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Feinziehschleifmaschine Das Feinbearbeiten von Paßflächen gibt gute
Ergebnisse, wenn diese- poliert, geläppt oder feingeschliffen werden. Beim Polieren
und Läppen ist das Schleifkorn: frei und kann leicht seine Lage wechseln, so daß
die meisten Schneiden desselben zum Schnitt kommen. Bei. Schleifwerkzeugen, z. B.
Schleifsteinen, deren Schleifkörner gebunden sind, können die freien Schneiden der
Körner nur dann alle zum Schnitt kommen, wenn die Körner oder die Schleifwerkzeuge,
möglichst viele Bewegungen ausführen. Je mehr Schneiden. in, der Zeiteinheit zum
Schnitt kommen, desto gründlicher und schneller verläuft der- Schleifvorgang und
um so besser ist das Ergebnis. Die Güte einer feingeschliffenen Fläche hängt u.
a. auch vom Schleifdruck ab. Mit hohen Drücken isst kein gutes Ergebnis zu erzielen,
da hierbei die Schneiden der Schleifkörner überanstrengt werden. und rasch abstumpfen.
Die Erhebungen der zu bearbeitenden Fläche- werden weggeschoben und unter Umständen
ganze Kristallkörner aus dem Gefüge herausgerissen. Ähnlich ergeht es natürlich
auch den Schleifkörnern der Schleifwerkzeuge, die schnell der Zerstörung anheimfallen.
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Durch das bekannte Feinziehschleifen sollen die Oberflächen von: Werkstücken
ein Höchstmaß an Glätte dadurch erhalten, daß dife von der vorherigen Bearbeitung;
z. B. Drehen und Schleifen, noch verbliebenen Rauhigkeitsteilchen der Oberfläche
bis auf das kristalline Grundmaterial abgetragen
werden. -Eine derart
gründliche Bearbeitung der Oberflächen von Werkstücken mittels Schleifwerkzeugen,
die selbst eine Körnung oder ein kristallines Gefüge aufweisen, ist nur möglich;
wenn die Schleifwerkzeuge selbst eine Vielzahl von sich überlagernden Bewegungen
ausführen, wobei@ der Schleifdruck immer in mäßigen Grenzen bleiben, muß, damit
beim Schleifen keine Quetschungen `der feinen abzutragenden Oberflächenteilchen
herbeigeführt werden. Es wird zweckmäßig mit sehr niedrigem Druck begonnen, der
allmählich in dem Maß, wie die Oberflächenteilchen abgetragen werden, gesteigert
wird. Die Vielzahl der Bewegungen der Schleifwerkzeuge, ist nötig, damit möglichst
alle Schneiden der Schleifkörner zum Schnitt kommen. Die Bearbeitungsgenauigkeit
und -schnelligkeit werden auch noch dadurch erhöht, daß sowohl die Geschwindigkeit
als auch die Hubgröße der Schleifwerkzeuge veränderlich gemacht werden. Durch die
veränderliche Geschwindigkeit der Schleifwerkzeuge wird nicht nur dazu beigetragen,
daß möglichst viele Schneiden der Schleifkörner zum Schnitt kommen, sondern vor
allem auch, daß möglichst alle vorstehenden Oberflächenteilchen erfaßt und abgetragen
werden.
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Es List bekannt, daß beim Schleifen von Kurven oder Kurbelwellen das
Schleifwerkzeug mittels einer Schablone geführt wird, damit es auf der Oberfläche
des Werkstücks in Anlage bleibt. Ebenso ist bekannt, daß auch bei solchem Schleifvorgang
das Werkzeug sich überlagernde Querschwingungen ausführt. Diese Querschwingungen,
welche z. B. bei einem sich drehenden Werkstück (Kurbelwelle) parallel zur Achse
des Werkstücks verlaufen, werden jedoch durch einen. komplizierten, nicht auswechselbaren
Mechanismus erzeugt, so .daß sowohl die Anzahl ,der sich überlagernden Schwingungen
als auch die Hubgröße der schwingenden Schleifwerkzeuge begrenzt sihd.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Feinziehschleifmaschine zu schaffen,
bei der- in einfachster Weise eine Vielzahl von Bewegungen, der Schleifwerkzeuge
veränderbar erzeugt werden kann und bei der auch die Geschwindigkeiten sowie Hubgröß'en
der Schleifwerkzeuge veränderbar sind ebenso wie der Schleifdruck. Dies wird erfindungsgemäß
durch dieAnwendung eines Schablonenrades erreicht, mit welchem die Schwingungen
der Schleifwerkzeuge erzeugt werden. Solch ein Schablonenrad kann mk- einer oder
mehreren Kurven versehen sein, oder es können mehrere Schablonenräder angeordnet
werden, die vorzugsweise hintereinandergeschaltet sein können. Die Schablonenräder
sind am besten auswechselbar angebracht und werden z. B. durch ein Schneckenradgetriebe
stufenweise oder kontinuierlich in verschieden schnelle Umlaufbewegungen =versetzt.
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Die mit der Schablone erzeugten Schwingungen werden durch verlängerbare
Schwinghebel auf die Schleifwerkzeuge übertragen, derart, däß bei doppelarmigen
Hebeln beiide Hebelarme, vorzugsweise durch Gleitstücke an den Enden derselben,
verlängerbar- sind, wobei das eine Gleitstück an einem Ende des Doppelhebels feststellbar
sowie mixt einer Laufrolle versehen ist, die an den Kurven der Schablone in. Anlage
gehalten wird, während j das andere Gleitstück am anderen Ende des Doppelhebels
mit einem parallel zur Werkstückoberfläche beweglichen Werkzeugschlitten in Verbindung
steht und :die Drehachse des Schwinghebels unter Umständen ebenfalls durch ein Schablonenrad
in Schwingungen versetzt werden kann.
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Damit die erzeugten Schwingungen auch unbedingt elastisch sind und
die Maschine keine E.rschütterungen erleidet, kann jeder mit einer Laufrolle versehene
Hebelarm eines ein- oder doppelarmigen Schwinghebels durch ein elastisches Mittel;
z. B. Luft oder Feder, gegen die Kurven der Schablonenräder bedrückt werden. Außerdem
können der Zapfen der Laufroller, der Drehzapfen des Schwinghebels sowie der Zapfen
des Gleitstücks, welches an dem Werkzeugschlitten an., gelenkt ist, vorzugsweise
durch Gummipolster, elastisch gelagert werden.
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Für die Bearbeitungsgenauigkeit ist es von besonderem Vorteil, wenn
die Schwinghebel während des Betriebes der Maschine vonHand oder selbsttätigbei
gleichzeitiger Änderung des Anpressungsdrucks der Schleifwerkzeuge verlängert oder
verkürzt werden. Hierbei können zweckmäßigerweise die Veränderbarkeit der Länge
der Schwinghebel und die Veränderbarkeit des Anpressungsdrucks der Schleifwerkzeuge
in Abhängigkeit voneinander gebracht werden. Der Aufbau solch einer Schleifmaschine
erfolgt zweckmäßig so, d-aß auf einem Längssupport zwei! aufeinanderliegende Quersupporte
angeordnet sind, derart, daß der obere Quersupport auf dem unteren :gleitet, wobei
mindestens ein Werkzeugschlitten am unteren Quersupport angebracht ist, während
der Motor, das Getriebe und mindestens ein Schablonenrad sowie mindestens ein Schwinghebel
auf dem oberen Quersupport angeordnet sind.
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Die Erfindung ist im einzelnen in, dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel
und an Hand der Zeichnung erläutert.
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-In der Zeichnung stellt dar Abb. a einen Querschnitt durch die Maschine,
Abib.2 eine Draufsicht auf die Maschine, A'bb. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III
in Abb. i.
