DE1008966B - Device for fine adjustment of machine parts, which are moved on straight or round guides - Google Patents

Device for fine adjustment of machine parts, which are moved on straight or round guides

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Description

Vorrichtung zur Feineinstellung von Maschinenteilen, welche auf Gerad-oder Rundführungen bewegt werden Im Werkzeugmaschinenbau sowie im MeßweSen tritt häufig das Problem auf, ein auf einer Führung bewegtes Maschinenteil an eine genau bestimmte Stelle der Führiung zu bringen. Bei einem Lehrenbohrwerk z. B. müssen, je nach Konstruktion, der Tisch mit dem Werkstück oder der Schlitten mit der Bohrspindel so verschoben werden, daß sie eine bestimmte Lage zum Maschinenständer einnehmen, wobei die geforderte Einstellgenauigkeit unter 1/10"0 mm geht. Um die dazu nötigen Bewegungen der Maschinenteile zu ermöglichen, werden entweder Gleit- oder Wälzführungen verwendet.Device for fine adjustment of machine parts, which are straight or Round guides are moved In machine tool construction as well as in measuring systems occurs frequently the problem of a machine part moving on a guide to a precisely defined one Place of leadership. In a jig boring machine z. B. must, depending on the construction, the table with the workpiece or the slide with the drilling spindle moved in this way be that they occupy a certain position to the machine frame, the required Setting accuracy below 1/10 "0 mm is about the necessary movements of the machine parts To enable either sliding or roller guides are used.

Bei einer Gleitführung liegt der Reibwert der Ruhe höher als der Reibwert der Bewegung, was zur Folge hat, daß ein gleitendes Maschinenteil, z. B. der Tisch eines Lehrenbohrwerkes, plötzlich festsitzt, wenn die V orschubkraft unter einen bestimmten Wert absinkt. da der Schmierfilm zusammenbricht. Der Bereich, innerhalb dessen das Maschinenteil (Lehrenbohrwerkstisch) zurn Stillstand kommt, kann hierbei höchstens auf 1/i0 mm genau vorherbestimmt werden. Eine Feineinstellung ist daher schwierig ,und langwierig und erfordert teure, ausgesuchte Fachkräfte. Bei Wälzführungen treten, wenn auch in wesentlich geringerem Umfang, ähnliche Probleme auf, da durch die elastische Verformung der Wälzbahnen die Wälzkörper in kleine Mulden zu liegen kommen. Es ist auch bei sehr teuren Konstruktionen von Wälzführungen, ähnlich wie bei Gleitführungen, eine k°inesfalls geringe Kraft nötig, um das Maschinenteil aus vier Ruhelage heraus zu bewegen. Der ideale Fall aber wäre der, daß eine beliebig ]<leine Kraft bereits eine ebenso kleine Verschiebung des Maschinenteiles zur Folge hätte, daß also die Verschiebekraft proportional der durch sie erzielten Wegstrecke wäre.In the case of a sliding guide, the coefficient of friction at rest is higher than the coefficient of friction the movement, with the result that a sliding machine part, e.g. B. the table of a jig boring machine, suddenly gets stuck when the feed force is below you certain value decreases. because the lubricating film breaks down. The area within which the machine part (jig boring machine table) comes to a standstill can here can be predetermined with a maximum accuracy of 1/10 mm. A fine adjustment is therefore necessary difficult and tedious and requires expensive, carefully selected specialists. With roller guides similar problems arise, albeit to a much lesser extent, because of this the elastic deformation of the rolling tracks to lie the rolling elements in small depressions come. It is also similar to very expensive designs of roller guides In the case of sliding guides, a minimal amount of force is necessary to pull the machine part off four rest positions to move out. The ideal case, however, would be that one is arbitrary ] <lein force already an equally small shift of the machine part for The consequence would be that the displacement force is proportional to the distance achieved by it were.

