CH620990A5

CH620990A5 - Measuring device for the coaxial alignment of two cylindrical surfaces

Info

Publication number: CH620990A5
Application number: CH728877A
Authority: CH
Inventors: Richard Stanley Szewczyk
Original assignee: Usm Corp
Priority date: 1976-06-18
Filing date: 1977-06-14
Publication date: 1980-12-31
Also published as: IT1115490B; FR2354838B1; CA1051232A; DE2727062A1; JPS6121761B2; FR2354838A1; GB1583893A; JPS52156492A; MX144424A; BR7703987A

Description

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PATENTANSPRÜCHE rung des ersten Fühlers (26,27) mit der zylindrischen Oberflä- PATENT CLAIMS of the first sensor (26, 27) with the cylindrical surface

1. Messgerät für die koaxiale Ausrichtung von zwei zylindri- che des Bezugsteils (4) der zweite Fühler(21) bezüglich des sehen Flächen, mit einer ersten Fühlvorrichtung (20) zur Fest- Bezugsteils (4) radial linear verschiebbar ist. 1. Measuring device for the coaxial alignment of two cylindrical ones of the reference part (4), the second sensor (21) with respect to the visible surfaces, with a first sensing device (20) to the fixed reference part (4) which can be moved radially linearly.

Stellung einer fehlenden Ausrichtung der Zylinderachsen gemessen in Richtung einer ersten (y) von zwei orthogonalen 5 Position of a missing alignment of the cylinder axes measured in the direction of a first (y) of two orthogonal 5

Koordinatenachsen und einer zweiten Fühlvorrichtung (19) zur Coordinate axes and a second sensing device (19) for

Feststellung der fehlenden Ausrichtung der Zylinderachsen ^'e Erfindung betrifft ein Messgerät für die koaxiale Ausgemessen in Richtung der zweiten Koordinatenachse (x), richtung von zwei zylindrischen Flächen, mit einer ersten Fühl-dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fühlvorrichtung (20) Vorrichtung zur Feststellung einer fehlenden Ausrichtung der einen ersten Fühler (26,27) aufweist, der zum Kontakt mit 10 Zylinderachsen gemessen in Richtung einer ersten von zwei einer zylindrischen Fläche (6) an zwei entfernt voneinander auf orthogonalen Koordinatenachsen und einer zweiten Fühlvor-einem Umfang der Fläche (6) liegenden Punkten gebaut ist, um richtung zur Feststellung der fehlenden Ausrichtung der Zylin-eine zur Verbindungsgeraden dieser beiden Punkte senkrechte derachsen gemessen in Richtung der zweiten Koordinatenachse. Achse (32) schwenkbar gelagert ist und mit einer ersten Anzei- Beim normalen Arbeiten mit einer Drehbank wird ein gevorrichtung (24) für die Anzeige der Schwenkbewegung des 15 Werkstück so eingespannt, dass seine Achse mit der Spindel-ersten Fühlers (26,27) in Verbindung steht, und dass die zweite achse der Drehbank zusammenfällt, und wird um diese Achse Fühlvorrichtung (19) einen linear verschiebbaren zweiten Füh- gedreht. Ein Werkzeug wird radial in Berührung mit dem 1er (21) aufweist, der mit einer zweiten Anzeigevorrichtung (22) drehenden Werkstück bewegt, und Material wird von dem sich für die Anzeige der linearen Verschiebung des zweiten Fühlers drehenden Werkstück entfernt. Das Werkzeug wird auch längs (21) in Verbindung steht. 20 einer Bahn parallel zur Drehachse der Drehbank verschoben, Detection of the missing alignment of the cylinder axes ^ 'e invention relates to a measuring device for the coaxial measurement in the direction of the second coordinate axis (x), direction of two cylindrical surfaces, with a first feel-characterized in that the first sensing device (20) device for detection a lack of alignment of the first sensor (26, 27), which for contact with 10 cylinder axes measured in the direction of a first of two of a cylindrical surface (6) at two distance from each other on orthogonal coordinate axes and a second sensor in front of a circumference of the surface ( 6) Reclining points is built to determine the missing alignment of the cylinder - one perpendicular to the connecting straight line between these two points measured in the direction of the second coordinate axis. Axle (32) is pivotally mounted and with a first display. During normal work with a lathe, a device (24) for displaying the pivoting movement of the workpiece is clamped in such a way that its axis with the spindle-first sensor (26, 27) is connected, and that the second axis of the lathe coincides, and a linearly displaceable second guide is rotated about this axis. A tool is radially in contact with the 1er (21) which moves the workpiece rotating with a second indicator (22), and material is removed from the workpiece rotating for indicating the linear displacement of the second probe. The tool is also connected lengthways (21). 20 a path shifted parallel to the axis of rotation of the lathe,

2. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, um eine Bearbeitung auf der ganzen Länge des Werkstücks zu dass der erste Fühler (26,27) einen ersten und einen zweiten ermöglichen. Durch die radialen Bewegungen und die Längs-Abschnitt (26 bzw. 27) aufweist, welche auf einer ersten Seite Verschiebungen des Werkzeuges können am Werkstück die der Schwenkachse (32) liegen und so angeordnet sind, dass sie verschiedensten Formen erzeugt werden. Um sicherzustellen, mit einer zylindrischen Fläche (6) an den beiden genannten 25 dass die fertige Form bezüglich der Achse des Werkstücks Punkten in Berührung bringbar sind, und dass der erste Fühler symmetrisch ist, ist es entscheidend, dass die Werkstücksachse (26,27) ferner einen dritten Abschnitt (29) aufweist, der auf genau mit der Spindel- oder Drehachse der Drehbank ausge-der anderen Seite der Schwenkachse(32) liegt und mit der richtet ist. Im allgemeinen wird das Werkstück mit zylindrischen ersten Anzeigevorrichtung (24) in Berührung steht. Endbereichen, Zapfen genannt, ausgebildet, und diese Zapfen 2. Measuring device according to claim 1, characterized in order to enable machining over the entire length of the workpiece so that the first sensor (26, 27) enables a first and a second. Due to the radial movements and the longitudinal section (26 or 27), which have displacements of the tool on a first side, those of the pivot axis (32) can be located on the workpiece and are arranged such that they produce a wide variety of shapes. In order to ensure, with a cylindrical surface (6) on the two named 25, that the finished shape can be brought into contact with respect to the axis of the workpiece and that the first sensor is symmetrical, it is crucial that the workpiece axis (26, 27) furthermore has a third section (29) which lies on the other side of the swivel axis (32) exactly with the spindle or axis of rotation of the lathe and with which it is aligned. In general, the workpiece is in contact with cylindrical first display device (24). End regions, called pegs, and these pegs

3. Messgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, 30 werden mit genau ausgerichteter Achse an der Spindel einge-dass der erste und der zweite Abschnitt ( 26 und 27) jeweils ein spannt. Jedoch ist in manchen Fällen die Lage der Achse des Rad (34) für die Berührung mit der zylindrischen Fläche (6) Werkstücks nicht ohne weiteres feststellbar und kann die Spinbesitzen. _ del nicht ohne weiteres genau ausgerichtet angreifen. Bei man- 3. Measuring device according to claim 2, characterized in that 30 are with an exactly aligned axis on the spindle that the first and the second section (26 and 27) each clamps. However, in some cases the position of the axis of the wheel (34) for contact with the cylindrical surface (6) of the workpiece is not readily ascertainable and can have the spin. Do not attack del exactly aligned. With some-

4. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch chen Arbeitsverfahren wird das Werkstück auch nur von unten gekennzeichnet, dass der erste Fühler (26,27) auch längs eines 35 auf stationären Auflagen ohne Unterstützung durch den Angriff zur Schwenkachse (32) senkrechten Weges linear bewegbar ist. der Spindel gehalten. In diesen Fällen ist das Ausrichten der 4. Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized chen working method, the workpiece is also characterized only from below, that the first sensor (26, 27) also along a 35 vertical support without support by the attack to the pivot axis (32) Path is linearly movable. the spindle held. In these cases, the alignment is the

5. Messgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, Achse des Werkstücks mit der Spindelachse schwieriger, und dass der erste Fühler (26,27) entläng des genannten Weges in man benötigt zusätzliche Vorrichtungen zur Durchführung die-Richtung gegen eine zylindrische Fläche (6), mit der er in ser Ausrichtung. 5. Measuring device according to claim 4, characterized in that the axis of the workpiece with the spindle axis is more difficult, and that the first sensor (26, 27) along the above-mentioned path requires additional devices for carrying out the direction against a cylindrical surface (6), with which he is aligned.

Berührung treten soll, federnd (33) beaufschlagt ist. 40 Diese Ausrichtung wurde im allgemeinen unter Verwen- Should come into contact, spring (33) is acted upon. 40 This approach has generally been

6. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch dung einer geeigneten Messlehre durchgeführt, die die Stellung gekennzeichnet, dass der zweite Fühler (21) längs eines Weges, der Zapfenoberfläche im Verhältnis zur Spindelachse anzeigt, linear verschiebbar ist, der zur Schwenkachse (32) des ersten Diese Messlehre ist an einem Arm befestigt, der an der Plan-Fühlers (26,27) senkrecht steht. Scheibe der Drehbank befestigt ist und sich mit ihr dreht. Im 6. Measuring device according to one of claims 1 to 5, characterized dung carried out a suitable gauge, the position characterized in that the second sensor (21) along a path that indicates the pin surface in relation to the spindle axis, is linearly displaceable to the pivot axis ( 32) of the first This gauge is attached to an arm that is perpendicular to the plan sensor (26, 27). Disk of the lathe is attached and rotates with it. in the

