DE2212073A1

DE2212073A1 - Verfahren zum schleifen eines werkstueckes und schleifmaschine zur ausuebung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2212073A1
Application number: DE19722212073
Authority: DE
Inventors: Stanley William Hoare
Original assignee: Newall Engineering Co Ltd
Current assignee: Newall Engineering Co Ltd
Priority date: 1971-09-23
Filing date: 1972-03-13
Publication date: 1973-03-29
Also published as: FR2153854A5; ES407558A1; IT960802B; JPS5328663B2; DE2212073B2; JPS4840074A; GB1327894A; SE390388B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

S MÜNCHEN 86, DEN SAHA POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<983921/22>

THE NEWAIJ. BNGINEERINa COMPANY LIMITED, Old Pl et ton, Peterborough, England

Verfahren zum Schleifen eines Werkstückes und Schleifmaschine zur Ausübung dieses Verfahrens·

Die Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen und insbesondere Dorne zur Halterung eines Werkstückes, das sich drehen muß, während es geschliffen wird. Vor allem befaßt sich die Erfindung mit Drehbankspindeln zur Aufnahme von Werkstükken, die außen oder innen eine zylindrische Fläche haben, die koaxial zur endgültigen Kontur einer Fläche ist, die exakt gerundet werden solle

Es sind bereits zahlreiche mechanische Spannfutter, verstellbare Aufspanndorne und dergleichen zu diesem Zweck vorgeschlagen worden· Bei diesen bekannten Ausführungen werden jedoch Fehler in der Haltevorrichtung bezüglich der zu bearbeitenden Kontur auf das Werkstück übertragen«

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Mangel zu beheben₀ Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Dorn vor, der ein Fluidlager zwischen sich und der zylindrischen Fläche des Werkstückes liefert. Vorzugsweise wird das Werkstüok relativ zum Dorn mit Hilfe einer Planseheibe gedreht, die sich in einer zur Achse der Werkstückfläche senkrechten Ebene dreht. Die Planscheibe kann mit Magneten

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versehen β ein, die eine fee-iachbarte Endfläche des Werkstükkes anziehen, und kann ihrerseits von einem Fluidlager zwischen ihr und dem Dorn gehalten werden· Derartige Vorrichtungen stellen ein Mittel dar, um das Werkstück zu drehen, ohne dabei die selbstzentrierende Wirkung des Fluidlagers zu stören· In einer anderen Ausführung kann das Werkstück von einem Zapfen angetrieben werden, der von der Planscheibe naoh außen steht und einen Teil des Werkstücks erfaßt·

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Aueführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen hervor. Es zeigern

Pigol einen Teil einer Schleifmaschine in einem Ausführungebeispiel der Erfindung in Sohnittansiohtj

Figo2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung im Schnitt; Pig.3 eine Vorderansicht des Beispiele der Fig_e2|

3?igo4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Sohnitto

In Fig.1 ist ein Werkstück 1 dargestellt, das eine Bohrung 2 und eine Außenfläche 3 hat, die so geschliffen werden soll» daß sie teilweise konisch und koaxial zur Bohrung 2 verläuft»

Duroh die Bohrung 2 ragt ein Dorn 4* der eine zylindrische Außenfläche 5 hat. Der Dorn sitzt auf einem Rohr 6, dessen inneres Ende 7 mit einem Flansch versehen ist und in einer zylindrischen Kammer 8 gleitet, die nach außen :α eine engere Verlängerung 9 hat» die bündig auf dem Rohr ^f anliegt. Zwischen dem !ianaafeenäe 7 und dem angrenzenden 3nde der Kammer 8 ist ein Abstandshalter 7a angeordnet. Z hl abliegenden Ende der Kammer befindet siah eine EinlaßdUae 10, die im Gebrauch mit einer Druck2uftquelle verbuiiiex. wird· An·· stelle von Luft kann auoii sine hydraulische Flüssigkeit verwendet werden»

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Eine Antriebsscheibe 11 ist relativ zur Kammer 8 örehbarj an der Antriebsscheibe ist eine Planscheibe 12 befestigt _t durch deren Mittenöffnung 13 der Dorn ragt· Der Dorn ist in Achsrichtung relativ zur Antriebsscheibe verstellbare Die Antriebsscheibe weist Magnetkörper 14 auf, die die benachbarte Endfläche 15 des Werkstückes anziehen* um das Werkstück in seiner axialen Lage su halten und das Drehmoment auf das Werkstück zu tibertragen, ohne die Zentrierwirkung des Fluidlagers, das nun beschrieben werden soll, su stören«

Aus dem Innenraum des Eohres 6 führen radiale Kanal® 16 nach außen in Sammelräume 17t äie ⁱⁿ der Außenseite See Rohres ausgebildet sind. Der Dorn besteht aus drei Absehnit« ten, einem inneren Abschnitt 4a, einem mittleren Abschnitt 4b und einem äußeren Abschnitt 4o· Zwischen dem mittleren Abschnitt und den beiden anderen Abschnitten sind radiale Durchlässe 18 vorgesehen, die mit den Sammelräumen 17 in Verbindung stehen· Das aus diesen Durchlässen in den schmalen Zwischenraum zwischen der Außenfläche des Doms und der Innenfläche des Werkstückes austretende Fluid wird zwischen diesen Flächen eingeschlossen und bildet ein Fluidlager·

Wenn die Außenfläche 3 von einem nur schematiseh angedeuteten Schleifrad 19 ausgelenkt wird, zentriert die ausgleichende Wirkung des Lagers das Werkstück wieder zur Achse des Borns, Diese Wirkung wird zudem nicht duroh die Drehung des Werkstückes mittels der Magnete auf der Planscheibe beeinträchtigt·

Wenn das Werkstück noch auf seinem Umfang Zähne trägt, kann es auoh ohne die Magnete gedreht werden« Ein von der Planscheibe abstehender Zapfen, der mit dem Werkstück im Ein·· griff ist, kann ebenfalls dazu dienen, das Werkstück zu drehen«,

In dem beschriebenen Beispiel wirken eine Innenfläche des

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Werkstückes mit einem Inneren Dorn zusammen, um ein Fluidlager su bilden« Eine analoge Anordnung kann getroffen werden« wenn man einen hohlen Dorn über einer zylindrisohen Außenfläche dee Werkstückes vorsieht, falls dies günstiger ist.

Fig·2 und 3 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der der Dorn rund um ein innen angeordnetes Werkstüok angebracht ist. Das spezielle Beispiel dient dazu, zwei Werkstücke mit Hilfe von gleichen Dornen zu haltern und in Drehung zu versetzen« Ein einziges Schleifrad 19 kann gleichzeitig beide Werkstücke bearbeiten. In Flg»2 ist ein Aufspannkopf 20 gezeigt, der einen Block 21 aufweist, welcher zwei voneinander beabstandete Dorne 22 und 23 hält· Die Dorne sind gleich, so daß nur einer im einzelnen beschrieben wird·

Der Dorn 22 hat an seinem inneren Ende eine kreisrunde öffnung 24, die mit einer Bohrung 25 im Block 21 fluchtet und den gleichen Durchmesser wie die Bohrung hat· An seiner inneren Stirnfläche ist der Dorn mit einem ringförmigen Absatz 26 versehen*, der in eine ringförmige Einsenkung 27 im Ende der Bohrung 25 paßt· An seinem äußeren Ende hat der Dorn 22 einen nach außen stehenden Ringflanaoh 28 und eine runde öffnung, die von einer inneren Ringwand 29 begrenzt wird, welche mit der Öffnung 24 und der Bohrung 25 gefluchtet ist. Die Außenfläche 30 des Doms 22 ist zylindrisch und hat eine von dem Ringflansch 28 gebildet· Stufe·

Kanäle 31 in dem Block sind an eine Quelle 32 für das Druokfluid angesohlossen und mit Durchlässen in dem Dorn verbundene Die Auslaßöffnungen dieser Durchlässe sind in Abständen ringsum auf der Innenfläche 34 des Flansches angeordnete Auslässe 33, sowie Auslässe 35 in der Außenfläche 36 des Flansches und Auslässe 37 in der Ringwand 29·

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Nächst der Außenfläche des Eingflansches ist eine Planscheibe 38 angeordnet, die von einem zylindrischen Halter 39 getragen wird, der sich um den Dorn dreht· Zu diesem Zweck bildet das aus den Kanälen 31 und den Auslässen 33 zwischen die Außenfläche 30 des Dorne und den Halter austretende Fluid ein Fluidlager für den Halter. Der Halter wird von einem {Treibriemen 41 angetrieben, der auch noch um den dem Dorn 23 zugeordneten Halter und um eine von einem nicht gezeigten Motor angetriebene !Trommel 42 läuft»

Sin langgestrecktes Werkstück 43 ist mit Hilfe eines 3¹IuId-* lagers drehbar gehaltert, das zwischen der Hingwand 29 und einem zylindrischen !Teil 44 des Werkstückes ausgebildet ist* Das Werkstück erstreckt sich entlang der Bohrung 25 und an dem abseitigen Ende der Bohrung ist das Ende des Werkstückes von einem Fluidlager drehbar abgestützt, das durch Kanäle 45 in einem Lagerblook 46 rund um dieses Werkstückende ge« speist wird· Die Kanäle sind an die Druckfluid quelle an·» geschlossen«

Das Werkstück hat eine Fläche 47, die geschliffen oder sonstwie zu einer Kreisform bearbeitet werden soll, so daß sie koaxial zu den in den Fluidlagern abgestützten Teilen ist. Das Werkstück wird an der Planscheibe mit Hilfe von Magneten 48 gehalten, die auf einem Kreis an der Plansche!« be angeordnet sind und den Kopf 49 dos Werkstückes anziehen.

Der Dorn 23 gleicht dem Dorn 22j «eine Seile,- sowie diesen!- gen der zugehörigen Anordnung und des »ugehörigen Werkstükkes sind mit den entsprechenden Bezugsziffern und dam Zu«» satz "a^M gekennzeichnet·

Fig«4 ist eine Sohnittansioht eines Ausführungsbeiapiels, bei dem zwei Dorne mit Zubehör vorgesehen sind und Ulm Plansoheibenhalter wie im Beispiel der fig®2 und 3 durch Fluidlager abgestützt sind·

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Im Beispiel der Pig«4 wei^t der Aufspannkopf einen Block 50 mit parallelen, sioh ν jungenden Bohrungen 51 und 51a auf, in denen die innen konischen Enden 52_f 52a von Dornen 53 und 53a aufgenommen sind· Die beiden Anordnungen sind einander gleich«, weshalb nur eine im Detail beschrieben wird, wie dies auch schon für die Pig·2 und 3 geschehen ist·

Der T.'OTsi 75 hat eine mittige, in Achsrichtung laufende Bohrung 54, die am äußeren Snde mit einem Schraubstöpsel verschlossen ist. Der Dorn weist zwei gleiche äußere Zylinderflachen 56 und 57 auf, die duroh einen Plansch 58 voneinander getrennt sind. Von der zentralen Bohrung 54 erstrecken sich Kanäle 59» 60 und 61 in radialer Richtung zur Pläohe 56, zur inneren Stirnfläche 62 des Plansches und zur Pläche 57» die nahe dem äußersn Ind® des Dorne liegt. Über der Pläche 56 und dem Plansoll 58 ist ein ringförmiger Halter 63 angeordnet» übt mit drsi Rillen 64 nach Art einer Seilscheibe versehen ist wtiü sine Planaeheibe 65 trägt, duroh deren MittenöffnuHg 66 dsr vordere Teil des Dorns ragt. Die Planscheibe 65 hat einen Hing von Magneten 67» die dazu dienen, ein Werkstück 63 ε,η der Planscheibe festzuhalten·

Das Werkstück hat eine Bohrung 69» die koaxial zur zu bearbeitenden Außenfläche 70 des Werkstückes liegt. Das Werkstück ist in einem fliiiölager drehbar abgestützt, das zwi~ sehen der Bohrung 69 u&d der Zylinderflache 57 eingeschlossen ist und aus den Kanälen 61 mit Pluid versorgt wird.

