DE19920189A1 - Centerless circular grinding machine for rotary-symmetrical workpieces, with regulating disk and one grinding disk rotating one way and other grinding disk other way - Google Patents
Centerless circular grinding machine for rotary-symmetrical workpieces, with regulating disk and one grinding disk rotating one way and other grinding disk other wayInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine spitzenlose Rundschleifmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a centerless cylindrical grinding machine according to the preamble of claim 1.
Bei herkömmlichen spitzenlosen Rundschleifmaschinen wird das zu bearbeitende Werkstück in den Spalt zwischen einer Regelscheibe und einer Schleifscheibe gelegt und von einem Führungselement (Führungslineal) als Stützkörper getragen. Die Schleifscheibe und die Regelscheibe werden angetrieben, wobei die Drehzahlen für die Achsen der Schleifscheibe und der Regelscheibe derartig gewählt sind, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Regelscheibe. Der Drehsinn der Schleifscheibe und der Regelscheibe ist dabei gleich, d. h. das mit den Außenumfängen der Schleifscheibe und der Regelscheibe in Kontakt befindliche Werkstück führt eine - bis auf die zehn Schleifen notwendigen Geschwindigkeitsdifferenzen - Wälzbewegung zwischen den Scheiben aus.With conventional centerless cylindrical grinding machines, this becomes too machining workpiece in the gap between a regulating wheel and a grinding wheel and a guide element (Guide ruler) worn as a support body. The grinding wheel and the Regulating disk are driven, the speeds for the Axes of the grinding wheel and the regulating wheel selected in this way are that the peripheral speed of the grinding wheel is higher than the peripheral speed of the regulating wheel. The sense of rotation of the The grinding wheel and the regulating wheel are the same, i. H. the one with the Outside circumference of the grinding wheel and the regulating wheel in contact workpiece is one - except for the ten loops necessary speed differences - rolling movement between the disks.
Zur Anpassung an unterschiedliche Werkstückdurchmesser sowie zum Einstellen der erforderlichen Anstelldrücke zwischen Schleifscheibe und Werkstück bzw. Regelscheibe und Werkstück sind entweder die Regelscheibe oder die Schleifscheibe über einen entsprechenden Schlitten verstellbar. Der die jeweilige Achse tragende Schlitten ist über Führungen beweglich auf einem Maschinengestell gelagert.To adapt to different workpiece diameters as well to set the required contact pressures between Grinding wheel and workpiece or regulating wheel and workpiece are either the regulating wheel or the grinding wheel over one corresponding slide adjustable. The the respective axis carrying carriage is movable on a guide Machine frame stored.
Zur Erzeugung der axialen Vorschubbewegung des Werkstückes ist die Achse der angetriebenen Regelscheibe aus der parallelen Lage bezüglich der Achse des Werkstückes und der Achse der Schleifscheibe verstellbar, d. h. die Achse der Regelscheibe kann in eine windschiefe Orientierung zu diesen übrigen Achsen gebracht werden. Durch die in der Kontaktzone der Außenumfänge zwischen Werkstück und Regelscheibe auftretenden Kräfte entsteht so eine in Achsrichtung des Werkstückes wirkende Kraftresultierende, welche das Werkstück entlang der Achse der Schleifscheibe bewegt.To generate the axial feed movement of the workpiece the axis of the driven regulating wheel from the parallel position with respect to the axis of the workpiece and the axis of the Adjustable grinding wheel, d. H. the axis of the regulating wheel can be in a skewed orientation to these other axes become. Due to the in the contact zone of the outer circumferences between The forces occurring on the workpiece and regulating wheel thus result in a The resultant force acting on the workpiece, which the workpiece moves along the axis of the grinding wheel.
Spitzenlose Rundschleifmaschinen der oben genannten Art bauen gerade für die Bearbeitung größerer Werkstücke sehr groß und massiv. Die während des Bearbeitungsprozesses auftretenden Kräfte (Vibrationen) müssen vom Maschinengestell aufgenommen werden, da diese sonst die Formgebung der Oberfläche des Werkstückes negativ beeinflussen. Ebenso massiv müssen auch die Lagerungen für die Regelscheibe, die Schleifscheibe sowie die Schlittenführungen ausgebildet sein. Baugröße und Gewicht wirken sich nachteilig auf die Herstellungskosten einer derartigen Rundschleifmaschine aus.Build centerless cylindrical grinding machines of the type mentioned above very large and especially for machining larger workpieces solid. The forces that occur during the machining process (Vibrations) must be absorbed by the machine frame, because otherwise the shape of the surface of the workpiece influence negatively. The bearings must be just as massive for the regulating wheel, the grinding wheel and the slide guides be trained. Size and weight have an adverse effect on the Manufacturing costs of such a cylindrical grinding machine.
Baugröße und Gewicht reduzieren ferner auch die Möglichkeiten für die Aufstellung einer derartigen Rundschleifmaschine. Ein weiterer Nachteil von herkömmlichen Rundschleifmaschinen für große Werkstücke ist der große Durchmesser der Schleifscheibe. Diese werden dadurch sehr massiv und bedürfen einer aufwendigen Lagerung. Weiterhin sind aufwendige Auswuchtmechanismen vorzusehen, um durch nicht rundes Laufen der Schleifscheibe verursachte Vibrationen sowie deren oben stehend geschilderte negative Auswirkungen auf den Bearbeitungsprozeß zu vermeiden. Eine spitzenlose Rundschleifmaschine der oben geschilderten Art ist beispielsweise aus der DD-PS 117 047 bekannt. Die WO 90/02024 beschreibt ebenfalls eine derartig aufgebaute spitzenlose Rundschleifmaschine.Size and weight also reduce the possibilities for the installation of such a cylindrical grinding machine. Another disadvantage of conventional cylindrical grinding machines for large workpieces is the large diameter of the grinding wheel. This makes them very massive and requires a lot of effort Storage. Furthermore, there are complex balancing mechanisms to be provided in order to prevent the grinding wheel from running round caused vibrations as well as their above-described Avoid negative effects on the machining process. A centerless cylindrical grinding machine of the type described above is known for example from DD-PS 117 047. WO 90/02024 also describes a topless constructed in this way Cylindrical grinding machine.
Aus der SU-A 462 703 ist eine Vorrichtung für die spitzenlose Formgebung von Einzelteilen bekannt. Diese vorbekannte Vorrichtung weist zwei gleich große Schleifscheiben auf, deren Achsen mit der Achse der angetriebenen Regelscheibe ein gleichseitiges Dreieck bilden. Das zu bearbeitende Werkstück befindet sich in gleichzeitigem Kontakt mit der Regelscheibe sowie den beiden Schleifscheiben.From SU-A 462 703 is a device for the centerless Shape of individual parts known. This previously known device has two grinding wheels of the same size, their axes with the Axis of the driven regulating wheel is an equilateral triangle form. The workpiece to be machined is in the same time Contact with the regulating wheel and the two grinding wheels.
Bei dieser Vorrichtung rotieren die beiden Schleifscheiben sowie die Regelscheibe im gleichen Drehsinn, d. h. das mit den Schleifscheiben sowie der Regelscheibe in Kontakt befindliche Werkstück führt eine - bis auf die zum Schleifen nötigen Geschwindigkeitsdifferenzen - Wälzbewegung zwischen der Regelscheibe und den beiden Schleifscheiben aus. Insbesondere wegen der durch die Schleifscheiben auf den Außenumfang des Werkstückes aufgeprägten Kräfte ist eine das Werkstück tragende Stützrolle vorgesehen, welche die Lage des Werkstückes (die Lage der Achse des Werkstückes) in den Zwischenraum zwischen den Schleifscheiben und der Regelscheibe stabilisiert.In this device, the two grinding wheels and the Regulating wheel in the same direction of rotation, d. H. the one with the grinding wheels and the workpiece in contact with the regulating wheel except for the speed differences necessary for grinding - Rolling motion between the regulating wheel and the two Grinding wheels. Especially because of the Embossed grinding wheels on the outer circumference of the workpiece Forces a support roller carrying the workpiece is provided, which the position of the workpiece (the position of the axis of the workpiece) in the space between the grinding wheels and the Control wheel stabilized.