7. Verwendung des Messgerätes gemäss Anspruch 1 in einer 45 Betrieb wird die Messlehre mit der Zapfenoberfläche in Berüh-Maschine zum Drehen eines zylindrischen Werkstückes (6) um rung gebracht und dreht sich, während das Werkstück stillsteht, eine Maschinenachse (3), welche Maschine ein Bezugsteil (4) Abweichungen oder Ausschläge der Messlehre zeigen fehlende mit einer zylindrischen Oberfläche, deren Zylinderachse koaxial Mittenrichtigkeit zwischen der Planscheibe und der Zapfen-mit der Maschinenachse (3) liegt, und eine Werkstückhaltevor- Oberfläche an. Durch Einstellen der stationären Werkstückaufrichtung (1,2) enthält, in der ein zylindrisches Werkstück (6) 50 lagen, bis kein Ausschlag mehr erfolgt, kann die Achse ausge-zur Drehung um die Maschinenachse (3) eingespannt werden richtet werden. Jedoch wird wegen der ungünstigen Stellung der kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät auf der Messlehre nach jedem Einstellen eines Endes jeweils ein erneu-Maschine entlang einem zur Maschinenachse (3) parallelen Weg tes Einstellen des gegenüberliegenden Endes notwendig, zwischen zwei Stellungen bewegbar angebracht ist, in deren wodurch die Abweichung schrittweise verringert wird, bis sie einer die Fühler (26,27,21) des Geräts mit der zylindrischen 55 Null beträgt. Die Durchführung dieses Verfahrens kann wegen Oberfläche des Bezugsteils (4) in Berührung bringbar sind, der ungünstigen Anordnung der Messlehre Stunden dauern. In während in der anderen Stellung die Fühler (26,27,21 ) des vielen Fällen kann die Ausrichtung länger dauern als der eigent-Geräts mit der zylindrischen Oberfläche (6) eines in die Werk- liehe Drehvorgang. 7. Use of the measuring device according to claim 1 in a 45 operation, the measuring gauge is brought with the pin surface in a contact machine for rotating a cylindrical workpiece (6) and rotates while the workpiece is stationary, a machine axis (3), which machine A reference part (4) Deviations or deflections of the measuring gauge indicate missing surfaces with a cylindrical surface, the cylinder axis of which lies coaxially in the center between the face plate and the pin with the machine axis (3), and a workpiece holding surface. By setting the stationary workpiece erection (1, 2), in which a cylindrical workpiece (6) 50 lay, until there is no more deflection, the axis can be straightened out for rotation about the machine axis (3). However, because of the unfavorable position of the can, it is characterized in that the measuring device is mounted on the measuring gauge after each adjustment of one end, a renewed machine along a path parallel to the machine axis (3) tes adjustment of the opposite end, is movably mounted between two positions , in the course of which the deviation is gradually reduced until it is one of the sensors (26, 27, 21) of the device with the cylindrical 55 zero. The implementation of this method can be brought into contact because of the surface of the reference part (4), the unfavorable arrangement of the measuring gauge can take hours. In while in the other position the sensors (26, 27, 21) of the many cases, the alignment can take longer than the actual device with the cylindrical surface (6) of a turning operation in the factory.

Stückhaltevorrichtung (1,2) eingespannten Werkstücks (6) in Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Messgerät der Piece holding device (1, 2) clamped workpiece (6) in the object of the invention is therefore a measuring device

Berührung bringbar sind, so dass das Gerät zur Bestimmung der 60 eingangs genannten Art zu schaffen, das eine einfachere und koaxialen Ausrichtung der zylindrischen Oberflächen des schnellere Ausrichtung der Werkstückachse mit der Spindel- Can be brought into contact, so that the device for determining the 60 type mentioned above can be created, which simplifies and coaxial alignment of the cylindrical surfaces of the faster alignment of the workpiece axis with the spindle

Bezugsteils (4) und des Werkstücks (6) verwendbar ist. achse einer Drehbank gestattet. Reference part (4) and the workpiece (6) can be used. axis of a lathe allowed.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein dass das Messgerät auf der Maschine auch entlang eines Weges Messgerät der eingangs genannten Art, das dadurch gekenn-senkrecht zur Maschinenachse (3) und parallel zur Richtung, in 65 zeichnet ist, dass die erste Fühlvorrichtung einen ersten Fühler der der zweite Fühler (21) linear verschiebbar ist, bewegbar ist. aufweist, der zum Kontakt mit einer zylindrischen Fläche an 8. Use according to claim 7, characterized in that this object is achieved according to the invention by the measuring device on the machine also along a path measuring device of the type mentioned above, which is thereby perpendicular to the machine axis (3) and parallel to the direction, in 65 is drawn that the first sensing device is movable a first sensor which the second sensor (21) is linearly displaceable. which is in contact with a cylindrical surface

9. Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn- zwei entfernt voneinander auf einem Umfang der Fläche liegenzeichnet, dass das Messgerät so angebracht ist, dass bei Berüh- den Punkten gebaut ist, um eine zur Verbindungsgeraden dieser 9. Use according to claim 7 or 8, characterized in that two are located at a distance from one another on a circumference of the surface, such that the measuring device is attached in such a way that points are built at points of contact to form a straight line connecting them

beiden Punkte schwenkbar gelagert ist und mit einer ersten Anzeigevorrichtung für die Anzeige der Schwenkbewegung des ersten Fühlers in Verbindung steht, und dass sie zweite Fühlvorrichtung einen linear verschiebbaren zweiten Fühler aufweist, der mit einer zweiten Anzeigevorrichtung für die Anzeige der 5 linearen Verschiebung des zweiten Fühlers in Verbindung steht. two points is pivotally mounted and is connected to a first display device for displaying the pivoting movement of the first sensor, and that the second sensor device has a linearly displaceable second sensor which is connected to a second display device for displaying the 5 linear displacement of the second sensor in Connection is established.

