DE3408210C1

DE3408210C1 - Vorrichtung für das Spannen von Werkstücken bei der Feinschleifbearbeitung

Info

Publication number: DE3408210C1
Application number: DE19843408210
Authority: DE
Inventors: Rudolf 5600 Wuppertal Schwär
Original assignee: THIELENHAUS MASCHF; Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Current assignee: THIELENHAUS MASCHF; Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Priority date: 1984-03-07
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1985-06-20

Description

Auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen aus fertigungstechnischen Gründen unvermeidbare Ungenauigkeiten in bezug auf die Koaxialität der Zentrierdorne mit ihren Zentrierspitzen. Daraus resultierende Ungenauigkeiten, die im Rahmen der bekannten Maßnahmen zu Toleranzen führen, die den Anforderungen nicht mehr genügen, werden erfindungsgemäß jedoch ausgeglichen, weil sich das Schmiermittelpolster, wie angegeben, ausbildet, auf dem das Werkstück gleichsam schwimmt. Das Schmiermittelpolster ist kein statisches sondern vielmehr ein dynamisches Polster, weil es aus einer Schmiermittelströmung resultiert. Das Schmiermittelpolster gleicht die beschriebenen Ungenauigkeiten aus. Wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Werkstück eingespannt, welches in der beschriebenen Weise mit Zentrieraufnahmen ausgerüstet ist, so treten in der Praxis Ungenauigkeiten auch deshalb auf, weil in den Zentrieraufnahmen Verunreinigungen, z. B.
in Form von feinen und feinsten Werkstoffspänen sich abgesetzt haben. Im Rahmen der Erfindung werden ohne weiteres auch die dadurch bedingten Ungenauigkeiten vermieden. Dazu lehrt die Erfindung eine besondere Arbeitsweise, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß zuerst die Spül- oder Schneidölzuführung eingeschaltet und danach das Werkstück eingeführt wird. Auf diese Weise werden nämlich die Zentrieraufnahmen durch das unter hohem Druck austretende Schmiermittel von eventuellen Verunreinigungen freigespült.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt Fig. 1 das Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, F i g. 2 in gegenüber der F i g. 1 vergrößertem Maßstab den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach F i g. 1 mit weiteren konstruktiven Details und F i g. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig.2 in nochmals starker Vergrößerung.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient für die Aufspannung von Werkstücken 1 mit beidseitigen, im wesentlichen rotationssymmetrischen Zentrieraufnahmen 2-bei der Feinschleifbearbeitung in Werkzeugmaschinen. Zum grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung gehören zwei koaxial einander gegenüberliegende, rotationsfeste Zentrierdorne 3, deren im wesentlichen rotationssymmetrische Zentrierspitzen 4 in die Zentrieraufnahmen 2 der Werkstücke 1 einführbar sind. Das Werkstück 1 ist zwischen den rotationsfesten Zentrierdornen 3 bei der Feinschleifbearbeitung rotierend angetrieben. Die Zentrierdorne 3 weisen eine zentrale Schmiermittelzuführung 4 auf, über die das Schmiermittel zugeführt wird. - Der Rotationsantrieb der zu bearbeitenden Werkstücke kann auf verschiedene Weise bewirkt werden. In Fig. 1 links wurde angedeutet, daß dazu mit Mitnehmern 6 gearbeitet werden kann, die ihrerseits in einem entsprechend rotierend angetriebenen Maschinenteil angeordnet sind.
Zwischen den Zentrieraufnahmen 2 und den Zentrierspitzen 4 ist ein Dreipunktkontakt verwirklicht, und zwar durch entsprechende, unrunde Ausbildung der Zentrieraufnahme 2 oder der Zentrierspitze 4. Insoweit wird auf die F i g. 3 verwiesen. Hier ist die Zentrieraufnahme 2 rotationssymmetrisch ausgeführt und der Zentrierdorn 3 besitzt eine in der beschriebenen Weise unrunde Zentrierspitze 4. Der Dreipunktkontakt erfolgt an den Stellen 1,11 und III. Zwischen diesen Dreipunktkontaktstellen 1, in, 111 bleiben sichelförmige Freiräume 7. Über die zentrale Schmiermittelzuführung 5 der Zentrierdorne 3 wird in die Zentrieraufnahme 2 des Werkstückes 1 ein Schmiermittel unter einem statischen Druck eingeführt, der ausreicht und bewirkt, daß das Werkstück 1 auf einem Schmiermittelpolster schwimmt.
Das ist in der F i g. 3 durch die kleinen Zwischenräume 8 an den Stellen des Dreipunktkontaktes angedeutet worden. Diese Abstände sind allerdings übertrieben groß gezeichnet worden. Das Schmiermittel wird mit hohem Druck zugeführt, der entsprechende Schmiermittelkreis besitzt eine Pumpe 9 und die üblichen Ventile 10. Es mag sich bei dem Schmiermittel um ein bei Werkzeugmaschinen gebräuchliches Spülöl oder Schneidöl handeln.
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Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung für das Spannen von Werkstücken mit beidseitigen, im wesentlichen rotationssymmetrischen Zentrieraufnahmen bei der Feinschleifbearbeitung in Werkzeugmaschinen, mit zwei koaxial einander gegenüberliegenden rotationsfesten Zentrierdornen, deren im wesentlichen rotationssymmetrische Zentrierspitzen in die Zentrieraufnahmen des Werkstückes einführbar sind, wobei das Werkstück zwischen den rotationsfesten Zentrierdornen bei der Feinschleifbearbeitung rotierend angetrieben ist und wobei die Zentrierdorne eine zentrale Schmiermittelzuführung aufweisen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß zwischen den Zentrieraufnahmen (2) und den Zentrierspitzen (4) ein Dreipunktkontakt verwirklicht ist, und zwar durch unrunde Ausbildung der Zentrieraufnahme (2) oder der Zentrierspitze (4), und daß über die zentrale Schmiermittelzuführung (5) der Zentrierdorne (3) in die Zentrieraufnahmen (2) des Werkstückes (1) ein Schmiermittel unter einem Druck einführbar ist, der bewirkt, daß das Werkstück (1) auf einem Schmiermittelpolster schwimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Zentrieraufnahmen (2) unrund und die Zentrierspitzen (4) rotationssymmetrisch ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierspitzen (4) unrund und die Zentrieraufnahmen (2) rotationssymmetrisch ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmiermittel ein bei Werkzeugmaschinen gebräuchliches Schmieröl oder Schneidöl zuführbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Spül- oder Schneidölzuführung einschaltbar und danach das Werkstück einführbar ist Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung für das Spannen von Werkstücken mit beidseitigen, im wesentlichen rotationssymmetrischen Zentrieraufnahmen bei der Feinschleifbearbeitung in Werkzeugmaschinen, mit zwei koaxial einander gegenüberliegenden rotationsfesten Zentrierdornen, deren im wesentlichen rotationssymmetrische Zentrierspitzen in die Zentrieraufnahmen des Werkstückes einführbar sind, wobei das Werkstück zwischen den rotationsfesten Zentrierdornen bei der Feinschleifbearbeitung rotierend angetrieben ist und wobei die Zentrierdorne eine zentrale Schmiermittelzuführung aufweisen.

