DE3420563A1

DE3420563A1 - Schleifmaschine

Info

Publication number: DE3420563A1
Application number: DE19843420563
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Wakayama Hirohata
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-06-02
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1984-12-06
Also published as: GB2141057B; GB8412436D0; GB2141057A; US4584794A; JPS59191246U

Description

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Schleifmaschine zu™ Grob- bis Feinstschleifen der U-mfangsfläche eines Werkstücks einer langgestreckten Form, das um seine Achse rotiert, -mit dem Ziel der Erzeugung einer spiegelglatten Oberfläche.

Um einen spiegelglatten Schliff der Umfangsfläche eines gerundeten Werkstückes, beispielsweise einer Walze, einer runden Säule, eines Eonus oder Zylinders, zu erhalten, muß das Werkstück nacheinander mit Hilfe mehrerer Schleifwerkzeuge unterschiedlicher Korngröße, die sich zum Grobschleifen bis hin zum Schleifen einer spiegelglatten Oberfläche eignen, geschliffen werden.

Um. das Werkstück spiegelglatt zu schleifen, wird als in bezug auf Effizienz und Genauigkeit vorzuziehende Maßnahme ein umlaufendes Schleifwerkzeug mit der Umfangsfläche des zu bearbeitenden Werkstücks in Berührung gebracht und unter Beibehaltung der Berührung in Achsrichtung des Werkstücks verschoben.

Bei den herkömmlichen Schleifmaschinen weist eine entsprechend gelagerte umlaufende Welle an ihrem Schwenkarm, welcher um einen Drehpunkt schwingt, ein Schleifwerkzeug auf. Der von dem Schleifwerkzeug auf das Werkstück ausgeübte Druck wird durch ein Laufgewicht bestimmt, das an einer stimmten Stelle am Ende des Schwenkarms anha' tbar ist, um ein Schleifen der Drehachse entlang beziehungsweise der

Exzentrizität des Werkstücks folgend zu ermöglichen.

Da jedoch die zum groben bis spiegelglatten Schleifen verwendeten Schleifwerkzeuge -in der Korngröße voneinander verschieden sind, sind folgende Schritte zu™ Auswechseln erforderlich: Aufhebung der Berührung mit dem Werkstück, Anhalten der Schi ei fm aß chine, Anheben des Schwingarm end es, Entfernen des Schleifwerkzeugs von der umlaufenden Welle, Befestigen eines anderen Schleifwerkzeugs an der umlaufenden Welle, erneute Inbetriebnahme der Schleifmaschine und Einstellen der Andrückkraft des Schleifwerkzeugs gegen das Werkstück.

Somit sind ein großer Zeit- und Arbeitsaufwand erforderlich, um das Schleifwerkzeug auszuwechseln. Darüber hinaus steht die Schleifmaschine während dieser Zeit notgedrungenerweise still, wodurch sich eine geringe Leistung bei hohen Betriebskosten ergibt.

Insbesondere beim Schleifen von groben bis spiegelglatten Flächen sind mehr· als drei verschiedene Schleifwerkzeugarten erforderlich, was aufgrund der Notwendigkeit,, die Schleifwerkzeuge auszuwechseln, zu einer geringen Betriebseffizienz führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer Schleifmaschine, bei der sich die Stillstandszeit zum Auswechseln der Schleifwerkzeuge reduziert, und die eine verbesserte Bearbeitung beim Feinstschleifen gewährleistet und die Genauigkeit erhöht. Die Schleifmaschine soll eine beliebige Einstellung der Berührungsposition des Schleifwerkzeugs gegenüber dem Werkstück sowie ein genaueres Arbeiten in der Feinstbearbeitungsphase ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf die S chi ei fm as chine;

Pig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht unter Entfernung von Teilen der Vorrichtung;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Antriebsteil eines zugehörigen Eotors von hinten;

Fig. 4- einen senkrechten Schnitt durch den Antriebsmechanismus der umlaufenden Welle des Schleifwerkzeugs von hinten; und

Fig. 5 eine Seitenansicht eines daß Schleifwerkzeug andrükjkenden Teils unter Entfernung von Teilen der Vorrichtung;

Gemäß Fig. 1 sind zwei Stützteile vorgesehen. Diese umfassen eine Kopf aufnahme 13, in welcher sich ein umlaufendes Futter 12 für die Aufnahme und das Drehen des einen Endes eines zu schleifenden Werkstücks A befindet, und einen Reitstock 14 für die drehbare Aufnahme des anderen Endes des Werkstücks A an beiden Enden eines Bettes 11, jeweils für die drehbare Aufnahme des Werkstücks A um dessen horizontale Achse.

