DD269120B3 - METHOD FOR ACHIEVING A HIGH ENDURANCE ON ROUND UNITS - Google Patents
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Description
Aus den DE-OS 2626155 und DE-OS 3301178 ist es bekannt, Aufnahmaplatten für die Aufnahme von Werkstücken oder für den Vorrichtungsbau über eine lediglich einmalig vorhandene, in einem hochpräzisen Rasterabstandemaß Stifte aufweisende Meisterplatte bzw. über eine Meisterplatte, die dann ihrerseits wieder als Schablonenlehre für die Herstellung von Hochpräzisions-Aufnahmeplatten dient, herzustellen. Im letzteren Fall wird so vorgegangen, daß in die Platte im gegebenen Rasterabstandsmaß mit normaler Genauigkeit Vorbohrungen eingebracht werden, in diese Vorbohrungen Einsatzpaßbuchsen mit geringerem Außendurchmesser unter Bildung eines Ringzwischenraumes eingesetzt werden, daß die durch Messung in die genaue Position gebrachten Einsatzpaßbuchsen mechanisch vorfixiert werden und anschließend in den Ringzwischenraum ein aushärtbares Kunststoffmaterial gegossen und zur Aushärtung gebrach'.wird. Dabei wurden in die Paßbohrungen der Einsatzpaßbuchsen Paßstifte eingesetzt, auf die wiederum Einsatzpaßbuchsen für die nun herzustellende Aufnahmeplatte aufgesetzt werden.From DE-OS 2626155 and DE-OS 3301178 it is known receiving plates for receiving workpieces or for the jig over a only one-time existing, in a high-precision Rasterabstandemaß pins having master plate or a master plate, which in turn is again as a template teaching for the manufacture of high precision receiving plates. In the latter case, the procedure is that in the plate in the given grid pitch with normal accuracy pre-drilled holes are inserted into these pilot holes Einsatzpaßbuchsen with smaller outer diameter to form a ring gap, that the brought by measuring in the exact position Einsatzpaßbuchsen be mechanically pre-fixed and then cast a hardenable plastic material into the interspace of the ring and allow it to cure. In this case, dowel pins were inserted into the mating holes of the Einsatzpaßbuchsen, in turn Einsatzpaßbuchsen be placed for the now produced receiving plate.
Die nach diesem Verfahren hergestellte Aufnahmeplatte ermöglicht ein relativ genaues Aufspannen und Befestigen von zu bearbeitenden Werkstücken. Allerdings führt die Verwendung von Paßstiften zu Fehlern (einschließlich Winkelfehlern) beim Einlehren, da sie immer spielbehaftet sind. Zudem wird das Abheben der Aufnahemplatte von der Meisterplatte erschwert. Die Übertragung der Genauigkeit über mehrere Ebenen, z. B. von einer Auflageebene auf eine Fixierebene, wie es an Rundteileinheiten von Werkzeugmaschinen gefordert ist, ist mit dieser Meisterplatte nicht möglich.The receiving plate produced by this method allows a relatively accurate clamping and fastening of workpieces to be machined. However, the use of dowels results in errors (including gusset errors) in teaching since they are always playful. In addition, the lifting of the recording plate is made difficult by the master plate. The transmission of accuracy over several levels, z. B. from a support plane to a fixing plane, as required to Rundteileinheiten of machine tools, is not possible with this master plate.
Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzielung einer hohen Endgenauigkeit an Rundteileinheiten zu schaffen, die bei relativ geringem Aufwand und niedrigen Kosten eine Erhöhung der Genauigkeit bewirken.The object of the invention is to provide a method and a device for achieving a high final accuracy of round subunits, which cause an increase in accuracy at relatively low cost and low cost.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Erzielung einer hohen Endgenauigkeit an Rundteileinheiten, wobei technische Mittel Verwendung finden, die ein spielfreies, äußerst präzises Einlehren ermöglichen sowie eine Übertragung der Genauigkeit über mehrere Ebenen verwirklichen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst auf Jas zu justierende Teil die Justageplatte.. aufgesetzt und durch über Kanäle zugeführte Luft pneumatisch entlastet, dann werden durch die Innenbohrungen der Einsatzbuchsen der Justageplatte in die mit Innenbohrungen versehenen, lose eingebrachten Einsatzbuchsen des zu justierenden Teiles kugelwälzgeführte, vorgespannte Lehrdorne geführt und nach der mechanischen Vorfixierung der Einsatzbuchsen wieder entnommen, nachfolgend wird in den nach der mechanischen Vorfixierung der Einsatzbuchsen entstandenen Ringzwischenraum ein aushärtbares Kunststoffmaterial gegossen, anschließend wird ein zweites zu justierendes Teil über eine vorzugsweise als Hirthverzahnung ausgebildete Stirnzahnkupplung auf die Justageplatte aufgesetzt, danach werden in die ebenfalls lose eingebrachten Einsatzbuchsen mit Innenbohrungen des zu justierenden Teiles kugelwälzgeführte, vorgespannte Lehrdorne über die Justageplatte geführt und nach der mechanischen Vorfixierung der Einsatzbuchsen wieder entnommen, nachfolgend wird in den nach der mechanischen Vorfixierung der Einsatzbuchsen entstandenen Ringzwischenraum ein aushärtbares Kunststoffmaterial gegossen. Es können auch beide Teile gleichzeitig justiert werden, indem nach dem Aufbringen der Justageplatte auf des als Werkstückträger ausgebildete Teil das ein Drehteil darstellende Teil über die Hirthverzahnung auf die Justageplatte aufgesetzt wird, danach über eine Platte und eine Zugstange Werkstückträger, Justageplatte und Drehteil miteinander verspannt werden und anschließend das Einlehren der kugelwälzgeführten, vorgespannten Lehrdorne in die Einsatzbuchsen von Drehteil, Justageplatte und Werkstückträger erfolgt.The object of the invention is to provide a method for achieving a high final accuracy of Rundteileinheiten, with technical means are used, which enable a backlash-free, extremely precise teaching and realize a transfer of accuracy over several levels. After the process of the invention is first adjusted to Jas adjusting part Justageplatte .. and pneumatically relieved through air supplied via channels, then be through the inner holes of the bushings of the Justageplatte provided with inner holes, loosely inserted bushings of the part to be adjusted ball-guided, biased Led mandrels and removed after the mechanical pre-fixation of the inserts again, then a hardenable plastic material is poured into the resulting after the mechanical pre-fixation of the insert sleeves ring space, then a second part to be adjusted is placed on a preferably designed as Hirth serration front teeth coupling on the adjustment plate, thereafter guided in the likewise loosely inserted bushings with inner holes of the part to be adjusted ball-guided, biased mandrels on the Justageplatte and after the mech Anic precixing of the insert sleeves removed again, then a hardenable plastic material is poured into the resulting after the mechanical prefixing of the insert sleeves ring gap. It can also be both parts are adjusted simultaneously by after the application of the adjustment plate on the part formed as a workpiece carrier, the part representing a rotary part is placed on the Hirthverzahnung on the adjustment plate, then clamped on a plate and a pull rod workpiece carrier, adjustment plate and rotating part with each other and then the teaching of the ball-guided, preloaded teaching mandrels in the bushings of rotating part, adjustment plate and workpiece carrier takes place.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen in schematischer DarstellungThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show in schematic representation
Fig. 1: die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer bestimmten Arbeitsposition Fig. 2: ein Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 1: the device according to the invention in a specific working position Fig. 2: a detail of the device according to the invention.
