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Kugelschleifmaschine Die Erfindung betrifft eine Kugelschleifmaschine
mit zwei übereinander angeordneten Scheiben, von denen mindestens eine -mit konzentrischen
Führungsnuten für die zu schleifenden Kugeln versehen ist und von denen die eine
feststehend und die andere umlaufend ist.
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Bei diesen Maschinen werden die Kugeln durch die Drehung der einen
Scheibe in Drehung versetzt und nehmen an ihrem Umfang mehr oder weniger die Geschwindigkeit
der rotierenden Scheibe an, so daß eine kleine Relativbewegung entsteht, die den
Schleifprozeß verursachen soll. Es hat sich gezeigt, daß die rotierenden Kugeln
die Schleifscheiben dabei abziehen. Bei dieser Anordnung kann deshalb nicht eine
normale, für Schleifscheiben übliche Schnittgeschwindigkeit angewendet werden. Vielmehr
kann das Schleifen nur mit sehr langsam laufenden und vor allen Dingen sehr harten
Schleifscheiben durchgeführt werden. Die Leistung der Maschine ist infolgedessen
niedrig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelschleifmaschine
zu schaffen, bei der infolge wiederholter Bewegungsänderung der Kugeln eine einwandfreie
Schleifwirkung erreichbar, zusätzlich jedoch eine erhöhte Schnittgeschwindigkeit
anwendbar ist, so daß der Produktionsausstoß je Zeiteinheit eine entsprechende Steigerung
erfährt.
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Dieses Ziel ist erfindungsgemäß dadurch erreichbar, daß die stillstehende
Scheibe außermittig eine Aussparung hat, in die eine umlaufende Schleifscheibe einragt,
das Ganze derart, daß die Schleifscheibe in einem Teilbereich mit der umlaufenden
Scheibe zusammenwirkt. Die Schleifscheibe hat dabei vorteilhafterweise dieselbe
Drehbewegung wie die umlaufende Scheibe.
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Werden die Kugeln nun mittels der unteren, gerillten Scheibe vortransportiert,
so werden sie am Ausschnitt der oberen Scheibe unter die rotierende Schleifscheibe
geführt. Diese ist ihrerseits bestrebt, jede Kugel in Bewegung zu versetzen. Dabei
wird diese jedoch durch den kinematischen Ablauf ihrer Bewegungen zuerst - beim
Einlauf unter die Scheibe - von der einen Flanke der sie tragenden Rille der unteren
Führungsscheibe abgestützt, während sie in der Mitte des Schleifprozesses tangential
zur Führungsrille der unteren Scheibe läuft, um alsdann an der gegenüberliegenden
Flanke der Rille abgestützt zu werden. Ungefähr im mittleren Bereich des Prozesses
ergibt es sich, daß eine Kugel sich gegen die andere abstützt und die durch das
Schleifen eingeleitete Drehbewegung der Kugel also durch die vorhergehende Kugel
abgebremst wird. Durch diese ständig wechselnde Auflage jeder Kugel während ihrer
Drehung - einmal abgestützt auf der einen Seite, einmal gegen die Kugeln selbst
und einmal abgestützt auf der anderen Seite - tritt eine gewisse Abbremsung der
Kugeln ein, die erlaubt, mit einer normalen Schleifscheibe in wirtschaftlicher Schnittgeschwindigkeit
eine reguläre Zerspanung der Kugeln vorzunehmen, d. h. diese wirtschaftlich zu schleifen.
Durch diesen Vorgang tritt außerdem eine gewisse Wechselbewegung der Kugeln ein,
die auf die erläuterte wechselnde Anlage der Kugeln zurückzuführen ist. Durch diese
wechselnde Anlage der Kugeln ergibt sich auch eine gewisse Abbremsung derselben
in ihrem Lauf. Die Kugeln können also an ihrer Oberfläche nicht die gleiche Geschwindigkeit
wie die Schleifscheibe annehmen. Damit ist gleichzeitig verhindert, daß die Kugeln
mahlen, sondern tatsächlich regelrecht geschliffen werden.
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Des weiteren erlaubt es die Erfindung, die Kugeln sofort nach dem
Pressen auf die Maschine zum Schleifen zu übernehmen, da durch die Art und Weise,
wie die Kugeln erfaßt werden, vorstehende Grate od. dgl. gewissermaßen unter starkem
Druck flachgewalzt werden, um sodann sofort beim Erreichen der Schleifscheibe abgeschliffen
zu werden. Es erübrigt sich damit das bisher übliche teuere Schroten bzw. Feilen
der Kugeln. Zudem wird der Schleifprozeß auf ein wirtschaftliches Schleifen gebracht
und die Leistung der Maschine gegenüber derjenigen bisher bekannter Schleifmaschinen
um ein Mehrfaches erhöht.
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Nach der weiteren Erfindung findet nicht eine einstückige Schleifscheibe-
Verwendung, sondern eine Schleifscheibe aus mehreren konzentrischen Schleifringen,
die in ihrer Zahl den Führungsrillen der drehbaren Scheibe entsprechen. Dabei geht
ein weiteres Erfindungsmerkmal dahin, daß diese Schleifringe in ihrer Schleifhärte
unterschiedlich sind, vorzugsweise derart, daß das Produkt Schleifhärte mal Schnittgeschwindigkeit
überall ungefähr gleich ist. Erfindungsgemäß ändert sich also die Schleifhärte der
Schleifscheibenringe in Abhängigkeit vom Durchmessec,
mithin von
der Schnittgeschwindigkeit der Ringe. Daraus ergibt sich der Fortschritt, daß an
jeder Arbeitsstelle; also bei jeder Führungsrille, die Kugeln der gleichen Schleifwirkung
unterliegen, da der Durchmesser an jeder Arbeitsstelle im gleichen Verhältnis zur
Schleifringhärte steht.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise in schematischer
Darstellung veranschaulicht. Es zeigt . Fig. 1 einen Schnitt durch die Arbeitsscheiben
einer Kugelschleifmaschine, Fig. 2 eine Draufsicht dazu, Fig. 3 einen Teilschnitt
bei A in Fig. 2, um die Bewegungsrichtung der Kugeln beim Erfassen durch die Schleifscheibe
zu zeigen, Fig. 4 einen Teilschnitt bei B in Fig. 2, um die Bewegungsrichtung der
Kugeln. in der Führungsrille zu zeigen, Fig. 5 einen Teilschnitt bei -G -in Fig.
2, um die Bewegungsrichtung der Kugeln beim Verlassen der Schleifscheibe zu zeigen.
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Es sind zwei Führungsscheiben a und b vorgesehen, die gleichachsig
übereinander angeordnet sind. Die untere Scheibe a ist mittels der Tragnabe c drehbar.
Die obere Scheibe b steht fest. Die Scheibe a ist mit konzentrisch angeordneten
Führungsrillen d für die zu bearbeitenden Kugeln e versehen.
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Den beiden Scheiben a und b ist erfindungsgemäß die keramische Schleifscheibe
g zugeordnet, die drehbar ist und in einen kreisbogenförmigen Ausschnitt h der feststehenden
Scheibe b einragt. Die Drehachse i der Schleifscheibe g ist exzentrisch zur Drehachse
k der Scheibe a, angeordnet. Vorteilhafterweise drehen sich die beiden Scheiben
a und g gleichsinnig gemäß den Pfeilen X. An den jeweiligen Arbeitsstellen bewegt
sich mithin die Schleifscheibe g winkelig zur Scheibe a, wobei der Winkel sich von
90° über 180° zu 90° ändert. Jede Kugel stützt sich dabei zuerst an die eine Flanke
(Fig. 3) und später an die Gegenflanke der V-Rille (Fig. 5) ab, während sie im mittleren
Bereich des Schleifprozesses (Fig.4) sich an die vorauseilende und an die nachfolgende
Kugel anlegt.
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Die Schleifscheibe g kann aus mehreren Schleifringen g¹, g², g³, g4,
g5 und g6 zusammengesetzt sein. Diese Schleifringe haben unterschiedliche Schleifhärten.
Die Härte ändert sich im gleichen Verhältnis wie die Durchmesser der Ringe. Es übt
mithin der äußerste Schleifring g6, obwohl er die höchste Schnittgeschwindigkeit
besitzt, die gleiche Schleifwirkung aus wie die- übrigen Schleifringe.
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Die -feststehende Scheibe b ist zur Bildung des Kugeleinlaufs @ und
des Kugelauslaufs m herangezogen. Zu diesem Zweck ist die Trennwand n mit der Einleitzunge
o vorgesehen. Diese übergreift die Rinne p, in welcher die Kugeln durch die Drehung
der den Rinnenboden bildenden Schale q dem Einlauf Z zugeleitet und nach dem Verlassen
des Auslaufs m abgeführt werden.