DD257604A1

DD257604A1 - Verfahren zur lagefixierung von werkstuecktraegern auf werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DD257604A1
Application number: DD29988987A
Authority: DD
Inventors: Helmut Wegent; Wolfgang Fritzsche
Original assignee: Werkzeugmasch Forschzent
Priority date: 1987-02-13
Filing date: 1987-02-13
Publication date: 1988-06-22

Abstract

Ein zweckmaessiges Anwendungsgebiet erstreckt sich auf Bearbeitungszentren, auf denen die Werkstuecktraeger vom Be- und Entladeplatz auf dem Teiltisch eingewechselt und dort mit hoher Genauigkeit indexiert werden sollen. Das Verfahren umfasst das Vor- und Feinindexieren und das anschliessende Bewegen des Indexbolzens in eine Stellung, in der sich der Fixierbund mit gleichem oder annaehernd gleichem Abstand ober- und unterhalb der Trennstelle des Werkstuecktraegers und Teiltisches befindet. In dieser Stellung des Fixierbundes ist der Schutz der Waelzfuehrung vor Beschaedigungen beim Auftreten extremer horizontaler Kraefte auf den Werkstuecktraeger gewaehrleistet. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Lagefixierung von Werkstückträgern auf vorzugsweise einem Teiltisch einer Werkzeugmaschine. Zur Anwendung kommen Indexbolzen, die wälzgeführt im Teiltisch aufgenommen und durch Längsbewegungen unter gleichzeitiger Mitnahme der Wälzführungen mit dem Werkstückträger in und außer Eingriff gebracht werden.

Ein zweckmäßiges Anwendungsgebiet eines derartigen Verfahrens erstreckt sich auf Bearbeitungszentren, bei denen die Werkstückträger vom Be- und Entladeplatz auf dem Teiltisch eingewechselt und dort mit hoher Genauigkeit indexiert werden sollen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Lagefixierung von Werkstückträgern auf Arbeits- oder Teiltischen von Bearbeitungszentren ist der Einsatz wälzgeführter Indexbolzen bekannt. So offenbart beispielsweise die DE-AS 1235707; 49a, 56/02 eine Indexiereinrichtung, bei der der Indexbolzen mit einer vorgespannten Wälzführung im Teiltisch längsverschiebbar aufgenommen ist. Damit wird eine spielfreie und sehr hohe Indexiergenauigkeit erreicht.

Weiterhin ist nach der DD-PS 220046; B23Q, 3/02 eine Indexiervorrichtung zur Lagebestimmung eines Werkstückträgers auf einem Arbeitstisch einer Werkzeugmaschine bekannt. Hierbei ist ebenfalls ein wälzgeführter Indexbolzen in einer Führungsbuchse des Arbeitstisches angeordnet. Die Lagefixierung erfolgt durch Einschieben des Indexbolzens unter Mitnahme der Wälzführung in eine mit ihr fluchtende Führungsbuchse des zu fixierenden Werkstückträgers. In Indexierstellung befindet sich der Indexbolzen und ein Teil der Wälzführung in der Führungsbuchse des Werkstückträgers.

Zum Schutz der Wälzführung vor Beschädigungen aufgrund solch hoher horizontaler Kräfte, die die Klemmkraft des Werkstückträgers am Arbeitstisch übersteigen und damit zu einer Verlagerung des Werkstückträgers gegenüber dem Arbeitstisch führen, ist die Wälzführung geteilt ausgeführt und zwischen dem dadurch entstandenen oberen und unteren Teil ein kugelloser Ring angeordnet. Dieser befindet sich während der Indexierstellung ober- und unterhalb der Trennstelle des Arbeitstisches und Werkstückträgers. Bei einer Verlagerung des Werkstückträgers gegenüber dem Arbeitstisch schützt der Ring die Wälzkörper der Wälzführung vor Beschädigungen.

Da die Dicke des Ringes vom Innen- und Außendurchmesser der Wälzführung bestimmt wird, läßt sich nur ein relativ dünnwandiger Ring einsetzen. Das hat beim Auftreten großer Querkräfte auf den Werkstückträger ein Zusammendrücken des Ringes um den Weg des Gleitspiels zwischen der Bohrungswand des Ringes und dem Indexbolzen zur Folge. Das Maß des genannten Gleitspiels schränkt den Elastizitätsbereich für das Vorspannen der Wälzführung ein, was zu einem Genauigkeitsverlust beim Indexieren führt.

