DE1177032B

DE1177032B - Centerless grinding machine for tapered rollers

Info

Publication number: DE1177032B
Application number: DEC17876A
Authority: DE
Inventors: Elijah Flemon Render
Original assignee: Cincinnati Milling Machine Co
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1958-04-21
Filing date: 1958-11-17
Publication date: 1964-08-27

Description

Spitzenlose Schleifmaschine für Kegelrollen Die Erfindung betrifft eine spitzenlose Schleifmaschine für Kegelrollen mit einer Schleifscheibe und einer mit einer Ausnehmung zur Freigabe des Werkstückes versehenen Regelscheibe, deren Umfänge einen keilförmigen Schleifspalt bilden, sowie einer zwischen den beiden Scheiben angeordneten Werkstückauflage, bei der die Werkstücke in zeitlicher Abstimmung zur Umdrehung der Regelscheibe dem Schleifspalt schrittweise zugeführt und durch die Regelscheibe gegen die Schleifscheibe beigestellt werden.Centerless Grinder for Tapered Rollers The invention relates to a centerless grinding machine for tapered rollers with one grinding wheel and one Regulating wheel provided with a recess for releasing the workpiece, whose Perimeters form a wedge-shaped grinding gap, as well as one between the two Discs arranged workpiece support, in which the workpieces in time coordination to rotate the regulating wheel gradually fed to the grinding gap and through the regulating wheel can be provided against the grinding wheel.

Bekannte spitzenlose Schleifmaschinen führen den Schliff im allgemeinen entweder nach dem Einstech-oder Durchlaufverfahren durch. Findet beim Einstechverfahren eine Längsbewegung des Werkstückes nicht statt, da die Regelscheibe vermittels einer Beistellvorrichtung zum Werkstück verschoben wird, so ist demgegenüber beim Durchlaufverfahren keine Beistellung der Regelscheibe vorgesehen. Diese ist vielmehr so ausgebildet, daß bei ihrer Drehung dem Werkstück automatisch eine axiale Vorschubbewegung erteilt wird. Eine bekannte Kegelrollenschleifmaschine führt das Werkstück schrittweise axial in die genutete und mit einem Einführausschnitt versehene Regelscheibe ein, wobei dieses während des Schleifens ohne Axialverschiebung allein durch den exzentrisch verlaufenden Umfang der Regelscheibe der Schleifscheibe nach dem Einstechprinzip radial zugestellt wird. Der exzentrische Verlauf des Regelscheibenumfangs gestaltet das Nachformen der verschlissenen Scheibe schwierig und kostspielig, weil zwischen der Abrichtvorrichtung und der Drehung der Regelscheibe ein Gleichlauf unbedingt erforderlich sein muß.Known centerless grinding machines generally perform the grinding either by the grooving or continuous process. Finds the grooving process a longitudinal movement of the workpiece does not take place, since the regulating wheel by means of a The auxiliary device is moved to the workpiece, in contrast to the continuous process no provision of the regulating wheel planned. Rather, it is designed in such a way that that the workpiece is automatically given an axial feed movement when it rotates will. A known tapered roller grinder guides the workpiece step by step axially into the grooved regulating wheel with an insertion cutout, this during the grinding without axial displacement solely by the eccentric running circumference of the regulating wheel of the grinding wheel according to the plunge-cut principle is delivered radially. The eccentric course of the regulating wheel circumference is designed reshaping the worn disc difficult and expensive because between the dressing device and the rotation of the regulating wheel, synchronism is essential must be required.

Dies wird nach der Erfindung dadurch vermieden, daß an -der vorderen Stirnfläche der Regelscheibe ein über deren Umfangsfläche sich hinaus erstreckender, in Bezug auf die Drehrichtung der Regelscheibe vor der Ausnehmung liegender Flansch befestigt ist, dessen hintere freie Stirnfläche einen schräg auf das engere Ende des Schleifspaltes zu ansteigenden Abschnitt aufweist, dem ein zur Stirnfläche der Regelscheibe parallel liegender Abschnitt folgt.This is avoided according to the invention in that at the front The end face of the regulating wheel is a Flange lying in front of the recess in relation to the direction of rotation of the regulating wheel is attached, the rear free face of an oblique to the narrower end of the grinding gap has to be increasing section, which is one to the end face of the Regulating wheel section lying parallel follows.

