DE1552435B2

DE1552435B2 - Vorrichtung zum einstellen eines spindelkopfes einer werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE1552435B2
Application number: DE19661552435
Authority: DE
Inventors: Boris M.; Gausner Moisei Y.; Ljutsin Ilya S.; Nadel Moisei S.; Odessa Bromberg (Sowjetunion)
Original assignee: Spezialnoje Konstruktorskoje Bjuro Skbars, Odessa (Sowjetunion)
Priority date: 1967-02-28
Filing date: 1966-12-09
Publication date: 1973-03-29
Also published as: DE1552435A1; GB1127429A; US3435714A; DE1552435C3

Description

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einer Feinbohrmaschine zum Bearbeiten von Diamanten verwendet werden.

Die Spindelkopfgehäusehalteteile bestehen im wesentlichen aus zwei Teilen: aus einem Untersatz 1 und aus einem tragenden Oberteil 2. Im Oberteil 2 sind die Lager 3 einer Spindel 4 angeordnet.

In den Spindelkopfgehäusehalteteilen 1 und 2 sind elastische Abschnitte 5 und 6 durch Einschnürungen des Querschnittes der Spindelkopfgehäusehalteteile gebildet; es ist auch eine Einrichtung zur räumlichen Feineinstellung der Achslager der Spindel 4 angeordnet, die sich aus Schrauben 7, 8 und 9 (Fig. 2 und 3), Stiftschrauben 10, Schraubenmuttern 11 und 12 und Buchsen 13 bis 16 zusammensetzt.

Außerdem ist der Spindelkopf mit einer Vorrichtung zum Abführen von Wärme mit einem im Oberteil 2 der Spindelkopfgehäusehalteteile eingepreßten zylindrischen Hülse 17 (Fig. 1) versehen, in der auch die Spindellager angeordnet sind. Auf der Außenfläche der Hülse 17 ist eine Schraubennut 18 eingearbeitet, durch welche Kühlflüssigkeit unter Druck hindurchgeleitet wird.

Das Oberteil 2 der Spindelkopfgehäusehalteteile weist Bohrungen 19 und 20 für die Zu- und Abführung der Kühlflüssigkeit auf.

In den Fig. 4 und 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines Untersatzes 1' und eines Oberteiles 2' der Spindelkopfgehäusehalteteile dargestellt, in denen elastische Abschnitte 21 und 22 durch Bohrungen 23 und 24 gebildet sind.

Die elastischen Abschnitte der Spindelkopfgehäusehalteteile können auch durch Nuten 25 und 26 (Fig. 6) gebildet sein.

Die Grobeinstellung der räumlichen Lage der Spindelachse wird, wie bei den bekannten Spindelköpfen, durch Verschieben des gesamten Gehäuses vorgenommen. Die endgültige Feineinstellung wird durch Verformung der Spindelkopfgehäusehalteteile mittels der Einrichtung zur Feineinstellung der räumlichen Lage der Spindelachse durchgeführt. Hierbei werden die einen verringerten Biegungswiderstand aufweisenden elastischen Abschnitte 5 und 6 der Spindelkopfgehäusehalteteile 1 und 2 in bezug zu den Achsen im elastischen Bereich verformt.

Zuerst wird mittels der Mutter 11 und der Schraube 8 der Untersatz 1 der Spindelkopfgehäusehalteteile verformt, wodurch die Lage der Spindelachse 0 in horizontaler Fläche eingestellt wird. Die Spindelachse bewegt sich hierbei längs eines vom Halbmesser R₁ beschriebenen Kreisbogens um einen Wert O₁, der einer waagerechten Verschiebung ^₁ entspricht. Hiernach wird mittels der Mutter 12 und der Schrauben 8 das Oberteil 2 der Spindelkopfgehäusehalteteile verformt und die Achse 0 mit dem Halbmesser R₂ bis zur Erreichung ihrer richtigen Lage in der Senkrechten eingestellt. Dieser Einstellung entspricht die senkrechte Verschiebung A₁.

Die Buchsen 13 und 15,14 und 16 dienen als Anschläge, um aus Festigkeitsgründen unzulässig große Verformungen zu verhindern.

Die Einrichtung zur Feineinstellung der räumlichen Achsenlage erlaubt es, die Spindelachse parallel zu sich selbst zu verschieben und sie im Raum zu drehen. Die für eine vibrationsfreie Arbeit erforderliche Starrheit des Spindelkopfes wird durch ein Verspannen der einen verringerten Biegungswiderstand aufweisenden elastischen Abschnitte 5 und 6 mittels

ίο dieser Einrichtung gewährleistet.

Die Kühlflüssigkeit wird der im Oberteil 2 der Spindelkopfgehäusehalteteile angeordneten Bohrung 19 unter Druck zugeführt, strömt dann durch die Schraubennut 18 und wird durch die im Spindellager

^J5 entwickelte Wärme erwärmt, kühlt diese sowie die Hülse 17 und das Oberteil 2 der Spindelkopfgehäusehalteteile und fließt durch die Bohrung 20 ab.

Durch die selbsttätig oder durch Handregelung regelbare Durchflußmenge der zu fördernden Kühlflüssigkeit oder durch die Regelung der Temperatur derselben wird eine Beständigkeit der Wärmeverhältnisse im Spindelkopf gewährleistet.

Durch die Möglichkeit der räumlichen Feineinstellung der Lage der Spindelachse, durch die eine Ver-Schiebung des ganzen Spindelkopfes erübrigt wird, sowie durch die Möglichkeit der Verformung der Spindelkopfgehäusehalteteile in zwei Ebenen wird eine beträchtliche Steigerung der Einstellgenauigkeit und eine Verringerung des Arbeitsaufwandes bei diesem Arbeitsvorgang erzielt. Es entfallen hierbei die sonst notwendigen Anpassungsarbeiten und es ist hierbei auch nicht erforderlich, den Spindelkopf vor einem Einstellen zu lösen und nach der Beendigung der Einstellung auf besondere Weise zu sichern. Es wird hierdurch auch ermöglicht, periodisch Feinkorrekturen der räumlichen Lage der Spindelachse nach den Ergebnissen von Kontrollmessungen der auf den Werkzeugmaschinen bearbeiteten Teile vorzunehmen.

Durch die Anordnung der Schraubennuten für den Durchfluß der Kühlflüssigkeit unmittelbar im Bereich der Lager, sowie durch einen zuverlässigen kontinuierlichen Kühlflüssigkeitsumlauf und die hierbei erzielte beträchtliche Wärmeabgabefläche, die ohne größere Verminderung der Hülsenfestigkeit und -Starrheit erzielt wird sowie durch einen ausreichenden Kontakt zwischen den zugeordneten Oberflächen der Hülse und des Gehäuses wird eine wirksame Wärmeableitung von den Spindellagern erzielt und eine Verminderung der Erwärmung der Hülse und des Gehäuses erreicht und das Temperaturgefälle in verschiedenen Punkten dieser Teile bei ausreichend hoher Gesamtstarrheit auf ein Mindestmaß verringert. Die durch die in den Spindellägern entwickelte Wärme hervorgerufenen Wärmeverformungen werden hierdurch in größtem Maße beseitigt, wobei eine endgültig eingestellte räumliche Lage der Spindelachse unverändert erhalten bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 sehen Abschnitte dieser Spindelkopfgehäusehalteteile Patentansprüche: sind hierbei entweder nur in Achslängsrichtung der Spindel oder nur in Achsumfangrichtung möglich

1. Vorrichtung zum Einstellen eines Spindel- (deutsche Auslegeschrift 1008 966).

kopfes einer Werkzeugmaschine, insbesondere 5 Eine derartige bekannte Vorrichtung weist den einer Feinbohrmaschine, mit einer Spindel, die in Nachteil auf, daß eine Einstellung der Lage der Spinim Spindelkopfgehäuse befindlichen Lagern läuft delachse im Raum nicht möglich ist und daß eine ge- und in der für das Einstellen elastische Abschnitte sonderte Einstelleinrichtung erforderlich ist, deren aufweisende Spindelkopfgehäusehalteteile sowie bauliche Teile derart starke Dimensionen aufweisen eine mit diesen zusammenwirkende Einstellein- io müssen, daß eine für den Arbeitsvorgang unverrückrichtung vorgesehen sind, dadurch gekenn- bare feste Einspannung der Spindel in der eingezeichnet, daß die elastischen Abschnitte (5, 6) stellten Lage möglich ist. Der Zweck der vorliegenden in vorzugsweise zwei zueinander senkrechten Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beheben. Ebenen vorliegen und durch Ausnehmungen im Der Erfindung liegt ausgehend von dem in der Werkstoff der Spindelkopfgehäusehalteteile (1, 2) 15 schweizerischen Patentschrift 133 865 beschriebenen gebildet sind. Stande der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Vor-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- richtung zum Einstellen eines Spindelkopfes einer kennzeichnet, daß die Ausnehmungen durch Ein- Werkzeugmaschine zu schaffen, die auf einfache schnürungen des Querschnittes der Spindelkopf- Weise eine Feineinstellung der Lage der Spindelachse gehäuseteile gebildet sind. 20 im Raum mit einer besonders hohen Genauigkeit und

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ohne jede Anpassungsarbeit ermöglicht, und bei der kennzeichnet, daß die Ausnehmungen durch min- nach dem Einstellen ein gesondertes Festspannen der destens je eine Bohrung (23, 24) gebildet sind. Spindelkopfgehäusehalteteile zur festen Fixierung der

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Lage entbehrlich ist.

kennzeichnet, daß die Ausnehmungen durch je 25 Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die elasti-

eine Nut (25, 26) gebildet sind. sehen Abschnitte in vorzugsweise zwei zueinander

senkrechten Ebenen vorliegen und durch Ausnehmungen im Werkstoff der Spindelkopfgehäusehalte-

teile gebildet sind.

30 Als vorteilhafte Weiterbildung sollen die Ausnehmungen durch Einschnürungen des Querschnittes der

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Spindelkopfgehäusehalteteile gebildet sein,

zum Einstellen eines Spindelkopfes einer Werkzeug- In weiterer Ausgestaltung des Gegenstandes nach

maschine, insbesondere einer Feinbohrmaschine, mit dem Hauptanspruch sind die Ausnehmungen durch

einer Spindel, die in im Spindelkopfgehäuse befindli- 35 mindestens je eine Bohrung gebildet,

chen Lager läuft und in der für das Einstellen elasti- Die Ausnehmungen können auch durch je eine Nut

sehe Abschnitte aufweisende Spindelkopfgehäuse- gebildet sein.

halteteile sowie eine mit diesen zusammenwirkende Erfindungsgemäß ergibt sich die vorteilhafte Wir-

Einstelleinrichtung vorgesehen sind. kung, daß die Spindelachse auf einfache Art und

Es sind Spindelköpfe von Werkzeugmaschinen, 4° Weise in beliebiger räumlicher Stellung eingestellt

darunter auch von Feinbohrmaschinen bekannt ge- werden kann und daß ein gesondertes nachträgliches

worden, bei denen sich die Spindel in Lagern dreht, Festspannen der Spindelkopfgehäusehalteteile zu-

die sich innerhalb eines Spindelkopf gehäuses be- sammen mit der von diesen gehaltenen in der richtigen

finden. Zwecks Einstellung der Lage der Spindelachse Lage eingestellten Spindel für die anschließende Ar-

im Raum werden diese Spindelköpfe auf entspre- 45 beit entbehrlich wird.

chenden Auflagerflächen verschoben (schweizerische In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbei-

Patentschrift 133 865). spiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es

Derartige bekannte Spindelköpfe weisen den zeigt

Nachteil auf, daß ein beträchtlicher Arbeitsaufwand Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung zum

bei der Einstellung der Lager der Spindelachse im 50 Einstellen des Spindelkopfes mit durch Einschnü-

Raum erforderlich ist, und daß eine Einstellung mit rungen des Querschnittes des Spindelkopfgehäuse-

besonders hoher Genauigkeit nicht möglich ist. Dies halteteiles gebildeten elastischen Abschnitten,

ist darauf zurückzuführen, daß bei den bekannten Fig. 2 den Spindelkopf gemäß Fig. 1 im Schnitt

Spindelköpfen die Einstellung mit besonderen An- nach der Linie H-II,

passungsarbeiten verbunden ist. Außerdem führt die 55 F i g. 3 den Spindelkopf gemäß F i g. 1 im Schnitt

Sicherung der Lage des Spindelkopfes nach der Ein- nach der Linie IH-III,

stellung häufig zu einer Veränderung der Lage der F i g. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel des Spin-

im Raum eingestellten Spindelachse, da in solchen delkopfes, bei dem die elastischen Abschnitte durch

Fällen die Größe der Nachgiebigkeit der Befesti- Bohrungen gebildet sind,

gungsvorrichtung in der Größenordnung der erfor- 60 Fig. 5 den Spindelkopf gemäß Fig. 4 im Schnitt

derlichen Regelgenauigkeit liegt. nach der Linie V-V,

Es ist auch eine Vorrichtung zum Einstellen eines F i g. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel des Spin-Spindelkopfes einer Werkzeugmaschine mit einer delkopfes, bei dem die elastischen Abschnitte durch Spindel bekannt, die in in dem Spindelkopfgehäuse je eine Nut gebildet sind,

befindlichen Lagern läuft und in der für das Einstellen 65 F i g. 7 ein Diagramm der Verschiebung der Spinelastische Abschnitte aufweisende Spindelkopfge- delachse in schematischer Darstellung,
häusehalteteile sowie eine mit diesem zusammenwir- Die Vorrichtung zum Einstellen eines Spindelkende Einstelleinrichtung vorgesehen sind. Die elasti- kopfes einer Werkzeugmaschine soll vorzugsweise bei