Vorrichtung zum Plan- oder Rundrichten an Spanndorn Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit je einem Ring oder -einer Scheibe mit konkaver bzw. konvexer sphärischer Fläche zum Plan- oder Rundrichten, an ei nem Spanndorn. Bei solchen Vorrichtungen stellen sich die beiden Teile mit den sphärischen Flächen wohl bis zu einem gewissen Grade beim Zusammenziehen selbst tätig auf einen relativ erträglichen Plan- bzw. Rundlauf ein; durch die Reibung zwischen den beiden Scheiben verbleibt aber eine restliche Ungenauigkeit, die sich trotz sorgfältigem Anziehen der beiden Scheiben auf dem Spanndorn nicht beseitigen lässt.
Für höchste Genauigkeit bezüglich des Plan- oder Rundlaufs wird deshalb erfindungsgemäss vorgeschla gen, den einen Teil mit sphärischer Fläche zwangsläufig mittels Druckstücken im wesentlichen in radialer Rich tung verschiebbar und festhaltbar vorzusehen. Dadurch ist es möglich, in kurzer Zeit und sicher einen Plan- bzw. Rundlauf z. B. auf Fräs- oder Schleifdornen von aller höchster Präzision zu erreichen, wo bisher nur mit sehr langwierigem Manipulieren ein erträglicher Plan- bzw. Rundlauf erzielt werden konnte.
Dieses Verschieben der Scheibe odes Ringes in im wesentlichen radialer Richtung mittels der Druckstücke ermöglicht auch die Zug- und Druckkräfte innerhalb des Spanndornes nach Belieben zu regulieren, was den Plan- bzw. den Rundlauf beeinflusst. Für kurze Dorne ist der Einfluss auf den Planlauf und für lange Dorne der Ein- fluss auf den Rundlauf vorherrschend.
Die Elemente, die auf einem Spanndorn zusammen kommen, z. B. Spannmutter, Distanzscheiben, Werk stück oder Werkzeug sind wirtschaftlich nie mit absolut genauem Plan- bzw. Rundlauf herstellbar. In der Praxis findet immer eine gewisse Dornverbiegung durch Akku- mulerung der Fehler statt, wenn diese Elemente zusam mengezogen werden. Diese Ungenauigkeit in höchstem Masse auszugleichen dient die erfindungsgemässe Vor richtung. Sie ist anwendbar beispielsweise beim Drehen, Fräsen, Schleifen oder für Kontrollzwecke, wenn ein Spanndorn als Werkstück- oder Werkzeugträger ver wendet wird.
Es sind zu diesem Zweck auch schon tellerfederartig verformbare Spannbüchsen bekannt geworden, die aber naturgemäss immer eine gewisse Restspannung beibe halten und für höchste Ansprüche an Plan- oder Rund laufgenauigkeit nicht mehr genügen. Dasselbe gilt auch für Spannbüchsen, die für lamellenartige Ausbildung von verschiedenen Seiten mit Schlitzen versehen werden und ebenfalls schädliche Restspannungen enthalten.
Die Fig. 1 bis 4 der Zeichnungen zeigen Ausfüh rungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung; wo bei Fig. 1 Zwischenringe auf einem Spanndorn dar stellt (die obere Hälfte im Längsschnitt, die untere Hälfte in Ansicht), Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Spanndorn für Messerköpfe mit Querkeil-Befestigung, Fig. 3 und 4 Längsschnitte durch je einen Spanndorn für Messerköpfe mit Längskeil-Befestigung in zwei verschie denen Ausführungen.
Die Vorrichtung zum Rundrichten (Fig. 1) ist als Zwischenringe auf dem Spanndorn 1 vorgesehen, zwi schen den zusammen zu spannenden Teilen 2 und 3. Der Ring 4 sitzt lose auf dem Spanndorn 1, der Ring 5 sitzt lose auf dem Ring 4, leicht gehalten mittels Feder 6 und Kugel 7. Der Ring 8 liegt zwischen den Ringen 4 und 5. Die beiden Ringe 5 und 8 besitzen je eine gemein same sphärische Fläche 9 und 10, wobei diejenige des Ringes 5 konvex und diejenige des Ringes 8 konkav ist. Über die Ringe 4, 5 und 8 ist der Ring 11 lose gestülpt, in ihm sind vier Druckschrauben 12 als Druckstücke in radialer Richtung angeordnet, die zur Arretierung des Ringes 11 in eine Ringnute des Ringes 8 greifen.
Werden nun die Teile 2 und 3 auf dem Spanndorn 1 mit einer Spann-Mutter zusammengezogen, dann wird vorerst der Rundlauf an der kritischen Stelle an Teil 2, 3 oder an der für den Rundlauf massgebenden Stelle ge messen. Darauf dreht man den Ring 11 so, dass eine der Druckschrauben 12 in die Radialebene des klein sten Rundlaufausschlages zu liegen kommt und presst nun diese Schraube auf den Ring 8 mit der konkaven sphärischen Fläche 10, bis der Rundlaufausschlag um die ursprüngliche halbe Differenz zugenommen hat. Da- durch ist der Ring 5 mit der konvexen sphärischen Fläche 9 korrigiert worden, so dass im Endresultat die veränderte Druckverteilung einen genauen Rundlauf be wirkt und die Teile endgültig zusammengezogen werden können.
Sollte noch ein Restfehler konstatiert werden, dann kann durch weiteres Anziehen der einen der Druckschrauben 12 der Rundlauffehler noch ganz be hoben werden. Zum Schluss werden die allenfalls noch nicht angezogenen Druckschrauben 12 leicht angezo gen.
Eine weitere Ausbildung der Vorrichtung zum Plan richten (Fig. 2) besteht aus Zwischenring 27 und Zwi schenring 25 auf der Spindel 21 mit dem Spanndorn 22, auf dem der Messerkopf 23 mittels Schrauben 24 befe stigt ist. Zwischen Messerkopf 23 und Spindel 21 ist der Zwischenring 25 mit konvexer sphärischer Fläche 26 auf dem Dorn 22 angeordnet. Zwischen Zwischenring 25 und Messerkopf 23 ist der Zwischenring 27 mit kon kaver sphärischer Fläche 28 auf einem Absatz des Zwi schenringes 25 lose angeordnet. Im Zwischenring 27 sind vier Druckschrauben 29 als Druckstücke in radia ler Richtung vorgesehen, deren Füsse auf den Absatz des Zwischenringes 25 gerichtet sind. Der Querkeil 30 der Spindel 21 greift in eine entsprechende Nute des Zwischenringes 25 und der Querkeil 31 desselben Rin ges in eine entsprechende Nute des Messerkopfes 23.
Wird nun der Planlauf des Messerkopfes 23 nach dem Anziehender Schrauben, 24 kontrolliert, dann wird eine der Druckschrauben 29 in die Radialebene des kleinsten Planlaufausschlages gerichtet und diese Druck schraube so stark angezogen, bis sich der Messerkopf um die halbe Differenz des Planlaufausschlages ver- schwenkt hat. Darauf wenden die übrigen Druckschrau ben 29 leicht angezogen. Allfällige Restfehler können leicht durch Nachziehen einer der Druckschrauben 29 korrigiert werden.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 3 darge stellt. In der Spindel 41 mit Innenkonus sitzt der Spann dorn 42 mit Konus. Zur sicheren Mitnahme zwischen Spindel 41 und Spanndorn 42 dient der Querkeil 43. Lose auf dem zylindrischen Teil des Spanndorns 42 sind der Ring 44 mit konvexer sphärischer Fläche und der Ring 49 mit entsprechender konkaver sphärischer Fläche angeordnet und anschliessend der Messerkopf 45 mittels Längskeil befestigt und mittels Scheibe 46 und Schraube 47 sind die Teile axial zusammengezogen. Die radial angeordneten Druckschrauben 48 in der Scheibe 44 drücken auf den Flansch des Spanndornes 42 zum Planrichten des Messerkopfes 45.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 4 darge stellt. In der Spindel 61 mit Innenkonus sitzt der Spann dorn 62, dessen Flansch als Scheibe mit konvexer sphä rischer Fläche ausgebildet ist. Anschliessend sind auf dem zylindrischen Teil des Spanndornes 62 der Ring 63 mit entsprechender konkaver Fläche lose angeordnet und der Messerkopf 64 mittels Längskeil befestigt, alle drei Teile 62, 63, 64 sind axial zusammengezogen mit Scheibe 65 und Schraube 66. Im Ring 63 mit der kon kaven sphärischen Fläche sind einige Druckschrauben 67 radial angeordnet zum Planrichter des Messerkopfes 64.
The invention relates to a device with one ring or one disc each with a concave or convex spherical surface for face or round straightening on a clamping mandrel. In such devices, the two parts with the spherical surfaces adjust themselves to a certain extent when they are drawn together to a relatively tolerable planar run-out; Due to the friction between the two disks, however, a residual inaccuracy remains which cannot be eliminated despite careful tightening of the two disks on the mandrel.
For maximum accuracy with respect to the axial run-out, the invention therefore proposes that the part with a spherical surface is inevitably provided so that it can be displaced and retained by means of pressure pieces essentially in the radial direction. This makes it possible, in a short time and safely, a plan or run z. B. to achieve the highest precision on milling or grinding arbors, where so far a tolerable axial runout or concentricity could only be achieved with very tedious manipulation.
This displacement of the disk or ring in an essentially radial direction by means of the pressure pieces also enables the tensile and compressive forces within the mandrel to be regulated as desired, which influences the axial run-out or the concentricity. For short mandrels the influence on the axial run-out and for long mandrels the influence on the concentricity is predominant.
The elements that come together on a mandrel, e.g. B. Clamping nuts, spacers, work piece or tool can never be economically produced with absolutely precise face or concentricity. In practice, there is always a certain mandrel bending due to accumulation of defects when these elements are pulled together. The device according to the invention serves to compensate for this inaccuracy to the greatest possible extent. It can be used, for example, when turning, milling, grinding or for control purposes when a mandrel is used as a workpiece or tool carrier.
For this purpose, clamping bushes which can be deformed in the manner of a disk spring have already become known, but which naturally always maintain a certain residual tension and no longer meet the highest demands on axial or concentricity accuracy. The same also applies to clamping sleeves, which are provided with slots on different sides for a lamellar design and also contain harmful residual stresses.
1 to 4 of the drawings show Ausfüh approximately examples of the device according to the invention; where in Fig. 1 intermediate rings on a mandrel represents (the upper half in longitudinal section, the lower half in view), Fig. 2 is a longitudinal section through a mandrel for cutter heads with cross-wedge attachment, Fig. 3 and 4 longitudinal sections through a mandrel For cutter heads with longitudinal wedge attachment in two different designs.
The device for straightening (Fig. 1) is provided as intermediate rings on the mandrel 1, between tween the parts to be clamped together 2 and 3. The ring 4 sits loosely on the mandrel 1, the ring 5 sits loosely on the ring 4, easily held by means of spring 6 and ball 7. The ring 8 lies between the rings 4 and 5. The two rings 5 and 8 each have a common spherical surface 9 and 10, that of the ring 5 is convex and that of the ring 8 is concave. The ring 11 is loosely slipped over the rings 4, 5 and 8; four pressure screws 12 are arranged in it as pressure pieces in the radial direction, which engage in an annular groove of the ring 8 to lock the ring 11.
If parts 2 and 3 are now pulled together on the mandrel 1 with a clamping nut, then the concentricity at the critical point on part 2, 3 or at the point relevant for the concentricity is measured. Then you turn the ring 11 so that one of the pressure screws 12 comes to lie in the radial plane of the smallest radial runout and now presses this screw onto the ring 8 with the concave spherical surface 10 until the runout has increased by the original half the difference. As a result, the ring 5 with the convex spherical surface 9 has been corrected, so that in the end result the changed pressure distribution effects an exact concentricity and the parts can finally be drawn together.
If there is still a residual error, then the concentricity error can be completely eliminated by further tightening one of the pressure screws 12. Finally, the pressure screws 12, which may not have been tightened, are slightly tightened.
Another embodiment of the device to direct the plan (Fig. 2) consists of intermediate ring 27 and inter mediate ring 25 on the spindle 21 with the mandrel 22, on which the cutter head 23 by means of screws 24 BEFE is Stigt. The intermediate ring 25 with a convex spherical surface 26 is arranged on the mandrel 22 between the cutter head 23 and the spindle 21. Between the intermediate ring 25 and cutter head 23, the intermediate ring 27 is loosely arranged with a concave spherical surface 28 on a shoulder of the inter mediate ring 25. In the intermediate ring 27 four pressure screws 29 are provided as pressure pieces in the radia Ler direction, the feet of which are directed to the shoulder of the intermediate ring 25. The transverse wedge 30 of the spindle 21 engages in a corresponding groove in the intermediate ring 25 and the transverse wedge 31 of the same ring engages in a corresponding groove in the cutter head 23.
If the axial run-out of the cutter head 23 is now checked after the screws 24 have been tightened, one of the pressure screws 29 is directed into the radial plane of the smallest axial run-out and this pressure screw is tightened until the cutter head has pivoted by half the difference in the axial run-out . Then apply the remaining pressure screws ben 29 tightened slightly. Any residual errors can easily be corrected by retightening one of the pressure screws 29.
Another embodiment is shown in Fig. 3 Darge provides. In the spindle 41 with an inner cone, the clamping mandrel 42 sits with a cone. The transverse wedge 43 is used for secure entrainment between the spindle 41 and the mandrel 42. The ring 44 with a convex spherical surface and the ring 49 with a corresponding concave spherical surface are loosely arranged on the cylindrical part of the mandrel 42 and the cutter head 45 is then fastened by means of a longitudinal wedge and by means of Washer 46 and screw 47, the parts are pulled together axially. The radially arranged pressure screws 48 in the washer 44 press on the flange of the clamping mandrel 42 to straighten the cutter head 45.
Another embodiment is shown in Fig. 4 Darge provides. In the spindle 61 with inner cone sits the clamping mandrel 62, the flange of which is designed as a disc with a convex spherical surface. Then on the cylindrical part of the mandrel 62 of the ring 63 with a corresponding concave surface are loosely arranged and the cutter head 64 is fastened by means of a longitudinal wedge, all three parts 62, 63, 64 are axially drawn together with washer 65 and screw 66. In the ring 63 with the con On the spherical surface, some pressure screws 67 are arranged radially to the planer of the cutter head 64.