Bei der (aus der Praxis) bekannten, gattungsgemäßen Vorrichtung sind die Zentrieraufnahmen sowie die Zentrierspitzen im Rahmen der unvermeidbaren Toleranzen rotationssymmetrisch und nur insoweit (gleichsam statistisch) lediglich im wesentlichen rotationssymmetrisch und lediglich undefiniert unrund. Als Schmiermittel wird ein nichtflüssiges Schmierfett eingedrückt Die bekannten Maßnahmen haben sich bewährt, solange die Anforderungen an die Bearbeitungstoleranzen bei dem Feinschleifvorgang in bezug auf das bearbeitete Werkstück nicht zu hoch sind. In der neueren Zeit werden jedoch in bezug auf die Bearbeitungsgenauigkeit, insbesondere bei Bauteilen für schnellaufende Kraftfahrzeugmotoren, immer höhere Anforderungen gestellt.

Sie sind mit den bekannten Vorrichtungen nicht erfüllbar. Es wird insoweit mit Vorrichtungen gearbeitet, die andere Werkstückaufnahmen aufweisen, insbesondere wird mit den Hilfsmitteln der sogenannten Hydrozentrierung gearbeitet. Bei der bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung sind die Genauigkeitsforderungen deshalb nicht erfüllbar, weil die Zentrierspitzen nicht hinreichend koaxial angeordnet werden können und folglich der Rundlauf beeinträchtigt wird. Die störenden Ungenauigkeiten liegen im Bereich von einigen tausendstel Millimetern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß störende Rundlaufungenauigkeiten nicht mehr auftreten und die Genauigkeitsanforderungen ohne Schwierigkeiten erfüllt werden können, die in der modernen Technik, insbesondere bei der Bearbeitung von Bauteilen für Kraftfahrzeugmotoren, verlangt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zwischen den Zentrieraufnahmen und den Zentrierspitzen ein Dreipunktkontakt verwirklicht ist, und zwar durch unrunde Ausbildung der Zentrieraufnahme oder der Zentrierspitze, und daß über die zentrale Schmiermittelzuführung der Zentrierdorne in die Zentrieraufnahmen des Werkstückes ein Schmiermittel unter einem Druck einführbar ist, der bewirkt, daß das Werkstück auf einem Schmiermittelpolster schwimmt - Das kann z. B. dadurch bewirkt werden, daß die Zentrieraufnahmen unrund und die Zentrierdorne mit rotationssymmetrischen Zentrierspitzen ausgebildet sind. Das kann aber auch dadurch geschehen, daß die Zentrierspitzen unrund und die Zentrieraufnahmen rotationssymmetrisch ausgebildet sind. Die Abweichungen von der geometrisch strengen Rotationssymmetrie sind im Rahmen der Erfindung klein. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird ein bei Werkzeugmaschinen gebräuchliches Spülöl oder Schneidöl zugeführt.

Die Erfindung nutzt zunächst die Tatsache, daß ein Dreipunktkontakt statisch bestimmt ist. Daraus resultieren bereits Genauigkeitsvorteile. Im Rahmen der Erfindung erfolgt der Dreipunktkontakt jedoch nicht Metall auf Metall und auch nicht unter Zwischenschaltung einer üblichen, gleichsam statischen Schmiermittelschicht Da erfindungsgemäß ein Dreipunktkontakt durch entsprechende unrunde Ausbildung der Zentrieraufnahmen oder der Zentrierspitzen verwirklicht wird, entstehen mehr oder weniger sichelförmige Freiräume zwischen der Wandung der Zentrieraufnahmen und den Zentrierspitzen. Das schafft die Möglichkeit, das Schmiermittel über diese sichelförmigen Freiräume austreten zu lassen, wenn es unter ausreichend hohem Druck zugeführt wird und das erlaubt es, die Schmiermittelzuführung so vorzunehmen, daß das Werkstück auf einem fließenden Schmiermittelpolster schwimmt.