Die Erfindung, welche diesen Idealfall ermöglicht, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Relativbewegung zweier Maschinenteile gegeneinander, mit dem Ziel, ihre Lage zueinander besonders genau festzulegen, durch die elastische Verformung von Federn erfolgt. Vor dieser feinen Einstellung erfolgte bereits eine grobe Zustellung durch normale Gleit- oder Wälzführungen.The invention, which makes this ideal case possible, is characterized in that that a relative movement of two machine parts against each other, with the aim of their Position to each other particularly precisely to be determined by the elastic deformation of Springs takes place. A rough delivery took place before this fine adjustment through normal sliding or roller guides.

Das Einsteuern eines Maschinenteiles (z. 13 des Tisches eines Lehrenbohrwerkes) auf einen bestimmten Punkt hin erfolgt also folgendermaßen: Auf einer normalen Führungsbahn i in Abb. 1 wird der Schlitten b zuerst ungefähr in die gewünschte Lage gebracht und dort festgehalten. Das Maschinenteil a ist mit dem Schlitten b durch Federn d derart verbunden, daß eine Relativbewegung des Maschinenteiles a gegen den Schlitten b möglich ist. Durch Auf-])ringen einer Kraft am Maschinenteil a wird dieses unter elastischer Verformung der Federn so weit verschoben, bis der gewünschte Punkt erreicht ist. Entsprechend der Kraft-Weg-Charakteristik der Federn wird durch Aufbringen einer kleinen Kraft das Maschinenteil a um ein kleines Wegstück verschoben. Die erzielte Verschiebung ist dabei der aufgebrachten Kraft proportional. Hierdurch ist es möglich, das Maschinenteil a beliebig kleine Wegstrecken weit genau zu verschieben, da die Erzeugung kleiner Kräfte konstruktiv keine Schwierigkeiten bereitet.The steering of a machine part (e.g. 13 of the table of a jig boring machine) to a certain point is carried out as follows: On a normal guideway i in Fig. 1, the carriage b is first brought approximately into the desired position and held there. The machine part a is connected to the slide b by springs d in such a way that a relative movement of the machine part a with respect to the slide b is possible. By exerting a force on the machine part a, it is shifted with elastic deformation of the springs until the desired point is reached. According to the force-displacement characteristic of the springs, the machine part a is shifted by a small distance by applying a small force. The displacement achieved is proportional to the force applied. This makes it possible to move the machine part a very small distances as desired, since the generation of small forces does not cause any structural difficulties.

Nachdem nun das Maschinenteil a die gewünschte Lage erreicht hat, wird es mit dem Schlitten h fest verbunden, was durch mechanisches Festspannen oder auf magnetischem, hydraulischem oder pneumatischem Weg erfolgen kann. Die gewünschte Stellung kann z. B. durch einen Anschlag aus einer Endmaßkette g in Ahb. 3 und 4 oder durch einen beliebigen Maßstab gekennzeichnet sein. Nachdem jetzt das Maschinenteil a mit dem Schlitten h fest verbunden ist, desgleichen der Schlitten b mit dem Maschinengestell c, sowie das Maschinenteil a sich in der richtigen Lage befindet. kann der Arbeits- oder Meßvorgang beginnen.Now that the machine part a has reached the desired position, it is firmly connected to the slide h, which is achieved by mechanical clamping or can be done magnetically, hydraulically or pneumatically. The desired Position can e.g. B. by a stop from a final dimension chain g in Ahb. 3 and 4 or be marked by any scale. After now the machine part a is firmly connected to the carriage h, as is the carriage b to the machine frame c, as well as the machine part a is in the correct position. can the working or start measuring.

Die Fixierung des Maschinenteiles a gegen den Schlitten b kann vorteil'hafterweise so erfolgen, daß das Maschinenteil a im fixierten Zustand auf dem Schlitten b fest aufliegt und auf diese Weise mit ihm eine Einheit bildet, welche gegen auftretende Bearbeitungskräfte eine wesentlich größere Steifigkeit besitzt als das Maschinenteil a allein (Abb. 3 und 4). Diese Forderung kann durch Federn d (Ahl). 3 ,und 4), welche mindestens in zwei Richtungen eine Bewegung des Maschinenteiles a zulassen, erfüllt werden. Das :Maschinenteil <r wird also erst waagerecht verschoben, his es die gewünschte Stellung erreicht bat -man kann es zweckmäßigerweise gegen einen Anschlag g (Abb. 3 und 4) drücken -, hierauf wird das Maschinenteil a z. B. durch die magnetische Kraft von Elektromagneten h (Abb. 3), welche in der Berührungsfläche des Maschinenteiles a oder des Schlittens b untergebracht sind, auf den Schlitten b heruntergezogen und auf ihm festgehalten. Nach. Beendigung des Arbeitsprozesses wird der Elektromagnet abgeschaltet, wodurch das Maschinenteil a durch die Federn d von dem Schlitten b abgehoben wird:. Hierbei ist besonders vorteilhaft, daß die Bearbeitungskräfte (z. B. der Bohrdruck) vom Maschinenteil a. nicht über die Federn, sondern direkt in den Schlitten b geleitet werden. Zwischen Maschinenteil a und dem Schlitten b genügt ein Spalt von einigen zehntel mm Dicke.The fixation of the machine part a against the slide b can advantageously take place in such a way that the machine part a rests firmly on the slide b in the fixed state and in this way forms a unit with it, which has a significantly greater rigidity than that against machining forces Machine part a alone (Fig. 3 and 4). This requirement can be met by springs d (Ahl). 3, and 4), which allow a movement of the machine part a in at least two directions, are fulfilled. The: machine part <r is first moved horizontally until it reaches the desired position - it can be conveniently pressed against a stop g (Fig. 3 and 4) - then the machine part a z. B. by the magnetic force of electromagnets h (Fig. 3), which are housed in the contact surface of the machine part a or the carriage b , pulled down on the carriage b and held on it. To. At the end of the working process, the electromagnet is switched off, whereby the machine part a is lifted off the carriage b by the springs d :. It is particularly advantageous that the machining forces (e.g. the drilling pressure) from the machine part a. not via the springs but directly into the slide b . A gap of a few tenths of a mm is sufficient between machine part a and carriage b.

Eine andere Art der Fixierung besteht darin, däß man Federn verwendet, welche eine Bewegung nur in einer Richtung oder Ebene = Vers.tellebene zulassen und welche so, bemessen sind, daß sie die senkrecht zu dieser Ebene auftretenden Kräfte (Bearbeitungskräfte) aufnehmen können (Abb. 1 und 2). Um hierbei aber eine Verschiebung in der Verstellehene während der Arbeitsoperation zu vermeiden, wird im Schlitten b eine magnetische Spannplatte f derart in Federn e (Abb. 1 und 2) aufgehängt, daß sie sich senkrecht bewegen kann, aber waagerecht, also in der Verstellebene, festliegt. Bei Betätigung der Elektromagnete wird ,diese magnetische Spannplatte f an die Unterseite des Maschinenteiles ca angezogen und dort festgehalten. Hierdurch wird das Maschinensteil a gegen Bewegungen in der Verstellebene fixiert. Diese Lösung hat den Vorzug, daß während des Fixiervorganges keinerlei waagerechte Kräfte - also Kräfte in der Verstellebene - durch den Fixiermechanismus ausgelöst werden, so daß keine Gefahr besteht, daß das bereits genau eingestellte Maschinenteil a durch den Fixiervorgang aus seiner genauen Lage verschoben wird. Die Anwendung eines solchen Fixierprinzips eignet sich besonders dann., wenn das Maschinenteil a nicht gegen einen Anschlag gefahren wird, sondern wenn die genaue Tischeinstellung durch Ablesen eines Maßstabes, also optisch, erfolgen soll.Another type of fixation consists in using springs which only allow movement in one direction or plane = vers. Level and which are dimensioned so that they can absorb the forces (machining forces) occurring perpendicular to this plane (Fig . 1 and 2). In order to avoid a shift in the adjustment plane during the work operation, a magnetic clamping plate f is suspended in springs e (Fig. 1 and 2) in the slide b in such a way that it can move vertically, but horizontally, i.e. in the adjustment plane, is fixed. When the electromagnet is actuated, this magnetic clamping plate f is attracted to the underside of the machine part ca and held there. As a result, the machine part a is fixed against movements in the adjustment plane. This solution has the advantage that no horizontal forces whatsoever - i.e. forces in the adjustment plane - are triggered by the fixing mechanism during the fixing process, so that there is no risk of the already precisely set machine part a being displaced from its exact position by the fixing process. The use of such a fixing principle is particularly suitable when the machine part a is not driven against a stop, but when the exact table setting is to be carried out by reading a scale, that is to say optically.

Abb. 5 und 6 zeigen die Anwendung dieses Prinzips bei einem Rundtisch, wobei die Festspannung hyd'raul!isch mittels eines Kolbensystems h erfolgt. Als Federn d können hier runde Stäbe verwendet werden. Der Aufbau ist hier ganz analog, nur tritt an Stelle der translatorischen eine rotatorische Beweä u@ng .Fig. 5 and 6 show the application of this principle to a rotary table, the fixed clamping takes place hydraulically by means of a piston system h. as Springs d round rods can be used here. The structure is completely analogous here, only a rotary movement takes the place of the translatory movement.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Feineinstellung von Maschinenteilen, welche mit einem Schlitten auf Gerad-oder Rundführungen bewegt werden und welche an eine ganz bestimmte Stelle dieser Führung gebracht werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenteil (ca) an dem auf der Führung (i) verschieblichen oder drehbaren Schlitten (b) mittels Federn (d) befestigt ist, die bei Aufbringen einer Kraft am Maschinenteil (a) durch elastische Verformung eine Relativbewegung des Maschinenteiles gegen den Schlitten (b) ermöglichen, wobei Mittel vorgesehen sind', die das in seine genaue Lage gebrachte Maschinenteil gegenüber dem Schlitten festlegen:. PATENT CLAIMS: 1. Device for fine adjustment of machine parts which are moved with a slide on straight or round guides and which are to be brought to a very specific point of this guide, characterized in that the machine part (ca) on the guide (i ) Slidable or rotatable carriage (b) is fastened by means of springs (d) which, when a force is applied to the machine part (a) by elastic deformation, enable a relative movement of the machine part against the carriage (b), means being provided which allow the in Determine its exact position of the machine part in relation to the slide :. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (d) in zwei Richtungen, nämlich in Bewegungsrichtung des Schlittens -und quer dazu, elastisch verformbar sind und .d:aß das Maschinenteil (a) nach seiner Einstellung mit Hilfe einer z. B. magnetischen Kraft an den Schlitten (b) herangezogen und gegen ihn angepreßt werden kann (Abb. 3 und 4). 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the springs (d) in two directions, namely in the direction of movement of the carriage - and across it, are elastically deformable and .d: ate the machine part (a) after its adjustment with the help of a z. B. magnetic force on the carriage (b) used and against can be pressed against it (Fig. 3 and 4). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektromagnetische Spannplatte (f) zum Feststellen des eingestellten Maschinenteiles gegenüber dem Schlitten, die zwischen Schlitten (b) und Maschinenteil (a) angeordnet und mit einem dieser beiden Elemente durch quer zur Bewegungsrichtung des Schlittens elastisch, verformbare Federn (e) verbunden ist (Abb. 1 und 2).3. Device according to claim 1, characterized by an electromagnetic clamping plate (f) for fixing the set machine part relative to the slide, which is arranged between slide (b) and machine part (a) and is elastic with one of these two elements through transversely to the direction of movement of the slide, deformable springs (e) connected (Fig. 1 and 2).
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