Ein anderer Nachteil entsteht während der Indexierstellung der geteilten Wälzführung in der Weise, daß beim Verschieben des Werkstückträgers gegenüber dem Arbeitstisch ein Kippmoment des im Werkstückträger befindlichen Teil der Wälzführung gegenüber dem Arbeitstisch befindlichen Teil der Wälzführung entsteht. Dieses Kippmoment beeinträchtigt nachteilig die Indexiergenauigkeit.

Außerdem erhöht sich durch die Anordnung des Ringes innerhalb der Wälzführung der Fertigungsaufwand.

Ziel der Erfindung

Als Ziel der Erfindung sollen die Wälzkörper der Wälzführung vor Beschädigungen beim Auftreten extremer horizontaler Kräfte auf den Werkstückträger geschützt werden und unter diesen Bedingungen eine hohe Fixiergenauigkeit erhalten bleiben sowie einfache und robuste Fixierelemente zur Anwendung kommen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Lagefixierung von Werkstückträgern auf vorzugsweise einem Teiltisch einer Werkzeugmaschinen mit einem wälzgeführten Indexbolzen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches zu schaffen, bei dem eine Begrenzung einer Verschiebung des Werkstückträgers gegenüber dem Teiltisch beim Einwirken die Klemmkraft des Werkstückträgers überschreitender Kräfte eintritt und gleichzeitig ein maximaler Elastizitätsbereich für das Vorspannen der Wälzführung erhalten bleibt.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß nach der Lagefixierung und nach dem Klemmen des Werkstückträgers am Teiltisch der Indexbolzen soweit nach unten bewegt wird, bis sich sein Fixierbund mit gleichem oder annähernd gleichem Abstand ober- und unterhalb der Trennstelle des Werkstückträgers und Teiltisches befindet. Kommt es aufgrund großer horizontaler Krafteinwirkungen auf den Werkstückträger zu einem Verschieben des Werkstückträgers gegenüber dem Teiltisch, dann erfolgt eine Anlage der Bohrungswand im Werkstückträger am Fixierbund und dessen Anlage an der Bohrungswand im Teiltisch. Das bewirkt eine Begrenzung der Verschiebung des Werkstückträgers, schützt damit sicher die Wälzkörper der Wälzführung vor Beschädigungen und gewährleistet gleichzeitig die Einhaltung einer hohen Fixiergenauigkeit auch beim Auftreten extremer horizontaler Belastungen auf den Werkstückträger.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig.1: einem Indexbolzen in Vorindexierstellung und Fig.2: den Indexbolzen in Feinindexierstellung.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Lagefixierung von Werkstückträgern auf einem Teiltisch eines Bearbeitungszentrums. Im Teiltisch sind zwei Indexbolzen angeordnet, die in korrespondierende Bohrungen des Werkstückträgers einschiebbar sind.

Jeder Indexbolzen 1 ist durch eine vorgespannte Wälzführung 2 in einer Bohrung 3 des Teiltisches 4 längsverschiebbar aufgenommen. Die Kugeln 5 aufweisende Wälzführung 2 stützt sich gegen einen in der Bohrung 3 hervorstehenden Absatz 6 ab. Das zum Werkstückträger? gerichtete Ende des Indexbolzens 1 ist mit einem Fixierband 8 versehen. Dieser weist einen solchen Außendurchmesser auf, derein Gleitspiel in der Bohrung 3 des Teiltisches 4 und der dazu korrespondierenden Bohrung 9 des Werkstückträgers 7 gewährleistet, jedoch einen solchen Minimaldurchmesser nicht unterschreitet, der den Bereich der elastischen Verformung der Kugeln 5 der Wälzführung 2 und der daran angrenzenden Kontaktflächen des Indexbolzens 1 und der Bohrungen 3,9 begrenzt. Unterhalb des Absatzes 6 befindet sich ein mit dem Teiltisch 4 verbundener Ring 10, der gegenüber dem Indexbolzen 1 ein Gleitspiel aufweist.