Das erfindungsgemässe Messgerät ermöglicht eine genauere und leichtere Handhabung und damit eine wesentliche Reduktion der zum Ausrichten der Achse eines Werkstücks mit der Spindelachse einer Drehbank benötigten Zeit. 10 The measuring device according to the invention enables more precise and easier handling and thus a substantial reduction in the time required for aligning the axis of a workpiece with the spindle axis of a lathe. 10th

Das Messgerät kann beispielsweise dazu verwendet werden, stationäre Auflagen bei einer Walzendrehbank zur Ausrichtung der Achse einer zu bearbeitenden Walze mit der Drehachse der Drehbank einzustellen. Das Messgerät kann so ausgebildet sein, dass es an einem Werkzeugschlitten auf dieselbe Weise wie das 15 Werkzeug lösbar befestigt werden kann. Es kann als Anzeigevorrichtungen Messlehren aufweisen, von denen die eine auf einen Stellungsfehler in der vertikalen Koordinate und die andere auf einen Stellungsfehler in der horizontalen Koordinate ansprechen kann. 20 The measuring device can be used, for example, to adjust stationary supports in a roller lathe to align the axis of a roller to be machined with the axis of rotation of the lathe. The measuring device can be designed such that it can be detachably attached to a tool slide in the same way as the tool. It can have measuring gauges as display devices, one of which can respond to a position error in the vertical coordinate and the other to a position error in the horizontal coordinate. 20th

Der erste Fühler kann zur Prüfung der Stellung der Zylinderachse in Richtung der vertikalen oder y-Koordiante dienen und einen y-förmigen Bügel mit zwei Fühlerelementen aufweisen, die sich in Richtung auf die zylindrische Fläche erstrecken. Dieser Bügel kann in dem Messgerät so angebracht 25 sein, dass er z.B. mit einem Walzenzapfen oder einer Planscheibe in Berührung tritt, wenn das Messgerät z.B. mit einem Werkzeugschlitten radial nach innen bewegt wird. Der Bügel kann dabei zweckmässig um eine Achse schwenkbar sein, die zum Walzenzapfen parallel ist. Eine Schwenkbewegung des 30 Bügels kann dann einen Ausschlag einer Messlehre für die y-Koordinate bewirken. Durch Anlegen der beiden Fühlerelemente für die y-Koordinate an den Umfang einer Planscheibe kann eine Null-Stellung in Richtung der y-Koordinate ermittelt werden. Das Messgerät kann dann zur Oberfläche eines Wal- 35 zenzapfens bewegt werden und daran zur Anlage kommen. The first sensor can be used to check the position of the cylinder axis in the direction of the vertical or y coordinate and can have a y-shaped bracket with two sensor elements which extend in the direction of the cylindrical surface. This bracket can be attached 25 in the measuring device such that it e.g. comes into contact with a roll neck or a face plate if the measuring device e.g. is moved radially inwards with a tool slide. The bracket can be conveniently pivoted about an axis that is parallel to the roll neck. A pivoting movement of the bracket can then cause a measuring gauge to deflect for the y coordinate. By placing the two sensor elements for the y coordinate on the circumference of a face plate, a zero position in the direction of the y coordinate can be determined. The measuring device can then be moved to the surface of a roller pin and come to rest against it.

Wenn sich die Zapfenachse in Richtung der vertikalen Koordinate ausser Stellung befindet, dreht sich der Bügel, bis die beiden Fühlerelemente an der Oberfläche des Zapfens anliegen. Der dabei erhaltene Ausschlag, der an der Messlehre für die y- 40 Koordinate angezeigt wird, gibt die benötigte Einstellung in Richtung der y- oder vertikalen Koordinate an. When the pin axis is out of position in the direction of the vertical coordinate, the bracket rotates until the two sensor elements lie against the surface of the pin. The resulting deflection, which is displayed on the gauge for the y- 40 coordinate, indicates the required setting in the direction of the y- or vertical coordinate.

Um ein genaues Ausrichten sicherzustellen, ist es dann auch noch nötig, die Stellung der Zylinderachse, z.B. Zapfenachse, in Richtung der horizotalen oder x-Koordinate zu prüfen. Um dies45 durchzuführen, kann eine Messlehre für die horizontale oder x-Koordinatenstellung wirksam mit dem zweiten Fühler verbunden sein, der durch Federkraft gegen die zylindrische Fläche gedrückt werden kann und mit dieser Fläche durch geeignete Bewegung z.B. eines das Messgerät tragenden Werkzeugschiit- 50 tens in Richtung der x-Koordinate in Berührung gebracht werden kann. Im Betrieb wird dann diese Messlehre auf den Radius der Planschiebe einer Drehbank geeicht werden. Der Unterschied im Radius zwischen der Planscheibe und der zylindrischen Fläche, z.B. Zapfenoberfläche, kann dann errechnet wer-55 den und die Messlehre um diese Differenz in Richtung auf die zylindrische Fläche bewegt werden. Wenn ein Ausschlag oder eine Abweichung an der Messlehre angezeigt wird, gibt diese dann das Mass der Einstellung an, die zur Berichtigung des Fehlers in Richtung dieser Koordinate benötigt wird. To ensure precise alignment, it is then also necessary to change the position of the cylinder axis, e.g. Pin axis to check in the direction of the horizontal or x coordinate. In order to do this45, a measuring gauge for the horizontal or x-coordinate position can be effectively connected to the second sensor, which can be pressed against the cylindrical surface by spring force and with this surface by suitable movement, e.g. of a tool holder carrying the measuring device can be brought into contact in the direction of the x coordinate. In operation, this measuring gauge will then be calibrated to the radius of the face slide of a lathe. The difference in radius between the face plate and the cylindrical surface, e.g. Stud surface, can then be calculated and the measuring gauge can be moved by this difference in the direction of the cylindrical surface. If a deflection or a deviation is displayed on the measuring gauge, this then indicates the measure of the setting which is required to correct the error in the direction of this coordinate.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen: Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. In these show:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Walzendrehbank, auf der das Messgerät verwendet werden kann, 65 1 is a schematic perspective view of a roller lathe on which the measuring device can be used, 65

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugschlit-ten- und -Blockanordnung von der Art, wie sie zur Montierung des Messgeräts verwendet werden kann, 2 is a perspective view of a tool slide and block assembly of the type that can be used to mount the measuring device,

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Fi.g 3 eine Seitenansicht des Mess- und Anzeigegeräts, Fig, 4 eine Vorderansicht des Messgeräts, 3 shows a side view of the measuring and display device, FIG. 4 shows a front view of the measuring device,

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Messgerät, 5 is a plan view of the measuring device,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Messgeräts in seiner Betriebsstellung und 6 is a perspective view of the measuring device in its operating position and

Fig. 7 ein Diagramm, das die Geometrie des Messgeräts und seiner Wirkungsweise verdeutlicht. Fig. 7 is a diagram that illustrates the geometry of the measuring device and its mode of operation.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren beschrieben. Das dargestellte Messgerät ist zur Verwendung an einer Walzendrehbank gemäss Fig. 1 bestimmt. Die Grundmaschine besteht aus einem Spindelkasten 1 und einem Reitstock 2 mit einer gemeinsamen Drehachse 3. An dem Spindelkasten 1 und dem Reitstock 2 sind Planscheiben 4 und 5 zur Drehung um die Achse 3 befestigt. Die Planscheiben 4 und 5 bilden wahre zylindrische Oberflächen um die Drehachse der Maschine zum Eichen der Messlehren des Messgeräts. A preferred embodiment of the invention is described below with reference to the figures. The measuring device shown is intended for use on a roller lathe according to FIG. 1. The basic machine consists of a headstock 1 and a tailstock 2 with a common axis of rotation 3. Face plates 4 and 5 are attached to the headstock 1 and tailstock 2 for rotation about the axis 3. The face plates 4 and 5 form true cylindrical surfaces around the axis of rotation of the machine for calibrating the measuring gauges of the measuring device.

Eine typische Wlaze 6 wird zwischen dem Spindelkasten 1 und dem Reitstock 2 eingespannt und weist Walzenzapfen 7,8 auf, die genaue zylindrische Oberflächen zur Ausrichtung aufweisen, die koaxial zur Achse der Walze 6 sind. Die Walze 6 ruht auf stationären Auflagen 9 und 10. A typical roll 6 is clamped between the headstock 1 and the tailstock 2 and has roller journals 7, 8 which have precise cylindrical surfaces for alignment which are coaxial to the axis of the roll 6. The roller 6 rests on stationary supports 9 and 10.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Werkzeug 11 dieser Drehbank auf einem Werkzeugblock oder Messerblock 12 montiert, der lösbar an einem Werkzeugschlitten 13 befestigt ist. Der Werkzeugschlitten 13 erlaubt ein rohes manuelles Einstellen des Werkzeugs 11 in einer Richtung quer zur Walzenachse. Der Werkzeugschlitten 13 ist auf einem Querschlitten 14 befestigt, der eine zusätzliche Quereinstellung des Werkzeugs ermöglicht. Der Werkzeugeinsatz, der aus dem Werkzeug 11, dem Werkzeugblock 12, dem Werkzeugschlitten 13 und dem Querschlitten 14 besteht, ist auf einem Bettschlitten oder Wagen 15 befestigt, der axial entlang der Länge der Walze 6 auf einer Schiene 16 verschoben werden kann. Die Bewegungen des Querschlittens 14 und des Bettschlittens 15 können automatisch mit einem elektronischen Steuergerät 17, das auf dem Bettschlitten 15 angebracht ist, gesteuert werden. As shown in FIG. 2, the tool 11 of this lathe is mounted on a tool block or knife block 12, which is detachably attached to a tool slide 13. The tool slide 13 allows a raw manual setting of the tool 11 in a direction transverse to the roller axis. The tool slide 13 is fastened on a cross slide 14, which enables an additional transverse adjustment of the tool. The tool insert, which consists of the tool 11, the tool block 12, the tool slide 13 and the cross slide 14, is fastened on a bed slide or carriage 15 which can be moved axially along the length of the roller 6 on a rail 16. The movements of the cross slide 14 and the bed slide 15 can be controlled automatically with an electronic control unit 17 which is mounted on the bed slide 15.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Werkzeugblock 12 mittels eines zylindrischen Nockens 18, der drehbar auf dem Werkzeugschlitten 13 angebracht ist, lösbar befestigt. Die Form des Nockens ist so ausgebildet, dass er an dem Werkzeugblock angreift und ihn fest in Arbeitsstellung sichert. Wenn man das nachstehend beschriebene Mess- und Anzeigegerät auf dem Block 12 anbringt, wie in Fig. 6 dargestellt, kann derselbe Mechanismus zur lösbaren Befestigung des Messgeräts an dem Werkzeugschlitten 13 verwendet werden. As shown in Fig. 2, the tool block 12 is releasably attached by means of a cylindrical cam 18 which is rotatably mounted on the tool slide 13. The shape of the cam is designed so that it engages the tool block and securely secures it in the working position. If the measuring and display device described below is attached to the block 12, as shown in FIG. 6, the same mechanism can be used for releasably fastening the measuring device to the tool slide 13.

