DD229343A1 - METHOD AND DEVICE FOR ANGLE ADJUSTMENT OF ROTATING MODULES TO MACHINE MACHINES - Google Patents
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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. 2The invention has for its object to provide a method and a device that allow the same conditions of loading are present at the adjustment and frame elements of a rotatable assembly, which allows a targeted and precise angle adjustment. According to the invention, the object is achieved by moving and positioning the tool carrier (6) for adjusting the angle of the swiveling part (1) in a predetermined stroke position, that the swiveling part (1) is arranged in a clearance-free radial bearing (3) and provided pressure rollers (8; 9; 10) cause a compensation of the forces caused by unequal mass distribution of the pivoting part (1). Fig. 2
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Verfahren und Einrichtung zur Winkeleinstellung drehbeweglicher Baugruppen an WerkzeugmaschinenMethod and device for angle adjustment of rotatable assemblies on machine tools
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
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·The invention relates to a method and a device for the targeted and precise angle adjustment of rotatable assemblies with unequal mass distribution to the pivot point. The invention is applicable to rotatable assemblies on machine tools; in particular for rotatable assemblies with a hub-like moving tool carrier of a gear grinding machine
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.Characteristic of the known technical solutions Gear grinding machines are known, e.g. The companies NILES, Maag, BHS-Höfler, Reishauer, which are equipped with a fixed vertical workpiece axis and with an angle adjustable and hub-like moving tool carrier.
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-The swivel part, which accommodates the tool carrier and is arranged on the stator subassembly, has a clearance-free radial bearing in the design of suspended roller-bearing rollers.
Q Γ) -f-j (1 ,', _ ," J. r^ -.. — jQ Γ) -fj (1, ', _, " J. r ^ - .. - j
men bekannterweise Schneckengetriebe bzw· Ritzel-Zahnsegmenttriebe zum Einsatz, Die Klemmung erfolgt üblicherweise mittels Schraube-Mutter oder vorgespannten Federelementen·worm gears or pinion gear drives are used, the clamping usually takes place by means of a screw nut or preloaded spring elements.
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.The resulting by the necessary structure of the tool carrier and the pivoting part of a gear grinding mass distribution and its lever arms with respect to the position stabilizing elements leads to tilting moments about 3 mutually perpendicular axes.
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.In this case, the tilting moments about the pivoting part axis and about a vertical axis as a result of the üVerkzeugträger-lifting movement variable and lead to different loads of the pivot bearing and to deformations of the drive, clamping and Gestellemente · As a result of these different loads or · deformations has to stand The technique specified storage and clamping of the swivel part proved insufficient.
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.Thus, the bearing specified in the prior art has the decisive disadvantage that the same occurs depending on the drive and the angular position of the swivel part center displacement.
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.A disadvantage of all previously used position stabilization elements is that they do not cause sufficient compensation of the forces caused by the mass distribution when pivoting the components.
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.Of considerable disadvantage is that, depending on the pivoting direction of the pivoting part, no defined play delivery takes place in the pivot drive, so that there is no exact association between the pivoting angle of the pivoting part and the rotation angle of the pivot drive ^ since the tilting moment about the pivoting part axis in the helix angle range of ß = - 45 ° is variable according to size and direction.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, ungleiche statische Belastungen an den Verstellgruppen eines SchwenkteilesThe aim of the invention is uneven static loads on the adjustment of a pivoting part
einer Werkzeugmaschine zu vermeiden, um einen Werkzeugträger zielgerichtet und mit erhöhter Genauigkeit auf einen vorgegebenen Winkel einer Flankenrichtung eines Zahnrades einzustellen.To avoid a machine tool to set a tool carrier targeted and with increased accuracy to a predetermined angle of a flank direction of a gear.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
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.The invention has for its object to provide a method and a device for adjusting the angle of a pivoting part of a machine tool, which allow the same static load conditions exist on the storage and on the adjustment and frame elements of a pivoting part for angle adjustment · According to the invention, the task is characterized solved; that the tool carrier is moved and positioned in a predetermined stroke position, so that at a helix angle of ß = 0 °, the normal to the pivot part gravity line S in the pivoting part center of gravity P_ passes through the pivot point A, wherein the pivoting part center P of the Schwenfcpunkt A the distance a> O in the helix angle ß = i45 ° has that arranged for adjusting the angle of the pivoting part clamping elements so-solved and employed with these related switchable contact and Abdrückrollen that clamped after the angle adjustment, the pivoting part again; the contact and Abdrückrollen be released again and then the positioning of the stroke position of the tool carrier is released. The inventive means provide that the pivoting part is arranged on the stand in a play-free radial bearing. As Lagestabilisierungseleraente a known pressure roller and in the lower position and at an angle to the vertical at least two known Abdrückrollen are arranged in the vertical plane of the play-free radial bearing in its upper position. In addition, according to the invention at least two pressure rollers as stabilizing elements, preferably perpendicular to the pivot part gravity line S at ß β i 0 °, arranged.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die angegebenen Mittel einen Ausgleich der Kräfte bewirken, die durch die Massenverteilung beim Schwenken der BauteileThe advantage of the solution according to the invention is that the specified means cause a balance of forces caused by the mass distribution when pivoting the components
hervorgerufen werden· Das Einstellen des Schwenkteiles auf einen vorgegebenen Wert kann somit feinfühlig und mit einer hohen Genauigkeit vorgenommen werden.· Adjusting the swivel part to a predetermined value can thus be made sensitively and with high accuracy.
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·The position stabilization elements bring about by their arrangement that after the release of the clamping elements no play between the pivoting part and stand is formed and the determination surface F is maintained ·
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·The arrangement of a play-free radial bearing the centric position of the pivot point A of the pivot member is maintained, regardless of the pivoting direction and the angular position of the pivoting part ·
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 Pe durch den Schwenkpunkt A verläuft.A significant advantage results from the variable positioning of the tool carrier in the way; that at a helix angle of B = O 0, the normal to the pivoting part-gravity line S in the pivoting part centroid P e passes through the pivot point A.
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.By the pivot part gravity line S from the pivot point A has a distance a> O ^ results; regardless of pivoting direction and tilt angle in the range B = J "45 ° by the rectified moment effect V relative to the pivot point A, that the gear train of the pivoting part is constantly backlash-free and biased.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:
Fig. 1: Die schematische Darstellung verschiedener Schleifkörper- bzw. WerkzeugträgerstellungenFig. 1: The schematic representation of various Schleifkörper- or tool carrier positions
Fig. 2: Einen Längsschnitt durch Ständer und Schwenkteil einer ZahnradschleifmaschineFig. 2: A longitudinal section through the stator and pivot part of a gear grinding machine
Fig. 3: Einen Querschnitt durch Ständer und Schwenkteil nach Fig. 23 shows a cross section through the stator and pivoting part according to 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; im Punkt C in HuBmitte, im Punkt D in Schwenkposition und im Punkt E in unterster Hubstellung des Werkzeugträgers.Fig. 1 shows the position of the pivoting part centers B; G; D; E of the tool carrier 6 on the pivoting part-gravity line S. At point B, the pivoting part center of gravity is in the uppermost stroke position; i m in mid-stroke point C, the point D in the pivot position and at the point E in unterster stroke position of the tool carrier.
Im oberen Teil der Fig. 1 ist die Spielauslegung des Schwenktriebes 4 beim Einstellen des Schwenkteiles 1 auf einen vorgegebenen Winkel dargestellt.In the upper part of Fig. 1, the game design of the pivot drive 4 is shown in adjusting the pivot member 1 to a predetermined angle.
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 Schwenkwinkel 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·In Fig. 2 and 3, the construction and functional elements are shown in their arrangement and functional determination. The determination of the position of the pivoting part 1 to the stator 2 by means of the determination surface F, the backlash-free radial bearing 3 and the pivot drive 4. The S c hwenkwinkel the pivot member 1 is registered by a known, not shown, Winkelmeßsystem. On the pivoting part 1 of the position sensor 5 is arranged, is triggered by the signal when reaching the pivot position of the tool carrier. On the stand 2, a plurality of clamping elements 7 are arranged, which generate in the determination surface F, between the pivoting part 1 and stand 2, a high surface pressure and thus a high contact stiffness of this parting line. Likewise, on the stand a pressure roller 10 and a plurality of pressure rollers 8; 9 are arranged, which are hydraulically actuated in conjunction with the clamping elements 7 ·
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«By the given construction, the position of the pivot part gravity line S at a distance a from the pivot point A is determined. Owing to the position of the tool carrier 6, different tilting moments arise about the pivot point A of the pivoting part 1 and about a vertical axis. As a result of the stroke movement of the tool carrier 6, a displacement of the pivoting part center P_ on the pivot part gravity line S. When Lgsen the clamping elements 7 so different loads on the pivot drive 4, the play-free radial bearing 3 and in the determination area F «arise.
Der Ablauf zum Einstellen des Winkels gemäß dem Verfahren ist wie folgt.The procedure for adjusting the angle according to the method is as follows.
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 minimaleTo set the helix angle, the tool carrier 6 is moved into the swivel position. In this case, the pivoting part center of gravity P_ at the angle of inclination β = 0 ° is at the same height as the pivot point A. Since the shortest distance of the pivoting part center of gravity P is given to the pivot point A, thereby inevitably minimal
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·Changes in loads when changing the helix angle. Now, before pivoting, after the tool carrier 6 has assumed the pivot position, by pressing the Klemmeleraente 7 solved the clamping and at the same time the lower Abdrückrollen 8, the middle Abdrückrollen 9 and the pressure roller IO with the respectively required pressure adjustable via the pressure reducing valves 11 ist'i brought into function, creates a low, approximately constant surface pressure in the determination surface F and the pivot member 1 does not shift relative to the stand 2. Since the tilting forces proportionately from the Abdrückrollen 8; 9 and the pressure roller 10 are taken, there are only low frictional forces when pivoting «It is thus a very accurate and sensitive angle adjustment possible, especially since always approximately the same loads on the pivot drive 4, the play-free radial bearing 3 and in the Bestiomungsfläche F are ·
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.By, regardless of the pivot direction, rectified moment effect of the pivot member Ii relative to the pivot point A, there is a constant backlash and bias in the pivot drive 4, as shown in FIG. is visible.
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.After adjusting the angular position, the clamping elements 7 are brought into clamping position. The pressure rollers 8, 9, 10 are released. Thereafter, the positioning of the stroke position of the tool carrier 6 is released.
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.The forces caused by the mass distribution when pivoting the components forces are caused by the arrival and Abdrückrollen 8; 9; 10 and controlled by the clamping forces safely and there is no change in angle to the set value.
Durch die Einhaltung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte und die Anwendung der vorgeschlagenen Mittel wird eine Erhöhung der Genauigkeit der Schrägungswinkeleinstellung an Zahnradschleifmaschinen erreicht.By observing the method steps according to the invention and the application of the proposed means, an increase in the accuracy of the helix angle adjustment on gear grinding machines is achieved.
Claims (3)
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