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In der Abb. z ist z die treibende Gewindespindel, welche in der hinteren
Querwand 2a des Bettes 2 (s. A'bb. 2) drehbar, aber nicht verschiebbar gelagert
ist. Die Seitenwände 2b des Bettes 2 sind mit Gleitschienen 2c versehen, auf welchen
der Support 3 lediglich längs verschiebbar angeordnet ist. An der Unterseite dieses
Längssupports ist der Gewindespindellagerbock 3a befestigt, in welchem sich die
Gewindespindel z dreht und dadurch, je nach der Drehrichtung derselben, den Längssupport
mit seinen Aufbauten hin und her schiebt. An. dem Längssupport 3 ist seitlich eine
Drehspindelaufnahmeplatte 3b befestigt. Außerdem trägt der Support zwei Querleisten
3a (s. Abb. 2 und 3), zwischen denen sich der Quersupport q., der mit zwei Ansatzstücken
q.a, 4P versehen ist, hin und
her bewegt, und zwar durch Betätigung
des Handrades 4d der Spindel 4, , die in dem unteren Teil des Ansatzstücks 4a des
Quersupports ,4 drehbar und infolge des Eingriffs in das Gewinde der Platte 3b des
Längssupports 3 durch Drehen auch verschiebbar ist. Auf dem Quersupport d. sind
die Leisten 4e angeordnet, zwischen denen sich in denselben Richtungen wie der Quersupport
4, jedoch in einer zur Bewegungsebene des Quersupports parallelen Ebene, der Obersupport
5, der mit dem Aufsatzstück 5a und dem Bock 5b ausgerüstet ist, hin und her bewegt,
und zwar durch Drehen der Gewindespindel 5c vermittels des Handrades 5d, wobei diese
Spindel in dem Aufsatzstück 5d des Obersupports 5 nur drehbar, dagegen in dem Gewinde
des Ansatzstücks, 4#a des Quersupports d. durch Drehen auch längs verschiebbar gelagert
ist, so daß also bei Betätigung der beiden Handräder 4d, 5d der Obersupport 5 eine
Bewegung quer zum Längssupport 3 ausführt. Auf dem Obersupport 5 ist der Motor 6
montiert, welcher durch die Schnecke 6a das auf der Welle 7 festsitzende Schneckenrad
7a antreibt. Die Welle 7 ist einerseits in dem Aufsatzstück 5a, andererseits auf
dem Bock 51) gelagert und treibt das auf ihr auswechselbar befestigte Schablonenrad
7b an. Das Schablonenrad weist eine oder mehrere Kurven auf, je nachdem, welche
und wie viele Schwingbewegungen des Schleifwerkzeugs erforderlich sind. Gegen eine
dieser Kurven.- wird die Laufrolle 8e (in Abb. i nicht sichtbar) des Schwinghebels
8 durch ein elastisches Mittel, vorzugsweise durch die Feder 9 (Abb. 2), gedrückt
(s. besonders Abb. 3). Der Schwinghebel 8 ist durch den Bolzen 8a auf dem Bock 5b
gelagert. Zur Stabilisierung des Bolzens 8a dient die Platte 8b, die auf dem Bock
mittels Schrauben abnehmbar befestigt ist und in welcher der Bolzen 8a ebenfalls
gelagert ist. Der Schwinghebel 8 trägt an dem einen Hebelarm Ösen 8c zur Aufnahme
der Feder 9, deren zweites Ende an einer der Ösen 5e am Bock 5b befestigt wird.
Am Außenende dieses Hebelarms (Abb.2) ist der Schwinghebel mit einer Bohrung versehen,
in die der Bolzen 8d eingeschoben ist, welcher an seinem äußeren. Ende die Laufrolle
8e trägt. Eine Schraube 8f sichert den Bolzen 8d und damit die Laufrolle 8e gegen
ungewollte Längsverschiebung. Durch Lösen der Schraube 81, Verschieben des
Bolzens 8d und Wiederanziehen der Schraube 8f wird. die Laufrolle 8e eingestellt.
Diese Einstellung ist erforderlich, wenn die Rolle an einer anderen Kurve, beispielsweise
an der zweiten Innenkurve 7e nach Abb. 3, zur Anlage kommen soll, wobei die Feder
9 umgespannt werden muß. An, seinem anderen Hebelarm ist der Schwinghebel n ebenfalls
mit einer Bohrung versehen, in welcher das Gleitstück 8s beim Schwingen sich hin
und her bewegt. Dieses Gleitstück 89 ist durch den Bolzen 8b an dem Werkzeugschlitten
io angelenkt, der eine schwalbenschwanzförmige Schiene ioa aufweist, vermittels
welcher er an dem Aufsatzstück 4P hin und her gleitet, getrieben durch das Gleitstück
89. Der Werkzeugschlitten io ist mit mindestens einem Schleifwerkzeug i, versehen,
zu welchem Zweck wenigstens ein Schleifwerkzeugträger angeordnet ist. Das Ansatzstück
iob des Schlittens io ist zur Aufnahme der Feder ioc angebohrt, die ihr Widerlager
in dem Hohlkörper ioe hat, welcher das Ansatzstück Job verschiebbar umschließt und
an seinem äußeren Ende vermittels einer Schwalbenschwanzführun.g ioe (Abb. 2) den
Schleifstein i J aufnimmt, der durch den Druck der Feder ioe gegen das Werkstück
12 gedrückt wird. Zur Sicherung gegen. vertikale Verschiebung des Schleifsteins
ii ist noch eine Klemmschräube iof vorgesehen (Abb.2).
