DE2335575B2 - - Google Patents

Description

Bei einer bekannten Kopierschleifmaschine der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art (US-PS 36 63 188) rotieren Schablone und Werkstück um die Kopierrolle und das Werkzeug, dessen Achse lediglich zum Zustellen verschieblich ist. Hierbei greift die Kopierrolle an einer Innenfläche der Schablone an. Bei dieser bekannten Kopierschleifmaschine wird die Zustellkraft der Schleifscheibe über die der Kopierrolle gegenüberliegenden, federnd abgestützten Führungsrollen aufgenommen, so daß sich ein insgesamt unerwünschtermaßen als schwingungsanfällig anzusehendes System ergibt, welches die am Werkstück erzielbare Maß- und Formgenauigkeit beeinträchtigen kann.

Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, die Schwingungsanfälligkeit der gattungsgemäßen Kopierschleifmaschine zu beseitigen, so daß ein nochgenaues *o Schleifen von Innenflächen, insbesondere der Kammerflächen eines Wankelmotors, ermöglicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die von der Kopierrolle abgetastete Fläche die Außenfläche der Schablone ist.

Bei der Erfindung sind die Schablone und das Werkstück ortsfest angeordnet. Dadurch, daß die Kopierrolle an der Außenfläche der Schablone abläuft, während die Schleifscheibe an der Innenfläche des Werkstückes angreift, wird die Zustellkraft der Schleif- so scheibe über die Kopierrolle an der ortsfesten Schablone abgestützt, ohne die Führungsrollen bzw. ihre federnde Abstützung zu beaufschlagen. Hierdurch wird die angestrebte Unanfälligkeit gegen Schwingungen erreicht.

Es ist zwar auch schon eine Kopierschleifmaschine zum Bearbeiten von von der Kreisform abweichenden Flächen mit geraden und parallelen Mantellinien bekannt (FR-PS 12 27 965), bei der die über die Schleifscheibe aufgebrachte Zustellkraft erfindungsgleich von der Schablone über die Kopierrolle aufgenommen wird, doch handelt es sich in diesem Fall um ein an seiner Außenfläche zu bearbeitendes Werkstück, so daß von daher dieser Stand der Technik nicht ohne zusätzliches konstruktives Umdenken auf die h"> vorliegende Erfindung zu übertragen war.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher

erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen vereinfacht dargestellten Längsschnitt durch eine Kopierschleifmaschine nach der Erfindung und

F i g. 2 die Zuordnung des Werkstücks, der Schablone, der Schleifscheibe und der Kopiervorrichtung bei der Kopierschleifmaschine nach F i g. 1 im Grundriß.

Die Kopierschleifmaschine nach Fig. 1 weist im wesentlichen eine Bodenplatte 1 und einen höhenverstellbaren Werkstücktisch 2 zur Aufnahme des zu schleifenden Werkstücks 3 auf. Oberhalb des Werkstücks 3 ist ein Lagergehäuse 4 angebracht, in dem eine Lagerplatte 5 drehbar und seitlich verstellbar geführt ist. Für die Schleifbearbeitung des Werkstücks 3 ist an der Unterseite der Lagerplatte 5 ein in seiner Gesamtheit mit 6 bezeichneter Schleifspindelstock befestigt. An der Oberseite des Lagergehäuses 4 ist eine Schablone 7 fest angeordnet. An der Oberseite der Lagerplatte 5 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 8 bezeichnete Kopiereinrichtung angebracht. Diese weist eine angetriebene Kopierrolle 9 auf, die an der abzutastenden Außenfläche

10 der Schablone 7 angreift und dabei um die Schablone 7 herumfährt. Dadurch, daß die Kopiereinrichtung 8 an der Lagerplatte 5 angeordnet ist, erzeugt ihre Bewegung um die Schablone 7 herum eine entsprechende Bewegung des Schleifspindelstocks 6 relativ zum Werkstück!

Die Außenfläche 10 der Schablone 7 ist entsprechend der am Werkstück 3 zu bearbeitenden Innenfläche 11 ausgebildet, die hier die trochoidenförmige Innenfläche eines Wankelmotorgehäuses ist. Die Gestalt der Schablone 7 geht am deutlichsten aus F i g. 2 hervor. In dieser Figur ist auch die Beziehung zwischen der abzutastenden Außenfläche 10 und der Innenfläche 11 des Werkstücks 3 dargestellt. Die Schablone 7 liegt unmittelbar über dem Werkstück, so daß ihre Außenfläche 10 von oben gesehen mit der Innenfläche

11 zusammenfällt.