Auf dem Bett 11 befindet sich ein Schlitten 15, welcher sich parallel zu der horizontalen Achse des Werkstücks A vor und zurück bewegt.

Der Schlitten 15 ist auf einer Schiene 16 zwischen den beiden Enden des Bettes 11 geführt und weist eine Verschiebungsfläche zum Verschieben nach vorn und nach hinten mittels einer mit einem Außengewinde versehenen Gewindespindel 18

auf, die in eine mit Innengewinde versehene Schnecke 17 an dem Schlitten 15 einschraubbar ist und/einem Motor 19 reversibel antreibbar ist.

An dem Schlitten 15 ist ferner ein für die Vor- und Rückwärtsbewegung sowie die Auf- und Abbewegung gegenüber dem Außenumfang des Werkstücks A einstellbares Auflager 20 vorgesehen.

Bei der Konstruktion für die Einstellung der Vor- und Rückwärtsbewegungen als auch der Auf- und Abwärtsbewegungen gemäß den Figuren 2 und 3 ist eine Schiene 21 mit einer Verschiebefläche zwischen dem vorderen und dem rückwärtigen Ende des Schlittens 15 vorgesehen, auf dem ein von der Schiene 21 geführtes Schiebeelement 22 angeordnet ist; dieses Schiebeelement 22 wird von einer Schnecke 2A- mit Außengewinde bewegt, die sich in eine Schnecke 23 mit Innengewinde, welche an dem Schiebeelement 22 befestigt ist, hineinschraubt und von einem Motor 25 reversibel angetrieben wird. Dadurch nähert sich das Auflager 20 entweder dem Werkstück A oder aber es entfernt sich von diesem.

Eine gegen das Werkstück A geneigte Führungsschiene 26 erhebt sich von dem Schiebeelement 22, um das Auflager 20 in vertikaler Richtung zu führen, und mit Innengewinde versehene Schnecken 27, in. die "aich. >mit Außengewinde versehene Schnecken 28, welche an bestimmten Stellen auf dem Schiebeelement 22 frei drehbar sind, hineinschrauben, sind an dem Auflager 20 befestigt, wodurch m?t Außengewinde versehene Schnecken 28 so von einem Motor 29 reversibel angetrieben werden, daß sich das Auflager 20 in senkrechter Richtung bewegt.

Ein Rotor 30, dessen Drehachse sich mit der Achse des Werkstückes A in einem rechten Winkel schneidet, ist von dem Auflager 20 gehalten.

Der in Fig. 3 gezeigte Eotor "besteht aus einem zylindrischen Körper mit einer Vorderwand, welcher drehbar in das zylindrische Auflager 20 einsetzbar ist.

Ferner ist der Eotor 30 so ausgebildet, daß er intermittierende Drehbewegungen in bestimmten Winkelabständen, durchführt.

Bei dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel wird die intermittierende Drehbewegung über eine Welle 32 erzeugt, an der koaxial ein die Form des Malteser Kreuzes aufweisendes Mitnahmerad 31 angeordnet ist, welches durch einen Zapfen 35 an dem Antriebsrad 34- um 120° gedreht wird, das mit einem Motor 33 in Verbindung steht, welcher wiederum von dem Auflager 20 gehalten wird. Die Drehbewegung kann jedoch auch auf andere Art und Weise erzeugt werden.

An der inneren Umfangswandung des Eotors 30 sind in gleichen Abständen wie die Winkelabstände für die intermittierende Drehbewegung des Eotors· 30 Lager 36 vorgesehen.

In jedem der genannten Lager 36 ist eine umlaufende Welle so gehalten, daß sie durch cas Lager 36 hindurchgeht, und an den entgegengesetzten Enden der umlaufenden Wellen 37 sind jeweils Schleifwerkzeuge/entfernbar angebracht, welche sich in der Korngröße unterscheiden und für Arbeitsgänge vom Grob- bis zum. Feinstschleifen geeignet sind.

Nach In-Berührung-bringen des Schleifwerkzeugs B mit dem Werkstück A wird die Welle 37 in Umlauf gesetzt.

