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Maschine zum Feinschleifen oder
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Polieren von Werkstücken" Die Erfindung betrifft eine Maschine zum
Feinschleifen oder Polieren von Flächen eines Werkstücks, bestehend aus einem mit
einer Werkstückaufnahmevorrichtung fest verbundenen, senkrechten Stativ, aus einem
am Stativ höhenverstellbar und vorzugsweise verschwenkbar gelagerten Tragarm und
aus einem am vorderen Ende des Tragarms angeordneten Werkzeugsupport für ein durch
einen Schwingantrieb axial hin- und herbewegbares Schleif- oder Polierwerkzeug.
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Bei einer aus der DAS 2 320 349 bekannt gewordenen Maschine der vorstehend
beschriebenen Art ist das Werkstück auf der Werkstück aufnahmeeinrichtung während
seiner Bewegung frei bewegbar, während der Tragarm samt Werkzeugsupport und dem
ebenfalls am
vorderen Ende des Tragarms angeordneten Schwingantrieb
am Stativ längs seiner Achse verstellbar gelagert ist.
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Durch diese freie Bewegbarkeit des Werkstücks ist in Verbindung mit
der Verstellbarkeit der Achse des Schleif- oder Polierwerkzeugs eine sehr einfache
und exakte Bearbeitung auch schwieriger Innenflächen von Werkstücken möglich. Voraussetzung
ist lediglich, daß das Werkstück in einer gewünschten Orientierung zur Achse des
Schleif- oder Polierwerkzeugs aufgestellt oder eingespannt werden kann.
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Um auch bei Werkstücken mit sehr langgestreckten zu polierenden Innenflächen,
beispielsweise langgestreckten schlanken Hülsen, die nur eine als Standfläche ungenügend
kleine Stirnfläche aufweisen und darüberhinaus auch Werkstücke polieren zu können,bei
denen die zu polierende Fläche nicht parallel zur als Spannfläche verwendbaren Außenfläche
verläuft, ist bei einer Maschine der eingangs genannten Art gesäß der Erfindung
vorgesehen, daß die Werkstückaufnahmeeinrichtung eine quer zum Schleif-oder Polierwerkzeug
verstellbare Andruckvorrichtung enthält, um das Werkstück seitlich an das Scheif-
oder Polierwerkzeug derart anzudrücken, daß sich die zu polierende Fläche parallel
zur Polierfläche des Schleif- oder Polierwerkzeugs ausrichtet und daß der Werkzeugsupport
ein frei um die Schwingachse drehbares Spannstück umfaßt.
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Durch die erfindungsgemäße einseitig wirkende Andruckvorrichtung wird
- im Gegensatz zu den bislang bekannten Anordnungen - das Werkstück nicht fest eingespannt,
sondern soll sich selbsttätig durch den Andruck an das Schleif- oder Polierwerkzeug
anlegen, daß n icht nur eine exakte Parallelausrichtung der zu polierenden Fläche
gegenüber der Polierfläche gegeben ist, sondern auch an allen Stellen im wesentlichen
die gleiche Andruckkraft besteht.
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Dadurch ist die Gefahr vermieden, daß beispielsweise beim Polieren
einer langgestrecken engen Bohrung eines Werkstücks infolge eines leicht verkippten
Andrückens die Innenbohrung unrund geschliffen wird. Selbst bei einem frei in alle
Raumrichtungen einstellbaren Schleif- oder Polierwerkzeug ergeben sich erhebliche
Ausrichtprobleme wenn die zu polierende Fläche sehr langgestreckt und schmal ist,
da dann auch das Schleif- oder Polierwerkzeug beispielsweise ein langer dünner Stab
ist, der bereits bei geringfügigen seitlichen Kräften sich durchbiegt und somit
eine gleichmäßige Schleifwirkung gar nicht mehr erzielen kann. Diese Schwierigkeiten
lassen sich jedoch durch den erfindungsgemäßen Aufbau einer Schleif- oder Poliermaschine
quantitativ ausschalten.
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Die Bearböitung von langgestreckten Innenausnehmungen erfolgt durch
Verdrehen des Werkstücks unter leichtem Andruck gegen das axial hin- und herbewegte
Schleif- oder Polierwerkzeug. Zu diesem Zweck ist in Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen, daß die Andruckvorrichtung an ihrem vorderen Ende mit sich beim Drehen
des Werkstücks um die Achse des Schleif- oder Polierwerkzeugs an der Außenfläche
des Werkstücks abrollenden Rollen oder Kugeln versehen
ist.
