DD229343A1

DD229343A1 - Verfahren und einrichtung zur winkeleinstellung drehbeweglicher baugruppen an werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DD229343A1
Application number: DD27012584A
Authority: DD
Inventors: Hans-Joachim Ulrich; Joachim Quandt; Juergen Ruehle; Andreas Jehmann
Original assignee: Werkzeugmasch Okt Veb
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1985-11-06
Also published as: CH670596A5; DE3539409C2; DE3539409A1

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, die es gestatten, dass an den Verstell- und Gestellelementen einer drehbeweglichen Baugruppe gleiche Belastungsverhaeltnisse vorliegen, die eine zielgerichtete und praezise Winkeleinstellung ermoeglicht. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass der Werkzeugtraeger (6) zur Winkeleinstellung des Schwenkteiles (1) in eine vorgegebene Hublage gefahren und positioniert wird, dass das Schwenkteil (1) in einer spielfreien Radiallagerung (3) angeordnet ist und vorgesehene An- und Abdrueckrollen (8; 9; 10) einen Ausgleich der Kraefte bewirken, die durch ungleiche Masseverteilung des Schwenkteiles (1) hervorgerufen werden. Fig. 2

Description

Titel der Erfindung

Verfahren und Einrichtung zur Winkeleinstellung drehbeweglicher Baugruppen an Werkzeugmaschinen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur zielgerichteten und präzisen Winkeleinstellung drehbeweglicher Baugruppen mit ungleicher Massenverteilung zum Schwenkpunkt. Die Erfindung ist anwendbar für drehbewegliche Baugruppen an Werkzeugmaschinen; insbesondere für drehbewegliche Baugruppen mit einem hubartig bewegten Werkzeugträger einer Zahnradschleifmaschine·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es sind Zahnradschleifmaschinen bekannt ,z.B. der Firmen NILES, Maag, BHS-Höfler, Reishauer, die mit einer fest angeordneten vertikalen Werkstückachse und mit einem winkeleinstellbaren und hubartig bewegten Werkzeugträger ausgerüstet sind.

Das den Werkzeugträger aufnehmende und an der Ständerbaugruppe angeordnete und winkeleinstellbare Schwenkteil besitzt eine spielfreie radiale Lagerung in der Ausführung von hängend angeordneten wälzgelagerten Rollen« Als Antrieb zur Winkeleinstellung des Schwenkteiles kom-

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men bekannterweise Schneckengetriebe bzw· Ritzel-Zahnsegmenttriebe zum Einsatz, Die Klemmung erfolgt üblicherweise mittels Schraube-Mutter oder vorgespannten Federelementen·

Die durch den notwendigen Aufbau des Werkzeugträgers und des Schwenkteiles einer Zahnradschleifmaschine entstehende Massenverteilung und ihrer Hebelarme bezüglich der Lagestabilisierungselemente führt zu Kippmomenten um 3 senkrecht aufeinander stehende Achsen.

Hierbei sind die Kippmomente um die Schwenkteilachse und um eine vertikale Achse infolge der üVerkzeugträger-Hubbewegung veränderlich und führen zu unterschiedlichen Belastungen der Schwenkteillagerung sowie zu Deformationen der Antriebs-, Spann- und Gestellemente· Als Folge dieser unterschiedlichen Belastungen bzw· Deformationen hat sich die zum Stand der Technik angegebene Lagerung und Klemmung des Schwenkteiles als nicht ausreichend erwiesen.

So hat die zum Stand der Technik angegebene Lagerung den entscheidenden Nachteil, daß in Abhängigkeit des Antriebes und der Winkellage des Schwenkteiles eine Mittelpunktverlagerung desselben auftritt.

Nachteilig bei allen bisher verwendeten Lagestabilisierungselementen ist, daß sie keinen ausreichenden Ausgleich der Kräfte bewirken, die durch die Massenverteilung beim Schwenken der Bauteile hervorgerufen werden.

