DE19818254C1 - Milling machine work separator - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Teilapparat einer Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.The invention relates to a part of a machine tool according to the preamble of first claim.
Teilapparate werden bei den Werkzeugmaschinen benötigt, bei denen Werkstücke von verschie denen Seiten in unterschiedlichen Bearbeitungsstellungen bearbeitet werden. Als Haltevorrich tung finden beispielsweise Backenfutter Anwendungen, deren Verstellbewegungen mit eine Stirnverzahnung einsetzenden Teilapparaten betätigt werden. Bei jeder Winkelverstellung ist dabei eine axiale Verschiebung des Werkstücks vorzunehmen.Dividers are required for machine tools where workpieces from various which pages are processed in different processing positions. As a holding device For example, jaw chucks are used in applications with their adjustment movements Partial apparatuses using spur toothing are actuated. With every angle adjustment to carry out an axial displacement of the workpiece.
Bei Werkzeugmaschinen, mit denen Werkstücke von mehreren Seiten bearbeitet werden können, handelt es sich hauptsächlich um Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren. Derartige Maschinen sind vielfach mit einer Haltevorrichtung ausgerüstet, die aus zwei Klemmstücken, welche das Werkstück mit Hilfe einer axial gerichteten Klemmkraft halten, besteht. Ein wesent licher Vorteil einer solchen Einspannung besteht in der freien, allseitigen Zugängigkeit der Man telflächen des Werkstücks für die Bearbeitungswerkzeuge. Die Einstellung der Bearbeitungsstel lungen erfolgt bei den betreffenden Werkzeugmaschinen mit einem Teilapparat, welcher bei automatisierbaren Bearbeitungsfolgen mit einem von einem Schrittmotor betriebenen Getriebe bestückt ist. For machine tools with which workpieces are machined from several sides are mainly milling machines and machining centers. Such Machines are often equipped with a holding device that consists of two clamping pieces, which hold the workpiece with the help of an axially directed clamping force. An essential Licher advantage of such a restraint is the free, all-round accessibility of the man surfaces of the workpiece for the machining tools. The setting of the machining position lungs takes place in the machine tools concerned with a dividing head, which at automatable processing sequences with a gear operated by a stepper motor is equipped.
Für an verschiedenen Seiten zu bearbeitende Werkstücke ist aus der DD 35 540 eine Teilvorrichtung bekannt, bei der die Werkstückaufnahme mit einer Spindel in Verbindung steht, deren Spitzverzahnung mit einem eine Gegenverzahnung tragenden Sperrstück zusammenwirkt. Ein Mechanismus sorgt für die Bewegung des Sperr stücks in die Sperrstellung und aus ihr heraus. Die Teilung zwischen den einzelnen Stellungen entspricht der Teilung der Verzahnung und ist demnach relativ grob, sie genügt aber den meisten Anforderungen. Für die Bearbeitung von Bauteilen mit größeren Anforderungen an die Genauigkeit der Teilung ist gelegentlich eine Verstellung erforderlich, die für die einzelnen Werkstücke getrennt durchführbar ist.For workpieces to be machined on different sides, the DD 35 is 540 a sub-device known in which the workpiece holder with a spindle is connected, the serration with a counter toothing cooperating locking piece cooperates. A mechanism ensures the movement of the lock pieces in the locked position and out of it. The division between the individual positions corresponds to the pitch of the toothing and is therefore relatively rough, but it is sufficient most requirements. For the machining of components with greater demands on the Accuracy of division is occasionally required to make adjustments for the individual Workpieces can be carried out separately.
Die Aufgabe der Erfindung betrifft die Erweiterung der bekannten Teilvorrichtung mit dem Ziel, auch stufenlos einstellbare Zwischenstellungen einstellen zu können. Die Aufgabe wird mit einem gattungsgemäßen Teilapparat gelöst, bei dem das Sperrstück in der in die Verzahnung eingreifenden Stellung von einem Stellglied des Mechanismus mit einer zusätzlichen Verstellbewegung für das Werkstück beaufschlagbar ist.The object of the invention relates to the expansion of the known sub-device with the aim of also to be able to set continuously adjustable intermediate positions. The task comes with a generic dividing device solved, in which the locking piece engaging in the teeth Position of an actuator of the mechanism with an additional adjustment movement for the workpiece can be loaded.
In einem so bestückten Teilapparat läßt sich eine grobstufige Verzahnung verwenden, mit der die meisten häufig vorkommenden Bearbeitungsstellungen eingestellt werden. Selten vorkommende Bearbeitungstellungen können darüber hinaus mit der zusätzlichen Feineinstellung ebenfalls Ausbildungen festgelegt werden.A coarse-step toothing can be used in a dividing device equipped in this way, with which the most frequently occurring machining positions are set. Rare Occurring processing positions can also with the additional Fine adjustment training courses can also be set.
