DE911568C - Device for the machining of rotary bodies with a cross section deviating from the circular shape, for example pistons of internal combustion engines - Google Patents

Description

Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von Drehkörpern mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt, beispielsweise Kolben von Brennkraftmaschinen Die bisher zum Abdrehen oder Schleifen von Werkstücken großer Umdrehungszahl, beispielsweise Kolben von Brennkra,ftmaschinen, benutzten Maßnahmen, bei welchen den Werkstücken ein ovaler oder auch ein anderer von der Kreisform abweichender Querschnitt gegeben werden soll, sind verschiedener Art.Device for the machining of rotating bodies with a cross-section deviating from the circular shape, for example pistons of internal combustion engines Previously used for turning or grinding workpieces with a large number of revolutions, for example Pistons from Brennkra, ftmaschinen, used measures in which the workpieces given an oval or another cross-section deviating from the circular shape are of various types.

Im wesentlichen ist ein Unterschied zwischen den Vorrichtungen zu machen, die ohne Schablone oder Muster auskommen, und solchen, die nach einem Kopierverfahren arbeiten. Zu den ersteren zählen Einrichtungen, bei denen der Werkzeugträger abwechselnd eine horizontale und eine halbkreisförmige Bewegung ausführt oder auch eine solche, bei welcher ein Drehwerkzeug zu Hilfe genommen wird. Dieses Drehwerkzeug wird mitsamt dem Werkzeugschlitten zur Erzeugung der elliptischen Form des Werkstückes durch ein Kürbelgetrie@be hin und her bewegt, indem die. Kurbel die doppelte Drehzahl wie das Werkstück ausführt und der Kurbeldurchmesser gleich dem Unterkhied der beiden Halbachsen des elliptischen Querschnittes ist. Eine derartige Vorrichtung ist auch schon insoweit abgeändert worden, als der Werrkzeugträ.ger auf dem freien Ende einer Pendelstütze gehalten wird. Die Drehrichtung der Kurbel muß dabei derjenigen des Werkstückes entgegengesetzt 'gerichtet sein.Essentially there is a difference between the devices too make that do without a template or pattern, and those that use a copying process work. The former include facilities in which the tool carrier alternates executes a horizontal and a semicircular movement or one that with which a turning tool is used. This turning tool is included the tool slide to create the elliptical shape of the workpiece a pumpkin gear @ be moved back and forth by the. Crank twice the speed how the workpiece performs and the crank diameter equals the difference between the two Semi-axes of the elliptical cross-section is. Such a device is also has already been modified to the extent that the Werrkzeugträ.ger on the free end of a Pendulum support is held. The direction of rotation of the crank must be that of the Workpiece opposite 'be directed.

Um Kolben für Brennkraftmaschinen einen elliptischen Querschnitt mittels spanabhebender Bearbeitung zu geben, ist empfohlen worden, das Werkzeug um den Kolben. so umlaufen zu lassen, daß es nicht eine in der Längsachse des Kolbens vierlaufende zylindrische- Bahn beschreibt, sondern derart geführt wird, daß die Achse des Werkzeugkopfes mit der Achse des Kolbens einen spitzen Winkel bildet, wobei die Achse des Kolbens dauernd durch den Mittelpunkt des vom Werkzeug beschriebenen Kreises verläuft.To pistons for internal combustion engines an elliptical cross section means Machining has been recommended to give the tool around the piston. so that it circulates not one in the longitudinal axis of the piston four-running cylindrical path describes, but is guided in such a way that the The axis of the tool head forms an acute angle with the axis of the piston, the axis of the piston passing through the center of that described by the tool Circle runs.

Zur zweiten Art der allgemein gebräuchlichen Vorrichtungen, mittels deren eine Bearbeitung von Drehkörpern durch Abtasten einer Schablone erfolgt, zählen unter anderem die schwingbaren Schablonensupporte. Mit Hilfe dieser Werkzeuge gelingt es z. B., Radsätze herzustellen. Unter Anwendung der Schablonensupporte wird das Werkzeug mittels einer Schablone längs der zu bearbeitenden Werkstückfläche entlang geführt. Die Schablone arbeitet dabei mit einer Steuerrolle zusammen, die das zu erzeugende Profil vorschreibt. Derartige Vorrichtungen sind auch- mit Rücksicht auf die Nachteile, die durch die Beanspruchung der Rolle, ihrer Lagerstelle und der Schablone infolge des ausgeübten Schnittdruckes hervorgerufen werden, verbessert worden, indem unter Berücksichtigung der engen Raumverhältnisse ein Übertragungsglied in Form eines doppelarmigen Hebels eingeschaltet worden ist.For the second type of device in common use, by means of whose machining of rotating bodies is carried out by scanning a template, count among other things, the swiveling stencil supports. With the help of these tools succeed it z. B. to manufacture wheel sets. Using the template supports, the Tool along the workpiece surface to be machined using a template guided. The template works together with a control roller, which to prescribing generating profile. Such devices are also- with consideration on the disadvantages caused by the stress on the role, its bearing and caused by the stencil as a result of the cutting pressure exerted, improved by using a transmission link, taking into account the limited space available has been switched on in the form of a double-armed lever.