Das Messgerät wird am besten anhand der Figuren 3 bis 6 erläutert. Es besteht aus zwei Fühlvorrichtungen oder Anzeigeeinheiten mit jeweils einer Messlehre, wobei eine Einheit 20 die Achsenstellung in der vertikalen oder y-Koordinate und die andere Einheit 19 die Achsenstellung in der horizontalen oder x-Koordinate anzeigt. The measuring device is best explained with reference to FIGS. 3 to 6. It consists of two sensing devices or display units, each with a measuring gauge, one unit 20 indicating the axis position in the vertical or y coordinate and the other unit 19 indicating the axis position in the horizontal or x coordinate.

Die Anzeigeeinheit 20 für die y-Koordinate weist eine Messlehre 24 auf, die mit einem Schaft 30 eines y-förmigen Bügels 25 zusammenwirkt, der auf einem Messblock 23, in einer zur Drehachse 3 der Drehbank senkrechten Ebene um einen Bolzen 32 schwenkbar, montiert ist. Die Schenkel des Bügels 25 bilden Fühlerelemente 26 und 27, die sich nach innen in Richtung gegen die Achse 3 erstrecken. Jedes Fühlerelement 26 und 27 besitzt ein drehbar angebrachtes Rad 34, das rollend an der zu messenden zylindrischen Oberfläche durch Gleitreibung vermeidet und eine leichtere Schwenkbewegung des Bügels 25 um seinen Bolzen 32 ermöglicht. Ein Betätigungsbolzen 29 der Messlehre 24 liegt an dem Schaft 30 des Bügels 25 an. Deshalb erzeugt eine Schwenkbewegung des Bügels 25 einen entsprechenden Ausschlag der Messlehre 24. Die Tätigkeit der Anzeigeeinheit 20 für die y-Koordinate kann gleichzeitig mit derjenigen der Anzeigeeinheit 19 für die x-Koordinate aufgenommen The display unit 20 for the y coordinate has a measuring gauge 24 which interacts with a shaft 30 of a y-shaped bracket 25 which is mounted on a measuring block 23, pivotable about a bolt 32 in a plane perpendicular to the axis of rotation 3 of the lathe . The legs of the bracket 25 form sensor elements 26 and 27 which extend inwards in the direction against the axis 3. Each sensor element 26 and 27 has a rotatably mounted wheel 34, which prevents rolling on the cylindrical surface to be measured due to sliding friction and enables an easier pivoting movement of the bracket 25 around its bolt 32. An actuating pin 29 of the measuring gauge 24 bears against the shaft 30 of the bracket 25. Therefore, a pivoting movement of the bracket 25 generates a corresponding deflection of the measuring gauge 24. The activity of the display unit 20 for the y coordinate can be recorded simultaneously with that of the display unit 19 for the x coordinate

I I.

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werden. Eine Bewegung eines Fühlers 21 für die x-Koordinate in Anlage an die Planscheibe 4 führt auch zur Anlage der Fühler 26 und 27 an der zylindrischen Oberfläche der Planscheibe 4. Die Anzeigeeinheit 20 ist mittels eines kugelgelagerten Schlittens 28 an dem Block 23 montiert, um ein Zurückziehen der 5 Einheit 20 in einem gewissen Mass zu ermöglichen, um das Messgerät an Planscheiben oder Walzen mit verschiedenen Durchmessern anzupassen. Die Einheit 20 ist von der Kraft einer Feder 33 in Richtung gegen die Oberfläche der Walze oder der Planscheibe beaufschlagt. 10 will. Movement of a sensor 21 for the x coordinate in contact with the face plate 4 also leads to the contact of the sensors 26 and 27 on the cylindrical surface of the face plate 4. The display unit 20 is mounted on the block 23 by means of a ball-bearing carriage 28 in order to To withdraw the 5 unit 20 to a certain extent to adapt the measuring device to face plates or rollers with different diameters. The unit 20 is acted upon by the force of a spring 33 in the direction against the surface of the roller or the face plate. 10th