Nachteilig bei dieser Rundschleifmaschiene ist daß der durch das Schleifen erzielte Materialabtrag aufgrund der Scheibenanordnung sowie dem Drehsinn der Schleifscheiben und der Regelscheibe nur innerhalb enger Grenzen variiert werden kann. Dies wirkt sich entsprechend negativ auf die Bearbeitungszeit eines Werkstückes aus. Weiterhin ist als nachteilig anzusehen, daß dem Werkstück eine als Stützrolle ausgebildete Auflage zuzuordnen ist, die den Herstellungsaufwand entsprechend erhöht. Wegen der gleichsinnig rotierenden Schleifscheiben sowie der Regelscheibe ergeben sich ebenfalls durch Vibrationen verursachte negative Auswirkungen auf den Bearbeitungsprozeß der Werkstückoberfläche. Entsprechend ist das Gestell einer derartigen Maschine massiv und entsprechend kostenintensiv auszuführen.The disadvantage of this cylindrical grinding machine is that the Grinding material removal achieved due to the disc arrangement as well as the direction of rotation of the grinding wheels and the regulating wheel only can be varied within narrow limits. This affects correspondingly negative on the machining time of a workpiece out. Another disadvantage is that the workpiece is a trained as a support role is assigned to the Manufacturing costs increased accordingly. Because of the same direction rotating grinding wheels and the regulating wheel result negative effects also caused by vibrations the machining process of the workpiece surface. Is accordingly the frame of such a machine massive and accordingly expensive to execute.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine spitzenlose Rundschleifmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig zu erweitern, so daß unter Vermeidung der zuvorstehend genannten Nachteile die Leistungsfähigkeit der Maschine erhöht und der Herstellungsaufwand für eine derartige Maschine reduziert werden kann.The object of the present invention is therefore a centerless Cylindrical grinding machine according to the preamble of claim 1 to expand so that avoiding the above Disadvantages increased the performance of the machine and the Manufacturing costs for such a machine can be reduced can.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This task is solved by the characteristic features of Claim 1. Further developments of the invention result from the Subclaims.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß eine der Schleifscheiben den gleichen Umdrehungssinn wie die Regelscheibe aufweist und die zweite Schleifscheibe einen entsprechend gegenläufigen Drehsinn aufweist. Bevorzugt weist die unterhalb der Achse der Regelscheibe angeordnete Schleifscheibe den gleichen Drehsinn wie die Regelscheibe auf. Die oberhalb der Achse der Regelscheibe angeordnete Schleifscheibe rotiert mit einem gegenläufigen Drehsinn, d. h. es ergeben sich in der Kontaktzone zwischen dieser Schleifscheibe und dem Werkstück entsprechend hohe Geschwindigkeitsdifferenzen. Bevorzugt weisen beide Schleifscheiben den gleichen Durchmesser als Schleifmittel Diamant bzw. Bornitrit auf.According to the invention it is provided that one of the grinding wheels has the same sense of rotation as the regulating wheel and the second grinding wheel has a corresponding opposite direction of rotation having. It preferably points below the axis of the regulating wheel arranged grinding wheel in the same direction as that Regulating wheel on. The one above the axis of the regulating wheel arranged grinding wheel rotates with an opposite direction of rotation, d. H. it results in the contact zone between them Grinding wheel and workpiece correspondingly high Speed differences. Both grinding wheels preferably have the same diameter as an abrasive diamond or boron nitride.
Durch den erfindungsgemäß gegenläufigen Drehsinn einer Schleifscheibe gegenüber der weiteren Schleifscheibe sowie der Regelscheibe ergibt sich eine weitestgehende Kompensation von Vibrationen erzeugenden Kräften am Außenumfang des Werkstückes. Dadurch kann ein das Werkstück tragender Stützkörper bzw. eine Stützrolle entfallen.Due to the opposite direction of rotation according to the invention Grinding wheel compared to the other grinding wheel and the The regulating wheel results in the greatest possible compensation of Vibrating forces on the outer circumference of the workpiece. As a result, a support body carrying the workpiece or a Support roller is not required.
Wie bei herkömmlichen spitzenlosen Rundschleifmaschinen rotieren eine Schleifscheibe - bevorzugt die untere Schleifscheibe - sowie die Regelscheibe mit gleichen Drehsinn, wobei die zugeordneten Antriebe die Schleifscheibe mit einer gegenüber der Regelscheibe höheren Umfangsgeschwindigkeit treiben. Die im gleichen Drehsinn wie das Werkstück rotierende und somit in der Kontaktzone eine zur Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes entgegengesetzte Umfangsgeschwindigkeit aufweisende zweite - vorzugsweise oberhalb angeordnete - Schleifscheibe rotiert mit einer einstellbaren Drehzahl, wobei diese sich nach dem erforderlichen Materialabtrag, dem Werkstoff des Werkstückes sowie dem Material der Schleifscheibe richtet. Diese Schleifscheibe kann ebenfalls einen eigenen Antrieb aufweisen, möglich ist auch eine antriebsmäßige Kopplung beider Schleifscheiben, beispielsweise durch ein Zahnradpaar bzw. ein einstellbares Getriebe.Rotate like conventional centerless cylindrical grinding machines a grinding wheel - preferably the lower grinding wheel - and the Regulating wheel with the same direction of rotation, with the assigned drives the grinding wheel with a higher one than the regulating wheel Drive peripheral speed. The same sense of rotation as that Rotating workpiece and thus one in the contact zone Circumferential speed of the workpiece opposite Second peripheral speed - preferably Above - grinding wheel rotates with an adjustable Speed, which depends on the required material removal, the material of the workpiece and the material of the Grinding wheel aligns. This grinding wheel can also be used Have their own drive, a drive drive is also possible Coupling of both grinding wheels, for example by a Gear pair or an adjustable gear.
Bei der erfindungsgemäßen Rundschleifmaschine ist zur Erzielung eines axialen Vorschubes des Werkstückes die Regelscheibe in an sich bekannter Weise in ihrer Achsrichtung einstellbar, d. h. die Achse der Regelscheibe kann gegenüber den Achsen der beiden Schleifscheiben windschief eingestellt werden. Dies erfolgt durch an sich bekannte Lagerungen für die Regelscheibe, wobei auch das Abrichten der Regelscheibenkontur je nach eingestelltem Achswinkel (Vorschub) in herkömmlicher Weise erfolgt.In the cylindrical grinding machine according to the invention is to achieve of an axial feed of the workpiece on the regulating wheel is known to be adjustable in its axial direction, d. H. the axis the regulating wheel can face the axes of the two Grinding wheels can be set skewed. This is done by an known bearings for the regulating wheel, which also Dressing the regulating wheel contour depending on the set axis angle (Feed) in a conventional manner.
Dadurch, daß durch die beiden Schleifscheiben sowie den unterschiedlichen Drehsinn der beiden Schleifscheiben ein hoher Materialabtrag pro Zeiteinheit möglich ist, kann der zur Vorbearbeitung (Anpassen des Werkstückdurchmessers) erforderliche konische Abschnitt der Schleifscheiben im Verhältnis zu dem zylindrischen Abschnitt (Feinbearbeitung) entsprechend klein gewählt werden. Dadurch ist es möglich, die Schleifscheiben schmaler als bei herkömmlichen Rundschleifmaschinen auszubilden. Bei herkömmlich aufgebauten spitzenlosen Rundschleifmaschinen ist dieser für die Vorbearbeitung erforderliche konische Abschnitt in seinem Verhältnis zur gesamten Breite der Schleifscheibe nur in engen Grenzen wählbar.The fact that through the two grinding wheels and the different sense of rotation of the two grinding wheels a high Material removal per unit of time is possible for pre-processing (Adjusting the workpiece diameter) required conical Section of the grinding wheel in relation to the cylindrical Section (fine machining) should be selected accordingly small. This makes it possible to narrow the grinding wheels than at to train conventional cylindrical grinding machines. With conventional built centerless cylindrical grinding machines is this for the Preprocessing required tapered section in its ratio to the entire width of the grinding wheel only within narrow limits selectable.
Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen.Furthermore, an embodiment of FIG Invention based on the drawings.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 die Anordnung sowie Drehsinne der Schleifscheiben sowie der Regelscheibe, und Fig. 1 shows the arrangement and sense of rotation of the grinding wheels and the regulating wheel, and
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Schleifscheibe mit den Abschnitten für die Vor- und Feinbearbeitung eines Werkstückes. Fig. 2 is a plan view of a grinding wheel with the sections for the preliminary and fine machining of a workpiece.
Die erfindungsgemäße Rundschleifmaschine dient zur Bearbeitung der zylindrischen Oberfläche eines Werkstückes 1. Dieses Werkstück 1 wird durch eine nicht dargestellte Einrichtung zur Bestückung in den Zwischenraum zwischen einer Regelscheibe 2 und zwei Schleifscheiben 3, 4 eingelegt.The cylindrical grinding machine according to the invention is used to machine the cylindrical surface of a workpiece 1 . This workpiece 1 is inserted into the space between a regulating wheel 2 and two grinding wheels 3 , 4 by means of a device, not shown.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rundschleifmaschine weisen die Regelscheibe 2 sowie die Schleifscheiben 3, 4 jeweils einen eigenen, steuerbaren Antrieb auf. Die Regelscheibe 2 rotiert mit dem in Fig. 1 angegebenen Drehsinn (Uhrzeigerrichtung). Die oberhalb sowie unterhalb der Achse der Regelscheibe 2 angeordneten und mit einem Spalt zwischen den Außenumfängen voneinander beabstandet angeordneten Schleifscheiben 3, 4 rotieren mit unterschiedlichem Drehsinn, d. h. die Schleifscheibe 3 entgegen dem Uhrzeigersinn und die Schleifscheibe 4 rotiert im Uhrzeigersinn. Durch die mit dem gleichen Drehsinn rotierende Regelscheibe 2 sowie Schleifscheibe 4 wird dem zylindrischen Werkstück 1 die in der Fig. 1 dargestellte Drehrichtung aufgeprägt (entgegen dem Uhrzeigersinn). Durch die zugeordneten Antriebe rotiert die Regelscheibe 2 mit einer gegenüber der Schleifscheibe 4 geringeren Umfangsgeschwindigkeit. Die Regelscheibe 2 sowie die Schleifscheibe 4 können jeweils einen eigenen steuerbaren Antrieb aufweisen, die beiden Scheiben 2, 4 können auch von einem gemeinsamen Antrieb her getrieben sein, wobei die Erzeugung der Umfangsdifferenzgeschwindigkeit durch ein verstellbares Getriebe erfolgen kann.In a preferred embodiment of the cylindrical grinding machine according to the invention, the regulating wheel 2 and the grinding wheels 3 , 4 each have their own controllable drive. The regulating wheel 2 rotates with the direction of rotation indicated in FIG. 1 (clockwise direction). The above and arranged below the axis of the regulating wheel 2 and with a gap between the outer peripheries of spacedly disposed grinding wheels 3, 4 rotate at different directions of rotation, the grinding wheel 3 that is the counterclockwise direction and the grinding wheel 4 is rotated clockwise. Due to the rotating with the same direction of rotation disc 2 and grinding wheel 4 , the direction of rotation shown in FIG. 1 is impressed on the cylindrical workpiece 1 (counterclockwise). Due to the assigned drives, the regulating wheel 2 rotates at a lower peripheral speed than the grinding wheel 4 . The regulating wheel 2 and the grinding wheel 4 can each have their own controllable drive, the two wheels 2 , 4 can also be driven by a common drive, wherein the circumferential differential speed can be generated by an adjustable gear.
Die Schleifscheibe 3 rotiert im gleichen Drehsinn wie das zylindrische Werkstück 1. Dadurch kommt es in der Kontaktzone zwischen dem Außenumfang der Schleifscheibe 3 sowie dem Werkstück 1 zu eine sehr hohen Relativbewegung mit entsprechend hohem spanenden Materialabtrag. Die Schleifscheibe 3 weist bevorzugt einen eigenen steuerbaren Antrieb auf, jedoch ist es auch möglich, die Rotation der Schleifscheibe 3 über ein steuerbares Getriebe von den Drehungen der Regelscheibe 2 bzw. der Schleifscheibe 4 abzuleiten.The grinding wheel 3 rotates in the same direction as the cylindrical workpiece 1 . This results in a very high relative movement in the contact zone between the outer circumference of the grinding wheel 3 and the workpiece 1 with a correspondingly high amount of material removal. The grinding wheel 3 preferably has its own controllable drive, but it is also possible to derive the rotation of the grinding wheel 3 from the rotations of the regulating wheel 2 or the grinding wheel 4 via a controllable gear.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Schleifscheibe 3, 4, mit dem für die Vorbearbeitung bzw. Feinbearbeitung vorgesehenen Abschnitten 5, 6. Der konisch ausgebildete Abschnitt 5 für die Vorbearbeitung (Anpassung des Durchmessers des Werkstückes 1) weist bei der erfindungsgemäßen Rundschleifmaschine im Verhältnis zur Gesamtbreite und somit für den der Feinbearbeitung zur Verfügung stehenden Breite der Schleifscheibe 3, 4 einen relativ geringen Anteil auf. Die Schleifscheibe 3, 4 stellt bei gegebener Breite einen gegenüber herkömmlichen Rundschleifmaschinen hohen Anteil für das Schleifen der Feinbearbeitung zur Verfügung. FIG. 2 shows a plan view of a grinding wheel 3 , 4 with the sections 5 , 6 provided for the pre-machining or fine machining. The conical section 5 for the pre-processing (adjustment of the diameter of the workpiece 1 ) has a relatively small proportion in the cylindrical grinding machine according to the invention in relation to the total width and thus for the width of the grinding wheel 3 , 4 available for fine machining. For a given width, the grinding wheel 3 , 4 provides a high proportion for grinding the fine machining compared to conventional cylindrical grinding machines.
11
Werkstück
workpiece
22nd
Regelscheibe (Achse verstellbar)
Regulating wheel (adjustable axis)
33rd
Schleifscheibe
Grinding wheel
44th
Schleifscheibe
Grinding wheel
55
Abschnitt Vorbearbeitung (Schleifscheibe Pre-processing section (grinding wheel
33rd
, ,
44th
)
)
66
Abschnitt Feinbearbeitung (Schleifschiebe Finishing section (sliding slide
33rd
, ,
44th
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Claims (4)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
1999
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Cited By (2)
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| DE102013202509A1 (en) | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Erwin Junker Grinding Technology A.S. | METHOD AND GRINDING TOOL FOR HIGH-ACCURACY CENTERLESS GRINDING OF HIGH-SURFACE WAVE PARTS |
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