Ein starr angeordneter Doppelhebel wird auch bei den sogenannten Propellerkopiermaschinen benutzt, wobei Querschnittsabweichungen von der Kreisform erfolgen.A rigidly arranged double lever is also used in the so-called propeller copying machines used, with cross-sectional deviations from the circular shape.

Dabei liegen die Achsen des Werkzeuges und der Tästerrolle von der gemeinsamen Achse der beiden Doppelhebel gleich weit entfernt. Eine derartige Vorrichtung ist wohl brauchbar, wenn sich das Werkstück und der Musterkörper langsam um ihre Achse drehen. Handelt es sich aber darum, die Oberflächen von Drehkörpern beliebiger Länge; wie beispielsweise Profilwalzen oder Kolben für Brennkraftmaschinen, die mit einer großen Umdrehungszahl während ihrer Bearbeitung laufen, oval oder elliptisch zu bearbeiten, genügt die Anwendung derartiger gleicharmiger Hebel -nicht mehr; -weil die Bearbeitung infolge der Starrheit des ganzen Systems bei der großen Drehzahl zu ungenau wird.The axes of the tool and the tracer roll are from the common axis of the two double levers equidistant. Such a device is probably useful when the workpiece and the sample body slowly move around theirs Rotate the axis. But is it about the surfaces of rotating bodies of any Length; such as profile rollers or pistons for internal combustion engines that run with a large number of revolutions during their machining, oval or elliptical to edit, the use of such equal-armed levers is no longer sufficient; -because machining due to the rigidity of the whole system at high speed becomes too imprecise.

Um diesen Mangel zu beheben und eine Vorrichtung zu schaffen, vermöge der es gegenüber den übrigen bekannten derartigen Einrichtungen gelingt; Drehkörper von beliebiger Länge mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt zu erzeugen, wird ein an, einem in der Längsrichtung beweglichen Support befestigter doppelarmiger Hebel mit einer Abtastrolle erfindungsgemäß so angeordnet, daß die letztere und das Werkzeug, die an dem doppelarmigen Hebel befestigt sind, auf verschiedenen Seiten der Verbindungslinien der Mitten von Werkzeug und einem dreidimensional gestalteten Musterstück zu liegen kommen, also diagonal angeordnet sind. Dabei ist weiterhin erfindungsgemäß darauf zu achten, daß das Musterstück die auf das Werkstück zu übertragenden Abweichungen von der Kreisform in vergrößertem Maßstab enthält, während der -Doppelhebel durch seinen Drehpunkt im reziproken Verhältnis dieses Maßstabes unterteilt sein muß. Ein beliebig großes Übersetzungsverhältnis ist also so zu wählen, daß die etwa hei der Herstellung des Musterstückes unvermeidlichen Ungenauigkeiten sich so stark verringern, daß sie praktisch. nicht zur Auswirkung gelängen.In order to remedy this deficiency and to create a device capable of which succeeds against the other known such facilities; Rotating body of any length with a cross-section deviating from the circular shape, becomes a double-armed support attached to a longitudinally movable support Lever with a follower roller according to the invention arranged so that the latter and the tools, which are attached to the double-armed lever, on different sides the lines connecting the centers of the tool and a three-dimensional one Sample pieces come to rest, i.e. are arranged diagonally. There is still according to the invention to ensure that the sample piece to be transferred to the workpiece Contains deviations from the circular shape on an enlarged scale, while the double lever be divided by its fulcrum in the reciprocal relationship of this scale got to. An arbitrarily large transmission ratio is to be chosen so that the approximately the inevitable inaccuracies in the manufacture of the sample are so pronounced reduce that practically. do not have any effect.

Die Zeichnung läßt in, einem Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung erkennen.The drawing leaves in, a cross section an embodiment for recognize a device according to the invention.

Auf den beiden. Führungsstangen a und b, die am Gehäuse c der Drehbank befestigt sind, gleitet ein Support d. Das hohle Drehbankgehäuse c wird von Wasser durchflossen, das immer gleichbleibende Temperatur aufweist, so daß Formänderungen an der Werkzeugmaschine, die das mit höchster Genauigkeit herzustellende Werkstück, im vorliegenden Falle Kolben, beeinträchtigen würden, ferngehalten werden. Die Längsbewegung des Supportes d erfolgt durch eine Zugspindel e.On both of them. Guide rods a and b attached to the housing c of the lathe are attached, a support slides d. The hollow lathe case c is filled with water flowed through, which always has a constant temperature, so that changes in shape on the machine tool, which the workpiece to be manufactured with the highest accuracy, in the present case, pistons, which would impair, are kept away. The longitudinal movement of the support d is carried out by a tension spindle e.