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In der Draufsicht der Maschine gemäß Abb. 2 ist erkennbar, wie der
Schleifstein in Schwingungen versetzt wird. Die Feder 9 isst leicht zugänglich,
um sie jederzeit auf der anderen Seite des Schwinghebels B festlegen zu können,
wenn eine andere Schwingbewegung des Schleifsteins erforderlich ist. Soll die Laufrolle
8e z. B. auf der äußeren Kurve 7c des Schablonenrades 7b einsgestellt werden, dann
wird nach Stillstand des Antriebsmotors 6 zunächst die Feder 9 von ihnen beiden
Ösen. 5e, 8c gelöst, die Schraube 8f gelockert, der Bolzen 8d in seine Bohrung im
Schwinghebel so weit hineingeschoben, daß die Laufrolle- 8e am Schablonenrad noch
außen vorbeigeführt werden kann, die Laufrolle an der glatten Außenkurve 7c zur
Anlage gebracht und die Schraube 8f angezogen. Nun braucht nur noch die Feder 9
auf der anderen Seite eingespannt zu werden, und die Maschine ist für den neuen
Schleifvorgang bereit. In der Zeichnung liegt die Laufrolle 8e an der ersten Innenkurve-
7d an. Um einen harten Gang der Schwingvorrichtung zu vermeiden, ist es empfehlenswert,
den Bolzen 8a, 8d, 8f° noch Gummipolster zuzuordnen, die nicht gezeigt sind. Dies
geschieht am zweckmäßigsten so, daß auf diese Bolzen je eine doppelte metallene
Lagerhülse gesteckt wird, die in der Zwischenwand ein Gummipolster aufweist. Hierdurch
wird nicht nur ein weicher Gang der Vorrichtung erzielt, sondern es werden durch
solche Gummipolster noch zusätzliche Schwingungen erzeugt.
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In Abb.3 sind die Kurven des Schablonenrades 7b erkennbar. Die äußere
Kurve 7c ist ein Kreis. Da das Schablonenrad in. diesem Ausführungsbeispiel exzentrisch
gelagert ist, wird diese Kurve zweckmäßig zum Vorschleifen benutzt. In diesem Fall
bewegt sich -der Schleifstein i i lediglich hin und her, er führt keine überlagerten
Bewegungen aus. Zum Feinziehschleifen werden die beiden inneren Kurven 7d, 7e benutzt,
und es wird die Laufrolle $e, wie vorher beschrieben, eingestellt. Die Kurve 7d
erzeugt eine zweifach überlagerte Bewegung, es entsteht also ein Doppelhub des Schleifsteins
i i ; dagegen erzeugt die Kurve 7e schon eine dreifach überlagerte Bewegung des
Schleifwerkzeugs. Dem Aufbau des Ausführungsbeispiels entsprechend bewegt sich das
Schablonenrad beim Schleifen in Richtung des Pfeils 7f.
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Mit dem Handrad 4.d wird der Schleifdruck und mit dem Handrad 5d der
Hub des Schleifsteins i J geregelt. Der Schleifdruck bleibt in mäßigen
Grenzen.
Vorteilhaft wird mit einem ganz geringen. Schleifdruck begonnen, der biG zur Beendigung
des Schleifvorgangs allmählich gesteigert wird. Ähnlich wird die Hubregelung bewirkt.
Der Hub wird allmählich vergrößert, je mehr das Werkstück abgeschliffen ist, damit
der Schleifstein. nicht zu rasch abgenutzt und überlastet wird. Die Spindeln 4e,
5c können je für sich durch je einen Motor .angetrieben werden. Sie können außer
den Handrädern auch Zahnräder aufweisen, die durch auswechselbare Zwischenzahnräder
miteinander kraftschlüssig verbunden sind und gleichzeitig von dem Motor 6; der
Gewindespindel i oder einem anderen Motor angetrieben werden. Schließlich können
den Handrädern 4d, 5d besondere stufenlos veränderbare Geschwindigkeitsgetriebe
zugeordnet sein, ebenso wie der Welle 7. Ferner kann der ganze Antrieb von der Welle
i ausgehen, je nachdem für welche besonderen, Zwecke die Maschine gebaut ist. Die
Geschwindigkeiten der Spindeln 4e, 5e, 7
können also voneinander in Abhängigkeit
gebracht werden, und diese Geschwindigkeiten sind wieder abhängig von dem Material
.des Schleifsteins, des Werkstücks und der jeweiligen Kurve der Schablone, die die
Schwingungen erzeugt.