Über eine Justageplatte 1 können gemeinsam oder einzeln ein Werkstückträger 2 und ein Drehteil 3 justiert werden. Die Justageplatte 1 weist in an sich bekannter Art und Weise Einsatzbuchsen 4 mit Innenbohrungen 5 auf, die in groben, einen größeren Durchmesser besitzenden Vorbohrungen angeordnet sind und durch ein in den Ringzwischenraum 6 gegossenes, ausgehärtetes Kunststoffmaterial gehalten werden. Werkstückträger 2 und Drehteil 3 weisen dementsprechende Bohrungen auf, wobei beispielsweise die Fixierbohrungen mit lose eingebrachten, Innenbohrungen 7,7' aufweisenden Einsatzbuchsen 8,8' versehen sind, die mechanisch, z. B. über Schrauben fixierbar sind. Des weiteren besitzt die Justageplatte 1 Kanäle 9 zur Luftzuführung. Befindet sie sich mit dem Drehteil 3 in Eingriff, ist auf ihr der Basishirthring einer Hirthverzahnung 10 angeordnet. Der komplementäre Hirthring befindet sich am Drehteil 3. Über eine auf letzterem angeordnete Platte 11 und eine durch die Mittelbohrung von Drehteil 3 und Justageplatte 1 bzw. von Drehteil 3, Justageplatte 1 und Werkstückträger 2 führende Zugstange 12 sind die Teile miteinander verspannbar.About an adjustment plate 1 can be adjusted together or individually, a workpiece carrier 2 and a rotary member 3. The adjustment plate 1 has in known manner insert bushes 4 with inner holes 5, which are arranged in coarse, larger diameter possessing pilot holes and are held by a molded into the annular space 6, cured plastic material. Workpiece carrier 2 and rotary member 3 have corresponding holes, for example, the fixing holes with loosely introduced, inner holes 7.7 'having bushings 8.8' are provided, the mechanical, z. B. can be fixed by screws. Furthermore, the adjustment plate 1 has channels 9 for air supply. If it is in engagement with the rotary part 3, the base ring of a serration 10 is arranged on it. The complementary Hirthring is located on the rotary member 3. About a arranged on the latter plate 11 and a through the center hole of the rotary member 3 and adjustment plate 1 and 3 of rotary member, adjustment plate 1 and workpiece carrier 2 leading drawbar 12, the parts are clamped together.
Der in Fig. 2 dargestellte Lehrdorn 13 dient den Einlehren in die Innenbohrungen 5 der Einsatzbuchsen 4 der Justageplatte 1 sowie in die Innenbohi jngen 7, T der Einsatzbuchsen 8,8' von Werkstückträger 2 und Drehteil 3. Er besitzt eine Kugelwälzführung, woLei der radiale Abstand zwischen Lehrdorn 13 und Einsatzbuchse 4,8,8' kleiner ist als der Durchmesser der Wälzkörper.The teaching mandrel 13 shown in Fig. 2 is used for teaching in the inner holes 5 of the insert bushes 4 of the adjustment plate 1 and in the Innenbohi jngen 7, T of the insert bushes 8,8 'of workpiece carrier 2 and rotary member 3. He has a ball rolling guide, where the radial Distance between the plug gauge 13 and insert bush 4,8,8 'is smaller than the diameter of the rolling elements.
Verfahrensgemäß wird die Justageplatte 1 auf die Rückseite des auf einer Unterlage befindlichen Werkstückträgers 2 aufgesetzt. Durch die in die Kanäle 9 erfolgende Luftzuführung wird die Justageplatte 1 pneumatisch entlastet. Nun wird zunächst ein kugelwälzgeführter Lehrdorn 13 in die Mittelbohrung von Justageplatte 1 und Werkstückträger 2 zum Zwecke der Zentrierung eingeführt. Anschließend werden in eine Richtbohrung sowie in die Innenbohrungen 7 der in den Fixierbohrungen angeordneten Einsaubuchsen 8 des Werkstückträgers, durch die hochgenauen Einsaubuchsen 4 der Justageplatte 1 führend, weitere kugelwälzgeführte, vorgespannte Lehrdorne 13 eingelehrt. Nach dem mechanischen Vorfixieren durch ein gleichmäßig gestuftes Festziehen der Schrauben der Einsatzbuchsen 8 des Werkstückträgers 2 und nochmaliger Kontrolle der Lagegenauigkeit werden die Lehrdorne 13 wieder entnommen. Entsprechend dem Anspruch 3, einer Einzeljustierung des Werkstückträger 2, würde nun auch die Justageplatte 1 von diesem abgenommen und abschließend in den Ringzwischenraum β' ein