Von erheblichem Nachteil ist, daß in Abhängigkeit von der Schwenkrichtung des Schwenkteiles keine definierte Spielauslage im Schwenktrieb erfolgt, so daß keine exakte Zuordnung zwischen dem Schwenkwinkel des Schwenkteiles und dem Drehwinkel des Schwenktriebes vorliegt^ da das Kippmoment um die Schwenkteilachse im Schrägungswinkelbereich von ß = - 45° nach Größe und Richtung veränderlich ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ungleiche statische Belastungen an den Verstellgruppen eines Schwenkteiles

einer Werkzeugmaschine zu vermeiden, um einen Werkzeugträger zielgerichtet und mit erhöhter Genauigkeit auf einen vorgegebenen Winkel einer Flankenrichtung eines Zahnrades einzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Winkeleinstellung eines Schwenkteiles einer Werkzeugmaschine zu schaffen, die es gestatten, daß an der Lagerung und an den Verstell- und Gestellelementen eines Schwenkteiles zur Winkeleinstellung gleiche statische Belastungsverhältnisse vorliegen· Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst; daß der Werkzeugträger in eine vorgegebene Hublage gefahren und positioniert wird, so daß bei einem Schrägungswinkel von ß = 0° die Normale zur Schwenkteil-Schwerelinie S im Schwenkteilschwerpunkt P_ durch den Schwenkpunkt A verläuft, wobei der Schwenkteilschwerpunkt P von dem Schwenfcpunkt A den Abstand a> O im Schrägungswinkelbereich ß = i45° aufweist, daß zur Winkeleinstellung des Schwenkteiles angeordnete Klemmelemente so-dann gelöst und mit diesen in Verbindung stehende schaltbare An- und Abdrückrollen angestellt werden, daß nach der Winkeleinstellung das Schwenkteil wieder geklemmt; die An- und Abdrückrollen wieder gelöst werden und anschließend die Positionierung der Hublage des Werkzeugträgers aufgehoben wird. Die erfindungsgemäßen Mittel sehen vor, daß das Schwenkteil am Ständer in einer spielfreien Radiallagerung angeordnet ist. Als Lagestabilisierungseleraente sind in der vertikalen Ebene der spielfreien Radiallagerung in deren oberen Lage eine bekannte Andrückrolle und in der unteren Lage und im Winkel zur Senkrechten mindestens zwei bekannte Abdrückrollen angeordnet. Zusätzlich sind erfindungsgemäß noch mindestens zwei Abdrückrollen als Stabilisierungselemente, vorzugsweise senkrecht zur Schwenkteil-Schwerelinie S bei ß β i 0°, angeordnet.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die angegebenen Mittel einen Ausgleich der Kräfte bewirken, die durch die Massenverteilung beim Schwenken der Bauteile

hervorgerufen werden· Das Einstellen des Schwenkteiles auf einen vorgegebenen Wert kann somit feinfühlig und mit einer hohen Genauigkeit vorgenommen werden.

Die Lagestabilisierungselemente bewirken durch ihre Anordnung, daß nach dem Lösen der Klemmelemente kein Spiel zwischen Schwenkteil und Ständer entsteht und die Bestimmungsfläche F erhalten bleibt·

Durch die Anordnung einer spielfreien Radiallagerung wird die zentrische Lage des Schwenkpunktes A des Schwenkteiles beibehalten, unabhängig von der Schwenkrichtung und der Winkellage des Schwenkteiles·

Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich durch die variable Positionierbarkeit des Werkzeugträgers in der Art; daß bei einem Schrägungswinkel von B=O⁰ die Normale zur Schwenkteil-Schwerelinie S im Schwenkteilschwerpunkt P_e durch den Schwenkpunkt A verläuft.

Indem die Schwenkteil-Schwerelinie S vom Schwenkpunkt A einen Abstand a> O aufweist^ ergibt sich; unabhängig von Schwenkrichtung und Schwenkwinkel im Bereich B=J" 45° durch die gleichgerichtete MomentenwirkungV bezogen auf den Schwenkpunkt A, daß der Getriebezug des Schwenkteiles ständig spielfrei und vorgespannt ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: Die schematische Darstellung verschiedener Schleifkörper- bzw. Werkzeugträgerstellungen

Fig. 2: Einen Längsschnitt durch Ständer und Schwenkteil einer Zahnradschleifmaschine

Fig. 3: Einen Querschnitt durch Ständer und Schwenkteil nach Fig. 2

Fig. 1 zeigt die Lage der Schwenkteilschwerpunkte B; G; D; E des Werkzeugträgers 6 auf der Schwenkteil-Schwerelinie S. Im Punkt B befindet sich der Schwenkteilschwerpunkt in oberster Hubstellung; i^m Punkt C in HuBmitte, im Punkt D in Schwenkposition und im Punkt E in unterster Hubstellung des Werkzeugträgers.

Im oberen Teil der Fig. 1 ist die Spielauslegung des Schwenktriebes 4 beim Einstellen des Schwenkteiles 1 auf einen vorgegebenen Winkel dargestellt.

In Fig. 2 und 3 sind die Bau- und Funktionselemente in ihrer Anordnung und funktioneilen Bestimmung dargestellt. Die Lagebestimmung des Schwenkteiles 1 zum Ständer 2 erfolgt mittels der Bestimmungsfläche F, der spielfreien Radiallagerung 3 und des Schwenktriebes 4. Der S_chwenkwinkel des Schwenkteiles 1 wird durch ein bekanntes, nicht dargestelltes, Winkelmeßsystem registriert. Am Schwenkteil 1 ist der Positionsgeber 5 angeordnet, durch den bei Erreichen der Schwenkstellung des Werkzeugträgers ein Signal ausgelöst wird. Am Ständer 2 sind mehrere Klemmelemente 7 angeordnet, welche in der Bestimmungsfläche F, zwischen Schwenkteil 1 und Ständer 2, eine hohe Flächenpressung und damit eine hohe Kontaktsteife dieser Trennfuge erzeugen. Gleichfalls sind am Ständer eine Andrückrolle 10 und mehrere Abdrückrollen 8; 9 angeordnet, die in Verbindung mit den Klemmelementen 7 hydraulisch betätigt werden·

Durch die gegebene Konstruktion ist die Lage der Schwenkteil-Schwerelinie S im Abstand a vom Schwenkpunkt A bestimmt. Infolge der Hubbewegung des Werkzeugträgers 6 ergibt sich eine Verlagerung des Schwenkteilschwerpunktes P_ auf der Schwenkteil-Schwerelinie S. Oe nach Stellung des Werkzeugträgers 6 ergeben sich unterschiedliche Kippmomente um den Schwenkpunkt A des Schwenkteiles 1 und um eine vertikale Achse. Beim Lgsen der Klemmelemente 7 entstehen also unterschiedliche Belastungen am Schwenktrieb 4, der spielfreien Radiallagerung 3 und in der Bestimmungsfläche F«

Der Ablauf zum Einstellen des Winkels gemäß dem Verfahren ist wie folgt.

Zum Einstellen des Schrägungswinkels wird der Werkzeugträger 6 in die Schwenkposition gefahren. Dabei liegt der Schwenkteilschwerpunkt P_ beim schrägungswinkel ß = 0° auf gleicher Höhe wie der Schwenkpunkt A. Da so der kürzeste Abstand des Schwenkteilschwerpunktes P zum Schwenkpunkt A gegeben ist, folgen damit zwangsläufig minimale

Änderungen der Belastungen bei der Veränderung des Schrägungswinkels. Wird nun vor dem Schwenken, nachdem der Werkzeugträger 6 die Schwenkposition eingenommen hat, durch Druckbeaufschlagung der Klemmeleraente 7 die Klemmung gelöst und gleichzeitig die unteren Abdrückrollen 8, die mittleren Abdrückrollen 9 und die Andrückrolle IO mit dem jeweils erforderlichen Druck, der über die Druckminderventile 11 einstellbar ist'i in Funktion gebracht, entsteht eine niedrige, annähernd konstante Flächenpressung in der Bestimmungsfläche F und das Schwenkteil 1 verlagert sich nicht gegenüber dem Ständer 2. Da die Kippkräfte anteilmäßig von den Abdrückrollen 8; 9 und der Andrückrolle 10 übernommen werden, entstehen nur geringe Reibungskräfte beim Schwenken« Es ist somit eine sehr genaue und feinfühlige Winkeleinstellung möglich, zumal immer annähernd gleiche Belastungen am Schwenktrieb 4, an der spielfreien Radiallagerung 3 und in der Bestiomungsfläche F vorhanden sind·

Durch die,unabhängig von der Schwenk richtung,gleichgerichtete Momentenwirkung des Schwenkteiles Ii bezogen auf den Schwenkpunkt A, erfolgt eine ständige Spielfreiheit und Vorspannung im Schwenktrieb 4, wie aus Fig. 1 er·? sichtlich ist.

Nach dem Einstellen der Winkelposition werden die Klemmelemente 7 in Klemmstellung gebracht. Die An- und Abdrückrollen 8;9;10 werden gelöst. Danach wird die Positionierung der Hublage des Werkzeugträgers 6 aufgehoben.

Die durch die Massenverteilung beim Schwenken der Bauteile hervorgerufenen Kräfte werden durch die An- und Abdrückrollen 8; 9; 10 sowie durch die Klemmkräfte sicher beherrscht und es tritt keine Winkelveränderung zum eingestellten Wert auf.

Durch die Einhaltung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte und die Anwendung der vorgeschlagenen Mittel wird eine Erhöhung der Genauigkeit der Schrägungswinkeleinstellung an Zahnradschleifmaschinen erreicht.

Claims

- 7 Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Winkeleinstellung drehbeweglicher Baugruppen an Werkzeugmaschinen, insbesondere eines Schwenkteiles einer Zahnradschleifmaschine, wobei das Schwenkteil Träger eines hubartig bewegten Werkzeugträgers und mittels eines Antriebes geschwenkt und durch Klemmelemente feststellbar ist, gekennzeichnet dadurch,

daß der Werkzeugträger (6) in eine vorgegebene Hublage gefahren und positioniert wird; so daß bei einem Schrägungswinkel ß = 0° die Normale zur Schwenkteil-Schwerelinie S im Schwenkteilschwerpunkt P durch den Schwenkpunkt A verläuft; wobei der Schwenkteilschwerpunkt P von dem Schwenkpunkt A den Abstand a> O im Schrägungswinkelbereich B=J" 45° aufweist; daß zur Winkeleinstellung des Schwenkteiles (1) angeordnete Klemmelemente (7) sodann gelöst und mit diesen in Verbindung stehende schaltbare An- und Abdruckrollen (S; 9; 10) angestellt werden; daß nach der Winkeleinstellung das Schwenkteil (1) wieder geklemmt, die An- und Abdrückrollen (8; 9; 10) wieder gelöst werden und anschließend die Positionierung der Hublage des Werkzeugträgers (6) aufgehoben wird,

2, Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1,

gekennzeichnet dadurch,

daß das Schwenkteil (1) am Ständer (2) in einer spielfreien Radiallagerung (3) angeordnet ist und daß in der vertikalen Ebene der spielfreien Radiallagerung (3) in deren oberen Lage eine bekannte Andrückrolle (10) und in der unteren Lage und im Winkel zur Senkrechten mindestens zwei bekannte Abdrückrollen (8) angeordnet sind, daß· mindestens noch zwei Abdrückrollen (9) senkrecht zur Schwenkteil-Schwerelinie S bei ß = J" 0° angeordnet sind.

Hierzu

3 Blatt Zeichnungen