Im Betrieb liegen die Kontaktpunkte der Fühler 26 und 27 an den Enden eines Bogens auf der zylindrischen Oberfläche der Planscheibe 4 oder des Walzenzapfens 7, und da die Längsachse 31 des Bügels 25 diesen Bogen halbiert, schneidet diese Längsachse geometrisch notwendigerweise die Zapfen- oder 15 Maschinenachse. Zu Beginn werden die Fühler 26 und 27 der y-Anzeigeeinheit 20 mit der Oberfläche der Planscheibe in Berührung gebracht, und die Messlehre 24 wird auf Null geeicht, was die Stellung der Drehachse 3 in der y-Koordinate anzeigt. Die Anzeigeeinheit 20 für die y-Koordinate wird dann 20 zur Anlage an der zylindrischen Oberfläche des Zapfens 7 bewegt, bis beide Fühler 26 und 27 in festem Kontakt mit dieser Oberfläche sind. Wenn ein Stellungsfehler in der y-Richtung vorliegt, schwenkt sich die Achse 31 um einen Winkel, wie in Fig. 7 dargestellt. Dieser Ausschlag oder diese Abweichung ist 25 zu der Entfernung der Zapfenachse aus der Mittelpunktslage proportional, und die stationäre Auflage 9 kann verstellt werden, bis die Abweichung beseitigt ist. In operation, the contact points of the sensors 26 and 27 lie at the ends of an arc on the cylindrical surface of the face plate 4 or the roll neck 7, and since the longitudinal axis 31 of the bracket 25 bisects this arc, this longitudinal axis geometrically necessarily intersects the pin or 15 machine axis . Initially, the sensors 26 and 27 of the y display unit 20 are brought into contact with the surface of the face plate, and the measuring gauge 24 is calibrated to zero, which indicates the position of the axis of rotation 3 in the y coordinate. The display unit 20 for the y coordinate is then moved 20 to bear against the cylindrical surface of the pin 7 until both sensors 26 and 27 are in firm contact with this surface. If there is a position error in the y direction, the axis 31 swivels through an angle, as shown in FIG. 7. This deflection or deviation is 25 proportional to the distance of the pin axis from the center position, and the stationary support 9 can be adjusted until the deviation is eliminated.

Die x-Anzeigeeinheit 19 weist den Fühler 21 auf, der mit einer Messlehre 22 zusammenwirkt. Die Einheit 19 ist direkt 30 auf dem Messblock 23 zur Bewegung mit ihm angebracht. Der Fühler 21 ist auf dem Messblock 23 zur radialen Bewegung in Richtung der x-Koordinate gleitbar montiert; das Vorschieben oder Zurücknehmen des Fühlers 21 ergibt einen entsprechenden Ausschlag der Messlehre 22. Die relativen Stellungen der x- 35 und y-Koordinaten sind in den Figuren 6 und 7 dargestellt. Im Betrieb wird der Bettschlitten 15 zur Planscheibe bewegt und wird der Werkzeugschlitten 13 so angetrieben, dass er den Fühler 21 zur Anlage an die Oberfläche der Planscheibe bewegt. Nachdem ein gewünschtes Mass an Ausschlag erhalten 40 wurde, wird die Messlehre auf ihren Null-Punkt geeicht, der dann den Radius der Planscheibe anzeigt. Durch Messen des Radius der Planscheibe und des Radius des Walzenzapfens kann der Unterschiedsbetrag dieser Werte erhalten werden. Die x-Messlehre 22 wird dann auf dem Schlitten 15 zum Zapfen 7 45 verschoben. Wenn die Stellung der Zapfenachse in Richtung der x-Koordinate mit der Drehachse der Maschine zusammenfällt, The x display unit 19 has the sensor 21 which interacts with a measuring gauge 22. The unit 19 is mounted 30 directly on the measuring block 23 for movement with it. The sensor 21 is slidably mounted on the measuring block 23 for radial movement in the direction of the x coordinate; pushing the sensor 21 forward or backward results in a corresponding deflection of the measuring gauge 22. The relative positions of the x, 35 and y coordinates are shown in FIGS. 6 and 7. In operation, the bed slide 15 is moved to the face plate and the tool slide 13 is driven so that it moves the sensor 21 to bear against the surface of the face plate. After a desired amount of deflection has been obtained 40, the measuring gauge is calibrated to its zero point, which then shows the radius of the face plate. The difference between these values can be obtained by measuring the radius of the face plate and the radius of the roll neck. The x measuring gauge 22 is then moved on the carriage 15 to the pin 7 45. If the position of the pin axis in the direction of the x coordinate coincides with the axis of rotation of the machine,

tritt der Fühler 21 mit der Oberfläche des Zapfens in Berührung, nachdem er radial um eine Strecke, die dem Unterschied der Halbmesser von Planscheibe und Walzenzapfen entspricht, 50 zum Walzenzapfen 7 hin bewegt wurde. Wenn nach dem Durchlaufen dieser Strecke ein Ausschlag erfolgt, liegt die Zapfenachse nicht in der Mittellage, und die stationäre Auflage 9 kann zur Beseitigung des Ausschlags oder der Abweichung eingestellt werden. the sensor 21 comes into contact with the surface of the pin after it has been moved 50 radially by a distance which corresponds to the difference between the diameters of the face plate and the roll pin, towards the roll pin 7. If a rash occurs after passing this distance, the pin axis is not in the central position and the stationary support 9 can be adjusted to eliminate the rash or the deviation.

