DE967816C

DE967816C - Abstuetzvorrichtung fuer einseitig gelagerte Schleifspindeleinheiten fuer das Innenschleifen

Info

Publication number: DE967816C
Application number: DEF1090D
Authority: DE
Original assignee: Fortuna Werke Spezialmaschinenfabrik AG
Current assignee: Fortuna Werke Spezialmaschinenfabrik AG
Priority date: 1944-01-07
Filing date: 1944-01-07
Publication date: 1957-12-12

Description

Abstützvorrichtung für einseitig gelagerte Schleifspindeleinheiten für das Innenschleifen Beim Ausschleifen tiefer Bohrungen sind die das Werkzeug tragenden, entsprechend langen Spindeln wesentlich stärkeren Belastungen, insbesondere Biegewechselspannungen, ausgesetzt als kurze Spindeln, wie sie bei normalen Arbeiten verwendet werden. Es ist zwar bekannt, bei Geräten zur Bearbeitung, z. B. zum Honen von Bohrungen, den in die Bohrung hineinragenden und das Werkzeug, einen Honstein od. dgl., tragenden spindelartigen Teil des Geräts gegen die infolge der Bearbeitungswiderstände auftretenden Kräfte dadurch abzustützen, daß man an diesem Werkzeugträger unveränderliche Führungsbacken oder Stützflächen fest anordnete, die sich gegen die Bohrungswand abstützten. Bei den niedrigen Umlaufzahlen, mit denen derartige Geräte betrieben werden, ist eine solche Anordnung zulässig, sie ist aber vollkommen ausgeschlossen bei Schleifspindeln, deren Drehzahlen einen hundert- bis tausendfachen Wert haben.
Um die zerstörenden Folgen der starken Wechselspannungen zu vermeiden, hat man daher lange Spindeln innerhalb der auszuschleifenden Bohrung dadurch abgestützt und geführt, daß man sie in mit Lagern versehenen, langen Spindelhülsen unterbrachte, wobei eine solche in die Bohrung eingeführte Spindelhülse mit einer Lagerstelle bis dicht an das mit dem Werkzeug = etwa einer Schleifscheibe - versehene Ende der Schleifspindel heranreichte und einen äußeren Durchmesser hatte, der etwas kleiner war als der Durchmesser des Werkzeugs. Die Schleifspindel wird also zusammen mit der Spindelhülse als Spindeleinheit in die Bohrung eingeführt. Die Spindelhülse ist außerhalb der Bohrung in einen Träger eingespannt. Da die Belastungen der Spindel durch Arbeitsdruck und Eigengewicht nunmehr von der Spindelhülse aufgenommen werden, kann die Spindel schwächer als bisher ausgeführt werden; sie wird mittels der frei tragenden Spindelhülse innerhalb der zu bearbeitenden Bohrung abgestützt und geführt. Es ergab sich eine Vergrößerung der möglichen Bearbeitungstiefe von Bohrungen.
Bei im Verhältnis zum Durchmesser noch längeren Bohrungen kommt es nun vor, daß auch diese aus Schleifspindel, Schleifscheibenaufnahme, Spindelhülse, Lagern usw. bestehenden langen Schleifspindeleinheiten keine ausreichende Steifheit besitzen und sich in unerwünscht starkem Maße durchbiegen. Es tritt bereits infolge des Eigengewichts ein lotrechtes Abweichen der Spindelachse auf der Schleifscheibenseite ein. Ferner wird die Spindelachse beim Anstellen der Schleifscheibe durch den Schleifdruck in horizontaler Richtung abgedrückt. Schließlich tritt je nach Art des zu schleifenden Werkstoffs, den Berührungsverhältnissen zwischen Werkstück und Schleifscheibe, den Schleifeigenschaften der Schleifscheibe, der Umfangsgeschwindigkeit von Werkstück bzw. Schleifscheibe sowie der Zustellgeschwindigkeit eine die Spindelachse beeinflussende Kraft auf; man spricht von einem Hochklettern der Schleifscheibe in der zu schleifenden Bohrung.
Diese Umstände haben zur Folge, daß bei langen Schleifspindeleinheiten nur mit einem verhältnismäßig kleinen Schleifdruck und geringem Vorschub der Schleifscheibe gearbeitet werden kann und demzufolge die Spanabnahme je Hub des Werkzeugschlittens sehr gering ist. Dies führt zu langen Schleifzeiten, da durch das Ausweichen der Schleifspindeleinheit entgegen dem Schleifdruck die Schleifscheibe länger, als im allgemeinen üblich, ausfeuern muß, um eine zylindrische und formgenaue Bohrung zu erzeugen.
Hinzu kommt ferner noch, daß beim Ausschleifen unrunder, also nicht schlagfreier Bohrungen infolge des Nachgehens der Schleifspindeleinheit nach jeder Richtung hin die Unrundheit bzw. der Schlag nur schwer vollständig beseitigt werden kann.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die Schleifspindeleinheit selbst mittels einer Abstützvorrichtung während des ganzen Schleifvorganges innerhalb der auszuschleifenden Bohrung abgestützt und geführt wird. Zu diesem Zweck besteht die Abstützvorrichtung aus zwei sich an der Innenseite der zu schleifenden Bohrung abstützenden Schwenkarmen, für deren Lagerung die Spindelhülse der Schleifspindeleinheit dient.
Damit die mit Druckstücken versehenen Schwenkarme nicht zu stark und nicht zu schwach, sondern entsprechend der Abweichung der Schleifspindeleinheit zur Mittelachse in waagerechter und senkrechter Richtung angestellt werden können, sind zum gefühlvollen Anstellen auf den Anstellspindeln unter einstellbarem Federdruck stehende Ratschen und Feststellmuttern für die Feststellung der Schwenkarme nach erfolgter Anstellung vorgesehen. Die Druckstücke liegen etwa mittig zur Breite der Schleifscheibe und stützen diese unmittelbar gegenüber der Angriffsfläche der Schleifscheibe während des gesamten Arbeitsganges ab.
Mit dieser Abstützvorrichtung wird die Durchbiegung der Schleifspindeleinheit wesentlich kleiner als ohne diese Vorrichtung. Die Schleifleistung und die Genauigkeit können beträchtlich gesteigert werden, da das Ausweichen der Schleifspindeleinheit von der Mittelachse mittels der Abstützvorrichtung ausgeglichen wird. Ferner wird beim Schleifen in bezug auf Rundheit und Zylindrizität der zu schleifenden Bohrung eine größere Genauigkeit erreicht als ohne diese Abstützvorrichtung, da die Schleifspindeleinheit auch nicht mehr den Abweichungen der unbearbeiteten Bohrung nachgeben kann.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. I eine Schleifspindeleinheit und Abstützvorrichtung in Schleifstellung innerhalb der zu schleifenden Bohrung, Abb. 2 eine Draufsicht auf die Abstützvorrichtung in vergrößertem Maßstab, Abb. 3 eine Seitenansicht zur Abb. 2.
Auf der Spindelhülse I sind die Lagerstücke 2 und 3 für die Einstellspindeln 4 und 5 der Abstützvorrichtung festgeschraubt. Auf dem Zapfen 6 des Lagerstückes 2 sind die beiden Schwenkarme 7 und 8 schwenkbar gelagert. Die Einstellspindeln 4 und 5 sind in dem Lagerstück 3 eingeschraubt, das zu diesem Zweck mit zwei Gewindelöchern versehen ist. In dem Lagerstück 2 sind die Einstellspindeln in zylindrischen Bohrungen geführt. Die Einstellspindeln besitzen auf der einen Seite einen Exzenterzapfen g und auf der anderen Seite eine Ratsche Io sowie eine Gegenmutter II, die auf dem Gewindeteil I2 der Einstellspindeln aufgeschraubt ist.
Der Anstelldruck der Zahnkupplung I3 der Ratsche Io kann durch Verändern des Druckes der Druckfeder 14 mittels der Schraube I5 eingestellt werden.
Die beiden Exzenterzapfen g greifen in die Schlitze I6 der beiden Schwenkarme 7 und 8 ein. Durch Drehen der Einstellspindeln mittels der Ratschen Io werden die Schwenkarme um den Zapfen 6 geschwenkt, der an dem Lagerstück 2 befestigt ist. Die beiden Schwenkarme 7 und 8 sind mit je einem Druckstück I7 aus Hartmetall oder Widia bestückt, die beim Anstellen der Abstützvorrichtung in der zu schleifenden Bohrung zur Anlage kommen.
Die Schleifscheibe 18 sitzt am Ende der in der Spindelhülse i geführten Schleifspindel ig, die an ihrem anderen Ende eine Antriebsscheibe 2o trägt. Die Spindelhülse i ist in dem Spindelträger 21 der Maschine befestigt. Die Schleifscheibe liegt in ihrer Arbeitsstellung an der Innenwandung 22 der zu schleifenden Bohrung 23 des Werkstückes 7,4 an.
Die Wirkungsweise der Abstützvorrichtung ist folgende: Sobald die Schleifspindel in die zu schleifende Bohrung eingefahren ist und die Schleifscheibe so weit angestellt wurde, bis sie leicht feuert, kann die Abstützvorrichtung eingestellt werden. In dieser Stellung werden die Druckstücke 17 der Schwenkarme 7 und 8 nacheinander durch Drehen der Einstellspindeln mittels der Ratschen Io an die Innenwandung 22 der Bohrung angestellt, bis die Druckstücke die Durchbiegung der Schleifscheibe während des Schleifvorganges ausgleichen. Je nach Größe und Richtung der Abweichung der Schleifspindel zur Mittelachse in waagerechter und senkrechter Richtung werden die Druckstücke 17 verschieden stark angestellt durch verschiedene Einstellung der Druckfedern 14 mittels der Schrauben 15 der Ratschen Io. Entsprechend dem Abschliff in der Bohrung müssen dann während des ganzen Schleifvorganges die Druckstücke 17 jeweils um den Betrag des Abschliffes innerhalb der Bohrung nachgestellt werden. Dies geschieht durch Betätigen der Ratschen Io, die durch die Einstellung der Druckfedern I4 auf einen bestimmten Anstelldruck der Druckstücke 17 eingestellt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Abstützvorrichtung für einseitig gelagerte Schleifspindeleinheiten für das Innenschleifen zum Ausschleifen tiefer Bohrungen im Längsschleifverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung im Raum zwischen der Spindelhülse und der Bohrungswand des Werkstücks angeordnet ist und sich einerseits gegen die feststehende Spindelhülse, andererseits gegen die umlaufende Bohrungswand abstützt, derart, daß die Schleifspindeleinheit während des Schleifens innerhalb der auszuschleifenden Bohrung abgestützt und geführt ist.
2. Abstützvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung aus zwei Schwenkarmen (7, 8) besteht, deren eines Ende an der Spindelhülse (I) der Schleifspindeleinheit drehbar gelagert ist, während deren anderes Ende sich gegen die Wandung (22) der Bohrung abstützende Druckstücke (I7) trägt.
3. Abstützvorrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Druckstücke tragenden Enden der Schwenkarme derart abgewinkelt sind, daß sie die Schleifscheibe umfassen, und daß die Druckstücke eine etwa mittige Lage in bezug auf die Breite der Schleifscheibe einnehmen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 486 468, 595 280, 618 533, 716 572 USA.-Patentschrift Nr. 2 320 333.