Die Kopierrolle 9 liegt an der Außenfläche 10 in einem Berührungspunkt 12 an. Ihre Drehachse liegt in einer Ebene P-I, die im Berührungspunkt 12 senkrecht zur Außenfläche 10 verläuft. Die Kopierrolle 9 ist am Ende einer Spindel 13 angeordnet, die ihrerseits in einem Schieber 14 drehbar aufgenommen ist Das andere Ende der Spindel 13 durchdringt den Schieber 14 und trägt eine Riemenscheibe 15, die von einem Antriebsriemen 16 umschlungen ist. Der Antriebsriemen 16 umschlingt eine an der Abtriebswelle eines Antriebsmotor 18 befestigte Riemenscheibe 17. Der Antriebsmotor 18 ist mit einer Halterung 19 am Schieber 14 befestigt, welcher selbst in einem Schiebergehäuse 20 in einer zur Ebene P— 1 parallelen Richtung verschieblich aufgenommen ist.

Zur Kopiereinriehtung 8 gehört eine Führungsvorrichtung 21 mit zwei Führungsrollen 22 und 23, die an FUhrungsflächen 24 und 25 der Innenfläche der Schablone 7 anliegen. Die Drehachsen der Führungsrollen 22, 23 liegen in einer zur Ebene P-X normalen Ebene P— 2. Die Führungsrollen 22,23 sind in Richtung gegen die Kopierrolle 9 gedrängt, um eine in der Ebene P—i wirksame und durch den Berührungspunkt 12 hindurch gerichtete resultierende Kraft zu erzeugen.

Auf dem Schieber 14 ist linear in der gleichen Richtung jedoch unabhängig dazu verschiebbar ein zweiter Schieber 26 geführt. An der Unterseite des zweiten Schiebers 26 ist eine Halterung 27 angebracht, in welcher die Führungsrollen 22 und 23 drehbar gelagert sind. Die Führungsrollen 22 und 23 sind

höhenversetzt zueinander angeordnet und greifen einzeln an der oberen bzw. unteren Führungsfläche 24 bzw. 25 der Innenfläche der Schablone 7 an. Wie in F i g. 2 zu erkennen, sind die Führungsrollen 22,23 auch in seitlicher Richtung gegeneinander versetzt und mit gleich großem Abstand von der Ebene P— 1 angeordnet.

Der zweite Schieber 26 ist von einem Tellerfederpaket 33, das sich gegen eine Platte 28 abstützt nach rechts belastet, um die Führungsrollen 22, 23 gegen die Führungsflächen 24, 23 an der Innenfläche der Schablone / zu drängen.

Infolge des zwischen den beiden Schiebern 14 und 26 angeordneten Tellerfederpakets 33 sind die Kopierrolle

9 am Schlitten 14 gegen die Außenfläche 10 und die Führungsrollen 22 und 23 in entgegengesetzter Richtung gegen die Führungsflächen 24 und 23 an der innenfläche der Schablone 7 gedrängt Die Anpreßkraft, mit der die Kopierrolle 9 und die Führungsrollen 22, 23 gegen die Schablone 7 gedrängt werden ist durch Änderung der Federvorspannung veränderbar.

Durch den vorbeschriebenen Aufbau der Kopiereinrichtung 8 wird die zur Beibehaltung der Drehachse der Führungsrollen 22, 23 in der Ebene P— 1 erforderliche resultierende Kraft erzeugt, sobald die Kopiereinrichtung 8 um die Schablone 7 herum bewegt wird. Da die Führungsrollen 22 und 23 mit gleich großen Abständen von der Ebene P—i angeordnet sind, überwinden sie wirkungsvoll Trägheitskräfte, die dazu neigen, die Kopiereinrichtung 8 zu schwenken und den Berührungspunkt 12 aus der Ebene P— 1 heraus zu versetzen. Durch den Antrieb der Kopierrolle 9 mit konstanter Geschwindigkeit mittels des Motors !S erfolgt der Vorschub der Kopiereinrichtung 8 um die Außenfläche

10 herum mit konstanter Geschwindigkeit Auf diese Weise ist erreicht, daß die Außenfläche 10 sich relativ zum Berührungspunkt 12 und durch diesen hindurch mit konstanter Geschwindigkeit bewegt

Wie aus F i g. 2 zu erkennen, zeigen die obere 24 und untere Führungsfläche 25 der Schablone 7 unterschiedlichen Verlauf. Der exakte Verlauf jeder Führungsfläche 24, 25 ist durch die Außenfläche 10 bestimmt Es ist deutlich zu erkennen, daß die Führungsflächen 24, 25 längs der Seitenabschnitte, die den konkaven Abschnitten der Außenfläche 10 gegenüberliegen, sich gegenseitig unterscheiden. Die Unterschiede in der Gestalt zwischen den Führungsflächen 24, 25 wie sie in F i g. 2 dargestellt sind, rühren daher, daß zwei gegeneinander versetzte Führungsrollen verwendet werden. Die Führungsrollen 22, 23 berühren zu jedem beliebigen Zeitpunkt die Führungsflächen 24, 25 in verschiedenen Punkten. Handelt es sich bei der zu schleifenden Fläche um die trochoidenförmige Innenfläche eines Wankelmotorgehäuses, so weist die Fläche einen sich stetig verändernden Krümmungsradius auf. Da die Führüngsrollen 22 und 23 gegeneinander versetzt sind, sind die Führungsflächen 24 und 25 auf ganzer Umfangslänge in ihrer Gestalt verschieden. Die Unterschiede in der Gestalt sind gering und mit Ausnahme der unterschnittenen Seitenabschnitte in F i g. 2 nicht gezeigt