Ein Musterkolben f und der zu bearbeitende Kolben g sind auf Spindeln angeordnet, die synchron angetrieben, werden. Zwischen diesen beiden Kolben befindet sich ein Schwinghebel h, der unter der -Einwirkung einer Zugfeder i steht, die mittels eines Spannstiftes k an ihrem einen Ende am Support d aufgehängt und an ihrem anderen Ende am Schwinghebel h befestigt ist, so daß die an denn einen Ende des Schwinghebels angebrachte Abtastrolle m fest gegen den Musterkolben f gedrückt wird. Am anderen freien Ende des Schwinghebels befindet sich der Werkzeugträger n mit dem Werkzeug o. Die Drehachse p des Schwinghebels n ist so gelegt, da,ß der Abstand zwischen; Werkzeug und Drehachse p einen Bruchteil des Abstandes zwischen Drehachse p und der Achse der Abtastrolle m beträgt. Dieses Hebeluntersetzungsverhältnis, das zweckmäßig r : 5 beträgt, kann beliebig geändert werden, was beispielsweise beim Nachschleifen des Drehstahles im allgemeinen erforderlich ist. Durch die Wahl des vorerwähnten Übersetzungsverhältnisses werden die bei der Herstellung des Musterkolbens vorhandenen Ungenauigkeiten nur zum fünften Teil auf den zu bearbeitenden Kolben übertragen. Das Untersetzungsverhältnis kann auch so weit geändert werden, daß es in das Hebelverhältnis z : i oder in das Übersetzungsverhältnis .5 : r übergeht, was beispielsweise dann notwendig sein wird, wenn nach einem ideal eingelaufenen Kolben ein Musterkolben hergestellt werden soll, von dem dann wiederum andere für den Betrieb brauchbare Kolben angefertigt werden.A sample piston f and the piston g to be machined are arranged on spindles which are driven synchronously. Between these two pistons there is a rocker arm h, which is under the action of a tension spring i, which is suspended by means of a dowel pin k at its one end on the support d and attached at its other end to the rocker arm h, so that the one End of the rocker arm attached follower roller m is pressed firmly against the sample piston f. At the other free end of the rocker arm is the tool carrier n with the tool o. The axis of rotation p of the rocker arm n is placed so that, ß the distance between; Tool and axis of rotation p is a fraction of the distance between axis of rotation p and the axis of the follower roller m . This lever reduction ratio, which is expediently r: 5, can be changed as required, which is generally required, for example, when regrinding the turning tool. By choosing the above-mentioned transmission ratio, the inaccuracies in the production of the sample piston are only transferred to the fifth part of the piston to be machined. The reduction ratio can also be changed so far that it changes into the lever ratio z: i or the transmission ratio .5: r, which will be necessary, for example, if a sample piston is to be produced after an ideally run-in piston other pistons that can be used for operation are made.

Der Hebel selbst ist möglichst leicht gebaut; damit er unter der Einwirkung der seinem Massenträgheitsmoment angepaßten Feder i den von der Höchstdrehzahl beeinflußten Beschleunigungen, die von dem Abtasten der Erhebungen des Musterkolbens hervorgerufen werden, ohne abzuheben, i folgen kann.The lever itself is built as light as possible; so that he is under the action the spring adapted to its moment of inertia i the one influenced by the maximum speed Accelerations caused by scanning the protuberances of the sample piston without taking off, i can follow.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von Drehkörpern mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt, beispielsweise Profilwalzen oder Kolben von Brennkraftmaschinen, unter Verwendung eines umlaufenden, die zu erzeugende Ouerschnittsform über einen doppelarmigen Hebel mit Abtastrolle auf den Werkzeugträger übertragenden dreidimensionalen Musterstücks, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastrolle (m) und das Werkzeug (o), die an dem doppelarmigen Hebel befestigt sind, auf verschiedenen Seiten der Verbindungslinie der Mitten von Werkstück (g) und dem dreidimensionalen Musterstück (f), also. diagonal angeordnet werden und daß das Musterstück (f) die auf das Werkstück (g) zu übertragenden Abweichungen von der Kreisform in vergrößertem Maßstab enthält, während der doppelarmige Hebel (h) durch seinen Drehpunkt(p) im reziproken Verhältnis dieses Maßstabes unterteilt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 477 535, 502 383, 380 789, 31 102. PATENT CLAIM: Device for the machining of rotating bodies with a cross-section deviating from the circular shape, for example profiled rollers or pistons of internal combustion engines, using a rotating three-dimensional sample that transfers the cross-sectional shape to the tool carrier via a double-armed lever with a scanning roller, characterized in that the Follower roller (m) and the tool (o), which are attached to the double-armed lever, on different sides of the line connecting the centers of the workpiece (g) and the three-dimensional sample (f), i.e. are arranged diagonally and that the sample (f) contains the deviations from the circular shape to be transferred to the workpiece (g) on an enlarged scale, while the double-armed lever (h) is divided by its pivot point (p) in the reciprocal ratio of this scale. Cited publications: German patent specifications No. 477 535, 502 383, 38 0 789, 31 102.