkstückziiführungs- und Ausstoßvorgange, da keine Spannmittel nötig sind, die beim Werkstückwechsel ucöffnet oder geschlossen werden müssen. Der Werkstückwechsel erfolgt lediglich durch Umschalten der Magazins,, heibe und Einführung bzw. Ausstoß der

Werkstücke an den nicht in Bearbeitungsstellung siehenden Werkslückaufnahmen. Dadurch ergeben sich zugleich erhebliche bauliche Vereinfachungen, weil komplizierte Zuführ-, Spann- und Ausstoßvorrichtungen weitgehend entbehrlich sind.

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten für die weitere Ausbildung der erfindungsgenoßen Schleifmaschine. So können die Druckmittelzuleitungsbohrungen an Druckmittelbohrungen der Steuerwelle angeschlossen sein. Durch besondere Einfachheit zeichnet sich eine Ausführung:>form aus, bei der in Bearbeitungssiellung die Werkslückaufnahmeringe auf der Rückseite der Magazinscheibe durch die Werkstückmitnahmespindeln bzw. an die Spindeln angeschlossene Aufspannscheiben abgeschlossen sind

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Alisführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Fig. 1,

Fi g. 3 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

F i g. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach I- i g. I und

F i g. 5 einen Schnitt in Richtung .A-A durch den Gegenstand nach F i g. 4.

Die in den Figuren dargestellte Schleifmaschine ist für ringförmige, auf der Innenseite zu bearbeitende Werkstücke VV, insbesondere Kugellagerringe, eingerichtet. Es handelt sich nach bevorzugter Ausführurgsform um eine Feinsischlcifmaschinc oder Mikrofinishmaschine. Im Ausführungsbeispiel besitzt diese Schleifmaschine zwei angetriebene Wcrkstückmitnalimespindeln 1, 2 und eine vor den angetriebenen Wcrksnickmitnahmespindeln I, 2 angeordnete Magazinscheibc 3. Diese Magazinscheibe 3 besitzt mehrere den angetriebenen Werkstückmitnahmespindeln 1, 2 sowie einer Werkstückeinfiihrungseinrichtung 4 und einer Werkstückausstoßeinrichtung 5 zugeordnete Werkstückaufnahmen, von denen nach F i g. 4 zwei vor Bearbeitungsstellungen 7, 8 und zwei nicht in Bearbeitungsstellungen 6, 9 stellen. Die Werkstückaufnahmcn besitzen Druckmittel/entrierung. Dabei ist die Magazinscheibe 3 auf eine Steuerwelle 10 aufgesetzt und damit unter Aiifrechterhaltung der Druckmiitelzcntricrung mit ihren Werkstückaulnahmen von der Werkstückeinlührungseinrichuing 4 über die Werkstückmitnahmespindeln 1, 2 bis zur Werkstückausstoßeini ichtung 5 schrittweise umschaltbar, wobei die Werkstücke W mit zunehmender !"einheit nacheinander bearbeitet werden können. Zum Antrieb der Werkstückmitnahmespindeln I, 2 befindet sich im Maschinengestell 11 ein Antriebsmotor, der auf ein Getriebe 12 arbeitet, aus dem die Werkstückmitnahmepindeln 1,2 herausgeführt sind. l-""ür die Schleifsleinanordnung 13, 14 sind besondere Antriebsaggregale 15, 16 aus Motor und Getriebe vorgesehen, die die Zustellung der SchleifsteinanordiHing 13, 14 und gegebenenfalls einen zusätzlichen, beispielsweise schwingenden Antrieb der Schleifsteinanordnung 13, 14 bewirken. Bei der dargestellten Ausführungsfon'l ist die Anordnung so getroffen, daß die Werkstücki'ufnahnicn aus zum F.insetzen der Werkstücke eingerichteten Werkstückauf na hmeringen 17 mit längs des Umfangcs angeordneten Druekmittelzuleiiungsbohruiigen 18 und gegebenenfalls Druckmitlelfühnmgskaniilen 19, 20 bestehen. Die Werkstückaufnuhmeringe 17 sind in die Magazinscheibe 3 fest eingesetzt und rotieren nicht. Ferner sind im Ausführungsbeispiel die Druckmittelzuleitungsbohrungen 18 bzw. 19, 20 an Druckmiltelzuleilungsbchrungen 21 der Magazinscheibe 3 bzw. 22, 23 der Steuerwelle 10 angeschlossen. Die Druckmiitelzontrierung 18, 19 ist dabei für ein nydraulisches Druckmittel, vorzugsweise Öl, eingerichtet. Dazu ist zwischen Werkstückaufnahmering 17 und Werkstück Weine Durchmesserdifferenz von etwa 5/100 bis 2/100 mm eingerichtet. Man erreicht so eine Hüllkurvenzentrierung. Darunter wird verstanden, daß die Zentrierung nach der Hüllkurve der Ungenauigkeit der Werkstückseite (Außenseite) erfolgt, die nicht bearbeitet wird. Dabei ist der Druck des hydraulischen Druckmittels so einzurichten, daß unter der Einwirkung der Schleifsteinanordnung 13, 14 das Werkstück W sich nicht auf den Wtrkstückaufnahmering 17 mit metallischer Berührung aufdrücken kann. Arbeitet man so, so erreicht man gleichzeitig eine sichere Haltung der Werkstücke Win den Werkstück aufnahmen beim Weiterschalten der Magazinseheibe 3 von Werksfückmitnahmespinde! 1 zu Werk.siückiuiinahmespindel 2.

Insbesondere aus der F i g. 5 entnimmt man. daß bei der dargestellten Ausführungsform in Bearbeitungsstelhing 7,8 die Werkstückaufnahmen auf der Rückseite der Magazinscheibe 3 durch die WerkstÜLkmitnahmespindein 1, 2 bzw. an die Werkstückmitnahmespindeln I, 2 angeschlossene Aufspannscheiben 24 bzw. 25 abgeschlossen und durch eine Andrückvorrichtung 26 bzw. 27 gegen die Wurkstückmiinahmespindeln 1, 2 bzw. gegen die Aufspannscheiben 24 bzw. 25 gedrückt sind. Die Andrückvorrichtung 26 bzw. 27 besteht .his einem auf die freie Stirnseite der ringförmigen Werkstücke aufsetzbarem U-förmigen Bügel 28 mit Andrückrollen 29, wobei dieser Bügel 28 um eine Achse 30 schw enkbar ist, um eine gleichmäßige Andrückung beider Werkstückseiten zu gewährleisten. IMe Schleifsteinanoninungen 13 bzw. 14 sind an ein- und ausfahrbaren Hähern ]\ angebracht und im Ausführungsbeispiel über die Hailer oszillierend angetrieben. Das isi in F i g. 5 strichpunktiert angedeutet worden. Eine Beschreibung der Einzelheiten dieses Antriebes der Schleifsteinanordnung 13, 14 ist nicht erforderlich, da entsprechende Maßnahmen an sich bekannt sind.

Bei der erfindungsgemäßen Schleifmaschine kann die Werkstückeinführungseinrichtung 4 in beliebiger Weise ausgebildet sein. Das gilt auch für die Wcrkstückausstoßeinrichtung 5. Diese Elemente der erfindungsgcmiillen Schleifmaschine sind folglich zur Erzielung größerer Deutlichkeit der Darstellung der erfindungswesentlichen Merkmale nicht dargestellt worden.

Sollen mit einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine ringförmige Werkstücke W, beispielsweise Kugellagerringe, auf ihrer Innenseite bearbeitet werden, so werden die Werkstücke W mit der Werkstückeinführungseinrichtung 4 zunächst bei I in den vorstehenden nicht in Bearbeitungsstellung 6 siehenden Werkstückaufnahmering 17 eingeführt. Danach schaltet die Magazinscheibe 3 im Ausführungsbeispiel um 90° weiter, so daß sieh das bei 1 in den Werkstückaufnahmering 17 eingesetzte Werkstück Win der Stellung Il befindet und dort einer Vorschleifbehandlung, beispielsweise einer Vorfinishbehandlung, unterzogen werden kann. Während dieser Bearbeitung wird ein weiteres Werkstück Wbei I in die Magazinscheibe 3 eingesetzt, wo jetzt ein weiterer Werkstückaufnahmering 17 vorsteht. Nach Beendigung des Vorschleifens schaltet die Magazinscheibc 3 wiederum um 90° weiter, so daß sich das vorgesdiliffene

Werkstück IV mit dem ersten Werkstüekaufnahmenng 17 in der Stellung III befindet, wo es fertiggeschliffen, beispielsweise lerliggelinished. werden kann. Das danach eingeführte Werkstück in dem /weiten Werksiückiiiifnahniering 17 befindet sich nunmehr in der Stellung II. wähend über die Werkstückeinführungseinrichtung ein wc acres Werkstück IV in den nunmehr bei der Werkstück einfüliriingseinrichiung 4 vorstehenden Aufnahmering 17 eingesetzt werden kann, und so weiter fort. — Während ties !'ortschallens von der Werkstückcinfülmingscinrichtung 4 über die Werkstückmitnahmespindeln 1, 2 bis zur WerkstückausstoUvorrichliing 5 befinden sich die /u bearbeitenden Werkstücke IV stets in der gleichen Werkstückaufnahme. Die Dmckmittclzentricrung wird während der Bciirbeitungsvoigänge und beim lOrtschallen aufrechterhalten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Feinstschleifmaschine zum Schleifen der Innenseilen von ringförmigen Werkstücken, insbesondere Kugellagerringen, die in Werkstückaufnahmen einer schrittweise mittels einer Sleuerwelle umschaltbaren Magazinscheibe angeordnet sind und an mehreren Bearbeitungsstationen von angetriebenen Spindeln in Drehung versetzt sowie mit einer der betreffenden Spindeln zugeordneten Schleifsteinanordnung bearbeitet werden, wobei neben den Bearbeitungsstationen eine Werkstückeinführungsvorrichtung und eine Werkstückausstoßvorrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen aus fest in die Magazinscheibe (3) eingesetzten Werkstückaufnahmeringen (17) bestehen, in deiicn die Werkstücke (W) mh einem Druckmittel zentriert sind, das über radiale Zuleitungsbohrungen (18, 19, 20) geführt wird, und daß die Spindeln ortsfeste Werkslückmitnahmespindeln (1, 2) sind, gegen die die Werkstücke (W) mit jeweils einer an ihrer freien Stirnseite angreifenden Andrückvorrichtung aus einem U-förmigcn Bügel (28) mit Andrückrollen (29) in axialer Richtung drückbar sind.

2. Feinstschleifmaschine nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzuleitungsbohrungen (18 bzw. 21) an Druckmitielbohrungen (231 der Steuerwcllc (10) angeschlossen sind.

3. Feinsischleifmaschine nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß in Bearbeiuingssteilung die Werkstückaufnahmeringe (17) auf der Rückseite der Magazinscheibe (3) durch die Werkstückmitnahmespindeln (1,2) bzw. an die Spindeln angeschlossene Aufspannscheiben (24,25) abgeschlossen sind.