DD214324A1 - Befestigungsvorrichtung fuer die schraubmutter eines kugelschraubtriebes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die Befestigung der Schraubmutter eines Kugelschraubtriebes an den Arbeitsschlitten einer Werkzeugmaschine. Waehrend es Ziel der Erfindung ist, eine Befestigungsvorrichtung fuer die Schraubmutter eines Kugelschraubtriebes zu schaffen, die Einbaufehler bei der Montage des Kugelschraubtriebes in zwei Ebenen kompensiert, eine hohe Steife des Systems garantiert und in den Herstellungskosten gegenueber dem Stand der Technik wesentlich niedriger liegt, ist es Aufgabe der Erfindung, die Befestigungsvorrichtung fuer die Schraubmutter spielfrei zu gestalten. Dazu wird zwischen Schraubmutter und Arbeitsschlitten eine Ausgleichsbuchse aus hochelastischem Material eingesetzt, deren duennwandiges Mittelstueck mit mehreren Reihen am Umfang verteilter Bohrungen versehen ist.

Description

'Befestigungsvorrichtung für die Schraubmutter eines Kugelschraubtriebes

Anwendungsgebiet der 3rfindung

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für die Schraubmutter eines Kugelschraubtriebes an einen geradlinig geführten Arbeitsschlitten einer Werkzeugmaschine.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Im Werkzeugmaschinenbau ist es üblich, für den Antrieb von Arbeitsschlitten Kugelschraubtriebe zu verwenden, um sie mit Hilfe einer UC - bzw. CHC - Steuerung hochgenau positionieren zu können. Die Schraubspindel des Kugelschraubtriebes ist vorwiegend am Maschinenbett gelagert, die Schraubmutter ist am Arbeitsschlitten befestigt. Der Arbeltsschlitten seinerseits ist geradlinig in einer Führung von hoher Steife zwangsgeführt. Insbesondere bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen werden spielfreie Kugelschraubtriebe hoher Steifigkeit gefordert. Dies führt jedoch dazu, daß bereits geringfügige Ausrichtungsfehler zwischen Schraubspindel und Schraubmutter erhebliche radiale Spannungen zur Folge haben. Diese Spannungen beeinträchtigen die Genauigkeit der Bewegungsabläufe und die Lebensdauer der Antriebsvorrichtung, Um diese Fehler kompensieren zu können, sind Einrichtungen bekannt, die ein selbsttätiges oder elastisches Ausrichten der Mutter ermöglichen. So ist nach der DB-AS 23 10 992 eine Antriebsvorrichtung für Schlitten an Werkzeugmaschinen mit einem Schraubspindeltrieb bekannt, bei der eine schwimmende Lagerung der Schraubmutter eines Kugelschraubtriebes durch zwei elastisch verformbare Kardangelenke erreicht wird. Die dargestellte Lösung ist in beiden Ausführungsvorschlägen gekennzeichnet durch einen unvertretbar hohen

konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand. Desweiteren ist nach der ersten Ausführungsform ein Spiel gegeben, wodurch die Wirksamkeit des gesamten Systems gemindert wird. Das Aufnahmegehäuse selbst ist mit zwei Schlitzen versehen und stellt demzufolge auch eine Feder dar. Dabei ist es ein Mangel, daß die Stellung der Stützzapfen nicht zur Lage der Schlitze des Aufnahmegehäuses definiert ist. Nach der zweiten Ausführungsform ist ein zweites Widerlager hinzugefügt worden, wodurch das ganze System mit einer Vorspannung versehen werden kann. 4us der dargestellten Konstruktion ist zu ersehen, daß eine direkte Einspannung der Schraubmutter des Schraubtriebes zwischen die beiden V/iderlager einer kardanischen Binspannung gleich kommt. Jedoch sind die Führungen der Stützzapfen durch dio elastischen Hinge mit einem notwendigen Spiel behaftet. Damit wird die Verdrehsteife erheblich herabgemindert. Nach der DU-OS 31 26 017 ist eine Eundschleifmaschine mit auf dem Maschinenbett angeordneten Gleitbahnen für den Schleifkopf bekannt, wobei die Gleitbahnen so gestaltet sind, daß sie eine waagerechte Querbewegung des Schleifkopfes ausschließen, sowie mit einem Präzisionsantrieb für die Verschiebung des Schleifkopfes entlang den Gleitbahnen, bestehend aus einer axial am J&schinenbett befestigten und mit einem Schrittmotor verbundenen Kugelumlaufspindel und einer hiermit zusammenwirkenden Kugelumlaufmutter. Die Kugelumlaufmutter ist in einem parallel zu den Gleitbahnen ausgerichteten Gehäuse angebracht, das seinerseits am Schleifkopf befestigt ist. Das Gehäuse weist einen mittleren, biegsamen Abschnitt auf, der aus zwei waagerechten parallelen Platten gebildet ist, die beliebig angeordnete Quernuten aufweisen. Diese dargestellte Lösung korrigiert Abweichungen ausschließlich in der senkrechten Ebene, nicht aber in der horizontalen. Das ist ein sehr wesentlicher Nachteil· Zur Verbesserung des Laufverhaltens von Kugelschraubtrieben ist es desweiteren bekannt, eine kardanische Mutteraufhängung am getriebenen Schlitten vorzune hmen. Diese Konstruktion erlaubt es, die Kutter in zwei orthogonalen Achsen senkrecht zur Spinäelachse einzustellen, sowie sie in der horizontalen und vertikalen Ebene zu schwenken. Diese Konstruktion erfüllt die Aufgabenstellung mit Nachteilen.

- Dei der zweifach kardanisehen Aufhängung besteht das Problem, den spielfreien Sitz der Kardanzapfen zu eichern. Darüberhinaus wird durch die Zapfen die axiale Steife gemindert wodurch die hohe Steife, die für die einwandfreie Funktion eines Kugelschraubtriebes notwendig ist, nicht erreioht wird.

- Die Herstellungskosten sind als sehr hoch einzustufen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Befestigungsvorrichtung für die Schraubmutter eines Kugelschraubtriebes zu schaffen, die Einbaufehler bei der Montage des Kugelscharaubtriebes in zwei Ebenen kompensiert, eine hohe Steife des Systems garantiert und in den Herstellungskosten gegenüber dem Stand der Technik wesentlich niedriger liegt«

Darlegung des 7/esens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die Befestigungsvorrichtung für die Schraubmutter eines Kugelschraubtriebes spielfrei zu gestalten. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß folgendermaßen gelöst:

Die Kugelschraubspindel ist rechts und links in bekannter Weise vorgespannt am Maschinenbett gelagert. Die dazugehörige Schraubmutter ist über einen Flansch mit einer dünnwandigen aus hochelastischem Material bestehenden Ausgleichsbuchse lösbar verbunden, die zwischen zwei stabilen Flanschen ein dünnwandiges elastisches Mittelstück aufweist. Diese Ausgleichsbuchse wiederum ist über Schrauben mit dem Arbeitsschlitten einer Werkzeugmaschine lösbar befestigt. Zur weiteren Erhöhung der Elastizität der Ausgleichsbuchse sind an ihrem Umfang in mehreren Beinen verteilt und versetzt ßurchgangsbohrungen vorgesehen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt nach Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Befestigungsvorriahtung

Fig. 2 einen Schnitt durch die Ausgleichsbuchse Eine Schraubspindel 1 ist in zwei bekannten Lagerausführungen 2;3 vorgespannt am Maschinenbett 4 gelagert· Die dazugehörige Schraubenmutter 5 ist über einen Flansch 6 mit einer dünnwandigen, aus hochelastischem Material bestehenden Ausgleichsbuchse 7 über Schrauben 8 lösbar verbunden. Die Ausgleichsbuchse 7 weist nach Fig· 2 zwischen zwei stabilen Flanschen 9;10 ein dünnwandiges, elastisches Kittelstück 11 auf. Die Ausgleichsbuchse 7 wiederum ist über Schrauben 12 mit dem Arbeitsschlitten 13 einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine verbunden. Zur weiteren Erhöhung der Elastizität der Ausgleichsbuchse 7 sind am Umfang des dünnwandigen, elastischen Mittelstückes 11 in mehreren Keinen verteilt und zueinander versetzt Durchgangsbohrungen 14 vorgesehen.

Bine derart gestaltete Befestigungsvorrichtung weist eine hohe Axial- und Verdrehsteife bei seitlicher Verschiebung oder Parallelität sabweichung. der Flansche 9}10 auf. Gleichzeitig hat die Voz'richtung den Vorteil, daß sie mit relativ geringen Kosten herstellbar ist·

Claims (3)

1. - 5 iSrfindungsanspruch

   1. Befestigungsvorrichtung für die Schraubmutter eines Kugelschraubtriebes an einem geradlinig geführten Arbeitsschlitten einer Werkzeugmaschine, wobei der Antrieb über eine vorgespannte Schraubspindel mit motorischer Kraft erfolgt, gekennzeichnet dadurch, daß die Schraubmutter 5 über ihren Flansch 6 und Schrauben 8 mit dem Plansch 9 einer Ausgleichsbuchse 7 verschraubt ist und daß die Ausgleichsbuchse 7 mit ihrem Flansch 10 über Schrauben 12 an einem Arbeitssclilitten 13 befestigt ist.
2. 2. Befestigungsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß am Umfang des elastischen Uittelstückes 11 der Ausgleichsbuchse 7 in mehreren Reihen verteilt und zueinander versetzt Durchgangsbohrungen 14 vorgesehen sind.
3. 3. Befestigungsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Ausgleichsbuchse 7 aus hochelastischem !atcrial gefertigt ist,

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen