DE10336906A1

DE10336906A1 - Ausrichtleiste

Info

Publication number: DE10336906A1
Application number: DE2003136906
Authority: DE
Inventors: Adolf Lamnik
Original assignee: WENDEL GmbH
Current assignee: WENDEL GmbH
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-08
Also published as: DE10336906B4

Abstract

Ausrichtleiste für die relative Lageeinstellung eines Werkzeughalters gegenüber einer Werkzeughalteraufnahme bei Werkzeugmaschinen in Form einer Schwenkbewegung, die mit einem Ausrichtteil zusammenwirkt, mit einem Aufnahmegehäuse, in dem längs verschiebbar ein Führungsteil für das Ausrichtteil geführt ist und das Führungsteil über ein Betätigungsteil ansteuerbar ist, wobei das Führungsteil eine passgenaue Nut quer zur Verschiebungsrichtung zur Aufnahme des Ausrichtteils aufweist. Die Längsverschiebung wird mittels einer nahezu spielfrei einstellbaren Präzisionsspindel erreicht. Die Ausrichtleiste zeichnet sich durch wenige Bauteile aus, wobei insbesondere durch das mit der Nut versehene Führungsteil die genaue Ausführung erleichtert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausrichtleiste fürdie relative Lageeinstellung eines Werkzeughalters in Form einer Schwenkbewegung gegenüber einer Werkzeughalteraufnahme bei Werkzeugmaschinen, die mit einem Ausrichtteil zusammenwirkt, mit einem Aufnahmegehäuse in dem längs verschiebbar ein Führungsteil für das Ausrichtteil geführt und über ein Betätigungsteil ansteuerbar ist.

Werkzeughalter, wie Spindelköpfe, mit antreibbaren Bearbeitungswerkzeugen werden in sogenannten Revolvern von Drehmaschinen eingebaut, um beispielsweise eine außermittige Bearbeitung von Drehteilen auf einer Drehmaschine als Werkzeugmaschine zu ermöglichen. Die Schnittstelle zwischen den Spindelköpfen und der Werkzeugscheibe des Werkzeugrevolvers ist dabei durch DIN 69880-11 (Ausgabe September 1994, Seite 305 ff) festgelegt. Bei solchen Spindelköpfen, bei denen die Werkzeugachse des antreibbaren Schneidwerkzeuges identisch mit der Mittelachse der Aufnahmebohrung gemäß der vorstehend genannten DIN-Norm ist, ist eine Ausrichtung für das Schneidwerkzeug nicht notwendig. Eine Ausrichtung ist jedoch dann bei Spindelköpfen erforderlich, bei denen die Werkzeugachse nicht identisch mit der Mittelachse der Aufnahmebohrung nach der angesprochenen DIN-Norm ist. In diesen Fällen muss für eine genaue Bearbeitung die Werkzeugspitze erst auf die entsprechende Achse der Werkzeugmaschine, insbesondere der Drehmaschine, ausgerichtet werden.

Mit Hilfe der Aufnahmebohrung nach der genannten DIN-Norm kann ein Werkzeughalter, beispielsweise in Form eines Spindelkopfes in einer Achsrichtung zentriert werden, nicht aber zu einer hierzu senkrecht verlaufenden weiteren Achse.

In der EP 0 962 280 B1 ist eine eingangs angegebene Ausrichtleiste beschrieben, die mit einem Aufnahmegehäuse versehen ist, in dem entgegen der Wirkung eines Kraftspeichers längs verschiebbar ein Führungsteil für das Ausrichtteil geführt und über ein Betätigungsteil ansteuerbar ist. Diese Ausrichtleiste dient zusammen mit einem Ausrichtteil in Form eines Zapfens der relativen Lageeinstellung eines Werkzeughalters gegenüber einer Werkzeughalteaufnahme bei Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen. Bei dem Werkzeughalter handelt es sich um einen sog. Winkelspindelkopf mit einer ersten Antriebsachse, die für den Antrieb eines Schneidwerkzeuges eine rechtwinklig zu ihr verlaufende zweite Antriebsachse antreibt. Das Schneidwerkzeug lässt sich über die Werkzeugaufnahme einsetzen, die von den Antriebsachsen für einen Bearbeitungsvorgang antreibbar ist. Bei einer Drehbearbeitung kann die erste Antriebsachse entlang der sogenannten Z-Achse der Drehmaschine verlaufen, so dass die zweite Antriebsachse hierzu in einem rechten Winkel steht. Beim Gegenspindeldrehen hingegen ist die Anordnung des Werkzeughalters derart, dass die zweite Antriebsache parallel zur Z-Achse der Drehmaschine ausgerichtet ist und die erste Antriebsache verläuft hierzu einer senkrechten Richtung quer zur Z-Achse. In beiden Fällen ist jedoch die Werkzeugspitze des Schneidwerkzeuges und damit die zweite Antriebsachse im Hinblick auf die angesprochene Z-Achse exakt auszurichten, um Bearbeitungsungenauigkeiten zu vermeiden. Hierfür ist eine Ausrichtleiste vorgesehen, die mit einem Ausrichtteil in Form eines Zapfens zusammenwirkt. Das Ausrichtteil ist fest an der Werkzeughalteaufnahme und die Ausrichtleiste wiederum fest an dem Werkzeughalter angeordnet. Das Ausrichtteil steht lagezentriert über die eigentliche Auflagefläche der Werkzeughalteaufnahme vor und ist von der Ausrichtleiste in Verlängerung der Anlagefläche des Werkzeughalters für einen Eingriff übergreifbar. Die Auflagefläche der Werkzeughalteaufnahme und die Anlagefläche des Werkzeughalters sind derart gearbeitet, dass eine exakte planparallele Anlage von Werkzeughalter an der Werkzeughalteraufnahme gegeben ist. Des Weiteren greift die Ausrichtleiste an einem vorspringenden Absatz des Werkzeughalters seitlich an, wobei der Absatz eine Höhe aufweist, die geringfügig größer ist als die Bauhöhe des Einstellteils in Richtung des Ausrichtteils gesehen. Mittels der Ausrichtleiste kann sich der Werkzeughalter so drehen, dass die gewünschte Ausrichtung eintritt. Ziel dieser bekannten Ausrichtleiste ist es, einen konstruktiv einfachen Aufbau vorzuschlagen, der dennoch in hohem Maße einfach und funktionssicher die gewünschte Ausrichtung ermöglicht.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass trotz der vorgesehenen Kraftspeicher im Einsatz durch die Vibration eine Verdrehung des Führungsteils eintreten kann. Ein weiteres Problem ist das nachlassen der Federspannung und die saubere Ausrichtung aufgrund der Addition der Fehlertoleranzen der zusammenwirkenden Bauteile die Ausrichtung auf das Ausrichtteil in der Achse quer zur Verschiebungsrichtung des Führungsteils.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ausrichtleiste vorschlagen, die die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeidet und insbesondere die Montage und das Ausrichten auf das Ausrichtteil erleichtert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausrichtleiste mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Danach weist das Führungsteil in dem Gehäuse der Ausrichtleiste eine passgenaue Nut quer zur Verschiebungsrichtung zur Aufnahme des Ausrichtteils auf. Vorzugsweise kann das Führungsteil als Bolzen ausgebildet sein. Das Führungsteil ist über ein Betätigungsteil, beispielsweise eine Spindel in Längsrichtung einstellbar, so dass mit dem Eingriff des Ausrichtteils in der passgenauen Nut in Längsrichtung eine leichte Vorspannung mit einer geringen plastischen Verformung erreicht wird.

Die Bewegung des Führungsteils kann beispielsweise mittels einer gelagerten Verstellspindel oder die Differenzialspindel nahezu spielfrei erfolgen. Um das Führungsteil gegen Verdrehen zu sichern, kann es als Vierkantbolzen oder auch als Rundbolzen mit einer entsprechenden Angriffsfläche für am Umfang angreifende Fixierschrauben ausgebildet sein. Als Selbstklemmung wirken Kunststoffscheiben zwischen den Fixierschrauben und Führungselementen bei der Version mit einer Präzisionsverstellspindel.

Durch die erfindungsgemäße Ausrichtleiste mit dem besonders ausgestalteten Führungsteil mit passgenauer Nut ist eine Ausrichtebene, nämlich die durch die Tiefe der Nut vorgegebene Strecke frei, so dass die Einstellung wesentlich leichter erfolgen kann. Durch den gesamten Aufbau ist nur eine neue Einstellung bei Werkzeugplatzwechsel erforderlich.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen erläutert. Es stellen dar:
1 die Schnittdarstellung durch eine vergrößert dargestellte Ausrichtleiste mit ein einliegendem Führungsteil;
2 einen Längsschnitt und die Draufsicht auf das Führungsteil; und
3 eine Schnittdarstellung entsprechend 1 mit einstellbarer Präzisionsspindel.
In der EP 0 962 280 B1 ist die Wirkungsweise der Ausrichtleiste 1 eingehend dargestellt und erläutert. Die Ausrichtleiste 1 gemäß 1 und 3 ist an einem Werkzeughalter fixiert und dient der relativen Lageeinstellung des Werkzeughalters gegenüber einer Werkzeughalteraufnahme an der eigens dafür ein Ausrichtteil in Form eines vorstehenden Zapfens angebracht ist, welches zusammen mit der Ausrichtleiste 1 wirkt. Die Ausrichtleiste 1 weist ein Aufnahmegehäuse 2 mit einer Längsbohrung 3 und einer in die Längsbohrung mündenden Querbohrung 4 auf. In die Längsbohrung mündet stirnseitig an einem Ende in diesem Ausführungsbeispiel eine weitere Bohrung 5, die mit einer Bohrung 6 in einem vom anderen Ende in die Längsbohrung 3 einführbaren Führungsteil 7 fluchtet. Das Führungsteil selbst weist eine bezüglich des Ausrichtteils an der Werkzeughalteraufnahme passgenaue Nut 8 auf. Die Längsbohrung 3 ist stirnseitig durch eine Konterschraube 9 verschließbar. Mittels auf der Oberseite des Führungsteils 7 angreifenden Fixierschrauben 10 wird das Führungsteil 7 in seiner Lage positioniert. In 3 sind zusätzlich an dieser Stelle einliegende Kunststoffdruckstücke 14 gezeigt. Die Verschiebung in Längsrichtung wird in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 durch eine in die Bohrung 5 und 6 eingebrachte Differenzialspindel exakt eingestellt. In der Ausführung gemäß 3 erfolgt die Einstellung mittels einer exakt spielfrei einstellbaren (Präzisions-) Verstellspindel 12 mit Konterschraube 13. Bei der Justierung gelangt das Ausrichtteil durch die Querbohrung 4 in die Nut 8, wobei durch die Ausgestaltung der Nut eine Bewegungsrichtung frei ist und damit die Montage wesentlich vereinfacht wird. Die genaue Lagezentrierung in Längsrichtung geschieht dann durch die in die Bohrungen 5 und 6 eingreifende, nicht dargestellte Differenzialspindel. Genauso ist es jedoch auch möglich, nur einseitig, d. h. über die Öffnung der Längsbohrung 3 in der sich die Konterschraube 9 befindet über eine gelagerte Verstellspindel das Führungsteil 7 zu bewegen und anschließend mit entsprechender Konterschraube 9 zu fixieren.
2 zeigt das Führungsteil 7, das in dem Ausführungsbeispiel als Rundbolzen ausgebildet ist, der an seiner Oberseite eine Angriffsfläche 11 für die Fixierschrauben 10 aufweist. Diese verhindern gleichzeitig auch die Drehung des Führungsteils 7.
Durch die besondere Ausgestaltung des Führungsteils 7, das bei Eindringen des Ausrichtteils leicht vorgespannt wird, ist eine schnelle und dauerhafte Ausrichtung mit möglichst wenigen Bauteilen sichergestellt.

Claims

Ausrichtleiste für die relative Lageeinstellung eines Werkzeughalters gegenüber einer Werkzeughalteraufnahme bei Werkzeugmaschinen in Form einer Schwenkbewegung, die mit einem Ausrichtteil zusammenwirkt, mit einem Aufnahmegehäuse in dem längs verschiebbar ein Führungsteil für das Ausrichtteil geführt ist, und das Führungsteil über ein Betätigungsteil ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (7) eine passgenaue Nut (8) quer zur Verschiebungsrichtung zur Aufnahme des Ausrichtteils aufweist.
Ausrichtleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil als in dem Führungsteil (7) eingreifende und in dem Aufnahmegehäuse (2) geführte, nahezu spielfrei einstellbare Spindel ausgebildet ist.
Ausrichtleiste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherung (10, 11) gegenüber Drehen um die Längsachse des Führungsteil (7) vorgesehen ist.
Ausrichtleiste nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (7) als runder Bolzen mit einer in Längsrichtung sich erstreckenden Abflachung (11) als Angriffsfläche für Fixierbolzen (10) ausgebildet ist.