DD235200A1

DD235200A1 - Verfahren zum positionieren von rotationssymmetrischen werkstuecken und doppelspannhuelse zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DD235200A1
Application number: DD27397185A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Greiner
Original assignee: Schwerin Hydraulik
Priority date: 1985-03-11
Filing date: 1985-03-11
Publication date: 1986-04-30
Also published as: DD235200B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren von rotationssymmetrischen Werkstuecken mit durchgehender axialer Mittenbohrung und eine Doppelspannhuelse zur Durchfuehrung des Verfahrens. Sie kommt zur Anwendung bei der automatischen Handhabung im Zusammenhang mit den Spitzen einer Dreh- oder Schleifeinrichtung bzw. einer Rundlauf-Messeinrichtung. Zur Realisierung der Zielstellung, die genannten Werkstuecke in einen oekonomischen Fertigungsprozess einzubeziehen, war die Aufgabe, sie axial zu positionieren und sie der automatischen Handhabung und Spannung zugaenglich zu machen. Erfindungsgemaess wird eine Doppelspannhuelse in einer Fuegestation in das Werkstueck eingedrueckt und diese Einheit als Spitzendrehteil automatisch zwischen die Spitzen der Bearbeitungsmaschine und der Rundlauf-Messeinrichtung manipuliert. Die Benutzung unterschiedlicher Konen in der Doppelspannhuelse fuer die Bearbeitung und Messung ermoeglicht das Erkennen von Verschleiss am Arbeitskonus.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren von rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender axialer Mittenbohrung, insbesondere bei der automatischen Handhabung im Zusammenhang mit den Spitzen einer Dreh- oder Schleifmaschine bzw. einer Rundlauf-Meßeinrichtung und eine Doppelspannhülse zur Durchführung des Verfahrens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei vielen rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender axialer Mittenbohrung werden geringe Rundlauf- und Stirnlaufabweichungen der Außenkonturen mit der Mittenbohrung als Maßbasis gefordert. Beim Bearbeitungsprozeß und beim Rundlaufmessen ist also ein absolut zentrisches Spannen nötig.

Bekannte Lösungen verwenden einseitig eingespannte Spreiz- oder Dehndorne verschiedener Ausführungen. Diese haben den Nachteil, daß sie für geringe Durchmesser wenig Stabilität besitzen. Für das genaue Positionieren in axialer Richtung ist in der Regel ein Bund nötig, der aber die Bearbeitung auf einer Stirnseite stört.

Eine andere Variante der Bearbeitung und Messung dieser Werkstücke sieht das Aufdrücken auf einen schwach kegeligen Dorn vor.

Dabei nimmt das Werkstück, abhängig von der Toleranz seiner Bohrung, eine unbestimmte axiale Lage ein. Dieses Verfahren ist für eine automatisierte Handhabung ungeeignet.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die angeführten Nachteile bei der Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender axialer Bohrung, deren Mantelfläche geringe Rund- und Stirnlaufabweichungen zu einer zentrischen Bohrung haben müssen, zu beseitigen, d. h. ein Verfahren zu schaffen, nach dem Werkstücke der genannten Art in einen ökonomischen Fertigungsprozeß eingeordnet werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Ausgehend vom Ziel der Erfindung besteht die Aufgabe darin, das Verfahren zum Positionieren von rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender axialer Bohrung so zu gestalten, daß diese in axialer Richtung positioniert, gespannt und damit in die automatische Handhabung eingeordnet werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das zu bearbeitende Werkstück innerhalb einer technologischen Einheit durch ein Handhabegerät aus dem Werkstückspeicher entnommen und in die Aufnahme einer Füge- und Entfügestation manipuliert wird. In einem weiteren Arbeitsschritt drückt ein Linearantrieb eine gleichfalls erfindungsgemäße Doppelspannhülse in das Werkstück in eine definierte axiale Lage. Die Doppelspannhülse wird durch ihre Federwirkung so im Werkstück verspannt, daß sie beim Handhaben ihre definierte Lage behält, aber beim Hinein- und Herausschieben keine großen Kräfte erfordert. Das Handhabegerät behandelt nun die Einheit aus Werkstück und Doppelspannhülse wie ein Spitzendrehteil. Für die Drehbearbeitung hält das Handhabegerät diese Einheit zwischen die Spitzen der Werkzeugmaschine, die beim Zusammenfahren durch die Keilwirkung der Kegel der Spitzen und die Konen der Doppelspannhülse eine feste kraftschlüssige Verbindung bewirken. Damit werden ausreichende Klemmkräfte zur Übertragung der Spannkräfte während der Bearbeitung erzeugt; alle Mantelflächen des Werkstücks sind für die Werkzeuge zugänglich und können in einer Aufspannung bearbeitet werden.

Entsprechend dem vorgeschlagenen Verfahren können die Werkstücke nach der Bearbeitung, immer zusammen als Einheit mit der Doppelspannhülse, in eine Rundlauf-Meßeinrichtung manipuliert werden, wo auf ähnliche Weise wie in der Maschine eine Spannung erfolgt. Der Unterschied zur Maschine besteht darin, daß der Kegelwinkel des Meßplatzes größer ist als der der Werkzeugmaschine.

Damit ist gewährleistet, daß ein eventueller Verschleiß der Arbeitskonen der Doppelspannhülse, der eine Rundlaufabweichung des Werkstücks bewirkt, durch das Messen erkannt werden kann.

Nach dem Messen wird eine Einheit Werkstück— Doppelspannhülse wieder in die Fügestation eingelegt. Mit dem durch den Linearmotor angetriebenen Entfügedorn wird die Doppelspannhülse in eine Vorratsbohrung gedrückt. Danach erfolgt die Ablage des fertigen Werkstücks in den Speicher. Die Durchführung dieses beschriebenen Arbeitsverfahrens wird ermöglicht durch eine gleichfalls erfindungsgemäße Doppelspannhülse. Diese ist so gestaltet, daß sie eine durchgehende Bohrung aufweist, die an beiden Seiten in einen Konus mit einem Öffnungswinkel, der keine Selbsthemmung bewirkt, ausläuft. Dieser Arbeitskonus findet sein Gegenstück in den Spitzen der Werkzeugmaschine. Ein weiterer Konus, der Meßkonus, findet sein Gegenstück in den Spitzen der Rundlauf-Meßeinrichtung. Damit ist gewährleistet, daß für das Bearbeiten und Messen unterschiedliche Flächen der Doppelspannhülse genutzt werden. Die Doppelspannhüise ist in bekannter Weise gleichmäßig über den Umfang verteilt geschlitzt. Die Einschnitte gehen abwechselnd von der einen oder anderen Stirnseite aus, so daß in der Abwicklung der Doppelspannhülse in etwa ein mäanderförmiges Bild entsteht. Die Durchmessertoleranzen und die Federwirkung der geschlitzten Doppelspannhülse sind bei der Fertigung so abzustimmen, daß sie sich leicht in die Bohrung des Werkstückes fügen lassen, jedoch beim Handhaben durch Klemmen ihre Position behalten. Zürn Fügen der Hülse in das Werkstückist eine Fase_vorgesehen, die-bei der Bearbeitung der Stirnfläche des Werkstücks gleichzeitig den Auslauf des Werkzeugs freihält. ^:

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden

In der zeichnerischen Darstellung zeigen

Fig. 1: Anordnung einer technologischen Einheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bearbeiten und

Messen von rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender Mittelbohrung Fig. 2: Doppelspannhülse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Eine mögliche Anordnung von Baugruppen in einer technologischen Einheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 1 dargestellt.

In einem ersten Verfahrensschritt wird das Werkstück 2 durch eine Handhabeeinrichtung 6 aus dem Werkstückspeicher 1 in die Aufnahme 5 einer Füge- und Entfügestation 3 manipuliert.

Der Linearantrieb 4 der Füge- und Entfügestation 3 drückt die in der Vorratsbohrung 15 befindliche erfindungsgemäße Doppelspannhülse 7 nach Fig. 2 in eine definierte axiale Lage in das Werkstück 2. In den weiteren Verfahrensschritten wird die Einheit von Werkstück 2 und Doppelspannhülse 7 wie ein Spitzendrehteil 8 behandelt. So wird dieses Spitzendrehteil 8 in einem weiteren Schritt durch die Handhabeeinrichtung 6 zwischen die Spitzen der Werkzeugmaschine 9 gehalten, die beim Zusammenfahren durch die Keilwirkung der Spitzenkegel und die Konen 10 der Doppelspannhülse 7 eine feste kraftschlüssige Verbindung bewirken. Nach der Bearbeitung wird das Spitzendrehteil 8 in eine Rundlauf-Meßeinrichtung 12 manipuliert, wo auf ähnliche Weise wie in der Werkzeugmaschine 9 eine Spannung zwischen Spitzen erfolgt. Der Kegelwinkel der Spitzen der Meßeinrichtung 12 ist größer als der der Werkzeugmaschine 9. Nach dem Messen wird das oben beschriebene Spitzendrehteil 8 wieder in die Fügestation 3 eingelegt. Mit dem Linearantrieb 14 wird die Doppelspannhülse 7 in eine Vorratsbohrung 15 gedrückt. Danach erfolgt die Ablage des Werkstücks 2 im Werkstückspeicher 1.

Zur Durchführung des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens wurde eine erfindungsgemäße Doppelspannhülse 7 erforderlich, wie sie in Figur 2 dargestellt ist.

Sie weist eine durchgehende Bohrung 13 auf, die an beiden Seiten in einen Arbeitskonus 10, der keine Selbsthemmung bewirkt, ausläuft. Dieser Arbeitskonus 10 findet sein Gegenstück in den Spitzen der Werkzeugmaschine 9. Ein weiterer Konus, der Meßkonus 11 findet sein Gegenstück in den Spitzen der Rundlauf-Meßeinrichtung 12. Dadurch, daß der Meßkonus 11 größer ist als der Arbeitskonus 10, ist gewährleistet, daß für das Bearbeiten und Messen unterschiedliche Flächen der Doppelspannhülse 7 genutzt werden und daß ein eventueller Verschleiß der Arbeitskonen 10, dereine Rundlauf abweichung des Werkstücks 2 bewirkt, durch das Messen erkannt werden kann. Die Doppelspannhülse 7 ist zur Erziehung einer Federwirkung auf bekannte Weise, wie z. B. nach DE-OS 2 642 394 geschlitzt. Ihre Außendurchmessertoleranzen sind bei der Fertigung so abzustimmen, daß sie sich leicht in die Bohrung des Werkstücks 2 fügen, jedoch beim Handhaben durch Klemmen ihre Position behält. Die Fase 16 dient als Hilfe zum Fügen in das Werkstück 2 und hält bei der Bearbeitung der Stirnfläche des Werkstücks 2 den Auslauf des Werkzeugs frei.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zum Positionieren von rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender axialer Bohrung, gekennzeichnet dadurch, daß das aus einem Speicher (1) entnommene Werkstück (2) durch ein Handhabegerät (6) in eine Füge- und Entfügestation (3) manipuliert wird, in der ein Linearantrieb (4) eine erfindungsgemäße Doppelspannhülse (7) in das Werkstück (2) in eine definierte Lage drückt, wonach Werkstück (2) und Doppelspannhülse (7) als Einheit wie ein Spitzendrehteil (8) zunächst unter Verwendung der Kegelfläche (10) in der Bearbeitungsmaschine (9), dann, nach der Bearbeitung unter Verwendung der Kegelfläche (11) in der Rundlauf-Meßeinrichtung (12) gespannt und schließlich vor der Ablage in den Werkstückspeicher (1) in einem letzten Arbeitsgang wieder in die Füge- und Entfügestation (3) eingelegt werden, wo die Doppelspannhülse (7) durch einen Linearantrieb (14) aus dem Werkstück (2) heraus in eine Vorratsbohrung (15) gedrückt wird.
2. Doppelspannhülse zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, die über den Umfang verteilte achsparallele Einschnitte aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß eine Kegelfläche (10) für die Bearbeitung und eine Kegelfläche (11) für die Rundlaufmessung vorgesehen ist, und daß sie am Außendurchmesser eine weitere Fase (16) für den Werkzeugauslauf aufweist.

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