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Mit besonderem Vorteil kann dabei weiter vorgesehen sein, daß die
Rollen mit Gummiringen o.dgl. am Werkstück anliegen und mit einer Antriebsvorrichtung
verbunden sind, um das Werkstück um die Achse des Schleif- oder Polierwerkzeugs
rotierend anzutreiben. Dadurch erfolgt selbsttätig während der oszillierenden Schleifbewegung
des Schleif- oder Polierwerkzeugs eine Weiterverdrehung des Werkstücks so daß damit
eine exakte gleichmäßige Bearbeitung beispielsweise einer Innenausnehmung stattfindet.
Die gleichmäßige Polierung ohne Veränderung der vorgegebenen Innenform setzt voraus,
daß die Andruckkraft, mit der das Werkstück an das Schleif- oder Polierwerkzeug
angedrückt wird, stets gleich groß ist. Bei zylindrischen Werkstücken mit im wesentlichen
konzentrischer Ausnehmung ist diese Bedingung quasi automatisch erfüllt. Bei anderen
Werkstücken kann entweder eine Ausgleichsvorrichtung innerhalb der Andruckvorrichtung
vorgesehen sein, beispielsweise in der Weise, daß die Andruckvorrichtung über eine
schiefe Ebene radial verstellbar am Werkstück angreift, so daß unabhängig von der
jeweiligen Entfernung des Anlagepunktes von der Schwingachse stets die gleiche Andruckkraft
gewährleistet ist. In extremen Fällen kantiger Außenausbildungen des Werkstücks
kann zur Vermeidung eines ungleichmäßigen Weitertransports jedoch in Ausgestaltung
der Erfindung auch ein außen auf das Werkstück aufspannbarer, vorzugsweise zweigeteilter
Anlagering vorgesehen sein. Die Andruckvorrichtung greift dann an diesem auf das
Werkstück aufgespannten Anlagering an.
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Der Antrieb der Rollen kann besonders einfach in der Weise bewirkt
werden, daß sie über O-Ringe mit der Antriebsvorrichtung verbunden sind, wobei diese
O-Ringe gleichzeitig die am Werkstück angreifenden Anlageringe bilden können.
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In Ausgestaltung der Erfindung soll die Drehrichtung der Antriebsvorrichtung
zur besseren Ausnützung des Poliermittels einerseits und zur Optimierung der Polierwirkung
andererseits umkehrbar sein.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Andruckvorrichtung ergibt
sich gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung durch Vorsehen zweier
federnd gegeneinander verschwenkbarer Arme mit jeweils einer Anlagerolle, die in
einer im wesentlichen vertikal zur Achse des Schleif- oder Polierwerkzeugs angeordneten
Ebene liegen. Bei der radialen Verstellung der Andruckvorrichtung zum Schleif- oderPolierwerkzeug
können diese Arme gegen die Wirkung der Feder mehr oder weniger stark auffedern,
so daß eine sehr einfache Verstellbarkeit der für die Polierwirkung wesentlichen
Andruckkraft erzielt werden kann. Gleichzeitig ist bei dieser Ausbildung gewährleistet,
daß beide Rollen gleich stark am Werkstück anliegen. Die Anlageebene der Rollen
wird vorzugsweise so gewählt, daß sie mit der Mittelebene des Werkstücks übereinstimmt.
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Obgleich es eine Reihe von Anwendungsfällen gibt, in denen eine zusätzliche
Halterung des Werkstücks außer dem Andruck über die mit Gummiringen versehenen Rollen
an das Schleif- oder Polierwerkzeug, gar nicht erforderlich ist, beispielsweise
bei langgestreckten
Hülsen mit geringer Wandstärke, ist es in
Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, eine das Werkstück seitlich gegenüber dem
Schleif- oder Polierwerkzeug versetzt stützend untergreifende, an einem Träger vertikal
verstellbare und um dessen Achse verschwenkbare Stützrolle vorzusehen. Diese Stützrolle
hat den Vorteil, da sie die Drehung des Werkstücks um das Schleif- oder Polierwerkzeug
nicht behindert.
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In entsprechender Weise kann auch ein das Werkstück übergreifender,
am Träger vertikal verstellbarer und um dessen Achse schwenkbar gelagerter Haltefinger
vorgesehen sein, um sicherzustellen, daß durch die Mitnahmewirkung des hin und her
sich bewegenden Schleif- oder Polierwerkzeugs das Werkstück nicht nach oben angehoben
werden kann, was aber allenfalls in einigen wenigen Fällen zu befürchten sein dürfte.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie an Hand
der Zeichnung. Dabei zeigen: Figur 1 eine perspektivischeAnsicht einer erfindungsgemäßen
Maschine, Figur 2 e-inen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie II-II in Figur
1 und Figur 3 einen der Figur 2 entsprechenden Schnitt bei Verwendung eines Anlagerings
Die
in Figur 1 dargestellte Maschine umfaßt ein fest mit einer Grundplatte 1 verbundenes
Stativ 2, an der höhen- und längsverstellbar sowie verschwenkbar ein Tragarm 3 gelagert
ist, der am vorderen Ende einen Schwingantrieb 4 trägt. Mit dessen Abtriebswelle
ist über ein frei um die Schwingachse drehbares Spannstiick 5 ein Schleif- oder
Polierwerkzeug 6 verbunden.Zum Feinschleifen oder Polieren von Innenausnehmungen
kann dabei das Schleif- oder Polierwerkzeug 6 die Elektrode sein, mit Hilfe deren
die Ausnehmung zuvor im Wege der Funkenerosion gefertigt worden ist. Zum Feinschleifen
und Polieren wird dann zusätzlich selbstverständlich eine Schleifmittelpaste verwendet.
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Auf der Grundplatte 1 ist eine Andruckvorrichtung 7 angeordnet, die
aus einem ortsfesten Lagerteil 7a und einem quer zum Schleif-oder Poliewerkzeug
6 verstellbaren Teil 7b besteht. Das Teil 7b, dessen Verstellung mit Hilfe des Handrades
8 bewerkstelligt wird, trägt neben einer Antriebsvorrichtung zwei durch eine Feder
9 gegeneinander verspannte Arme lo, die schwenkbar um die Abtriebswelle 11 der nicht
dargestellten Antriebsvorrichtung gelagert sind und am vorderen Ende jeweils eine
Rolle 12 tragen. Die Rollen 12 werden über Rundschnurringe 13 von der Antriebsvorrichtung
rotierend angetrieben.
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Die Rollen 12 liegen über die Rundschnurringe 13 bzw. über gesonderte
Gummiringe 14 an der Außenfläche 15 des zu bearbeitenden Werkstücks etwa dessen
Mittelebene an und drücken dies dadurch derart an das Schleif- oder Polierwerkzeug
6 an, daß selbsttätig
eine exakte Parallelausrichtung der zu polierenden
Innenflächen zu den Polierflächen des Polierwerkzeugs stattfindet. Durch den rotierenden
Antrieb der Rollen 12 erfolgt dabei gleichzeitig eine Drehung des Werkstücks 16
um die Achse des Schleif- oder Polierwerkzeugs 6, so daß alle Bereiche der zu bearbeitenden
Innenbohrung 17 des Werkstücks 16 nacheinander bearbeitet werden.
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Das Werkstück 16 sitzt auf einer seitlich gegenüber der Achse des
Schleif- oder Polierwerkzeugs 6 versetzten Stützrolle 18 auf, die an einem Trägerarm
19 gelagert ist, der höhenverstellbar und verschwenkbar an einem Träger 20 befestigt
ist. In entsprechender Weise ist am Ständer 20 ein Haltefinger 21 höhenverstellbar
und verschwenkbar gehaltert, um das Werkstück 16 in der in Figur 1 gezeigten Weise
zu übergreifen. Dadurch soll in jedem Fall sichergestellt werden, daß das Werkstück
durch die oszillierende Bewegung nicht des Schleif- oder Polierwerkzeugs 6/nach
oben mit angehoben wird.
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Im Falle extrem unrunder Werkstücke, bei denen ein gleichmäßiger Andruck
des Werkstücks an das Schleif- oder Polierwerkzeug durch die anliegenden Rollen
12 nicht erzielt werden kann und vor allen Dingen dessen gleichmäßige Umdrehung
Schwierigkeiten bereiten würde, ist bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
eines zahnradförmigen Werkstücks 16' ein Anlagering 23 vorgesehen, der auf das Werkstück
16' aufgespannt wird und an denn die Rollen 12 der Andruckvorrichtung angreifen.
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L e e r s e i t e