aushärtbares Kunststoffmaterial gegossen werden. Entsprechend Anspruch 1 - bei einer gemeinsamen, aber zeitlich nacheinander erfolgenden Justierung von Werkstückträger 2 und Drehteil 3 - folgen weitere Verfahrensschritte. Die Justageplatte 1 verbleibt dabei auf dem Werkstückträger 2. Auf ihre Oberseite wird in den dort befindlichen Basishirthring das Drehteil 3 mit dem komplementären Teil der Hirthverzahnung 10 eingesetzt. Über die Platte 11 und die Zugstange 12 erfolgt die Verspannung der Teile.According to the method, the adjustment plate 1 is placed on the back of the workpiece carrier 2 located on a base. By taking place in the channels 9 air supply the adjustment plate 1 is pneumatically relieved. Now, a ball rolling guided teaching mandrel 13 is first introduced into the central bore of adjustment plate 1 and workpiece carrier 2 for the purpose of centering. Subsequently, in a directional bore as well as in the inner bores 7 arranged in the Fixierbohrungen sowing bushes 8 of the workpiece carrier, by the high-precision sowing bushings 4 of the Justageplatte 1 leader, further ball-guided, preloaded teaching mandrels 13 eingelehrt. After the mechanical prefixing by a uniformly stepped tightening the screws of the insert bushes 8 of the workpiece carrier 2 and again checking the positional accuracy of the teaching mandrels 13 are removed again. According to claim 3, an individual adjustment of the workpiece carrier 2, now the adjustment plate 1 would now removed from this and finally in the annular gap β 'a curable plastic material are poured. According to claim 1 - in a common, but temporally successive adjustment of workpiece carrier 2 and rotary part 3 - follow further process steps. The adjustment plate 1 remains on the workpiece carrier 2. On its upper side, the rotary part 3 with the complementary part of the serration 10 is inserted into the base stationary ring located there. About the plate 11 and the tie rod 12, the tension of the parts.
Nun beginnt das Einlehren der kugelwälzgeführten, vorgespannten Lehrdorne 13 in die Innenbohrungen T der ebenfalls lose eingebrachten Einsatzbuchsen 8' des Drehteils 3 und die hochgenauen Innenbohrungen 5 der Einsatzbuchsen 4 der Justageplatte 1. Danach werden die Schrauben der Einsatzbuchsen 8' des Drehteils 3 gleichmäßig gestuft angezogen. Nach nochmaliger Kontrolle auf mögliche Verspannung werden die Lehrdorne 13 wieder entnommen. Es folgt das Ausgießen des Ringzwischenraumes β" des Drehteils 3 mit einem aushärtbaren Kunststoff material. Eine weitere Variante sieht die gleichzeitige Justierung beider Teile vor. Dabei wird unmittelbar nach dem Aufbringen der Justageplatte 1 auf den Werkstückträger 2 das Drehteil 3 über die Hirthverzahnung 10 auf die Justageplatte 1 aufgesetzt und mittels Platte 11 und Zugstange 12 verspannt. Erst dann erfolgt das Einlehren der kugelwälzgeführten, vorgespannten Lehrdorne 13 in die Einsatzbuchsen 4,8,8' von Drehteil 3, Justageplatte 1 und Werkstückträger 2. Hierbei muß beachtet werden, daß die Lehrdorne 13 eine entsprechende Länge aufweisen.Now begins the teaching of the ball-guided, biased mandrels 13 in the inner holes T of also loosely inserted bushings 8 'of the rotary member 3 and the high-precision inner holes 5 of the bushings 4 of the adjustment plate 1. Thereafter, the screws of the insert bushes 8' of the rotary member 3 are attracted uniformly stepped , After another check for possible tension the teaching mandrels 13 are removed again. This is followed by the pouring out of the ring gap β "of the rotary part 3 with a hardenable plastic material .A further variant provides for the simultaneous adjustment of both parts Adjusting plate 1 is placed and clamped by means of plate 11 and pull rod 12. Only then is the teaching of the ball-guided, preloaded teaching mandrels 13 in the bushes 4,8,8 'of rotating part 3, adjustment plate 1 and workpiece carrier 2. It must be noted that the teaching mandrels 13 have a corresponding length.
Bei einer Einzeljustierung des Drehteils 3 wird die Justagepiatiu i auf eine beliebige Unterlage gelegt. Nachdem das Drehteil 3 über die Hirthverzahnung 10 mit der Justageplatte 1 in Eingriff gebracht und über Platte 11 und Zugstange 12 verspannt wurde, beginnt das Einlehren der kugelwälzgeführten, vorgespannten Lehrdorne 13 in die Einsatzbuchsen 8", 4 des Drehteils 3 und der Justageplatte 1. Der weitere Ablauf ist der gleiche wie bei den anderen Varianten auch. Nach mechanischer Vorfixierung und nochmaliger Kontrolle auf Lagegenauigkeit werden die, Lehrdorne 13 wieder entnommen. Es folgt das Ausgießen des Ringzwischenraumes 6" des Drehteiles 3 mit einem aushärtbaren Kunststoffmaterial. Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen im folgendem:In a single adjustment of the rotary member 3, the Justagepiatiu i is placed on any surface. After the rotary member 3 has been brought into engagement with the adjustment plate 1 via the serration 10 and clamped by the plate 11 and pull rod 12, the ball-guided, preloaded mandrels 13 are inserted into the insert sleeves 8 ", 4 of the rotary member 3 and the adjustment plate 1 The further procedure is the same as in the other variants, after mechanical prefixing and repeated checking for positional accuracy, the teaching mandrels 13 are removed again, followed by the pouring out of the annular gap 6 "of the rotating part 3 with a hardenable plastic material. The advantages of the invention consist essentially in the following:
Die die Genauigkeit bestimmenden Teile, wie Werkstückträger 2 und Drehteil 3, können mit einer Justageplatte 1 gemeinsam oder einzeln justiert werden. Das gemeinsame Justieren kann zeitlich nacheinander oder gleichzeitig erfolgen. Das heißt, entweder wird zuerst der Werkstückträger 2 eingelehrt und dessen Einsatzbuchsen 8' mit einem aushärtbaren Kunststoffmaterial umgeben und danach wird auf die auf dem Werkstückträger 2 aufsitzende Justageplatte 1 das Drehteil 3 aufgebracht und eingelehrt, oder es werden zuerst Werkstückträger 2, Justageplatte 1 und Drehteil 3 aufeinandergesetzt und verspannt, danach erfolgt das Einlehren der Lehrdorne 13 in alle drei Teile.The accuracy determining parts, such as workpiece carrier 2 and rotating part 3, can be adjusted together with an adjustment plate 1 or individually. The joint adjustment can take place in succession or simultaneously. That is, either the workpiece carrier 2 is first taught and surrounded its insert sleeves 8 'with a curable plastic material and then the rotating part 3 is applied and taught on the seated on the workpiece carrier 2 adjustment plate 1, or it will first workpiece carrier 2, adjustment plate 1 and rotating part 3 stacked and braced, then taught the teaching mandrels 13 in all three parts.
Dadurch wird gewährleistet, daß zu verschiedenen, aber gleiche Genauigkeit aufweisenden Drehteilen 3 eine beliebige Anzahl Werkstückträger 2 gefertigt werden kann, so daß eine wesentliche Voraussetzung für hohe Genauigkeiten in Maschinensystemen gegeben ist.This ensures that any number of workpiece carrier 2 can be made for different but equal accuracy having rotary parts 3, so that an essential prerequisite for high accuracies in machine systems is given.
Des weiteren kann die in der Maschine zu montierende Zentrier- und Positioniereinrichtung, beispielsweise die Hirtzverzahnung 10, mit dem Drehteil 3 bereits in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gepaart werdeii, wodurch sich die Gesamtgenauigkeit der Maschine erhöht. Eine weitere Erhöhung der Genauigkeit gegenüber den Lösungen des Standes der Technik bringt die Verwendung von kugelwälzgeführten, vorgespannten Lehrdornen 13, die ein spielfreies Justieren ermöglichen, sowie die schwimmende Lagerung der Justageplatte 1 während des Justierens. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unmittelbar an der Maschine, wodurch die konkreten Einflußfaktoren der ' genauigkeitsbestimmenden Teile berücksichtigt und ausgeglichen werden können, ist es möglich, die Genauigkeit weiter zu erhöhen.Furthermore, the centering and positioning device to be mounted in the machine, for example the shepherd toothing 10, can already be paired with the rotating part 3 in the device according to the invention, thereby increasing the overall accuracy of the machine. A further increase in accuracy over the prior art solutions involves the use of ball-guided, preloaded teaching mandrels 13 which allow backlash-free adjustment, as well as the floating support of the adjustment plate 1 during adjustment. When carrying out the method according to the invention directly on the machine, whereby the concrete influencing factors of the 'accuracy-determining parts can be taken into account and compensated, it is possible to further increase the accuracy.
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