Weitere Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein beispielhaft weiterentwickelter Teilapparat verwendet einen Schneckentrieb, bei dem das Schneckenrad im Verlauf der Spindel eingebaut ist, während die zugehörige Schnecke als Sperrstück nach dem Einrücken, das mittels einer Schwenkung der auf der Steuerwelle angeordneten Kurvenscheibe besorgt wird, mit einem Drehgriff bis zum Erreichen der vorgesehenen Bearbeitungsstellung des Werkstücks gedreht wird.Further training results from the subclaims. An exemplary developed sub-device uses a worm gear in which the worm wheel is installed in the course of the spindle is, while the associated snail as a locking piece after engagement, which by means of a Pivoting the cam arranged on the control shaft is concerned with a Turn the handle until the intended machining position of the workpiece is reached becomes.
Bei einem anderen Teilapparat erfolgt das Einrücken eines Schwenkriegels in die Verzahnung mit einer Schwenkung in Richtung der Verzahnung. Zur Feineinstellung ist die Steuerwelle mit einer Schraubenspindel versehen, bei deren Drehung ein Mitnehmer in Achsrichtung bewegt wird. Der Mitnehmer besorgt dabei die Feineinstellung durch Verschiebung des Riegels auf seiner Welle.In the case of another dividing device, a swivel bolt is inserted into the toothing with a swivel in the direction of the toothing. The control shaft is for fine adjustment provided with a screw spindle, the rotation of which moves a driver in the axial direction becomes. The driver takes care of the fine adjustment by moving the bolt on his wave.
Zum besseren Verständnis ist die Erfindung an Hand der folgenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:For a better understanding, the invention is explained with reference to the following drawings. It demonstrate:
Fig. 1 Gesamtansicht eines Teilapparats mit verzahntem Stempel; Fig. 1 general view of a sub-apparatus with toothed stamp;
Fig. 2 Schnitt durch Fig. 1; Fig. 2 section through Fig. 1;
Fig. 3 Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Teilapparats; Fig. 3 shows a schematic representation of a portion of apparatus according to the invention;
Fig. 4 Frontansicht zu Fig. 3 bei abgesenkter Schnecke; Fig. 4 front view of Figure 3 with the screw down;
Fig. 5 Frontansicht zu Fig. 3 bei angehobener Schnecke; Fig. 5 front view of Fig. 3 with the auger raised;
Fig. 6 Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Teilapparats mit einem Schwenkriegel; Fig. 6 Schematic representation of a sub-apparatus according to the invention with a pivot bolt;
Fig. 7 Frontansicht zu Fig. 6, Schwenkriegel in Sperrstellung. Fig. 7 front view of Fig. 6, swivel bolt in the locked position.
Der erfindungsgemäße Teilapparat ist in einem Gehäuse 1 für eine Werkzeugmaschine mit in axialer Richtung gehaltenen Werkstücken eingebaut. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung hat das Klemmstück 2 denselben Durchmesser D wie die Verzahnung 4 und die Spindel 3. Die durch die Klemmkraft erzeugte axiale Abstützkraft wird von dem Axiallager 8 aufgenommen, während ein durch zwei Muttern 14 gesichertes Stützlager 9 die Festlegung der Spindel 3 im Gehäuse 1 vornimmt. Auf einem Absatz der Spindel 3 ist ferner ein Meßrad 15 mit der Skala 10 zur Erfassung des Drehwinkels und das Abtriebsrad des von der Handkurbel 12 betätigten Rie mentriebs 11 drehfest angebracht. Zur mühelosen feinstufigen Einstellung der Verstellwege empfiehlt sich ein zwei- oder mehrstufiges Getriebe, wobei Zahnriemen, Ketten oder andere Zugmittel eingesetzt werden können. Für den Antrieb lassen sich auch alle Arten von Zahnrad getrieben oder von Schneckentrieben verwenden.The dividing device according to the invention is installed in a housing 1 for a machine tool with workpieces held in the axial direction. In the embodiment shown in FIG. 1, the clamping piece 2 has the same diameter D as the toothing 4 and the spindle 3 . The axial support force generated by the clamping force is absorbed by the axial bearing 8 , while a support bearing 9 secured by two nuts 14 fixes the spindle 3 in the housing 1 . On a shoulder of the spindle 3, a measuring wheel 15 with the scale 10 for detecting the rotational angle and the driven gear of the operated by the hand crank 12 Rie ment actuating drive 11 is also rotatably mounted. A two-stage or multi-stage gearbox is recommended for effortless, fine-step adjustment of the adjustment paths, whereby toothed belts, chains or other traction devices can be used. All types of gearwheels or worm drives can also be used for the drive.