Dieses Vorgehen wird an beiden Enden der Maschine wiederholt, um die richtige Ausrichtung sicherzustellen. Da die Bewegung des Mess- und Anzeigegeräts wegen seiner Lagerung auf dem Querschlitten und dem Bettschlitten sehr flexibel ist, können die Ablesungen für die Einstellung an der Lagerung der Walze genommen werden. Dies grenzt den Fehler, der durch getrennte Einstellung an jedem Ende verursacht wird, wesentlich ein und verringert die Notwendigkeit der wiederholten und zeitraubenden erneuten Ausrichtung beider Enden. This process is repeated at both ends of the machine to ensure proper alignment. Since the movement of the measuring and display device is very flexible due to its mounting on the cross slide and the bed slide, the readings can be taken for the setting on the roller bearing. This substantially limits the error caused by separate adjustment at each end and reduces the need for repeated and time consuming realignment of both ends.

Aus Fig. 7 wird die Geometrie der Wirkungsweise des Messgeräts ersichtlich. Die abgebildeten Querschnitte zeigen die Achse des Walzenzapfens 7, die um eine Strecke Ax in Richtung der horizontalen Koordinate und um eine Strecke Ay in Richtung der vertikalen Koordinate gegen die Achse der Planscheibe 4 verschoben ist. 7 shows the geometry of the mode of operation of the measuring device. The cross sections shown show the axis of the roll neck 7, which is shifted by a distance Ax in the direction of the horizontal coordinate and by a distance Ay in the direction of the vertical coordinate against the axis of the face plate 4.

Die Längsachse 31 der Anzeigeeinheit 20, die an der Oberfläche der Planscheibe 4 geeicht wurde, lenkt um einen Winkel aus, wenn sich die Fühler 26 und 27 zur Anlage an dem Zapfen 7 drehen. Der Winkel ist zum Fehler in Richtung der y-Koordinate direkt proportional. Durch Einstellung der stationären Auflage 9 zur Beseitigung des Ausschlages kann die Ausrich-tung in Richtung der y-Koordinate erreicht werden. The longitudinal axis 31 of the display unit 20, which has been calibrated on the surface of the face plate 4, deflects by an angle when the sensors 26 and 27 rotate to bear against the pin 7. The angle is directly proportional to the error in the direction of the y coordinate. By adjusting the stationary support 9 to eliminate the deflection, the alignment in the direction of the y coordinate can be achieved.

Es ist ersichtlich, dass die relativen radialen Lagen der Oberflächen der Planscheibe 4 und des Walzenzapfens 7 in Richtung der x-Koordinate dem Unterschied der Radien der beiden Oberflächen oder r!-r2 entsprechen müssen. Daher kann durch Berechnung dieses Wertes und Verstellung des Fühlers 21 in Richtung auf den Walzenzapfen 7 um eine Strecke, die rj—r2 entspricht, das Mass des vorhandenen Fehlers (Ax) festgestellt werden. Wenn die Messlehre 22 an der Oberfläche der Planscheibe geeicht worden ist, wird dann ein Ausschlag erhalten, der proportional zu Ax ist. Durch Einstellung der stationären Auflage 9, bis kein Ausschlag mehr vorhanden ist, wird die Ausrichtung in Richtung der x-Koordinate erreicht. It can be seen that the relative radial positions of the surfaces of the face plate 4 and the roll neck 7 in the direction of the x coordinate must correspond to the difference in the radii of the two surfaces or r! -R2. Therefore, by calculating this value and moving the sensor 21 in the direction of the roll neck 7 by a distance corresponding to rj-r2, the measure of the existing error (Ax) can be determined. If the gauge 22 has been calibrated on the surface of the face plate, then a deflection is obtained which is proportional to Ax. By adjusting the stationary support 9 until there is no more deflection, the alignment in the direction of the x coordinate is achieved.

Das beschriebene Mess- und Anzeigegerät dient also zum Orten der Stellung der Achse eines zylindrischen Werkstücks in einer Walzendrehbank, um die genaue Einstellung der Lage der Werkstücksachse in Ausrichtung mit der Drehachse der Drehbank zu ermöglichen. Das Gerät ist lösbar auf dem Werkzeugschlitten der Drehbank befestigt und kann radial in Anlage an das Werkstück bewegt werden; es ist so gebaut, dass es die relative Stellung der Werkstücksachse und der Maschinenachse in horizontalen und vertikalen Koordinaten feststellt. Dieses Gerät wird bei einem Verfahren zum Vergleichen der Stellung der zylindrischen Oberfläche der Planscheibe der Drehbank mit der Stellung der Oberfläche des Walzenzapfens in der horizontalen Koordinate und zum Vergleichen der Stellung der Achse der Planscheibe mit der Stellung der Achse des Zapfens in der vertikalen Koordinate verwendet. The measuring and display device described thus serves to locate the position of the axis of a cylindrical workpiece in a roller lathe in order to enable the position of the workpiece axis to be precisely adjusted in alignment with the axis of rotation of the lathe. The device is detachably attached to the tool slide of the lathe and can be moved radially in contact with the workpiece; it is designed to determine the relative position of the workpiece axis and the machine axis in horizontal and vertical coordinates. This apparatus is used in a method of comparing the position of the cylindrical surface of the lathe face plate with the position of the roll neck surface in the horizontal coordinate and for comparing the position of the face plate axis with the position of the pin axis in the vertical coordinate.

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings