DD129361B1

DD129361B1 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF HYDROSTATIC STRAIGHT AND ROTARY FEEDING

Info

Publication number: DD129361B1
Application number: DD19636076A
Authority: DD
Inventors: Werner Guenther; Lothar Sippel; Christian Hammerschmidt
Original assignee: Werner Guenther; Lothar Sippel; Christian Hammerschmidt
Priority date: 1976-12-15
Filing date: 1976-12-15
Publication date: 1983-07-27
Also published as: DD129361A1

Description

Titel der !ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Herstellung von hydrostatischen Gerad- und DrehführungenMethod for producing hydrostatic straight and rotary guides

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Daa Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf den Maschinenbau. Als spezielles Anwendungsobjekt kommen insbesondere Werkzeugmaschinen in Betracht·Daa application of the invention extends to mechanical engineering. In particular, machine tools are considered as a special application object.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bs sind hydrostatische Gerad- und Drehführungen bekannt,, bei denen zwei in verschiedene Richtungen weisende, parallel zueinander verlaufende Führungsflächen an einem feststehenden Maschinenteil und zwei Gegenführungsflächen an einem beweglichen Maschinenteil angeordnet sind· Bei der Herstellung derartiger hydrostatischer Führungen ist darauf zu achten, daß die Führungeflächen und Gegenführungsflächen genau parallel zueinander verlaufen, damit unter Betriebsbedingungen zwischen jedem Führungsflächenpaar ein für die berechnete Funktion zwingend notwendiger definierter Funktionsspalt von sehr geringer Abmessung entsteht. Spaltbreiten von 30 bis 50 Mikrometer zwischen den zusammenwirkenden Führungsflächen werden dabei als normale Werte betrachtet.Bs hydrostatic straight and rotary guides are known in which two pointing in different directions, mutually parallel guide surfaces on a fixed machine part and two counter-guide surfaces are arranged on a movable machine part · In the preparation of such hydrostatic guides is to ensure that the guide surfaces and mating surfaces run exactly parallel to each other, so that under operating conditions between each pair of guide surfaces for the calculated function necessarily required defined functional gap of very small dimensions arises. Slit widths of 30 to 50 microns between the cooperating guide surfaces are considered normal values.

Wie bereits in der DT-OS 2 005 284; F 16c 29/02 beschrie-As already described in DT-OS 2 005 284; F 16c 29/02

,on, iot ев bei hydrostatischen Führungen dieser Art unmöglich, statisch bestimmte Verhältnisse zu schaffen und es ergeben sich große S«&wi<3rigkeit#n bd t«r ter* tigung.On hydrostatic guideways of this kind, it is impossible to create statically certain conditions, and there is great inability to do so.

In der Werkstattpraxis wird dabei so verfahren, daß die FühxungBflachen am feststehenden Stöechinenteil durch Schleifen und Schaben in eine möglichet genaue parallele Lage zueinander ge bra с Kt Herden» Bereite dlfcse At» beitsgänge erfordern großen JtufwaruJ an Arbeitszeit, Werkzeugverbrauch und Meßvorgängen* Weitaus aufwendiger gestaltet sich das anschließende Aflpaßea der Gegenführungsflachen des beweglichen Maschinenteiles, welche die Führungsflächen des feststehenden Maschinenteiles umfassen. Neben der ebenfalls notwendigen Einhaltung der Parallelität der Gegenführungsflächen zueinander ist hierbei noch zusätzlich die Herausbildung des genauen Funktionsspaltes erforderlich. Da es nahezu unmöglich iat, die Forderungen der Parallelität und der Funktionsepalttoleranzen an einem ungeteilt, massiv ausgeführ^-n beweglichen Maschinenteil zu realisieren, ist es üblich, die eine Gegenführungsfläche an einer Umgriffleiste anzuordnen und die Umgriffleiste mit einer Fügefläche am beweglichen Maschinenteil zu befestigen. Damit ist zwar eine geringe fertigungstechnische Erleichterung geachaffen, aber der Aufwand an spangebender Anpaßarbeit verlagert sich auf die Fügeflächen an der Umgriffleiete und am beweglichen Maschinenteil.In the workshop practice is in this case moved that the FühxungBflachen the fixed Stöechinenteil by sanding and scraping in a möglichet exact position parallel to each other ge bra с Kt herds "Prepare dlfcse At" beitsgänge require large JtufwaruJ to work, tool consumption and measuring processes * Far more elaborate designed to the subsequent Aflpaßea the mating surfaces of the movable machine part, which include the guide surfaces of the stationary machine part. In addition to the also necessary compliance with the parallelism of the mating surfaces to each other in this case additionally the formation of the exact functional gap is required. Since it is almost impossible to realize the requirements of parallelism and functional gap tolerances on an undivided, massively executed machine part, it is customary to arrange the one counter-guide surface on a wrap-around strip and fasten the wrap-around strip with a joining surface on the movable machine part. Thus, although a slight production-related relief geachaffen, but the cost of cutting adaptive work shifts to the joining surfaces of the Umgriffleiete and the movable machine part.

Um die hohen Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit und die Einstellung der Führungsflächen zueinander zu mindern, ist es nach der DT-PS 1 294 110; F 16c 29/02 bekannt, eine der Führungsflächeη an einem zur Gegenführungsfläche senkrecht beweglich angeordnetenIn order to reduce the high demands on the machining accuracy and the adjustment of the guide surfaces to each other, it is according to DT-PS 1 294 110; F 16c 29/02 known, one of the guide surface η arranged on a perpendicular to the mating surface movable

Maschinenteil vorzusehen· Dadurch ergibt sich jedoch eine bedenkliche Minderung der Stabilität der Führung. Durch die notwendige Lagesicherung und Druckaxipassung eines solchen beweglichen Maschinenteiles ergibt sich eher eine Erhöhung der Fertigungskosten als eine Einsparung·However, this results in a serious reduction in the stability of the guide. Due to the necessary securing position and Druckaxipassung of such a movable machine part results in an increase in manufacturing costs rather than a saving ·

Es ist nach der DE-OS 22 23 173 (F 16c 29/00) auch bekannt, zwischen den Führungsflächen eine Zwischenlage einzufügen· Die Zwischenlage bildet gemeinsam mit einer Leiste ein abstandhaltendes Element, welches mit den allgemein bekannten Distanzelementen zwischen Haftfläche und Gegenführungsfläche vergleichbar ist. Je nach Stärke dieser Zwischenlage ergibt sich eine andere Stärke des Gleitbelages· Ganz gleich, wie stark dieser Gleitbelag ausfällt, liegt er doch mit seiner Oberfläche spielfrei an der Gegenführungsfläche an, wenn das bewegliche Maschinenteil auf das feststehende Maschinenteil aufgesetzt wird· Ein hydrostatischer Funktionsspalt ergibt sich erst unter Betriebsbedingungen, wobei das bewegliche Maschinenteil durch den hydrostatischen Druck von der Gegenführungsfläche abgehoben wird. Insofern ist die Größe des Funktionsspaltes unkritisch und allein von den Druckverhältnissen abhängig. Anders stellt sich die Paarungsbedingung bei Gleitführungen mit Umgriffleisten· Hier wird die Bewegung des beweglichen Maschinenteiles senkrecht zur Gegenführungsfläche durch die Umgriffleiste begrenzt. Dieses Bewegungsspiel, auch als Funktionsspalt bezeichnet, läßt sich mit der Zwischenlage nicht erzeugen· Das gewünschte Funktionsspiel in einer solchen Führung muß deshalb nach dem bekannten Stand der Technik, also auch nach der Lehre der DE-OS 22 23 173 durch mechanische Nachbearbeitung der Umgriffleiste hergestellt werden.It is also known according to DE-OS 22 23 173 (F 16c 29/00) to insert an intermediate layer between the guide surfaces. The intermediate layer together with a strip forms a spacer which is comparable to the generally known spacer elements between the adhesive surface and the counter guide surface , Depending on the thickness of this intermediate layer, the strength of the sliding lining is different · Regardless of how strong this sliding layer fails, its surface rests against the counter guide surface with its surface when the moving machine part is placed on the stationary machine part · A hydrostatic functional gap is created only under operating conditions, wherein the movable machine part is lifted by the hydrostatic pressure of the counter-guide surface. In this respect, the size of the functional gap is uncritical and solely dependent on the pressure conditions. The mating condition is different for sliding guides with wraparound strips. Here, the movement of the movable machine part perpendicular to the mating guide surface is limited by the wraparound strip. This movement play, also referred to as a functional gap, can not be produced with the intermediate layer. The desired functional clearance in such a guide must therefore be produced according to the known state of the art, ie also according to the teaching of DE-OS 22 23 173 by mechanical reworking of the wrap-around strip become.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Als Ziel der Erfindung soll erreicht werden, daß die Herstellungskosten bei der Herstellung hydrostatischer Gerad- und Drehführungen gesenkt werden. Insbesondere werden Arbeitszeiteinaparungen, Senkung der Werkzeug-The aim of the invention is to be achieved that the production costs are reduced in the production of hydrostatic straight and rotary guides. In particular, working time savings, reduction of tooling

kosten und Verminderung des Meßmittelaufwandes angestrebt. Die Erfindung soll weiterhin eine Erhöhung der Genauigkeit erbringen und die volle Stabilität der Lagerung gewährleisten.cost and reduction of Meßmittelaufwandes sought. The invention should further provide an increase in accuracy and ensure full stability of storage.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die in der Charakteristik; der bekannten technischen Lösungen beschriebenen Mängel lassen sich auf folgende Ursachen zurückführen:The in the characteristic; The deficiencies described in the known technical solutions can be attributed to the following causes:

- Die Flächen, welche den Funktionsspalt begrenzen, werden durch spanabhebende Bearbeitung an den Oberflächen selbst oder an Fügeflächen in ihre geometrische Soll-Lage zueinander gebracht·The surfaces delimiting the functional gap are brought to their desired geometrical position by machining on the surfaces themselves or on joining surfaces.

- Die Bearbeitungs-Ausricht und Meßvorgänge sind unmittelbar an kleinste Herstellungstoleranzen gebunden·- The machining alignment and measuring processes are directly linked to the smallest manufacturing tolerances ·

Um diese Ursachen zu beseitigen, liegt der Erfindung djjLe Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von hydrostatischen Gerad- und Drehführungen mit zwei in verschieden Richtungen weisenden, parallel zueinander verlaufenden Führungsflächen an einem feststehenden Maschinenteil und zwei Gegenführungsflächen an einem beweglichen Maschinenteil, die den Führungsflächen gegenüber parallel verlaufend angeordnet sind, so daß sich zwischen jedem Führungsflächenpaar unter Betriebsbedingungen ein für die Funktion notwendiger Funktionsspalt ausbildet, wobei auegehend von der Soll-Lage der Gegenführungsflächen am beweglichen Maschinenteil in einem Abstand eine Haftfläche in der Größe der jeweilig vorgesehenen Gegenführungsfläche angearbeitet wird wonach das bewegliche Maschinenteil gegenüber dem feststehenden Maschinenteil derart ausgerichtet wird, daß die Haftflächen den Gegenführungsflächen gegenüber in etwa dem gleichen Abstand nahezu parallel gegen-To overcome these causes, the invention djjLe task is based on a method for producing hydrostatic straight and rotary guides with two pointing in different directions, mutually parallel guide surfaces on a stationary machine part and two counter-guide surfaces on a movable machine part, the guide surfaces opposite are arranged to extend parallel, so that forms a functional gap necessary for the function between each guide surface pair under operating conditions, starting from the target position of the mating guide surfaces on the movable machine part at a distance an adhesive surface in the size of the respective provided counter guide surface is worked after which the movable Machine part is aligned relative to the stationary machine part such that the adhesive surfaces against the counter guide surfaces at approximately the same distance almost parallel against

überstehen, wodurch zwei Gießspalte gebildet werden und daß diese Gießapalte nach allseitiger Abdichtung an den Umgrenzungslinien der Gegenführungsflächen mit einem kaltaushärtbaren oder eretarrungafähigen Gleitwerkstoff ausgegossen werden, zu schaffen, bei dem die Flächen, welche den Punktionsspalt begrenzen, durch spanlose Formgebung erzeugt werden, wobei die Verfahrensweise hinsichtlich der Vorbearbeitung sowie der Ausricht- und Meßvorgänge große Toleranzen zuläßt.to form, whereby two Gießspalte are formed and that these Gießapalte be poured after sealing all around the boundary lines of the mating surfaces with a cold-hardening or eretarrungafähigen sliding material to provide, in which the surfaces which define the puncture gap, are produced by chipless shaping, the procedure allows for the preprocessing and the alignment and measuring large tolerances.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß vor dem Ausgießen auf beiden Führungsflächen des feststehenden Maschinenteiles in der Länge der Gegenführungвflächeη Folien in der Stärke des Funktionsspaltes oder auf einer der Führungsflächen in doppelter Stärke des Funktionsspaltes befestigt werden, die an ihrer Oberfläche in bekannter Weise mit einem Trennmittel versehen sind·According to the invention this is achieved in that prior to pouring on both guide surfaces of the stationary machine part in the length of the Gegenführungвflächeη films are attached in the thickness of the functional gap or on one of the guide surfaces in double thickness of the functional gap on its surface in a known manner with a release agent are provided ·

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert· In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to a preferred embodiment. In the accompanying drawings:

Fig. 1: Einen Schnitt durch eine hydrostatische Geradführung,1 shows a section through a hydrostatic straight line,

Fig, 2: einen Schnitt analog Fig. 1, in einer Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens·2 shows a section analogous to FIG. 1, in one phase of the method according to the invention.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellende hydrostatische Geradführung, welche dem Ausführungsbeispiel zugrunde liegt, dient der Führung eines beweglichen Maschinenteiles, verkörpert durch einen Bettschlitten 1, auf einem feststehenden Maschinenteil in Form eines Bettes 2 einer Werkzeugmaschine.The hydrostatic straight guide to be produced by the method according to the invention, which is the basis of the exemplary embodiment, serves to guide a movable machine part, embodied by a bed carriage 1, on a stationary machine part in the form of a bed 2 of a machine tool.

Am Bett 2 sind dabei zwei Führungsflächen 3; 4 angearbeitet, die in entgegengesetzte Richtungen weisen· Am Bettschlitten 1 befinden sich zwei Gegenführungsflächen 5; 6, die den Führungsflächen 3; 4 gegenüber parallel verlaufen· Zwischen jedem Pührungsflächenpaar (3;5) und (4;6) bildet sich unter Betriebsbedingungen ein Funktionsspalt 7 aus· Das praxisbezogene Ausführungsbeispiel zeigt eine Anordnung, bei welcher die Gegenführungsfläche 6 an einer Umgriffleiste 8 angeordnet ist, die ihrerseits lösbar mit dem Bettschlitten 1 verbunden ist·On bed 2 while two guide surfaces 3; 4 worked, pointing in opposite directions · At bed carriage 1 there are two mating guide surfaces 5; 6, the guide surfaces 3; 4 runs parallel to each other · A functional gap 7 forms between each pair of contact surfaces (3; 5) and (4; 6) under operating conditions. The practical embodiment shows an arrangement in which the counter-guide surface 6 is arranged on a gripping strip 8, which in turn is detachable connected to the bed carriage 1 ·

Die Verfahrensweise bei der Herstellung dieser vorbeschriebenen Geradführung ist nun folgende:The procedure in the preparation of this above-described linear guide is now the following:

Es wird zunächst davon ausgegangen, daß die Führungsflächen 3; 4 am Bett 2 fertig bearbeitet vorliegen· Die Fertigung dieser Führungsflächen 3; 4 ist mit den bekannten Verfahren des Führungsbahnschleifene in hoher Oberflächenqualität und hinreichend genauer Parallelität in wirtschaftlicher Weise möglich. Der gegenseitige Abstand der Führungsflächen 3; 4 ist dabei bereits durch das nachfolgende erfindungsgemäße Verfahren lediglich im Toleranzbereich von zehntel Millimeter einzuhalten·It is initially assumed that the guide surfaces 3; 4 already processed on bed 2 · The production of these guide surfaces 3; 4 is possible with the known methods of guideway grinding in high surface quality and sufficiently accurate parallelism in an economical manner. The mutual distance of the guide surfaces 3; 4 is already observed by the subsequent inventive method only in the tolerance range of tenths of a millimeter ·

Am Bettschlitten 1 werden nun ausgehend von der Soll-Lage der Gegenführungsflächen 5» 6 in einem Abstand von etwa 2 bis 5 Millimeter Haftflächen 9; 10 angearbeitet· Die Haftfläche 10 befindet sich im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 an der Umgriffleiste 8. Da für die Haftflächen 9; 10 eine gewisse Rauhigkeit von Vorteil ist, wird bereits eine Schruppbearbeitung den Anforderungen gerecht. Für die Parallelität der Haftflächen 9; 10 untereinander, sowie für die Genauigkeit ihres gegenseitigen Abstandes sind Toleranzen im Bereich von zehntel Millimetern zulässig·On bed carriage 1 now starting from the desired position of the mating guide surfaces 5 »6 at a distance of about 2 to 5 millimeters adhesive surfaces 9; 10 worked · The adhesive surface 10 is located in the embodiment of FIG. 2 at the Umgriffleiste 8. Since the adhesive surfaces 9; 10 a certain roughness is an advantage, a roughing already meets the requirements. For the parallelism of the adhesive surfaces 9; 10 with each other, and for the accuracy of their mutual distance tolerances in the range of tenths of a millimeter are permitted ·

In Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nunIn application of the method according to the invention will now

auf die Führungsflächen 3; 4 am Bett 2 mindestens in der Abmessung der Gegenführungsflachen 5; 6 Folien 11; 12 befestigt, welche in ihrer Starke d der Dimension des Funktionsspaltes 7 entsprechen. Geeignet sind Metallfolien oder hinreichend maßgenaue Plastfolien. Die freie Oberfläche der Folien 11; 12 ist in bekannter Weise mit einem Trennmittel zu versehen, wenn eine eigene antiadhesive Wirkung der Folien 11; 12 gegenüber einem flüssigen Gleitwerkstoff bei Benetzung im weiteren Verfahrensablauf im Hinblick auf eine spätere Trennung nicht ausreicht.on the guide surfaces 3; 4 on the bed 2 at least in the dimension of the Gegenführungsflachen 5; 6 films 11; 12 attached, which correspond in their strength d the dimension of the functional gap 7. Suitable are metal foils or sufficiently dimensionally accurate plastic films. The free surface of the films 11; 12 is provided in a known manner with a release agent, if a separate antiadhesive effect of the films 11; 12 with respect to a liquid sliding material when wetted in the further process sequence with regard to a later separation is not sufficient.

Im weiteren Verfahrensablauf erfolgt nun das Aufsetzen des Bettschlittens 1 auf das Bett 2 und die Montage der Umgriffleiste 8. Mit einer Hubvorrichtung 13 wird nun der Bettschlitten 1 gegenüber dem Bett 2 derart ausgerichtet, daß die Haftflächen 9; 10 den Oberflächen der Folien 11; 12 gegenüber in etwa dem gleichen Abstand nahezu parallel gegenüberstehen. Die Ausrichttoleranzen bewegen sich dabei im Rahmen von zehntel Millimetern. Es werden auf diese Art und Weise zwei Gießspalte 14; gebildet, welche an den Umgrenzungslinien der Gegenführungsflächen 5; 6 durch Gummistreifen 16 allseitig abzudichten sind. In die Gießspalte 14; 15 wird nun im weiteren Verfahrensablauf ein kalt aushärtbarer oder erstarrungsfähiger Gleitwerkstoff, beispielsweise Epoxidharz mit Graphitpulver eingegossen. Hach dem Erstarren bzw. Aushärten des Gleitwerkstoffes wird die Umgriffleiste 8 demontiert und der Bettschlitten 1 vom Bett 2 abgehoben, worauf sich die Gummistreifen T6 und die Folien 11;12 leicht entfernen lassen.In the further process now takes place the placement of the bed sled 1 on the bed 2 and the assembly of the Umgriffleiste 8. With a lifting device 13, the bed carriage 1 is now aligned relative to the bed 2 such that the adhesive surfaces 9; 10 the surfaces of the films 11; 12 opposite to each other in approximately the same distance almost parallel. The alignment tolerances are within a range of tenths of a millimeter. There are in this way two Gießspalte 14; formed, which at the boundary lines of the mating guide surfaces 5; 6 are sealed by rubber strips 16 on all sides. In the Gießspalte 14; 15, a cold-hardenable or solidifiable sliding material, for example, epoxy resin with graphite powder is then poured in the further course of the process. After hardening or hardening of the sliding material, the strapping strip 8 is dismantled and the bed carriage 1 is lifted off the bed 2, whereupon the rubber strips T6 and the films 11, 12 can be easily removed.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine rationelle Fertigung hydrostatischer Gerad- oder Rundführungen mit geringen Werkzeug- und Meßmittelkosten. Die Gegenführungsflächen gehen mit einer hohen Genauigkeit aus dem Verfahrensablauf hervor. Dabei können alle Justiervorrichtungen innerhalb der VerfahrensschritteThe inventive method allows a rational production of hydrostatic straight or round guides with low tool and Meßmittelkosten. The mating surfaces emerge from the process with high accuracy. In this case, all adjusting devices within the process steps

von weniger qualifizierten Arbeitskräften ausgeführt werden«carried out by less qualified workers «

Als besonderer Vorteil erweist sich der Umstand, daß die Anpassung der Lagegenauigkeit der Anschlußflächen des BettSchlittens, beispielsweise einer Aufspannfläche in Bezug auf ihre relative Lage zu den Führungsflachen des feststehenden Maschinenteils in eineqi Arbeitsgang mit den Justierungsvorgängen zur Herstellung. der hydrostatischen Führung erfolgen kann.A particular advantage turns out to be the fact that the adjustment of the positional accuracy of the pads of the BettSchlittens, for example, a clamping surface in relation to their relative position to the guide surfaces of the stationary machine part in aqi operation with the adjustment processes for production. the hydrostatic guide can be done.

Claims

invention claim

Method for producing hydrostatic straight and rotary guides with two pointing in opposite directions, mutually parallel guide surfaces on a stationary machine part and two mating guide surfaces on a movable machine part, which are arranged parallel to the guide surfaces, so that between each guide surface pair under operating conditions for the function necessary function gap forms, starting from the target position of the mating guide surfaces on the movable machine part at a distance an adhesive surface in the size of the respective provided mating surface is worked after which the movable machine part relative to the stationary machine part is aligned such that the adhesive surfaces of the mating guide surfaces opposite to each other in approximately the same distance almost parallel, whereby two Gießspalte be formed, and that these Gießspalte after alls eitiger seal at the boundary lines of the counter-guide surfaces are poured with a cold-hardening or solidifying sliding material, characterized characterized

in that at least in the dimension of the counter-guide surfaces (5.6), before casting on both guide surfaces (3; 4) of the stationary machine part (2), foils (11; 12) in the thickness (d) of the functional gap (7) or on one of the guide surfaces (5) 3, 4) are fastened in double thickness (d) of the functional gap (7), which are provided in a manner known per se with a release agent on its free surface.

For this

2 pages drawings