Wie bereits erwähnt, ist die Kopiereinrichtung 8 an der Oberseite der Lagerplatte 5 montiert. Diese Anordnung ist mit einem Stützkörper 34 erzielt, der an der Oberseite der Lagerplatte 5 befestigt ist und das Schiebergehäuse 20 trägt. Um die Bewegung der Kopiereinrichtung 8 um die Schablone 7 herum zn ermöglichen, ist die Lagerplatte 5 um eine Achse drehbar, die parallel zur Ebene P—i verläuft, und in einer zu dieser Achse normalen Richtung seitlich verschieblich angeordnet. Der Umfangsteil der Lagerplatte 5 liegt innerhalb des Lagergehäuses 4. Dem Lagergehäuse 4 ist zur Beaufschlagung der Ober- und Unterseiten der Lagerplatte 5 Hydraulikdruck zuführbar, um die Lagerplatte 5 im Lagergehäuse 4 schwimmend zu halten, d. h. das Lagergehäuse 4 und die Lagerplatte 5 bilden zusammen ein hydrostatisches Lager.

Erfindungsgemäß umfaßt der Schleifspindelstock 6 eine Schleifscheibe 36, deren Drehachse in der gleichen Ebene P—i wie die Drehachse der Kopierrolle 9 angeordnet ist. Dies ist deutlich aus F i g. 2 zu erkennen, in der auch gezeigt ist, daß die Umfangsfläche der Schleifschiebe 36 an der Innenfläche 11 des Werkstükkes 3 an einem Punkt angreift, der mit dem Berührungspunkt 12 zusammenfällt. Die Schleifscheibe 36 ist am Ende einer drehangetriebenen Spindel 37 befestigt, deren Motor und Spindelstock 6 an einer an der Unterseite der Lagerplatte 5 fest angeschlossenen Konsole 38 befestigt ist.

Das Verstellen der Schleifscheibe 36 in der Ebene P—i und auf die zu schleifende Oberfläche des Werkstückes 3 zu erfolgt mit einem Schrittmotor 41. Dieser Motor ist an dem Schiebergehäuse 20 angebracht und weist eine Abtriebsgewindespindel 42 auf. Die Abtriebsgewindespindel 42 ist in eine Gewindebohrung in der Platte 28 eingeschraubt, welche ihrerseits am Schieber 14, der die Kopiereinrichtung 8 trägt, befestigt ist.

Bei Betätigung des Schrittmotors 41 mit einer Drehrichtung der Abtriebsgewindespindel 42, bei der der Schieber 14 entsprechend F i g. 1 nach links gezogen wird, erfolgt eine Bewegung der Schleifscheibe 36 entsprechend Fig. 1 nach rechts. Ursache hierfür ist, daß die mit dem Schieber 14 fest verbundene Kopierrolle 9 aufgrund ihres Zusammenwirkens mit der ortsfesten Schablone 7 sich nicht nach links bewegen kann. Der Schrittmotor 41 ist jedoch am Schiebergehäuse 20 befestigt, und dieses ist an der schwimmenden Lagerplatte 5 abgestützt. Aufgrund dieser Anordnung und weil die Lagerplatte 5 im Innern des Lagergehäuses 4 frei beweglich ist, verschiebt sich die Lagerplatte 5 nach rechts. Da die Schleifscheibe 36 über die Konsole 38 fest an die Unterseite der Lagerplatte 5 angeschlossen ist, bewirkt diese Bewegung ihrerseits, daß sich die Schleifscheibe 36 nach rechts in Schleifeingriff mit der zu schleifenden Innenfläche 11 am Werkstück 3 bewegt.

Die von der am Werkstück 3 angreifenden Schleifscheibe 36 erzeugte Kraft ist der auf die Führungsrollen 22 und 23 wirkenden Federkraft entgegen gerichtet. Die Kopiervorrichtung neigt daher auch unter den während der Schleifvorgänge auftretenden höchsten Belastungen nicht dazu, sich vom Nocken zu lösen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kopierschleifmaschine zum Bearbeiten von von der Kreisform abweichenden Innenflächen mit geraden und parallelen Mantellinien mit einem Werkstücktisch, einem gegenüber dem Werkstücktisch verstellbaren Schleifspindelstock und mit einer ringförmigen Schablone, welche auf ihrer einen Seite eine von einer in einer Halterung gelagerten Kopierrolle abgetastete und der zu bearbeitenden Innenfläche entsprechende Kontur und auf ihrer anderen, der einen Seite gegenüberliegenden Seite, zwei Führungsflächen aufweist, auf denen sich zwei symmetrisch zur Kopierrolle und gegeneinander höhenversetzt angeordnete Führungsrollen abwälzen, dadurch gekennzeichnet, daß die von dev Kopierrolle (9) abgetastete Fläche die Außenfläche (10) der Schablone (7) ist.

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