DE1602984A1 - Vorrichtung zur Erzielung einer Geradfuehrung an balkenfoermigen Traegern von Werkzeugmaschinen,insbesondere den Querbalken von Karusselldrehmaschinen - Google Patents

Vorrichtung zur Erzielung einer Geradfuehrung an balkenfoermigen Traegern von Werkzeugmaschinen,insbesondere den Querbalken von Karusselldrehmaschinen

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DE1602984A1
DE1602984A1 DE19671602984 DE1602984A DE1602984A1 DE 1602984 A1 DE1602984 A1 DE 1602984A1 DE 19671602984 DE19671602984 DE 19671602984 DE 1602984 A DE1602984 A DE 1602984A DE 1602984 A1 DE1602984 A1 DE 1602984A1
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Dr-Ing Dietrich Guenther
Dipl-Ing Kurt Niepenberg
Hans Plattes
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Schiess AG
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Schiess AG
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    • B23Q11/001—Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Description

Schiess Aktiengesellschaft "Düsseldorf- Qberkassel ,
Vorrichtung zur Erzielung einer; Geradführung an balkenförmigen irägern von Werkzeugmaschinen, insbesondere den Querbalken von Karuselldrehmasrchinen
Am Querbalken von Karuselldrehmaschinen, insbesondere an dessen unterer Führungsleiste, die das G-ewicht eines oder mehrerer-quer verfahrbarer Werkzeugschlitten aufzunehmen hat, tritt stets eine Megeverformung auf, die auf das Üligengewieht der führungsleiste selbst, das Eigengewicht des Querbalkens insgesamt, sowie vor allem auch auf das.Gewicht des auf der Führungsleiste verfahrbaren Werkzeugschlitten^ zurückgeht. ; :-_"■■■-- ' - .
Da auf dem Gebiet der Vferkzeugmasohinen die Bearbeitungsgenauigkeit in hohem Maße von der Geradheit der Sohliftenfüh*·
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-Z-
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rangen abhängt, geht das Bestreben dahin, die zuvor erwähnte Verformung der Führungsleisten für die Querführung des Schlittens auszugleichen, da andernfalls die Bearbeitungsgenauigkeit sehr ungünstig beeinflußt wird. Besonders nachteilig wirkt sich die verformung aus, wenn die Maschine mit numerischer Steuerung arbeitet, wobei die einwandfreie Funktion der gesamten Anlage eine hohe Positioniergenauigkeit voraussetzt.
Ivian sucht daher seit langem nach Mitteln und wegen, um eine hohe Positioniergenauigkeit zu erzielen, d.h.,um Verformungen der den oder die Werkzeugschlitten tragenden Führungsleiste mit möglichst geringem Aufwand zu kompensieren.
So ist es z.B. üblich, die Führungsleisten ballig, d.h. leicht nach oben gekrümmt zu schaben, oder aber in belastetem Zustand eben zu schleifen, was in unbelastetem Zustand ebenfalls auf eine Krümmung nach oben hinausläuft. Von Nachteil ist hierbei, daß die Verformung bereits bei der Herstellung der Führungsleisten in Rechnung gestellt werden muß, wobei nachträgliche Korrekturen insbesondere bei gehärteten Führungsleisten einen großen Aufwand erfordern.
Weitere Vorschläge, die Verformung der Querführung durch Gewichtsausgleich zu verringern und durch einen Seilzug, eine Laufkatze und ein Gegengewicht einen Ausgleich zu schaffen, erfordern einen aufwendigen und viel Platz beanspruchenden
Aufbau.
BADORIQINAL Ferner Jat bekannt, den Querbalken mit Vorapanngliedern zu
ΛIVQ ft 1 Ü J(\3LL
versehen, deren Einstellung jedoch für eine Hochleistungsmaschine nicht die erforderliche Genauigkeit "bringt»
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine VorrichtTing zu schafefen, die mit einfachen Mitteln der Verformung der Querführung von Werkzeugmaschinen, inshesOndere Karusselldrehmaschinen, entgegenwirkt und die Verformung kompensiert« \ ~
Die -^rfinduiig geht aus von einer Vorrichtung zur Erzielung einer Geradführung an balkenförmigen Trägern von "'erkzeugmaschinen, insbesondere den Querbalken von Karuselldrehmaschinen, bei denen ein oder mehrere Werkzeugschlitten auf mindestens einer am Querbalken befestigten .Führungsleiste quer verfahrbar sind.
Zur Lösung der gestellten Aiifgäbe sieht die Erfindung vor, daß der Führungsleiste Binstell-mittel ziigeordnet sind, mit deren Hilfe die Lage der führungsleiste zum Querbalkenkörper unter Verformung der Führungsleiste örtlich veränderbar isto
Durch die JLögliehfceit, die lühruhgsleiste mit Hilfe der Einstellmittel zu verformen und dadurch ihre Lage zum Querbalken über die Länge hinweg öi-tlich zu verändern, läßt sich die Verf or- mai'iß der Führungsleiste durch das Eigengewicht und das Gewicht des Werkzeugschlittens ausgleichen und insgesamt eine sehr genaue Geradführung für den Werkzeugschlitten erzielen* die auch bei numerischer Steuerung der Maschine zu einer ausreichenden Genauigkeit der Positionierung des Werkzeuges führt.
hinzu kommt der Vorteil, daß auf einen auf den Querbalken als
solchen einwirkenden Gewichtsausgleich verziehtet werden kann und daß die spätere Verformung der Führungsleisten nicht "bereits bei deren Herstellung 'berücksichtigt werden muß.
Jiach einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Einstellmittel im Querbalkenkörper und in der Führungsleiste aufgenommene Buchsen sind, die, eimnder paarweise gegenüberliegend, mit Abstand über die Länge des 'Querbalkens verteilt und mit einander zugeordneten Schrägflächen versehen sind, die bei axialer Verstellung der Buchsen mittels eines diese durchgreifenden Spannbolzens eine seitliche Verschiebung der Buchsen zueinander bewirken.
Dadurch, daß die Buchsen, einander paarweise gegenüberliegend, sowohl im Querbalkenkörper als auch in der Führungsleiste.aufgenommen sind, hat eine seitliche Verschiebung der Buchsen zueinander auch eine Verlagerung der Führungsleiste zum Querbalkenkörper zur Folge,' mit anderen Worten, die Durchbiegung der Führungsleiste laßt sich ausgleichen, indem die ^eiste im entgegengesetzten Sinne verformt, und ihre Lage gegenüber dem Querbalkenkörper örtlich verändert wird, -^ur den oder die Werkzeugschlitten laßt sich auf diese Weise eine sehr genaue Geradführung erzielen»
Erfindungsgemäß kann die örtliche verformung der Führungsleiste auch dadurch erfolgen, daß die Führungsleiste über ihre Länge hinweg mit Zapfen versehen ist, die aus der Rückseite der Führungsleiste herausragen und mit Spiel in Bohrungen des Querbalkenkörpers eingreifen, und daß in den Querbalkenkörper Stell-
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',-.■■5 ;
schrauben eingesetzt sind, deren "Stirnenden:" .rechtwinkelig zu den Zapfen der Führungsleiste in die Bohrungen eingreifen und mit einem abgeflachten Ende der Zapfen: zusammenwirken. -
Y/enn die Stellschrauben verdreht werden,, tritt demnach eine örtliche Verlagerung der Pührungsieiste zum Querbalkenkörper ■ ein, welche die Durchbiegung der Führungsleiste ausgleicht.
Fach einer weiteren Aus führung s.f orm ,der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Querbalkenkörper über die länge hinweg mit nach vorn in die Führungsleiste greifende-n Bolzen versehen ist, auf welche Exzenterbuchsen aufgesetzt sind, wobei- die Exzenterbuchsen von abgeflachten Buchsen umfaßt sind, die-in den nicht abgeflachten Abschnitten mit Spiel in Bohrungen derνFührungsleiste greifen, in den abgeflachten Abschnitten jedoch über
Druckkeile dicht sitzend in den Bohrungen der Führungsleiste aufgenommen sind« ' \~
Durch Verdrehen der Exzenterbuchsen kann genau wie bei den übrigen Ausführungsformen die Führungsleiste gegenüber dem Querbalkenkörper örtlich angehoben bzw. abgesenkt werden. Das außerhalb der Druckkeile vorhandene Spiel zwischen den abgeflachten Buchsen und den Bohrungen der Führungsleiste gestattet eine geringe seitliche Verschiebung der abgeflachten Buchsen innerhalb der sie aufnehmend en Bohrungen*
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnungen näher beschrieben» Es zeigen?
Pig. 1 sonematisoh den Querbalken einer Karus-
selldrehmasohin· mit tai?anif 6AD
Fig. 2 ein .Diagramm, welches stark übertrieben, die Durchbiegung der Schlittenführung einer Karusselldrehmaschine wiedergibt,
Fig. 3 in der Vorderansicht eine erfindungsgemäß ausgebildete Führungsleiste für den Querbalken einer Karuselldrehmaschine,
Fig. 4 im. Scimitt und in der Vorderansicht"In vergrößerter Darstellung die der Führungsleiste nach Fig. 3 zugeordneten Einstellmittel,
Fig. 5 im Schnitt und in der Vorderansicht eine
abgewandelte Ausf uhrungsform der Einstellmittel,
Fig.- 6 im Schnitt und in der Vorderansicht eine
weitere Ausführungsform der Einstellmittel und
Fig. 7 im Schnitt und in der Vorderansicht Einstell-■ mittel, die unter Verwendung eines Exzenters arbeiten.
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Einständer-Karusselldreh- masohine mit dem Maschinenständer 1, an dem der Querbalken vertikal verschiebbar ist* In dem nur angedeuteten Maschinenbett 3 ist die Planscheibe 4 drehbar gelagert»
Am Querbalken 2 ist der Werkzeugschlitten 5 horizontal ver- * eohiebbart Der Werkzeugschlitten 5 trägt seinerseits den vertikal ausfahrbaren Hevolvereoliieber 6 mit dem !Revolverkopf 7,
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an defl* mehrere Werkzeughalter befestigt sind. Iniig. 1 ist ein Werkzeughalter 8 mit dem darin aufgenommenen Drehmeißel 9 angedeutet.
Der Führung des Werkzeugschlittens 5 dienen die "beiden Führungsleisten 1o, 11, wobei die untere Führungsleiste 11 das gesamte Gewicht des Werkzeugschlittens 5 aufzunehmen hat, während sich die Führuügsflachen der leiste 1 ο vorn und hinten "befinden und de;n Werkzeugschlitten 5 in der Ebene des Querbalkens festhalten und führen, ohne, einer" "vertikalen Belastung durch das .Schlittengewicht ausgesetzt zu sein.
Durch genaue Messungen, z.B. durch optische oder elektronische iüessungen, kann man feststellen^ daß die Führungsleiste 11 beim Verfahren des Verkzeugschlittens 5 geringfügig verformt, d.h. nach unten abgebogen wird, und zwar umso mehr, je weiter der Werkzeugschlitten 5 seitlich ausfährt* Die Verformung geht auf das Eigengewicht der Führungsleiste 11 selbst, auf das Eigengewicht des Querbalkens 2 insgesamt und vor allem auch auf das Gewicht des Werkzeugschiittens 5 zurück, das allein von der Führungsleiste 11 aufgenommen m
In dem Diagramm der Fig» 2 ist die Durchbiegung der Führungsleiste 11 stark übertrieben dargestellt· Die obere Linie gibt den Ausfahrwög des Werkzeugschlittens 5 wieder, während die Kurve erkennen läßt, daß die Abweichung der Führungsleiste 11 von einer Geraden mit zunehmendem Ausfahrweg des Werkzeugschlittens 5 grü&r wird. Das Diagramm läßt außerdem die Abweichung der schematisch angedeuteten Drehmeißelspitze erkennen.
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Deren Abweichung wird ebenfalls größer, je weiter der Revolverschieber 6 und mit diesem das Werkzeug 9 nach unten aus dem Werkzeugschlitten 5 ausgefahren sind»
Wie bereits erwähnt., handelt es sich bei der Durchbiegung der Führungsliste 11 um sehr geringe Beträge, die sich jedoch insbesondere dann störend bemerkbar machen, wenn die Maschine mit numerischer steuerung arbeitet. Bei solchen Maschinen ist eine hohe Positioniergenauigkeit, d.h. eine Übereinstimmung der vorgegebenen werte mit den Istwerten, besonders wichtig.
Da, wie erwähnt, die Positioniergenauigkeit in erster Linie von der Geradführung des Werkzeugschlittens 5 abhängt, andererseits aber eine geringfügige elastische Verformung der Führungsleiste 11 stets vorhanden ist, sieht die Erfindung Mittel vor, dieser Verformung entgegenzuwirken und sie auszugleichen.
Die zurErzielung einer Geradführung vorgesehenen Einstellmittel gehen aus den Fig. 3 bis 7 hervor. GemäiB Fig. 3 ist die Führungsleiste 11 über die "Länge hin; .-eg mittels der Spannschrauben 12 gegen den Querbalkenkörper 13 festgezogen. Zum Justieren der Maschine läßt sich nun vor dem endgültigen Festziehen der Spannschrauben 12 mit Hilfe der mit Abstand über die Länge verteilten, insgesamt mit 14 bezeichneten Einstellmittel die Lage
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der Führungsleiste 11 zum Querbalkenkörper 13, örtlich verändern, d.h. die Führungsleiste 11 kann entgegen der durch Gewichtseinwirkung bedingten Durchbiegung verspannt und insgesamt so ausgerichtet werden, daß sich eine genaue Geradführung für den Werkzeugschlitten b und somit auch eine hßhe Positioniergenauigkeit für das.Werkzeug 9 ergibt.
Die Fig. 4 zeigt eine Ausfuhrungsform der Einstellmittel gemäß Erfindung. In eine Bohrung des Querbalkenkörpers 13 ist ohne Spiel die Buchse 15. eingesetzt, die über einen-EeIl ihrer länge hinweg mit einer tiefen Ausnehmung versehen ist, deren Grund die Schrägfläche 16/bildet. In einer Bohrung der Führungsleiste 11 ist, ebenfalls-dicht sitzend, die Buchse 17 aufgenommen, welche ebenfalls über einen Teil ihrer länge abgeflacht und mit der Schrägfläche 1^,: versehen ist. "-.-■■
Der Spannbolzen 19 durchgreift mit Spiel die Buchse 17 und
ist in ein Gewindeloch der Buchse 15 eingeschraubt.. Der Kopf
des Spannbolzens 19 ist zum Ansetzen eines Spannschlüssels
mit dem Innensechskant 2o versehen.
Zum Justieren der Maschine werden zunächst die Spannschrauben 12, mit denen die Führungsleiste 11 gegen den Querbalkenkörper 13 festgezogen istf gelockert und ■ lei.oht wieder angezogen« Dann wird mittels einer optischen oder elektronischen M£ßvorrichtung die Durchbiegung der Führungsleiste 11 bzw. des Querbalkens 2 insgesamt gemessen^ Zwa Ausgleich der festgestellten Büreh^ werden nunmehr die Öpannbolzen 2o
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Io -
angezogen, wobei die °chrägflochen 16, 18 der Buchsen 15, eine Keilwirkung ausüben und bewirken, daß die führungsleiste 11 gegenüber dem Querbalkenkörper 13 angehoben und die durch das Gewicht der Maschinenteile bedingte Durchbiegung ausgeglichen wird. Ist eine genaue Geradführung erzielt, so werden die Spannschrauben 12 endgültig festgezogen.
Mittels der einstellbaren Führungsleiste 11 kann eine so genaue Geradführung erzielt werden, daß auch der größte vertikale Ausfahrweg des Revolverschiebers 6 keinen Einfluß mehr auf die Positioniergenauigkeit des Werkzeuges 9 hat.
Die Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Einstellmittel 14. Gemäß Fig. 5 ist in der Führungsleiste 11 der mit Spiel in eine Bohrung 21 des Querbalkenkörpers 13 greifende Zapfen 22 starr befestigt. Das in die Bohrung 21 greifende Ende des Zapfens 22 ist abgeflacht uiui stützt sich auf der Stirnfläche der quer zur Bohrung 21 in den Que ·- balkenkörper 13 eingeschraubten Stellschraube Z3 ab. Durch Verdrehen der stellschraube 23 wird wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 die Lage der Führungsleiste 11 gegenüber.dem Querbalkenkörper 13 verändert.
Die ^ig. 6 zeigt eine Ausführungsform mit zwei Buchsen 24 und 251 die ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 4 mit zusammenwirkenden Schrägflächen versehen sind» Die Buchse 24 ist an einer Seite mit der Abflachung 26 versehen, so daß an dieser Stelle ein Spiel vorhanden ist, welches ein seit-Hohes Ausweichen der Buchse 24 zur Buchse 25 gestattet,,,wenn;.· ./· der die Buohaen zentral durchgreifende .,, in ein Gewindelooh
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der Buchse 25 eingeschraubte Spannbolzen 19 verstellt wird< > ilit der seitlichen "Verstellung der .Buchsen 24 und 25 zueinander eri'ührt auch die Führungsleiste 11 eine Örtliche Veränderung ihrer Lage^ zum Querballvenkörper 13* ; ; .
■Im Ausiiüirungsbeispiel nach Fig* 7 schließlich kommt als Einstellmittel ein Exzenter zur Verwendung. Im Querbalkenkörper 13 sind die bolzen 27 mit ihrem einen Ende dicht sitzend "befestigt. Auf das andere iin.de jedes Bolzens 27 ist eine Exzenterbuchse 28 aufgesteckt, die zum Ansetzen eines Spannschlüssels mit dem Innenvierkänt 29 versehen ist. Die Bxzent erwuchs en 28 sind in den mit zv/ei einander gegenüber liegenden, abgeflachten Ab-schnitt en versehenen Buchsen 3 ο aufgenommen, welche mit Spiel 33 in Bohrungen 32 der lülirungsliste 11 greifenc
In den abgef1; ehten Abschnitten sind die Buchsen 3o jedoch über die -^ruckkeile 31 dicht sitzend in den Bohrungen ~32 der Führungsleiste 11 aufgenommen.
Wird mittels-eiiiQs SpanilschlüsselB die Exzenterbuchse 28 verdreht, so drückt die Buchse 3o infolge der Exzentrizität mit den abgeflachten Abschnitten gegen die Druckkeile 31, die eine örtliche Verstellung der Führungsleiste 11 zum Querbalkenkörper 13 bewirken. Der Spielraum 33 ermöglicht hierbei eine geringe, seitliche Verschiebung der Buchse 3ο längs der'abgeflachten. Abschnitte. -
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Claims (2)

16Θ2984 Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erzielung einer Geradführung an balkeriförmigen Trägern von Yferkzeugmaschinen,—insbesondere den Querbalken von Karusselldrehmaschinen, bei denen ein oder mehrere Werkzeugschlitten auf mindestens einer am Querbalken befestigten Führungsleiste quer verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsleiste (11.) Einstellmittel (14) zugeordnet sind, mit deren Hilfe die Lage der Führungsleiste (11) zum Querbalkenkörper (13) unter Verformung der Führungsleiste (11) örtlich veränderbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel (14) im Querbalkenkörper (13) und in der Führungsleiste (11) aufgenommene Buchsen (15, 17; 24,25) sind, die, einander paarweise gegenüberliegend, mit Abstand über die Länge des Querbalkens verteilt und mit einander zugeordneten Schrägflächen (16,18) versehen sind, die bei axialer herstellung der Buchsen (15, 17» 24, 25) mittels eines diese durchgreifenden Spannbolzens(19) eine seitliche Verschiebung der Buchsen zueinander bewirken.
3« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleiste (1X) über die Länge hinweg mit Zapfen (22) versehen ist, die aus der Rückseite der Führungsleiste (11) herausragen und mit Spiel in Bohrungen (21) des Querbalkenkörpers (13) eingreifen, und daß in den Querbalkenkörper (13) Stellschrauben eingesetzt sind, deren ütirnenden rechtwinklig zu den Zapfen (22) der Führungsleiste
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(11) in die Bohrungen (2I) eingreifen und mit einem abgeflachten Ende der:-Zapfen (22) zusammenwirken."
4ο Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbalkenkörper (13) über die Länge hinweg mit nach vorn in die Führungsleiste (11) greifenden Bolzen (27)
versehen ist,, auf welche" Exzenterbuchsen (28) aufgesetzt sind, wobei die Exzenterbuchsen (28) von abgeflachten
Buchsen (3o) umfaßt sind, die in den nicht abgeflachten
.Abschnitten mit Spiel (3o) in Bohrungen (32) der führungsleiste (11) greifen, in den abgeflachten Abschnitten jedoch über i*ruckkeile (31) dicht sitzend in den Bohrungen (32) der Führungsleiste (11) aufgenommen sind< >.. . '
ÖÖ9818/03 44
L e e r s e ί t e
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2596309A1 (fr) * 1986-03-10 1987-10-02 Krasnod Stankostroitelny Za Machine-outil d'usinage des metaux par coupe

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