Eine Methode, die Welle 37 in. Eotation zu versetzen,, besteht gemäß den Figuren 2 und 4- darin, offene Fenster 38 an Stellen in der Umfangswandung des Eotors 30 vorzusehen, die sich möglichst nahe an den umlaufenden Wellen 37 befinden, damit Teilbereiche des Außenumfangs von Zahnrädern 39 durch diese öffnungen 3.8 hindurchtreten können, und Zahnräder 39 an den umlaufenden Wellen 37 zu befestigen, damit ein Zahn-

rad 41, das von einem von dein Auflager 20 gehaltenen Motor' 4-0 angetrieben wird, mit den Zahnrädern 39 kämmen kann.

Soll das Schleifwerkzeug B mit dem Werkstück A in Berührung gebracht werden, so wird die Umlaufende Welle 37 durch eine Andrückvorrichtung C, welche so ausgelegt istj -daß sie.die Andrückkraft nach Bedarf beliebig regulieren kann, nach vorne gedrückt.

Bei der Andrückvorrichtung C gemäß den Figuren 2 und 3 ist das vordere Ende einer Auflageplatte 43 über einen Zapfen 4-2 drehbar an dem Auflager 20 gehalten. Auf der Auflageplatte 4-3 befindet sich ein in der Vor- und ^Rückwärtsbewegung einstellbares Gewicht, Das entfernte Ende einer Stange 4-5, welche sich parallel zu der umlaufenden Welle 37 erstreckt,, ist mittels eines Zapfens 4-6 mit der Unterseite des Auflageplattenendes 4-3 verbunden.

Ein Plansch 4-8 am gegenüberliegenden Ende der umlaufenden Welle 37 greift in eine Nut 4-7 am oberen vorderen Ende der Stange 4-5 ein, um die Stange 4-5 mit der umlaufenden Welle 37 zu verbinden, wodurch die umlaufende Welle 37 durch das Gewicht 44 mit einem axialen Druck beaufschlagt wird.

Anstatt auf das Ende der umlaufenden Welle 37 Druck auszuüben, kann auch das Schiebeelement 22 zum Andrücken des Schleifwerkzeugs B gegen das Werkstück A verwendet werden.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, ist auf dem Schlitten 15 eine von einem Zapfen 50 gehaltene Drehplatte 51 vorgesehen. Auf dieser Drehplatte 5^ befindet sich das Schiebeelement 22, während ein an dem Zapfen 50 sitzendes Schneckenrad 52 mit einem Teil 54 in Eingriff steht, das von einem Motor 53 angetrieben wird, um eine leichte Drehung des Auflagers 20 zu bewirken, wodurch der Berührungswinkel zwischen dem Schleifwerkzeug B mit dem Werkstück A problemlos eingestellt werden kann.

In der Zeichnung ist 55 ein Nocken -mit einen* Hebel 56, mittels dessen bei™ Drehen die Auflagefläche 43 nach oben bewegt werden kann.

Bei dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel sind die Schleifwerkzeuge an drei Stellen am vorderen Ende des Rotors 30 angeordnet. Jedoch ist die Anordnung derselben nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Es kann beispielsweise auch ein Drehkörper an dem Auflager so befestigt sein, daß er um eine Achse parallel zu dem Werkstück drehbar ist und die Schleifwerkzeuge am Außenumfang dieses Drehkörpers in bestimmten Abständen voneinander angeordnet sind, oder aber der Drehkörper weist die Form eines mit dem Werkstück koaxialen Rahmens auf und die Schleifwerkzeuge sind so an dem Drehkörper befestigt, daß sie das Werkstück umgeben.

Nachstehend sei ein Beispiel einer Schleifmaschine nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Das Werkstück A ist zwischen dem umlaufenden Futter 12 und dem Reitstock 14 eingespannt.

Indem... das Mitnahmerad 31 durch einen Antrieb des Motors 33 über einen Zapfen 35 des Antriebsrads 34 mitgenommen wird, führt der Rotor 30 eine intermittierende Drehbewegung aus. Daneben greift, während ein Schleifwerkzeug B auf das Werkstück A zum Grobschleifen angesetzt wird, die Spitze eines entsprechend von dem Antrieb eines Motors 58 geführten Zapfens 59 in eine Ausnehmung 57, die am Außenumfang des Rotors 30 zum Eingreifen derselben vorgesehen ist, ein, um dadurch eine Ealteposition des Rotors 30 zu bestimmen und das weitere Umlaufen desselben zu verhindern.

Zu diesem Zeitpunkt kämmt ein Zahnrad 39 der umlaufenden Welle 37, die das dem Werkstück A gegenüberliegende Schleifwerkzeug B trägt, mit dem Zahnrad 41.

Dann wird das Schleifwerkzeug B gegen das Werkstück A gedrückt, während ein Flansch 48 in die Nut 47 eingreift und ein Nocken 55 durch den Hebel 56 gedreht wird, utti die Auflageplatte 43 nach oben zu bewegen, und die umlaufende Welle 37 zusammen mit der Stange 45 aufgrund des Laufgewichts

44 durch die Auflageplatte 43 hindurchgedrückt wird.

Es wird ein Motor 60 in Betrieb gesetzt, um das Werkstück A zu drehen; ein anderer Motor 19 wird in Betrieb gesetzt, um den Schlitten 15 vor- ind zurück zu bewegen; und schließlich wird ein Motor 40 in Betrieb gesetzt, um das Werkstück A durch das Schleifwerkzeug B zu schleifen, welches durch die Zahnräder 41 und 39 sowie die umlaufende Welle 37 angetrieben wird.

Ist das Grobschleifen mittels des Schleifwerkzeugs B abgeschlossen, so werden die Motoren 19 und 40 angehalten, die Auflageplatte 43 durch den Nocken 55 durch Drehen des Hebels 56 nach oben gedrückt, um die mit Druck von der Stange

45 beaufschlagte umlaufende Welle 37 freizugeben, und der Zapfen 59 zurückgezogen, wenn das anschließende Schleifwerkzeug B unter intermittierender Drehung des Rotors 30 dem Werkstück A gegenüberliegend eingestellt wird.

Das Werkstück wird in der vorstehend beschriebenen Schrittfolge geschliffen, wobei die Schleifwerkzeuge nacheinander zum Grob- bis hin zum Feinstschleifen gewählt und eingestellt werden. Die Werkzeuge brauchen nicht ausgewechselt zu werden.

Dadurch läßt sich die Schleifzeit für die verschiedenen Arbeitsgänge vom Grob- bis zum Feinstschleifen verringern und die Betriebseffizienz erhohen.

Dadurch, daß das Schleifwerkzeug an das Werkstück angedrückt wird, wird verhindert, daß das Schleifwerkzeug "schwimmt", so daß der SchleifVorgang in zufriedenstellender Weise erfolgen kann.

Darüber hinaus ist das Auflager -für-den-Kolior in.

auf den Schlitten in seiner Auf- und Abwärtsbewegung sowie seiner Vor- und Rückwärtsbewegung einstellbar, so daß der Einstellbarkeit . des Schleifwerkzeugs gegenüber dem Werkstück zur Berührung τηίΐ diesem keine Grenzen gesetzt

Patentanwälte Dipl.-Ing. E. Edor Dlpl.-fng. K. SchJesohk. a München 40, Elisn-.nn:,..

Claims

Patentanwälte

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8 Mönchen 40, Elisabeths!

Nobuyuki Hirohata, Wakayama, Japan

Schi eifmaschine

Patentansprüche

M. !Schleifmaschine, gekennzeichnet durch zwei Stütz- beziehungsweise Aufnahm et eile (13, Ι²*-) zu™ Halten der beiden Enden eines zu schleifenden Werkstücks (A) und zuth Eotieren des Werkstücks um dessen Achse, durch einen Schlitten (15), welcher parallel zur Achse des Werkstücks (A) verschiebbar ist, das zwischen den beiden AufnahTneteilen (1$, 14·) gehalten ist, durch einen an dem Schlitten (15) vorgesehenen Eotor (3Q), welcher in bezug auf das Werkstück (A) sowohl in vertikaler Eichtung als auch vor und rückwärts bewegbar und intermittierend in bestimmten Winkelabstanden drehbar ist, durch -mehrere umlaufende Wellen (37) in dem Eotor (30), die in den gleichen Abständen angeordnet sind wie die Winkelabstänäe für die intermittierende Drehbewegung des Eotors (30), durch jeweils an den umlaufenden Wellen (37) befestigte Schleifwerkzeuge (B), die sich voneinander in der Korngröße unterscheiden, und durch eine Andrückvorrichtung (C), um das mit dem Werkstück (A) in Berührung stehende Schleifwerkzeug (B) anzudrücken.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eotor (30) drehbar in dem Auflager (20) auf dem Schlitten (15) gehalten und sowohl in vertikaler Eichtung als auch vorwärts und rückwärts bewegbar ist, so

daß die Drehachse des Rotors (30) senkrecht zur Werkstückachse angeordnet ist und mindestens drei umlaufende Wellen (37) trägt.

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