Im Vergleich mit bekannten spitzenlosen Schleifmaschinen handelt es sich beim Erfindungsgegenstand also auch um eine Regelscheibe, jedoch mit zylindrisch konzentrischem Umfang und einem axial auf das Werkstück wirkenden Steuerkurvenflansch. Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, die Teile für die Formgebung der kegeligen Werkstücke und die Zustellung auf maßliche Richtigkeit in bezug auf den Verschleiß voneinander zu trennen unter Beibehaltung des bisherigen schrittweisen Zuführtaktes. Durch Anordnung einer besonderen Führungsfläche für die Beistellung der Kegelrollen mittels Axialverschiebung in den sich nach hinten verengenden Schleifspalt braucht die Regel-Scheibe nicht mehr exzentrisch ausgebildet zu sein. Die konzentrische Anordnung der zylindrischen Regelscheibe ermöglicht ein schnelles und genaues Form-Abrichten, ohne daß es erforderlich wird, einen strengen Synchronismus zwischen Regelscheibe und Abrichtvorrichtung einhalten zu müssen.In comparison with known centerless grinding machines, it is The subject of the invention also includes a regulating wheel, but with a cylindrical shape concentric circumference and a cam flange acting axially on the workpiece. The object to be solved with the invention consists in the parts for the shaping of the tapered workpieces and the delivery for dimensional accuracy with respect to to separate the wear from each other while maintaining the previous step-by-step Feed cycle. By arranging a special guide surface for the provision of the tapered rollers by means of axial displacement into the grinding gap narrowing towards the rear the regulating disc no longer needs to be eccentric. The concentric one Arrangement of the cylindrical regulating wheel enables quick and precise form dressing, without the need for strict synchronism between the regulating wheel and dressing device to adhere to.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen spitzenlosen Schleifmaschine, F i g. 2 einen Teil der Schleifscheibe und die Regelscheibe in vergrößertem Maßstab, F i g. 3 eine Abwicklung des Vorschubnockens nach Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 einen Teilschnitt nach Linie 4-4 der F i g. 2 in dem Augenblick, in dem sich das Vorderende des Nockens in Höhe der Auflageschiene befindet, F i g. 5 einen der F i g, 4 entsprechenden Schnitt, wobei jedoch die Regelscheibe in einer Stellung steht, in der sich das hintere Ende des Nockens in Höhe der Auflageschiene befindet, F i g. 6 eine Teilansicht der Schleifscheibe, der Regelscheibe und des zwischen beiden Scheiben angeordneten Schleifspaltes im Augenblick des Werkstückwechsels, F i g. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 der F i g. 6. Die in F i g. 1 dargestellte spitzenlose Schleifmaschine besitzt wie üblich ein Maschinenbett 11, auf dem der Schleifscheibenkopf 13 gelagert ist. Die für die Schleifscheibe 15 bestimmte Abrichtvorrichtung 20 ist auf einem Schlitten 21 gelagert, der auf dem Maschinenbettei125 bewegbar ist.An embodiment of the invention is shown in the drawings. It shows F i g. 1 shows a view of the centerless grinding machine according to the invention, F i g. 2 a part of the grinding wheel and the regulating wheel on an enlarged scale, F i g. 3 shows a development of the feed cam along line 3-3 of FIG. 2, fig. 4 shows a partial section along line 4-4 of FIG. 2 at the moment in which the Front end of the cam is at the level of the support rail, F i g. 5 one of the F i g, 4 corresponding section, but with the regulating wheel in a position in which the rear end of the cam is at the level of the support rail, F i g. 6 is a partial view of the grinding wheel, the regulating wheel and the one between the two Disks arranged grinding gap at the moment of the workpiece change, F i g. 7 shows a section along line 7-7 of FIG. 6. The in F i g. 1 illustrated centerless As usual, the grinding machine has a machine bed 11 to the the grinding wheel head 13 is mounted. The intended for the grinding wheel 15 Dressing device 20 is mounted on a slide 21 which is on the machine bed 125 is movable.