Der Halter ist in einem fluidlager abgestützt, das zwischen dem Halter und der Zjlinderfläshe 56 sowie dem Plansch und dem Blook eingeschlossen ist und durch die Kanäle 59 und 60 und den Blook durohslohceiüea Kanäle 71 gespeist wird·

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74 versehen ist, hält einen mit Öffnungen versehenen Hing 73 fest, so daß die Bohrung über die Schraube und den Eing an eine Druckfluidquelle, vorzugsweise eine Druokluftquelle ansohliebar ist. Die Kanäle· 71 werden gleiohfalls an die Quelle angeschlossen·

Bei allen obigen Beispielen besteht jede Gruppe von Kanälen, die Fluid einem Lager zuführen, aus mehreren Kanälen, die gleichmäßig verteilt und eternartig voneinander beabstandet sind. Verteilerleitungen dienen dazu, die Druekmittelquelle oder die -quellen an die Kanäle in den Blöcken an« zuschließen·

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Claims

Ansprüche

Verfahren zum Schleifen eines Werkstückea, das eine erste zylindrische Fläche hat, die koaxial zu der gewünschten endgültigen Kontur einer zweiten, zu bearbeitenden Fläohe i»t, dadurch gekennzeichnet! daß die zweite Fläche geschliffen wird, während das Werkstück gedreht wird und daß das Werkstüok für diese !Drehung durch ein Pluldlager zwischen der ersten Fläche und einem Dorn abgestützt wird·
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstüok mittels einer rotierenden Planscheibe gedreht wird, die Magnete trägt, die das Werkstüok in Anlage an der Planscheibe anziehen, so daß es sich mit der Planscheibe dreht«
β Verfahren nach Anspruoh 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück durch Kontakt mit einer Planscheibe gedreht wird, die an einem rotierenden Halter befestigt ist, der durch ein Pluidlager zwischen ihn und dem Dorn drehbar gelagert ist«
4· Schleifmaschine zum Schleifen eines Werkstückes nach dem Verfahren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Dorn (4), der mit einem Fluidlager zwischen ihm und der ersten Pläohe (2) des Werkstückes versehen ist, sowie durch eine Einrichtung (11,12,14) zum Drehen des Werkstückes und eine Einrichtung (19) zum¹ Sohlelfen der zweiten Fläohe (3)·
5. Schleifmaschine nach Anspruoh 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine rotierende Planscheibe (12) vorgesehen ist, die mit dem Werkstück Kontakt hat.

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6. Schleifmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet! daß die Planscheibe Magnete (14) trägt, die das Werkstück an die Planscheibe zur Anlage bringen·
7· Schleifmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Planscheibe (38) mit einem rotierenden Halter (39) versehen ist und der Dorn (22) ein Fluidlager zwischen sich und dem Halter (39) bildet·
8. Schleifmaschine nach Anspruoh 4» daduroh gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen des Werkstückes aus einem Rad besteht» das mit einer Fläche des Werkatükkes im Eingriff ist·
9ο Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 4. bis 8, daduroh gekennzeichnet, daß der Dorn (53) eine äußere zylindrische Fläche (57) hat, die zusammen mit der aweiten Fläche (69) des Werkstückes (68) ein Fluidlager einschließt, sowie Kanäle (74»54161), die von einer Druckfluid quelle zu der äußeren Fläche des Dorne führen (Fig*4).
10. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, da» durch gekennzeichnet, daß der Dorn (22) eine innere zylindrische Fläche (29) hat, die die zweite Fläche . (44) des Werkstückes (43) umgibt und mit dieser zusammen ein Fluidlager einschließt, sowie Kanäle (31137)» die von einer Druckfluidquelle zu der inneren Fläche des Doms führen (Fig·2)·
11· Schleifmaschine naoh einem der vorangehenden Ansprüche 4 bis 1O₉ daduroh gekennzeichnet, daß der Fluiddruck ein pneumatischer Druck ist«

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12. Schleifmaschine naoh einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Sohle!« fen ein Schleifrad (19) ist·

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