EP0253768B1 - Verfahren und Maschine zum Schleifen einer ebenen Fläche - Google Patents

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EP0253768B1 EP87810371A EP87810371A EP0253768B1 EP 0253768 B1 EP0253768 B1 EP 0253768B1 EP 87810371 A EP87810371 A EP 87810371A EP 87810371 A EP87810371 A EP 87810371A EP 0253768 B1 EP0253768 B1 EP 0253768B1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/06—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor involving conveyor belts, a sequence of travelling work-tables or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/02—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of plane surfaces on abrasive tools

Definitions

  • the present invention relates to a grinding method and a grinding machine for the grinding of at least one flat surface using at least one rotary grinding wheel.
  • the invention relates to the field of planar grinding using an axial grinding wheel.
  • the different concepts of this particular field, as well as the concepts of grinding in general, are best defined, at present, in the manual "Begriffe der Schleiftechnik” by Professor Dr. Ing. E. Salgié and Dipl.-Ing. H. Brandin, published by Editions Vulkan in Essen DE.
  • the conical wheel can have a straight profile (integral rolling effect) or a slightly bevelled profile to obtain an angle of attack outside or inside the grinding wheel.
  • the rolling effect is not integral over the entire generator of the dial, but the difference is negligible.
  • the method and the device proposed by the invention allow continuous grinding without requiring any interruption to sharpen the grinding wheel.
  • the proposed process is therefore particularly economical for planar grinding in large series of high precision.
  • FIG. 1 shows the general construction of the machine. We will now describe this construction with reference to this fig. 1, the consideration of other figures, in particular of FIG. 2 will facilitate understanding of this construction.
  • Machine 1 of fig. 1 includes a base 2 made of pieces of cast iron or steel and concrete. This base is extremely massive; the weight of the whole machine is around seven tonnes. Passages 3 in the base 2 allow the insertion of arms or other lifting means; the machine is transported using special conveyor means.
  • the frame also includes a rising part 4, integral with a body with the base 2 and identically constituted by pieces of cast iron or steel and a mass of concrete. At the front a relatively thin wall 5, also made of ferrous material and concrete, rises to the working height of the machine.
  • Two tank parts, respectively 6 and 7, are fixed to the left and right of the frame, with the front wall 5 and one face of the upright frame 4, these tank parts form a complete tank, in which the lubrication liquid is collected .
  • FIG. 1 shows, for convenience of illustration, the grinding wheel 15, 16 in the raised position.
  • FIG. 3 which also corresponds to FIGS. 1 and 2 and where the same reference signs are used, shows the machine in the working position, with a workpiece P fixed on the table 9.
  • This fig. 3 makes it possible to understand what is the particular mode of cooperation of the wheel 17 and the abrasive ring 16. This operation will however be explained with the aid of the diagrammatic illustration of FIG. 4. On this one we mainly see the grinding wheel 15, with its abrasive ring 16, and the diamond wheel 17. A workpiece to be ground P rests on the table beam 8.
  • the possible range of rotation is given by the length of the arcs 24.
  • the rotation of the spacer 23 therefore acts in the manner of a reducer d 'angular deviation, a rotation of a few degrees of the spacer 23 causes a tilting (invisible to the eye) hundred times smaller (a few 0 / oo) of the axis of rotation of the grinding wheel.
  • this adjustment, using the spacer 23, is an adjustment made once and for all at construction, to further refine the rigor of transverse perpendicularity.
  • Figs. 1, 2, 9 and 10 clearly show how the device works, essential for this kind of grinding, for adjusting perpendicularities.
  • the system adopted, with the false parallelism spacer 23, allows two adjustments perpendicular to each other while ensuring a very compact attachment.
  • the lever 18 pivots relative to the beam-table 8 and that it comprises two obliquely milled parts for fixing the wheel and its motor.
  • a pulley 48 an oblique axis 47 is driven in rotation, in a ball bearing holder block fixed against the oblique wall of the lever 18.
  • the active part of the diamond wheel 17 is formed by a part. 49 which surrounds the bearing holder and which can be interchanged if necessary without the entire bearing device being dismantled.
  • the motor 19 is similarly mounted against an oblique face of the lever 18 and it carries a pulley 50 connected by a belt to the pulley 48 of the thumb wheel.
  • the tank part 7 (fig. 1) is widened on the right side.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Claims (19)

1. Verfahren zum Schleifen von wenigstens einer ebenen Oberfläche mit Hilfe von wenigstens einer rotierenden Schleifscheibe, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
- ein Schleifkopf, welcher mit einem Schleifkranz ausgerüstet ist und eine eingeschlossene Innenfläche mit einem bestimmten Durchmesser aufweist, ist in Rotation um eine wenigstens annähernd senkrecht zu der zu schleifenden Oberfläche stehende Achse versetzt,
- ein oder mehrere die zu schleifende Oberfläche aufweisende Werkstücke sind längs eines Schleifweges angeordnet, welcher gegenüber von der Schleifscheibe verläuft und welcher wenigstens annähernd senkrecht zu deren Achse steht, wobei dieser Weg weniger breit ist als der Durchmesser der besagten Innenfläche, diese durchkreuzt und den besagten Schleifkranz an zwei Schnittbereichen schneidet,
- eine gegenseitige Translationsbewegung zwischen der besagten Schleifscheibe und den besagten Werkstücken tritt längs des besagten Weges auf,
- eine Diamant-bestückte Abrichtrolle zum Abrichten der Schleifscheibe ist an der einen Seite des besagten Weges unterhalb des besagten Schleifkranzes so angeordnet, dass in der Ebene der zu schleifenden Oberfläche eine Berührung zum Abrichten des Schleifkranzes entsteht und
- die besagte Schleifscheibe wird einer langsamen, axialen Bewegung in Richtung der besagten Werkstücke und der Abrichtrolle unterzogen, womit ein permanentes Abrichten des Schleifkranzes mittels der Abrichtrolle erreicht wird, um ein ständiges Festlegen der Schleifebene der besagten Oberfläche zu erreichen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Abrichtrolle drehend ist, angetrieben durch gesonderte Antriebsmittel mit verschiedenen Geschwindigkeiten und Drehrich; tungen, so dass erreicht werden kann
a) ein Abrolleffekt, womit die Schleifscheibe so abgerichtet wird, dass ein hohes Mass an Schnittfähigkeit erreicht wird, was ein hohes Abtragvermögen sicherstellt,
b) ein Reibungseffekt, womit die Schleifscheibe so abgerichtet wird, dass ein weniger schnittfähiges Korn erreicht wird, was eine grössere Feinheit der geschliffenen Oberfläche sicherstellt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Hauptbereich des Längsprofiles der Abrichtrolle konisch ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Schleifscheibe nicht genau senkrecht zu der zu schleifenden Oberfläche, sondern in einer Richtung längs zu dem besagten Weg, welches auch die Richtung der besagten gegenseitigen Translationsbewegung ist, geneigt wird, um so einen leichten Winkelversatz zu erhalten, welcher dem besagten Schleifkranz in dem einen besagten Schnittbereich eine gegenüber dem anderen Schnittbereich abgesenkte Position auferlegt, wobei der Unterschied der Positionen an diesen beiden Bereichen, der bei einem Schleifdurchgang abgetragenen Dicke entspricht.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte gegenseitige Bewegung durch Verschiebung der besagten Werkstücke ausgeführt wird, ohne dass die Achse der Schleifscheibe senkrecht zu sich selbst verschoben wird, wobei die Werkstücke einen vollständigen Durchlauf in einer Richtung längs des besagten Weges erfahren und dabei zuerst den höher gelegenen Schnittbereich und danach den genannten Schnittbereich, der mittels des besagten Winkelversatzes abgesenkt ist, passieren.
6. Schleifmaschine zum Schleifen von wenigstens einer ebenen Oberfläche mittels wenigstens einer rotierenden Schleifscheibe, mit:
- einem wenigstens eine rotierende Schleifscheibe tragenden Gestell,
- Mitteln zum Antreiben der Schleifscheibe,
- Mitteln zum Aufnehmen und Plazieren der eine zu schleifende Oberfläche aufweisenden Werkstücke,
- Mitteln zum Ausführen einer gegenseitigen Translationsbewegung zwischen der rotierenden Schleifscheibe und den Aufnahmemittein, und
- einer diamantbestückten Abrichtrolle zum Abrichten der Schleifscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass
- die besagte Schleifscheibe ein Schleifkopf mit einem Schleifkranz und einer eingeschlossenen Innenfläche mit einem bestimmten Durchmesser ist,
- die besagten Aufnahmemittel und die besagten Mittel zum Ausführen einer gegenseitigen Translationsbewegung so ausgeführt sind, dass sie die zu schleifende Oberfläche der besagten Werkstücke längs des Schleifweges wenigstens annähernd senkrecht zur Achse des Schleifkopfes führen, welchem gegenüber dieser Weg verläuft, der weniger breit ist, als der Durchmesser der besagten Innenfläche und welcher gegenüber dem Schleifkopf festgelegt ist, dessen Innenfläche er durchkreuzt und dabei den Schleifkranz an zwei Schnittbereichen schneidet,
- eine diamantbestückte Abrichtrolle zum Abrichten der Schleifscheibe an der einen Seite des besagten Weges unterhalb der besagten Schleifkrone angebracht ist, um dieser gegenüber eine Abrichtberührung in der Ebene der zu schleifenden Oberfläche zu erzeugen und
- Mittel zum Ausüben einer langsamen Axialbewegung auf die besagte Schleifscheibe, entsprechend wenigstens zu dem spezifischen Verschleiss der Schleifscheibe, um ein kontinuierliches Abrichten des Schleifkranzes der Schleifscheibe mittels der Abrichtrolle auf einer Höhe zu erreichen, die jederzeit die zu schleifende Ebene der besagten Oberfläche festlegt.
7. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte diamantbestückte Abrichtrolle mittels eines eine Drehzahlsteuerung erlaubenden Elektromotors, typischerweise eines mit Kommutator ausgestatteten Motors (DC-Motor) angetrieben wird.
8. Schleifmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, das die besagte Abrichtrolle drehbar und kegelig und auf solche Weise angebracht ist und deren Kegeligkeit dermassen ausgeführt ist, dass zwischen einerseits ihrem Radius an einem Ort, wo ihre Mantellinie den besagten Schleifkranz an einem bestimmten Radius des Schleifkopfes berührt und andererseits ihrem Radius an einem anderen Ort, wo ihre Mantellinie den besagten Schleifkranz an einem anderen Radius des Schleifkopfes berührt, ein Verhältnis der Lineargeschwindigkeiten an den Eingriffsorten besteht, welches gerade gleich dem der beiden obenerwähnten Radien des Schleifkopfes ist.
9. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Schleifkranz des Schleifkopfes zylindrisch ist und dass die besagte Abrichtrolle ein Längsprofil aufweist, welches so ausgeführt ist, dass sich gegenüber dem Radialprofil des Schleifkranzes eine für einen Schleifeingriff angemessene Linie ergibt.
10. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Schleifkranz des Schleifkopfes aus Schleifsegmenten gebildet ist, welche auf einer rotierenden Platte angebracht sind, mit welcher zusammen sie den Schleifkopf bilden.
11. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Aufnahmemittel aus einem Tisch bestehen und dass die besagte Abrichtrolle an einem Block angebracht ist, dessen Position gegenüber dem Tisch derart regelbar ist, dass eine genaue Einstellung der Höhe der abrichtenden Mantellinie gegenüber der Ebene des Tisches möglich ist, wobei die relative Höhe der abrichtenden Mantellinie die Dicke des nach dem Schleifen erhaltenen Werkstückes festlegt.
12. Schleifmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Block ein im wesentlichen horizontal an einem Drehpunkt um eine horizontale Achse gegenüber dem Gestell oder dem Tisch schwenkbarer Hebel ist, welcher Hebel an dem der Drehachse der Schleifscheibe benachbarten Ende die besagte Abrichtrolle trägt, welche drehbar auf einer schrägen Achse so angebracht ist, dass ihre obere Mantellinie horizontal verläuft, dass das andere Ende des Hebels Anschlagmittel aufweist, welche einstellbar die horizontale oder quasi horizontale Lage des Hebels und damit die genaue Höhe der oberen Mantellinie der Abrichtrolle bestimmen und dass der Hebel gleichermassen einen Motor zum Antreiben der Abrichtrolle über kinematische Übertragungsglieder aufweist.
13. Schleifmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Anschlagmittel einen Anschlag aufweisen, auf welchem sich das besagte andere Ende des Hebels mittels einer starken, entgegenwirkenden Feder derart abstützt, dass die ansonsten fest und genau positionierte Abrichtrolle, unter dem Stoss eines gerade unter dem Schleifkranz befindlichen harten Bruchkörpers nachgeben kann, wenn dadurch eine Kraft erzeugt wird, die gross genug wäre, den Druck der besagten Feder zu überwinden.
14. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkopf von Mitteln zum rotativen Lagern und zum axialen Führen getragen wird, welche Mittel so ausgeführt sind, dass sie die Einstellung der Rechtwinkligkeit der axialen Richtung der Schleifscheibe zu der zu schleifenden Oberfläche in Richtung längs des Schleifweges erlauben, dass diese Rechtwinkligkeit um einen geringen Winkel versetzt werden kann, um die jeweilige Höhe des Schleifeingriffes an zwei am Schleifkranz diametral gegenüberliegenden Bearbeitungsorten gegeneinander zu versetzen, wobei dieser Versatz einstellbar ist, bis wenigstens zu dem Wert des Verhältnisses zwischen der maximal zulässigen Tiefe des Schleifeingriffes und dem mittleren Durchmesser des Schleifkranzes und dass exzentrische und zum genauen Einstellen geeignete Mittel ein genaues Festlegen dieses kleinen Winkelversatzes ermöglichen.
15. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel mit einer leicht ausserparallelen Unterlage zum exakten Einstellen der Rechtwinkligkeit zwischen der Achse der Schleifscheibe und der zu schleifenden Oberfläche in Richtung quer zum Schleifweg aufweist.
16. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmemittel einen festen Tisch aufweisen, auf welchem der Schleifweg durch Führungsmittel eingerichtet ist, längs derer die zu schleifenden Werkstücke typischerweise mittels eines Förderbandes am Boden oder an der Seite der Führung befördert werden.
17. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Aufnahmemittel einen parallel zu seiner Oberfläche verschiebbaren Tisch, beispielsweise einen Schiebetisch oder die Verbindung von einem Tisch und Magazinen aufweisen, wobei der Schleifweg durch die Bahn der sich mit dem Tisch oder einem Tisch-Magazin verschiebenen Werkstücke festgelegt wird.
18. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gestell aus armiertem Beton oder aus in eine Guss- oder Stahlform gegossenem Beton aufweist.
19. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie elektronische Steuermittel aufweist und dass ihre Regelgrössen, insbesondere der Winkelversatz der Schleifscheibenachse und die Position der Abrichtrolle mitttels Messaufnehmern, Vergleichern und Sonden gesteuert wird, welche mit den elektronischen Mitteln, insbesondere der Bauart CNC, zusammenwirken.
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