DE488732C

DE488732C - Centerless grinding of cylindrical roller surfaces between two rotating grinding or guide wheels

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Publication number: DE488732C
Application number: DEH111737D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-06-12
Filing date: 1927-06-12
Publication date: 1930-01-14

Description

Spitzenloses Schleifen von zylindrischen Rollenflächen zwischen zwei umlaufenden Schleif- bzw. Führungsscheiben Bei dem Schleifen der -Außenfläch!e von Werkstücken, welche nicht zwischen Spitzen eingesetzt sind, liegt das Werkstück nicht nur gegen die Schleifscheibe, sondern auch gegen zwei Stützen an. Gewöhnlich ist die innere Stütze stillstehend, während die andere aus einer Drehwalze besteht, die in folgendem Antriebswalze genannt wird. Das Werkstück rollt auf der Fläche :der Antriebswalze, .ohne zu ,leiten, weshalb die Drehgeschwindigkeit der Antriebswalze diejenige des Werkstückes regelt. Eine gewöhnliche Vorrichtung mit Schleifscheibe, Walze, fester Stütze und Werkstück wird in Abb. z der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht. Der Berührungspunkt des Werkstückes i mit der Antriebswalze 2 liegt gewöhnlich nicht diametral gegenüber dem Berührungspunkt desselben mit der Schleifscheibe 3, sondern ist gegen die Stütze q. hin etwas verschoben. -Ein derartiges Schleifen, wie es bisher ausgeführt worden ist, bezweckt, der Außenfläche des Werkstückes die Form einer Drehfläche, gewöhnlich eines kreisförmigen Zylinders, zu erteilen.- Dieser Zweck .ist indessen nicht immer mit .der ob@engenannten Vorrichtung, erreicht worden, da oft einaregelmäßige, abgerundet= kantige Fläche, gewöhnlich mit ungeradzähligen Kanten.,. z: B. 3, 5 oder- 7, erhalten wird.. Infolgedessen war man. bei, genauer Herstellung gezwungen, ein Nachputzen- bis zu genau runder Fort, in Maschinen eines anderen Types vorzunehmen.Centerless grinding of cylindrical roller surfaces between two rotating grinding or guide wheels When grinding the outer surface of workpieces that are not inserted between centers, the workpiece not only rests against the grinding wheel, but also against two supports. Usually the inner support is stationary, while the other consists of a rotating roller, hereinafter called the drive roller. The workpiece rolls on the surface: direct the drive roller, without, which is why the rotational speed of the drive roller controls that of the workpiece. A common device with a grinding wheel, roller, fixed support and workpiece is illustrated in Fig. Z of the accompanying drawing. The point of contact of the workpiece i with the drive roller 2 is usually not diametrically opposite the point of contact of the same with the grinding wheel 3, but is against the support q. postponed a bit. The purpose of such grinding, as has been carried out so far, is to give the outer surface of the workpiece the shape of a surface of revolution, usually a circular cylinder. as often a regular, rounded = angular surface, usually with odd-numbered edges.,. e.g. 3, 5 or -7, is obtained .. As a result, one was. In the case of, more precise production, forced to make a subsequent cleaning up to exactly round fort in machines of a different type.

Die Ursache dieser Eckigkeit und ihre Verhütung beim spitzenlosen Schleifen war bisher nicht bekannt. Das Entstehen der Eckigkeit scheint von der Tatsache abzuhängen, daß auch kantige Körper bei günstigen Lagen der Berührungskörper die Berührung mit drei anderen Körpern in allen Lagen während der Umdrehung beibehalten können. Die Vermehrung der Anzahl: von Stützen für das Werkstück. während des Schleifens würde die Möglichkeit erschweren, daß sie gewissermaßen m einer regelmäßigen Weise zusammenwirken, und die Wahrscheinlichkeit für das Entstehen der regelmäßigen Eckigkeit würde dadurch erheblich vermindert werden. Bei Versuchen, diesen Gedanken praktisch auszuführen, stößt man. indessen auf die Schwierigkeit, daß ein vierter Berührungs@ -punkt für das Werkstück nicht so genau ein.-gestellt werden kann, daß eine effektive Stütze mit Sicherheit bewirkt wird. Dies hängt damit zusammen, daß ein. Kreis durch ,drei Punkte seiner Peripherie definiert ist.The cause of this angularity and its prevention in the case of the centerless Grinding was not previously known. The emergence of angularity seems to be from the To depend on the fact that also angular bodies with favorable positions of the contact body maintain contact with three other bodies in all positions during the rotation can. The increase in the number: of supports for the workpiece. while grinding would make it more difficult to have them in a regular manner interact, and the probability of the regular angularity occurring would be significantly reduced as a result. When trying to get this thought handy to execute, one comes across. however, on the difficulty that a fourth contact @ -point for the workpiece cannot be set so precisely that an effective Support is effected with certainty. This is related to the fact that a. Circle through , three points of its periphery is defined.

Das Problem ist gemäß .der vorliegenden Erfindung in der Weise gelöst worden, däß einer oder beide der gegen das Werkstück anliegenden Körper aus einer auf einer festen Unterlage schwingbaren Wiege besteht, deren Schwingungsachse. in einer sich durch die Mittellinie des Werkstückes erstreckenden Ebene gelegen isst und die zu beiden Seiten dieser Ebene mit einer oder mehreren Stützkanten für .das Werkstück versehen ist.According to the present invention, the problem is solved in this way have been, that one or both of the body resting against the workpiece consists of a consists of a cradle that can swing on a solid base, whose axis of oscillation. in one through the Center line of the workpiece extending plane located and eats on either side of this level with one or more supporting edges for .the workpiece is provided.

Abb. 2 bis 5 veranschaulichen verschiedene Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung. In Abb.2 ist i das Werkstück, 2 die Antriebswalze, 3 die Schleifscheibe und 4 die sogenannte Wiege mit ihren beiden Stützen. Die Wiege ist um ihre Schneide schwingbar und in diesem Falle zu den Drehachsen der Schleifscheibe und der Antriebswalze parallel. Man sieht unmittelbar ein, daß die Wiege beim Schleifen selbsttätig seine solche Lage einnimmt, daß das Werkstück gegen die beiden Stützen der Wiede anliegt.Figs. 2 to 5 illustrate various embodiments according to the invention. In Fig.2 i is the workpiece, 2 the drive roller, 3 the grinding wheel and 4 the so-called cradle with its two supports. The cradle is around its edge oscillatable and in this case to the axes of rotation of the grinding wheel and the drive roller parallel. You can immediately see that the cradle is automatic when grinding assumes such a position that the workpiece rests against the two supports of the Wiede.

Bei ausgeführten Schleifversuchen mit Rollen, wobei eine Vorrichtung gemäß Abb.2 verwendet worden ist, hat @es sich ,gezeigt, daß in diesem Falle das Entstehen ,der Ekkigkeit an ein einfaches geometrisches Gesetz gebunden ist, das am besten durch ein Beispiel veranschaulicht wird. Abb. 3a und 3b zeigen schernatiseh einen bei deal Versuchen eingetretenen Fall, wobei eine ursprünglich zylindrische Rolle beim Schleifen eine regelmäßig sechskantige Form mit etwas abgerundeten Seitenflächen ,annahm. Das Speisen wurde dadurch, bewirkt, daß die Schleifscheibe dem Werkstück genähert wurde. Während der Umdrehung des Werkstückes nimmt es verschiedene Lagen nacheinander ein, wovon die in Abb. 3a und 3b gezeigten die äußersten Fälle zeigen, zwischen welchen alle übrigen Lagen Übergänge bilden. Die Wiege schwingt beim Schleifen unbedeutend hin und her, wodurch in allen Lagen dies Werkstückes ein stetiger Kontakt an den vier Berührungspunkten ermöglicht wird. Bei der in Abb.3a gezeigten Lage liegt das Werkstück, im Schnitt gesehen, mit drei Kanten gegen die Antriebswalze und die heiden Stützen der Wiege und mit ,einer Seitenfläche gegen die Schleifscheibe an; in Abb.3b sind die Verhältnisse umgekehrt, so daß die Schleifscheibe gegen eine Kante des Werkstückes anliegt und die übrigen Stützen. gegen drei Seitenflächen anliegen. Die Bedingung für die Entstehung der regelmäßigen Sechskantform bei dem beschriebenen Versuch .ergab sich aus Messungen, denen zufolge die Peripherieabstände der Stützpunkte derartabgepaßt waren, daß die Zentriwiukel a: (3: y und b in gerader oder annähernd folgender Beziehung standen: a: ß: -(: b = 11/2: 1: 1: 21/2.When performing grinding tests with rollers, with a device has been used according to Fig. 2, @ it has been shown that in this case the Arise, the nastiness is bound to a simple geometrical law, that is best illustrated by an example. Fig. 3a and 3b show schernatiseh a case that occurred in deal attempts, with an originally cylindrical When sanding, roll a regular hexagonal shape with slightly rounded sides ,assumed. The feeding was effected by letting the grinding wheel touch the workpiece was approached. During the rotation of the workpiece it takes different positions one after the other, of which the extreme cases shown in Figs. 3a and 3b show, between which all other layers form transitions. The cradle swings while grinding insignificant back and forth, whereby a constant contact in all positions of this workpiece is made possible at the four points of contact. In the position shown in Figure 3a if the workpiece, seen in section, lies with three edges against the drive roller and the two supports of the cradle and with one side against the grinding wheel at; in Fig.3b the conditions are reversed, so that the grinding wheel against a Edge of the workpiece and the rest of the supports. against three side faces issue. The condition for the formation of the regular hexagonal shape in the The experiment described resulted from measurements, according to which the peripheral distances of the support points were matched in such a way that the centrifuges a: (3: y and b in straight lines or were approximately as follows: a: ß: - (: b = 11/2: 1: 1: 21/2.

In einem anderen Falle entstand ein regelmäßiger Sechskant bei Werten von a und @, die den angegebenen gegenteilig waren.In another case, a regular hexagon was created for values of a and @, which were the opposite of those given.

Bei den ausgeführten Versuchen, hat man Viellcantform mit verschiedener Anzahl von Seitenflächen bei verschiedener Einstellung erhalten, z. B. 4,6,7;8,10,12,14,15,16,17, 18, 1g, 22, 25 usw. Es hat sich dabei erwiesen, daß die allgemeine Bedingung für die Ausbildung einer Miehrkantform bei Verwendung der Wiege folgende ist: a: ß:@:b=m:n:(p+1/2):(g-1/2) oder alternativ=(m+1/2):n:p: (g-1/2), wobei m, n, p und q ganze Zahlen sind und die Seitenanzahl des entstehenden Vielkantes ('m+n+p+9) ist. Ohne dies gilt es, natürlich, daß " a+ß+Y+b=36o°.In the experiments carried out, one has a multi-cant shape with different Number of side faces obtained with different setting, e.g. B. 4,6,7; 8,10,12,14,15,16,17, 18, 1g, 22, 25 etc. It has been shown that the general condition for the formation of a miter shape when using the cradle is as follows: a: ß: @: b = m: n: (p + 1/2) :( g-1/2) or alternatively = (m + 1/2): n: p: (g-1/2), where m, n, p and q are integers and is the number of sides of the resulting polygon ('m + n + p + 9). Without this it is of course, that "a + ß + Y + b = 36o °.

Nachdem nunmehr die Bedingung der Ekkigkeit bekannt ist, kann jede beliebige Vieleckigkeit dadurch hergestellt werden, daß man die gegenseitigen Lagen, der Antriebswalze, der Wiege und der Schleifscl*ib.e abpaßt. Beispielsweise kann ein 17-Eck dadurch hergestellt werden: a : ß : Y : b - 31/2: 4 : 3 : 61/2, wobei a=etwa 74°, ß=-etwa 85°, -(=etwa 63,5° und b=etwa 137,5° wird. Dieser Fall wird in Abb. 4 gezeigt.Now that the condition of nastiness is known, everyone can any polygonality can be produced by the mutual positions, the drive roller, the cradle and the grinding wheel. For example, can a 17-sided can be made by: a: ß: Y: b - 31/2: 4: 3: 61/2, where a = about 74 °, ß = -about 85 °, - (= about 63.5 ° and b = about 137.5 °. This case becomes shown in Fig. 4.

Wir kommen nun zu der Bedingung für das Entstehen genauer Rundheit des Werkstückes. Wenn man das Schleifen eines kantigen Werkstückes fortsetzt, wobei, das Speisen beispielsweise durch das Annähern der Schleifscheibe an die Antriebswalze bewirkt* wird, ändert .sich die Lage der Wiege usw. allmählich, so daß am Ende ,sich eine Tendenz zum Entstehen der Eckigkeit mit einer anderen Seitenanzahl anfängt, geltend zu ! machen. An dem Übergang selbst wird das Werkstück ,gewöhnlich genau rund. Dieses Verfahren fordert indessen bei seiner praktischen Verwendung :eine sehr genaue Einstellung.We now come to the condition for the occurrence of exact roundness of the workpiece. If you continue grinding an angular workpiece, whereby, feeding, for example, by bringing the grinding wheel closer to the drive roller caused *, the position of the cradle etc. gradually changes, so that in the end, a tendency for angularity to arise starts with a different number of sides, valid to! do. At the transition itself, the workpiece will usually be accurate around. This method, however, requires in its practical use: one very precise setting.

Eineinfacheres Verfahren, um bei großer zulässiger Variation des Durchmessers des Werkstückes genaue oder praktisch;genügende Rundheit zu .erreichen, besteht darin, daß a = y gemacht wird. Dabei ist keine ,größere Genauigkeit vonnöten. Die Erklärung hierfür ist folgende: Die Eckigkeit, die bei solcher Einstellung gemäß der obensüehenden allgemeinen Formelentstehen könnte, würde eine solche sein, daß Jn, = p-+ 1/2 oder m + 1/2 = p wäre; was unsinnig ist, da m und p ganze Zahlen sind. Folglich muß das Werkstück rund werden oder verbleiben so lange, wie a wegigstens annähernd=Y ist. Ausgeführte Versuche haben diese Schlußfolgerung bestätigt. Der Grad der Effektivität dieses Verfahrens, eine runde Form herzustellen, oder, mit anderen Worten, die zulässige Abweichung von der Bedingung a = y geht aus dem folgenden Beispiel hervor. Falls a = y mit einer Genauigkeit von i % gemacht wird, kann im ungünstigsten Falle das Verhältnis cc = Y den Wert i oo : I o I =50:(50+1/2) annehmen. Unter der weiteren Voraussetzung, daß (3 und b sich gleichzeitig wie n zu g-1/2 verhalten, wobei n und g ganze Zahlen sind, die man der Einfachheit halber auch= 5o annimmt, findet man, daß die dabei mögliche Eckigkeit die Seitenanzahl (5o + 5o-+- 50-f- 5o) = zoo hat.A simpler method of achieving precise or practically sufficient roundness with a large permissible variation in the diameter of the workpiece consists in making a = y. No greater accuracy is required here. The explanation for this is as follows: The angularity which could arise with such an adjustment according to the general formula above would be such that Jn, = p- + 1/2 or m + 1/2 = p; which is nonsensical since m and p are integers. Consequently, the workpiece must become round or remain so as long as a is at least approximately = Y. Tests carried out have confirmed this conclusion. The degree of effectiveness of this method in producing a round shape, or in other words the allowable deviation from the condition a = y, is shown in the following example. If a = y is made with an accuracy of i%, in the worst case the ratio cc = Y can assume the value i oo: I o I = 50: (50 + 1/2). Under the further assumption that (3 and b are at the same time related to n to g-1/2, where n and g are integers which, for the sake of simplicity, are also assumed = 50, one finds that the possible angularity is the number of sides (5o + 5o - + - 50-f- 5o) = zoo has.

Es ist nicht notwendig, daß beide Stützen der Wiege Gleitstützen sind. Eine oder beide können Drehwalzen sein, die an derselben gelagert sind. Die Walzen können angetrieben oder lose sein; für das Antreiben des. Werkstückes ist es nur erforderlich, daß eine der Walzen angetrieben ist. Falls die Antriebswalze an der Wiege gelagert ist, kann dbe außerhalb der Wiege gelegene Stütze eine Gleitstütze sein. Anstatt einer Wiege und einer außerhalb derselben gelegenen Stütze können zwei Wiegen verwendet werden.It is not necessary that both supports of the cradle are slide supports. Either or both may be rotating rollers supported thereon. The reels can be driven or loose; it is only for driving the workpiece required that one of the rollers is driven. If the drive roller on the The cradle is stored, the support located outside the cradle can be a sliding support be. Instead of a cradle and a support outside of it two cradles can be used.

In gewissen Fällen kann @es zweckmäßig sein, einen oder beide Schenkel der Wiege wie eine oder zwei kleinere Wiegen auszubilden, die an der größeren Wiege :gelagert sind. Ein solcher Fall wird schematisch in Abb.5 gezeigt. Durch ,eine solche Anordnung wird die Anzahl der Stützen für das Werkstück weiter vermehrt, wodurch die Gefahr für das Entstehen der Eckigkeit in hohem Grade vermindert wird.In certain cases, @ it can be useful, one or both legs train the cradle like one or two smaller cradles, the larger cradle : are stored. Such a case is shown schematically in Figure 5. By a such an arrangement will further increase the number of supports for the workpiece, whereby the risk of angularity occurring is greatly reduced.

ES ist leicht einzusehen, daß durch geänderte Einstellung der Achsen der Antriebswalze und der Schleifscheibe und .der Schwingungsachse der Wiege, derart, diaß sie annäheind in einem Punkt zusammenlaufen, kegel- und pyramidenförmige Werkstücke hergestellt werden können. Dabei ist ferner eine axiale Stütze für das Werkstück erforderlich zur Aufnahme des entstehenden axialen Druckes.It is easy to see that by changing the setting of the axes the drive roller and the grinding wheel and .the axis of oscillation of the cradle, in such a way, that they come together at one point, conical and pyramidal workpieces can be produced. There is also an axial support for the workpiece required to absorb the resulting axial pressure.

Die Wiege kann auch anstatt auf einer Schneide auf zwei Zapfen oder mittels .einer zylindrischen Bodenfläche gelagert werden, die gegen eine zylindrische Rinne von größerem Krümmungsradius anliegt. Die Schwingung der Wiege wird im letzteren Falle unter Rollbewegung gegen die zylindrische Rinne bewirkt.The cradle can also be on two tenons or instead of on a cutting edge be supported by means of .einer cylindrical bottom surface, which is against a cylindrical Groove with a larger radius of curvature is applied. The vibration of the cradle is in the latter Trap causes rolling movement against the cylindrical channel.

Die oben stehende Darlegung gilt bei .einem solchen Schleifen, wo das Werkstück während des Schleifens nicht axial bewegt wird. Bei kontinuierlichem Schleifen einer .großen Anzahl zylindrischer oder prismatischer Werkstücke, die in axialer Richtung in .einer fortlaufenden Reihe durch die Maschine gespeist werden, können ebenfalls die beschriebenen Vorrichtungen verwendet werden, und das oben Gesagte gilt mit Abänderungen, die dadurch bedingt werden,- daß die Achsen der Antriebswalze und der Schleifscheibe dann nicht parallel sind, sondern sich kreuzen.The above explanation applies to such a loop where the workpiece is not moved axially during grinding. With continuous Grinding a large number of cylindrical or prismatic workpieces that are fed through the machine in a continuous row in the axial direction, the devices described above can also be used What was said applies with changes that are caused by - that the axes of the drive roller and the grinding wheel are then not parallel, but cross each other.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Centerless grinding of. cylindrical roller surfaces between two rotating grinding or guide wheels using a support of the workpiece in its grinding position, which supports a movement Contact line parallel axis allowed, characterized -that for disconnection the conditions leading to the well-known polygonal shapes of the roles of the workpiece outside the grinding contact point on the one hand by the guide disk takes place, on the other hand by two bars arranged on a cradle, which are attached to the workpiece are arranged so that the central angle between the cradle lines and the disc lines _are equal. z. Centerless grinding according to claim i, characterized in that that for grinding conical rollers the contact lines correspond to the conicity are inclined with the same mutual arrangement or cradle lines. to the S. disc lines. 3. Centerless grinding according to claim i and z, characterized in that the Support in the cradle lines is divided into two lines to the harmful Eliminate the influence of small deviations in the two relevant angles. q .. use the swingable support according to claim i for centerless grinding of polygonal prismatic or pyramidal bodies with rounded edges, characterized in, that in order to achieve a certain regular polygon, the centrioule between the contact lines are selected so that @ the workpiece with the two support lines the rocker (q.) and guide roller (z) or the grinding wheel on the edges of the The polygon to be achieved is applied while the contact line mixes the grinding wheel (3) or the guide roller is in the middle of one of the polygon sides that is opposite the mentioned support lines are left blank.