Die Regelscheibe 30 ist auf der Spindel 31 befestigt. Diese Spindel 31 ist in dem Regelscheibengehäuse 42 gelagert, das auf einem zur Schleifscheibe 15 hin und weg bewegbaren Schlitten 41 angeordnet ist, der die Werkstückauflage 61 trägt.The regulating wheel 30 is fastened on the spindle 31. This spindle 31 is mounted in the regulating wheel housing 42, which is arranged on a slide 41 which can be moved towards and away from the grinding wheel 15 and which carries the workpiece support 61.

Mit Hilfe des Schlittens 41 wird nun die Werkstückauflage 61 und die Regelscheibe 30 in Anpassung an die Größe des Werkstücks 65 auf den richtigen Abstand zur Schleifscheibe 15 eingestellt. Gleichzeitig erfolgt durch eine Relativbewegung des Regelscheibengehäuses 42 und des Schlittens 41 zueinander auch eine Einstellung der Regelscheibe zur Werkstückauf7age.With the help of the carriage 41, the workpiece support 61 and the Regulating wheel 30 in adaptation to the size of the workpiece 65 to the correct distance set to the grinding wheel 15. At the same time takes place through a relative movement of the regulating disk housing 42 and the carriage 41 to each other also an adjustment the regulating wheel for workpiece support.

Die Schleifscheibe 15 ist konisch und verjüngt sich zur Einlaufseite der Werkstücke.The grinding wheel 15 is conical and tapers towards the inlet side of the workpieces.

Die Regelscheibe 30 hat eine vordere Stirnfläche 55 mit einer äußeren vertieften Randkante 55 c und eine hintere Stirnfläche 56 mit einem Umfang 56 a. Die Umfangsfläche 57 liegt am Werkstück an. Die Konizität der Regelscheibe 30 entspricht der der Schleifscheibe 15. The regulating wheel 30 has a front end face 55 with an outer recessed marginal edge 55 c and a rear end face 56 with a circumference 56 a. The circumferential surface 57 rests on the workpiece. The conicity of the regulating wheel 30 corresponds to that of the grinding wheel 15.

Vorzugsweise bedient man sich einer aus Metall bestehenden vollwandigen Regelscheibe, die verschleißfest ist.A full-walled one made of metal is preferably used Regulating wheel that is wear-resistant.

Die Achse der Regelscheibe 30 liegt parallel und beim Schleifvorgang ortsfest in Bezug auf die Achse der Schleifscheibe 15. Die Umfangsfläche 57 der Regelscheibe 30 liegt der Schleiffläche 52 der Schleifscheibe 15 im Abstand gegenüber, wodurch ein symmetrischer keilförmiger Schleifspalt 60 entsteht, der ein breiteres Ende 60 a und ein schmäleres Ende 60 b hat. Die Längsachse C des Schleifspaltes 60 verläuft parallel zur Schleif- und Regelscheibe. Da diese Achsen eingemittet sind und beim Schleifvorgang eine gegenseitig ortsfeste Lage zueinander einnehmen ist die Größe des keilförmigen Schleifspaltes 60 beim Schleifen des Werkstückes 65 immer gleich.The axis of the regulating wheel 30 is parallel and stationary with respect to the axis of the grinding wheel 15 during the grinding process. The circumferential surface 57 of the regulating wheel 30 is at a distance from the grinding surface 52 of the grinding wheel 15, creating a symmetrical wedge-shaped grinding gap 60 , which has a wider end 60 a and has a narrower end 60 b . The longitudinal axis C of the grinding gap 60 runs parallel to the grinding and regulating wheel. Since these axes are centered and assume a mutually fixed position relative to one another during the grinding process, the size of the wedge-shaped grinding gap 60 is always the same when the workpiece 65 is ground.

