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Patent Searching and Data


Title:
BORE GRINDING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1983/001033
Kind Code:
A1
Abstract:
The bore grinding machine comprises a rotary table (44) having a workpiece clamping surface (46), an adjusting carriage (53) movable on a column, along an adjusting slide (50), and on which are mounted a grinder support (56) with a drive motor (57) and a spindle, and an adjusting device (74) for the grinder (59) arranged on the spindle. The axis of the spindle and the adjusting slide extend perpendicularly to the clamping surface. In order to eliminate the influence of the unbalance of the workpiece, due to the gravitational force, and to simplify the adjustment of the grinder, the rotary table is movably mounted on a horizontal slide (40) extending transversally to the adjusting slide.

Inventors:
LANG WERNER GERHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP1982/000198
Publication Date:
March 31, 1983
Filing Date:
September 14, 1982
Export Citation:
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Assignee:
LANG WERNER GERHARD (DE)
International Classes:
B24B5/08; (IPC1-7): B24B5/08
Foreign References:
US1659228A1928-02-14
US3182427A1965-05-11
US1686275A1928-10-02
US1537217A1925-05-12
US1646801A1927-10-25
DE2843933A11980-04-24
Other References:
Machinery and Production Engineering, Band 122, Nr. 3153, 25. April 1973 (Burgess Hill, Sussex, GB) G.W. Mason: "Design features of ELG surface and profile grinders", Seite 548
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Claims:
Ansprüche .
1. BohrungsSchleifmaschine mit einem eine WerkstückAufspann¬ fläche aufweisenden Drehtisch und einem an einem Ständer längs einer Zustellbahn bewegbaren Zustellschlitten, an welchem ein Schleifsupport mit Antriebsmotor und Spindel befestigt sind, wobei die Spindelachse und. die Zustellbahn sich senkrecht zur Aufspannfläche erstrecken, sowie mit einer Abrichteinrichtung für die drehfest auf der Spindel sitzende Schleifscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehti'sch (10) auf einer horizontalen, sich quer zur Zu stellbahn (50) erstreckenden Vorschubbahn (40) verschieb¬ bar gelagert ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (5) auf einer zur Vorschubbahn (40) parallelen Abrichtbahn (60). verschiebbar gelagert ist.
3. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubbahn (40) und die Abricht¬ bahn (60) auf einem einteiligen Maschinenbett (2) ausge¬ bildet sind.
4. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrichteinrichtung (70) aus einer Diamantspitze (75) besteht, deren Halterung (74) maschinen¬ fest verankert ist.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamantspitze (75) auf einer zur Abrichtbahn (60) parallele Senkrechten zur Drehachse des Drehtisches sich befindet.
Description:
Bohrungsschleifmaschine-

Die Erfindung betrifft eine Bohrungsschleifmaschine mit einem eine Werkstück-Aufspannfläche .aufweisenden Drehtisch Und einem an einem Ständer längs einer Zustellbahn bewegbaren Zustell¬ schlitten, an welchem ein Schleifsupport mit Antriebsmotor und Spindel befestigt sind, wobei die Spindelachse und die Zustell bahn sich senkrecht zur Aufspannfläche erstrecken, sowie mit einer Abrichteinrichtung für die drehfest auf der Spindel sitz de Schleifscheibe.

Bohrungsschleifmaschinen dienen zum Ausschleifen vorgebohrter einfacher oder abgestufter Durchgangs- oder Sacklöcher in ei¬ nem Werkstück, das dazu auf der Aufspannfläche des Drehtisches aufgespannt wird. Das Werkstück wird so eingerichtet, daß die Achse seiner Bohrung mit der horizontalen Drehachse des Dreh¬ tisches fluchtet. Beim exakt zentrischen Präzisions-Schleifen entstehen unerwünschte Maßabweichungen an Werkstücken, deren Schwerpunkt nicht in der Bohrungsachse liegt, durch die sich bei der Rotation ergebende .Unwucht, die eine nach vertikal abwärts weisende Vorzugsrichtung hat. Selbst wenn diese Unwuch durch gleichzeitig auf der rotierenden Aufspannfläche aufge- setzte Zusatz-Massen ausgeglichen wird, bleibt die durch die Richtung der Schwerkraft vorgegebene einseitige Belastung des Drehlagers des Drehtisches bestehen. Dem kann nur durch eine aufwendige und entsprechend teure Dimensionierung des Drehlage begegnet werden.

Ein weiteres Problem liegt im Abrichten der Schleifscheibe an einer maschinenfesten Diamantspitze oder einer mit Diamanten bestückten Abrichtrolle. Zum reproduzierbaren Abrichten und Neu-Zustellen der Schleifscheibe sind komplizierte Einrichtung vorgesehen und Manipulationen vorzunehmen, die die Arbeitsge- schwindigkeit der Maschine nachteilig verringern.

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Mit der Erfindung sollen daher an der BohrungsSchleifmaschine Maßnahmen vorgesehen werden, die den Einfluß der schwerkraft¬ bedingten Unwucht des zu bearbeitenden Werkstückes beseitigen und möglichst das Abricht ' en der Schleifscheibe vereinfachen.

Dazu wird nach der Erfindung eine Bohrungsschleifmaschine ge¬ schaffen, bei der der Drehtisch auf einer horizontalen, sich quer zur Zustellbahn erstreckenden Vorschubbahn verschiebbar gelagert ist. Damit sind Schwerkraft-Einflüsse auf die Ein¬ richtung des Werkstückes auf der Aufspannfläche ausgeschaltet . und es eröffnet sich zudem die ' Möglichkeit, das Abrichten der Schleifscheibe so zu- vereinfachen, daß sich der Abrichtvorgang in den SchleifVorgang zeitsparend und einfach integrieren läßt.

In Weiterbildung der Erfindung läßt sich das Abrichten beson¬ ders einfach dann durchführen, wenn der Ständer auf- einer zur Vorschubbahn parallelen. Abrichtbahn verschiebbar gelagert ist. Die Abrichteinrichtung kann beispielsweise aus einer Diamant¬ spitze bestehen, deren Halterung maschinenfest verankert ist und die vorzugsweise auf einer zur Abrichtbahn parallelen Se-nkrechten zur Drehachse des Drehtisches liegt. Die erfindungs gemäße Bohrungsschleifmaschine ist durch die horizontale Aus¬ richtung der -Aufspännfläche außerdem wesentlich bedienungs¬ freundlicher als Bohrungsschleifmaschinen mit vertikaler Auf¬ spannfläche.

Die Erfindung geht ergänzend zu den Ansprüchen aus der nach- folgenden Beschreibung des in der beigefügten Zeichnung dar¬ gestellten Ausführungsbeispiels hervor. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer mit den Merkmalen der Erfindung ausgestatteten Bohrungs ' schleifmaschine; Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Maschine nach

Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Ansicht von oben der Maschine nach Fig. 1 und 2;

Fig. eine Skizze zur Erläuterung der Erfindung;

Fig. 5 - 7" schematische Darstellungen zur weiteren, Er- 5 läuterung des Betriebs der Maschine nach Fig. 1.

Die Bohrungsschleifmaschine weist ein Grundbett 2 sowie ein rückwärts angebautes Maschinenbett. 3 von massiver Konstruktio auf. Auf dem Maschinenbett 3 ist ein Ständer 5 in noch zu be¬ schreibender Weise montiert, der an seiner vorderen vertikale 0 Stirnseite zwei vertikale beabstandete Schienen 1, 52 besitz die gemeinsam die vertikale Zustellbahn 0 definieren. Auf de Zustellbahn 50 ist ein Zustellschlitten 53 vertikal verschieb bar gelagert, dessen nach vorne vorstehende Arme 5^, 55 einen zwischen ihren vorderen Enden gelagerten Schleifsupport 6 5 ' tragen. Auf dem Schleifsupport 5β ist ein Antriebsmotor 57 mo tiert, dessen Abtriebswelle mit einer parallel zur ' Zustellbah 50.ausgerichteten Spindel 58 zu deren rotatorischem Antrieb gekoppelt ist. Das untere freie Spindelende trägt drehfest ei Schleifscheibe 59-

0 Der Ständer 5 » der in seinem Inneren ein mit dem Zustell¬ schlitten 53 verbundenes Gegengewicht zu der aus den Armen 5^, 55 gebildeten Montagegabel und dem Schleifsupport 56 mit den an diesem angebauten Aggregaten enthält, ist auf einer im Gan mit 60 bezeichneten Abrichtbahn relativ zu dem Grundbett 2 vo 5 wärts und rückwärts verschiebbar gelagert. Die horizontale * und sich rechtwinklig zur Zustellbahn 50 erstreckende Abricht¬ bahn 60 ist als zwei parallele, beabstandete Schienen auf der Oberseite des Maschinenbetts 3 angeordnet. Ein Glasmaßstab 6l wird von einer neben der Maschine aufgestellten, nicht darge- 0 . stellten Steuerung .abgefühlt, welche die Verschiebung des Ständers nach vorgegebenem Programm steuert.

Auf der Arbeitsbühne des Grundbettes 2 ist ein Vorschub¬ schlitten 2 montiert, der auf einer sich parallel zur Ab¬ richtbahn 60 erstreckenden Vorschubbahn 40 gesteuert vor-- oder zurück verschiebbar ist. Der Vorschubschlitten 42 trägt einen Drehtisch 44 sowie einen nicht dargestellten Antriebs¬ motor, der den Drehtisch 44 um eine zur Zustellbahn 50 parallele, vertikale Achse rotatorisch antreibt. Auf der Auf- spannfläche 46 kann ein Werkzeug 48 aufgespannt und so einge¬ richtet werden, daß die Achse einer Bohrung 49 im Werkstück 48 parallel zur Zustellbahn 50 und damit zur Achse der Spindel 58 verläuft. Die bereits erwähnte Maschinensteuerung fühlt einen weiteren Glasmaßstab 41 am Vorschubschütten.42 ab und steuert programmgemäß Richtung und Betrag des Vorschubs des Schlittens 42.

Die Antriebsaggregate mit der zugehörigen Stromversorgung sind im Maschinenbett 3 und im Grundbett 2 untergebracht.

Hinter dem Vorschubschlitten 42 ist auf dem Grund-bett 2 ma¬ schinenfest eine nach vorn abgekröpfte Halterung 74 montiert, die an ihrem freien vorderen Ende eine Diamantspitze 75 trägt. Die Diamantspitze 75 ist in der Bewegungsgeometrie der Maschin so angeordnet, daß sie in einer zur Ausricht-Richtung 65 paral lelen Senkrechten zur Drehachse 45 des Drehtisches 44 liegt. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist die Drehachse 55* um eine Strecke in der erwähnten Senkrechten relativ zur Drehachse 4 des Drehtisches nach rückwärts versetzt, die sich aus dem Durc messer der Bohrung 49 im Werkstück 48 und dem Durchmesser der Schleifscheibe 59 ergibt. Wenn der Schleifsupport 5 in den Armen 5 , 55 um eine zur Fig. 2 senkrechte Achse schwenkbar ge lagert ist, verläuft die Drehachse 5 ' der Spindel 58 nicht mehr parallel zur Drehachse 45 des Drehtisches, bleibt jedoch innerhalb einer Ebene, in welcher die erwähnte Senkrechte lieg und die senkrecht auf der Abrichtbahn 60 steht. Jedenfalls ist

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gemäß Fig. 2 der Zustellschlitten 53 und damit die Spindel 5 bzw. gegebenenfalls die Schwenkachse des Schleifsupports in der durch den Doppelpfeil 50' angedeuteten Richtung senkrecht zur Abrichtbahn 60 vertikal verschiebbar. Diese vertikale Ver Schiebung wird von der erwähnten Steuerung durch Abfühlen ein am Zustellschlitten 53 befestigten weiteren ' Glasmaßstabes 51' gesteuert.

