By Hubert Büchs

ISBN-10: 3540166947

ISBN-13: 9783540166948

ISBN-10: 3642828299

ISBN-13: 9783642828294

FUr Produkte, die keiner konstruktiven nderung unterlie gen, die abel' praktisch nicht substituierbar sind, tendiert del' Preis nach unten und die Qualit t stetig nach oben. Del' Fertigungstechnologie kommt dabei eine entscheidende Holle zu, da durch sie beide Faktoren determiniert sind. Die Kugel ist ein solches Produkt. Als geometrischer K5r according to ist sie seit Jahrtausenden bekannt. Seit ca. three hundred Jahren werden Marmorkugeln in sogenannten Marmel- odeI' Schusser mUhlen hergestellt. Poppe /P7/ beschrieb die MUhlen erst mals 1837. Die SchussermUhle bestand aus einem Schleif stein, del' konzentrische Hillen besaB und von einem Wasser rad angetrieben wurde und einer FUhrungsscheibe aus Eichen holz. Die grob behauenen Steine wurden zwischen FUhrungs scheibe und Schleifstein in del' Schleif rille allm hlicb rund geschliffen. Die "Untersberger MarmormUhlen" an del' Almbach-Klamm zwischen Salzburg und Berchtesgaden arbeiten seit 1683 nach diesem Prinzip. 1854 beschrieb Dingler /D2/ eine Maschine zum "Schleif en" von Ventilkugeln aus Messing. Sechs Kugeln mit 2" Durch messer fUr Lokomotivpumpen wurden danach in sechs bis sie ben Stunden mit hinreichender Genauigkeit gefertigt. Die industrielle Herstellung von Kugeln begann in Deutsch land mit del' Erfindung del' sogenannten "Kugelfr smaschine" 1883 durch Friedrich Fischer in Schweinfurt. Am 17.7.1890 wurde das Verfahren patentiert. Das Verfahrensprinzip del' "Kugelfr1l.smaschine" entsprach dem del' SchussermUhlen, wahr scheinlich ohne daB Fischer dieses Prinzip gekannt hatte. Seit diesel' Zeit wurden die Kugelbearbeitungsmaschinen st ndig verbessert, doch das Verfahrensprinzip ist bis heute erhalten geblieben: die Kugelbearbeitung zwischen konzentrischen Hillen, das SKR-Prinzip.

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Wird die fertigbearbeitete Kugelcharge der Rille entnommen, so besitzt die Rille den Rillenradius r2. Die Kugeln der nachfolgenden noch unbearbeiteten Kugelcharge liegen nach dem ZufUhren zun~chst auf den Rillenkanten auf, berUhren die Scheibe also nur in zwei Punkten. Im Laufe des Bearbeitungsvorganges l~uft die Kugel in die Rille ein, sie verschleiSt die Schleifscheibe. Gleichzeitig wird der Kugelradius reduziert. Der instation~re VerschleiSvorgang umfaSt die Zeitspanne die vergeht, bis die Rille der Kugel so weit angepaSt ist, da5 diese sie im Rillengrund berUhrt.

H. fUr Winkel kleiner als ""0 berUhren sich Kugel und Rille, bei gr5Beren Winkeln ist dies nicht der Fall. Unter dem Winkel ~o liegt also der Ab15sepunkt. Die folgenden Ermittlungen gel ten K5rper. zun~chst fUr den starren Beschreibt man im Orthogonalschnitt Kugel-Rille den KugelgroBkreis in einem mit der Rille fest verbundenen Koordinatensystem x,z, wobei die x-Achse radial in der Scheibenoberfl~che liegt und die z-Achse in Rillenmitte auf den Kugelmittelpunkt gerichtet ist, so gilt: r' r' beschreibt den Kugelgr05kreis in dem Koordinatensystem x,z.

Innerhalb der Trommel slnd radlale Schaufeln angebracht, dle dle Kugeln nach oben In den Kugelelnlauf f~rdern, Blld 12. In der Trommel werden bearbeltete und nlcht bearbeltete Kugeln tellwelse vermlscht, da bel gr~~eren Kugelchargen nlcht alle Kugeln von den Schaufeln erfa5t werden, elnzelne von den Schaufeln wleder nach unten fallen und dadurch erst mlt tellwelse erhebllcher Verz~gerung dem Bearbeltungsproze~ zugefUhrt werden. In den zahlrelchen Kanten und Ecken des Systems k~nnen slch lnsbesondere klelne Kugeln l~ngere Zelt festsetzen und nach dem L~sen und WlederzufUhren zu elner Zerst~­ rung der ben~tlgten Rlllenquerform fUhren.

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Analytische Untersuchungen zur Technologie der Kugelbearbeitung by Hubert Büchs


by Ronald
4.1

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