Die Werkstückauflage 61 weist eine am Werkstück 65 angreifende Schrägfläche 62 auf, die zur Regelscheibe 30 nach unten schräg und in Richtung der Schleifspaltverjüngung ansteigend verläuft. Das kegelstumpfartige Werkstück 65 mit seiner großen und kleinen Basisfläche 65 a und 65 b und der Mittelachse D wird von dem Schleifspalt 60 in der Weise aufgenommen, daß ihre Achsen C und D miteinander zusammenfallen (F i g. 4 und 7), wobei das Werkstück 65 mit der Schrägfläche 62 der Werkstückauflage 61 zur Anlage kommt. Die das Werkstück 65 tragenden Berührungslinien der beiden Scheiben 15, 30 und des Auflagers konvergieren so, daß das Werkstück waagrecht im Schleifspalt liegt.The workpiece support 61 has an inclined surface 62 engaging the workpiece 65, which slopes downwards towards the regulating wheel 30 and rises in the direction of the grinding gap taper. The frustoconical workpiece 65 with its large and small base surfaces 65 a and 65 b and the central axis D is received by the grinding gap 60 in such a way that their axes C and D coincide with each other (FIGS. 4 and 7), the workpiece 65 comes to rest with the inclined surface 62 of the workpiece support 61. The lines of contact of the two disks 15, 30 and the support bearing the workpiece 65 converge so that the workpiece lies horizontally in the grinding gap.

Die Dicke der Schleifscheibe ist größer als die Werkstücklänge, so daß also das ungeschliffene Werkstück 65 in den breiteren Teil des Spaltes 60 auf die Werkstückauflage 61 (F i g. 4) eingelegt und dann längs dieser zum Schleifen in die in F i g. 5 dar-Qestellte Stellung geschoben werden kann.The thickness of the grinding wheel is greater than the workpiece length, see above so that the unpolished workpiece 65 in the wider part of the gap 60 on the workpiece support 61 (FIG. 4) is inserted and then along it for grinding in the in F i g. 5 position shown can be pushed.

Für gewöhnlich wurden die mit Ausnehmungen versehenen bekannten Regelscheiben exzentrisch ausgeführt, um bei ihrem Vorschub auf das Werkstück eine Verkleinerung seines Durchmessers zu erreichen. Während nun aber eine derartige Regelscheibe schwer herzustellen und ihre Exzentrizität im Betriebe schwer aufrechtzuerhalten ist, kann die mit Ausnehmungen zum Werkstückeinführen versehene rund ausgebildete Regelscheibe leicht hergestellt werden und entspricht jederzeit den betrieblichen Anforderungen. Die Umfangsfläche der Regelscheibe übt keine Beistellwirkung auf das Werkstück aus. Das Vorschieben des Werkstücks im Schleifspalt erfolgt mit Hilfe einer Steuerkurve auf der Stirnseite 69 des Flanschbogens 66, die an der vorderen Stirnfläche 55 der Regelscheibe 30 befestigt ist. Wenngleich durch die Scheiben 15 und 30 wegen ihrer parallelen Achsen kein Einfluß auf den Vorschub ausgeübt wird, ergeben sich dabei dennoch infolge des axialen Vorschubs des Werkstückes durch die Steuerkurve die gleichen Arbeitsverhältnisse wie beim Einstechschleifen.Commonly, the recessed regulating wheels became known executed eccentrically in order to reduce the size of the workpiece when it is fed onto the workpiece to achieve its diameter. While now such a regulating wheel is difficult and its eccentricity is difficult to maintain in the company the round regulating wheel with recesses for inserting the workpiece can be easily manufactured and always meets the operational requirements. The circumferential surface of the regulating wheel has no effect on the workpiece. The workpiece is advanced in the grinding gap with the aid of a control cam on the end face 69 of the flange bend 66, which is attached to the front end face 55 of the Regulating wheel 30 is attached. Although by the discs 15 and 30 because of their parallel axes no influence is exerted on the feed, result in this nevertheless due to the axial advance of the workpiece by the control cam the same working conditions as in plunge-cut grinding.

Zwei bogenförmige Flansche 66 sind durch Schraubenbolzen 67 mit der vertieften äußeren Randkante 55 c der vorderen Regelscheiben-Stirnfläche 55 verbunden. Jeder Flansch erstreckt sich über weniger als 180 Winkelgrade. Jeder Flansch hat einen vorderen und hinteren Teil 66 a, 66 b und ragt über den Umfang 55 a der Vorderfläche der Regelscheibe hinaus, wodurch sich eine innere freie Stirnfläche 69 (F i g. 3) ergibt, die zum Werkstück 65 hinweist. Die innere freie Stirnfläche 69 (F i g. 3) selbst setzt sich aus drei Abschnitten zusammen. Der vordere Abschnitt 69 a verläuft dabei parallel zur vorderen Stirnfläche der Regelscheibe 30, während der mittlere Abschnitt 69 b eine ansteigende Steuerkurve ist und der hintere Abschnitt 69 c wiederum parallel zur vorderen Stirnfläche der Regelscheibe verläuft.Two arcuate flanges 66 are connected by screw bolts 67 to the recessed outer peripheral edge 55 c of the front regulating wheel end face 55 . Each flange extends for less than 180 degrees. Each flange has a front and rear part 66 a, 66 b and protrudes beyond the circumference 55 a of the front surface of the regulating wheel, resulting in an inner free end surface 69 (FIG. 3) which points towards the workpiece 65. The inner free end face 69 (FIG. 3) itself is composed of three sections. The front section 69 a runs parallel to the front face of the regulating wheel 30, while the middle section 69 b is a rising control curve and the rear section 69 c in turn runs parallel to the front face of the regulating wheel.

Erfindungsgemäß sind zwei Ausnehmungen 75 in den Rand der Regelscheibe 30 eingearbeitet, und zwar je eine unmittelbar hinter jedem Flansch 66. Jede Ausnehmung hat eine Vorderwand 75 a, die schräg verläuft, sowie eine abgeschrägte und zur Achse der Regelscheibe 30 schräg verlaufende Bodenwand 75 b und eine ebenfalls schräg verlaufende Hinterwand 75 c, um auf diese Weise ein kegelförmiges Profil zu erreichen.According to the invention, two recesses 75 are incorporated into the edge of the regulating wheel 30, one immediately behind each flange 66. Each recess has a front wall 75 a, which runs obliquely, and a beveled bottom wall 75 b and which runs obliquely to the axis of the regulating wheel 30 a likewise inclined rear wall 75 c, in order to achieve a conical profile in this way.

Die Scheiben 15 und 30 drehen sich in Pfeilrichtung E und F (F i g. 2) um ihre Achsen, wobei die Winkelgeschwindigkeit der Schleifscheibe gegenüber derjenigen der Regelscheibe verhältnismäßig groß ist.The disks 15 and 30 rotate in the direction of arrows E and F (F i g. 2) about their axes, the angular velocity of the grinding wheel opposite that of the regulating wheel is relatively large.

Das Werkstück 65 wird in den Schleifspalt 60 zwischen die Scheibe 15 und 30 mit Hilfe einer üblichen Ladevorrichtung eingelegt und dabei zum Schleifen auf die Werkstückauflage 61 am breiten Ende 60 a des Schleifspalts aufgelegt. Bei Drehung der Regelscheibe 30 und des Flansches 66 in Richtung E kommt der vordere Abschnitt 69 a hinter das' Werkstück, wobei noch kein Vorschub des Werkstückes 65 stattfindet. Das Werkstück nimmt zu dieser Zeit die in F i g. 4 dargestellte Stellung ein. Bei weiterer Drehung der Regelscheibe 30 wird das Werkstück 65 infolge des steigenden Verlaufs des mittleren Abschnitts 69 b axial zum schmäleren Ende 60 b des Schleifspaltes geschoben und dreht sich während dieser Zeit um seine Achse D zwischen den anliegenden Umfangsflächen der Schleifscheibe 15 und der Regelscheibe 30. Durch dieses axiale Vorschieben des kegeligen Werkstücks 65 in dem in seiner Größe konstant bleibenden keilförmigen Schleifspalt wird die Beistellung des Werkstückes bewirkt und dieses auf Maß geschliffen.The workpiece 65 is placed in the grinding gap 60 between the disks 15 and 30 with the aid of a conventional loading device and is placed on the workpiece support 61 at the wide end 60 a of the grinding gap for grinding. When the regulating wheel 30 and the flange 66 are rotated in the direction E, the front section 69a comes behind the workpiece, whereby the workpiece 65 is not yet advanced. At this time, the workpiece takes the position shown in FIG. 4 position shown. Upon further rotation of the regulating wheel 30, the workpiece 65 due to the rising curve of the central portion 69 b axially of the narrower end 60 of the grinding gap b pushed and rotates during this time, about its axis D between the adjacent peripheral surfaces of the grinding wheel 15 and the regulating wheel 30th This axial advancement of the conical workpiece 65 in the wedge-shaped grinding gap, which remains constant in size, brings about the provision of the workpiece and grinds it to size.

Bei Weiterdrehung der Regelscheibe findet mit dem nun folgenden hinteren Abschnitt 69 c kein weiteres Vorschieben des Werkstückes mehr statt. Die dem Flanschbogen 66 unmittelbar folgende Ausnehmung 75 nimmt das geschliffene Werkstück 65 auf (F i g. 6), das dann infolge der schrägliegenden Bodenwand 75 b aus der Ausnehmung 75 ausgeworfen wird. Beim Vorbeigehen des flanschfreien Abschnittes 68 der Regelscheibe 30 an der Auflage 61 wird ein unbearbeitetes Werkstück eingelegt und der vorstehend beschriebene Schleifvorgang vollzieht sich von neuem. In der dargestellten Ausführung, bei der sich zwei Flanschbogen 66 und zwei Ausnehmungen 75 auf der Regelscheibe 30 befinden, werden bei einer Umdrehung der Regelscheibe 30 zwei Werkstücke fertiggestellt. Enthält die Regelscheibe nur einen Flanschbogen und eine Ausnehmung, dann wird je Umdrehung nur ein Werkstück fertiggeschliffen. Die Zahl der bei jeder Umdrehung fertig gestellten Werkstücke richtet sich demzufolge nach der Anzahl der vorhandenen Flansche und Ausnehmungen.If the regulating wheel is rotated further, the workpiece is no longer pushed forward with the rear section 69c that now follows. The recess 75 immediately following the flange bend 66 receives the ground workpiece 65 (FIG. 6), which is then ejected from the recess 75 as a result of the inclined bottom wall 75 b. When the flange-free section 68 of the regulating wheel 30 passes the support 61, an unprocessed workpiece is inserted and the grinding process described above takes place again. In the embodiment shown, in which there are two flange bends 66 and two recesses 75 on the regulating wheel 30 , two workpieces are completed with one rotation of the regulating wheel 30. If the regulating wheel only contains one flange bend and one recess, then only one workpiece is finish-ground per revolution. The number of workpieces completed with each revolution is therefore based on the number of flanges and recesses that are present.

Claims

Claim: Centerless grinding machine for tapered rollers with a grinding wheel and a regulating wheel provided with a recess for releasing the workpiece, the circumference of which forms a wedge-shaped grinding gap, as well as a workpiece support arranged between the two wheels, in which the workpieces are synchronized with the rotation of the regulating wheel The grinding gap is gradually fed in and provided against the grinding wheel by the regulating wheel, characterized in that on the front end face (55) of the regulating wheel (30) an extending beyond its circumferential surface (57) in relation to the direction of rotation of the regulating wheel (30) In front of the recess (75) lying flange (66) is attached, the rear free end face (69) of which has a section (69 b) which rises obliquely towards the narrower end of the grinding gap (60) and which is one towards the end face (55) of the regulating wheel (30) section (69 c) lying parallel follows. References considered: U.S. Patent Nos. 2,356,850, 1851265, 1850054.