Für das Verständnis des Betriebsverhaltens der Bohrungsschlei maschine ist wesentlich, daß die Schleifebene 90, die als ge- einsame Tangentialflache an die zylinderförmige Bohrung 49 und den Schleifzylinder 59 in der Berührungslinie. zwischen Schleifzylinder 59 und Innenwand der Bohrung 4 definiert ist für alle zu schleifenden Bohrungsdurchmesser maschinenfest bleibt. Im Schleifgang fährt der'-Schleifsupport und damit die ' Schleifscheibe 59 an der Schleiffläche der Bohrung 49 über deren gesamte Tiefe oszillierend auf und nieder. Durch gleich zeitige Drehung des Drehtisches 44 um die Achse 45 wird die Innenfläche der Bohrung 9 ausgeschliffen. Die Durchmesserzu¬ nahme der Bohrung 9 während des SchleifVorgangs wird durch entsprechende Steuerung und Bewegung des Vorschubtisches nach vorne derart ausgeglichen, daß die erwähnte Schleifebene 90 unverändert maschinenfest bleibt. Zum Abrichten fährt der Sch support 56 um ein hinreichendes Stück nach oben, so daß die Schleifscheibe 59 aus der Bohrung freikommt, und der Ständ 5 wird von der Steuerung auf dem Abrichtschütten 61 soweit . nach rückwärts gefahren, bis die rotierende Schleifscheibe 59 die Diamantspitze 75 zum Abrichten kontaktiert. Der abnehmend Durchmesser der Schleifscheibe 59 wird durch einen entspreche vergrößerten Abrichthub des Ständers 5 und des Abrichtschlitt βl auf der Abrichtbahn 60 durch die Steuerung berücksichtigt.

Auf diese Weise kann das Abrichten der Schleifscheibe 59 zeit sparend in beliebigen Intervallen in den Schleifvorgang ein¬ gefügt werden.

Sind an einem Werkstück 48' ' gemäß Fig. .Bohrungen unter¬ schiedlichen Durchmessers zu schleifen, dann wird der Vor¬ schubschlitten 42 mit dem Drehtisch 44 zur Vorbereitung des Schlei organgs der jeweiligen Bohrung 49' soweit vo oder zurück verfahren, bis die Schleifkontaktlinie der jeweiligen

Bohrung in der Schleifebene 90 liegt. Dadurch nimmt die Dreh¬ achse 45', 45' ' des Werkstücks 8', 48' f als Ausgangsposition jeweils einen Abstand zur Spindelachse 55' ein, der durch den Durchmesser der jeweils zu schleifenden Bohrung 49', 49' ' be- stimmt ist.

Gemäß Fig. 7 ist die Halterung 4 mit einer vertikalen Refere marke .76 ausgerüstet, die ebenfalls eine Diamantspitze sein. k Wie dargestellt, ist die Tiefen-Referenzmarke 76 senkrecht zur Diamantspitze 75 angeordnet und dient einerseits für die Steuerung als Referenz für eine bestimmte, vorgegebene " Tiefe, in der die Bohrung 49 ausgeschliffen werden soll. Ist die Tie Referenzmarke 76 eine Diamantspitze, dient sie zum Abrichten d unteren Schleiffläche der Schleifscheibe 59, mit der der hori tale,oder auch angefaste Boden 48a oder eine entsprechende Schulter in der Bohrung 49 geschliffen werden soll. Dadurch lassen sich beliebige Absätze, Fasen oder dergleichen Flächen im Inneren einer Bohrung 49 nach Wunsch definiert ausschleife

Dem Fachmann ist klar, daß die Erfindung auf Einzelheiten des beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiels nicht be schränkt ist, wobei die Zeichnung als selbständiges Offenbaru mittel anzusehen ist.

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