Die Lagefixierung beginnt mit einem Vorindexiervorgang. Dabei hat der Indexbolzen 1 eine Ausgangsstellung entsprechend Fig. 1 bei der sich der Fixierbund 8 mit annähernd gleichem Abstand ober- und unterhalb derTrennstelle 1 des Werkstückträgers 7 und Teiltisches 4 befindet. Nachdem der Werkstückträger 7 eine solche Lage eingenommen hat, bei der die Bohrung 9 mit dem Fixierbund 8 fluchtet, erfolgt durch Absenken des Werkstückträgers 7 und das gleichzeitige Eintauchen der Bohrung 9 in einen Teil des Fixierbundes 8 das Vorderindexieren des Werkstückträgers 7 gegenüber dem Teiltisch 4. Anschließend erfolgt durch einen Hydraulikantrieb eine Aufwärtsbewegung des Indexbolzens 1, wobei die Wälzführung 2 aufgrund der Vorspannung kraftschlüssig und durch den Absatz 6 formschlüssig mit der Bewegung des Indexbolzens 1 in die Bohrung 9 des Werkstückträgers 7 eingeschoben wird (Fig. 2). Dabei hat die Wälzführung 2 eine Stellung eingenommen, bei der sich mindestens zwei Kugelreihen in der Bohrung 9 des Werkstückträgers 7 befinden. Damit ist die Feinindexierung abgeschlossen und es folgt nun die Klemmung des Werkstückträgers 7 am Teiltisch 4.

Unmittelbar danach wird der Indexbolzen 1 in seine Ausgangsstellung entsprechend Fig. 1 zurückgefahren. Diese Stellung gewährleistet während der Bearbeitung des auf dem Werkstückträger? befestigten Werkstückes den Schutz der Kugeln 5 vor Beschädigungen beim Auftreten extremer horizontaler Kräfte auf den Werkstückträger 7. Überschreiten solche _ Krafteinwirkungen die Klemmkraft des Werkstückträgers 7, kommt es zu einem Verschieben des Werkstückträgers 7 gegenüber der Bohrungswand der Bohrung 9 des Werkstückträgers 7 am Fixierbund 8 und dessen Anlage an der Bohrungswand der Bohrung 3 des Teiltisches 4 läßt nur eine solche geringfügige Verschiebung des Werkstückträgers 7 zu, die im Bereich der elastischen Verformung der Kugeln 5 und der daran angrenzenden Kontaktflächen liegt. Vorteilhaft werden diese Vorgänge unterstützt durch den Ring 10.

Für einen neuen Fixiervorgang verbleibt der Indexbolzen 1 in der Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 und steht damit zum Vorindexieren bereit.

Claims

-1- Z57B04 Patentanspruch:

Verfahren zur Lagefixierung von Werkstückträgern auf vorzugsweise einem Teiltisch einer Werkzeugmaschine mit Indexbolzen, jeder Indexbolzen einen zum Werkstückträger gerichteten Fixierbund aufweist und durch eine vorgespannte Wälzführung in einer Bohrung des Teiltisches längsverschiebbaraufgenommen wird, die Lagefixierung durch einen Vorindexvörgang erfolgt, indem der Fixierbund in eine zur Bohrung des Teiltisches korrespondierende Bohrung des Werkstückträgers eintaucht und die anschließende Feinindexierung durch eine Aufwärtsbewegung des Indexbolzens unter gleichzeitiger Mitnahme der vorgespannten Wälzführung in die Bohrung des Werkstückträgers vorgenommen wird, wobei der Fixierbund des Indexbolzens einen solchen Äußendurchmesser aufweist, der ein Gleitspiel in den Bohrungen des Teiltisches und Werkstückträger gewährleistet, jedoch einen solchen Minimaldurchmesser nicht unterschreitet, der den Bereich der elastischen Verformung der Wälzkörper der Wälzführung und der daran anliegenden Kontaktflächen begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Lagefixierung und dem Klemmen des Werkstückträgers (7) am Teiltisch (4) der Indexbolzen (1) soweit nach unten bewegt wird, bis sich sein Fixierbund (8) mit gleichem oder annähernd gleichem Abstand ober- und unterhalb der Trennstelle (11) des Werkstückträgers (7) und Teiltisches (4) befindet.