In den Fig. 1 und 2 ist eine nicht zur Erfindung gehörende Ausführung angegeben, bei der die Verzahnung 4 mit einem verzahnten Stempel 5 zusammenwirkt; die genannten Zeichnungen zeigen dabei die gesperrte Stellung der Spindel 3. Die im Gehäuse 1 mit den Lagerzapfen 6a und 6b geführte Exzenterwelle 6 ist dazu angepaßt in ihrer oberen Totpunktstellung (Fig. 2) ge zeichnet, in der sie durch den mit der Feder 7 angedrückten Bolzen 17 gesichert ist. Diese Raste ist im Stempel 5 untergebracht und mit dem Gewindestift 16 abgeschlossen. Die Rastwirkung kann durch eine formschlüssige Ausbildung der Berührungsflächen, z. B. durch eine Abflachung der Exzenterwelle 6, verbessert werden.In Figs. 1 and 2, not part of the invention embodiment is provided in which the toothing 4 cooperates with a toothed die 5; the drawings mentioned show the locked position of the spindle 3 . The eccentric shaft 6 guided in the housing 1 with the journals 6 a and 6 b is adapted to this in its top dead center position ( FIG. 2), in which it is secured by the bolt 17 pressed against the spring 7 . This catch is housed in the stamp 5 and completed with the threaded pin 16 . The locking effect can be achieved by a positive design of the contact surfaces, for. B. can be improved by flattening the eccentric shaft 6 .
Nach einer Drehung der Exzenterwelle 6 um 180° ist die Verzahnung 4 von der des Stempels 5 frei, worauf mit der Handkurbel 11 eine weitere Verstellbewegung des Werkstücks in eine andere Bearbeitungsstellung vorgenommen werden kann. Zur Sperrung des Werkstücks in einer Bearbeitungsstellung genügt ein Hub, der nur geringfügig größer als die Zahnhöhe ist. Zur Ver stellung kann deshalb eine Exzenteranordnung als sehr einfaches Maschinenteil eingesetzt werden. Die in Fig. 2 vorgesehene bogenförmige Anordnung der Verzahnung des Stempels 5 bringt mehrere Zähne mit der Verzahnung 4 der Spindel 3 in Eingriff; sie eignet sich somit zur Erzeugung großer Feststellkräfte. Bei Teilapparaten für kleinere Werkstücke genügt jedoch eine planflächige Verzahnung.After rotation of the eccentric shaft 6 by 180 °, the toothing 4 is free from that of the punch 5 , whereupon the hand crank 11 can be used to make a further adjustment movement of the workpiece into another machining position. A stroke that is only slightly larger than the tooth height is sufficient to lock the workpiece in a machining position. Therefore, an eccentric arrangement can be used as a very simple machine part for the adjustment. The arcuate arrangement of the teeth of the plunger 5 provided in FIG. 2 engages several teeth with the teeth 4 of the spindle 3 ; it is therefore suitable for generating large locking forces. In the case of dividers for smaller workpieces, however, flat toothing is sufficient.
Anstelle der in Fig. 1 gezeigten Verzahnung 4, deren Außendurchmesser gleich dem Durch messer D der Spindel 3 ist, kann auch ein aufgeschobenes und verdrehfest fixiertes Zahnrad mit einer größeren Zähnezahl vorgesehen werden, um damit einen entsprechenden kleine Teilungs winkel zu erhalten. Eine solche Ausführung setzt jedoch eine in der Mittelachse der Spindel 5 durchzuführende Teilung des Gehäuses 1 voraus.Instead of the toothing 4 shown in Fig. 1, the outer diameter of which is equal to the diameter D of the spindle 3 , a slid-on and non-rotatably fixed gearwheel with a larger number of teeth can also be provided in order to obtain a corresponding small pitch angle. However, such an embodiment requires a division of the housing 1 to be carried out in the central axis of the spindle 5 .
Die Erfindung läßt sich mit einem zusätzlich verstellbaren Sperrstück realisieren, mit dem in der Sperrstellung eine Feineinstellung der Bearbeitungsstellung des Werkstücks ermöglicht wird. In den Fig. 3, 4 und 5 wird dazu ein Schneckentrieb angewendet, dessen Schneckenrad 21 mit der Spindel 3 verbunden ist und dessen Schnecke 22 mit Hilfe eines Dreh griffs 25 und der Schneckenwelle 23 in zwei Langlöchern 29 des Gehäuses 1 drehbar und ver schiebbar geführt ist. Zwei Hülsen 24 sichern die Position der Schnecke 22 zum Schneckenrad 21. Die Verschiebung der Schnecke 22 zum Eingriff in das Schneckenrad 21 erfolgt mit Hilfe von auf einer Steuerwelle 26 befestigten Nocken 27 durch Drehung des Steuergriffs 28 vom An schlag 30a um den Winkel γ zum Anschlag 30b. Je nach der Form der Nocken 27 kann der Stellwinkel γ gleich 180° oder kleiner bzw. größer sein. Fig. 4 zeigt die Schnecke 22 in der Stellung, in der die Spindel 3 und somit das Werkstück in Anlehnung an die Fig. 1 mit der Handkurbel 12 frei drehbar und somit auf dem Weg in eine weitere Bearbeitungsstellung ist. In der Fig. 5 ist der Steuergriff 28 vom Anschlag 30a in den Anschlag 30b umgestellt worden, die Nocken 27 haben dabei die Schnecke 22 in Eingriff mit dem Schneckenrad 21 gebracht. In die ser Stellung ist die Spindel 3 und somit das Werkstück gesperrt für einen weiteren Bearbeitungs vorgang. Diese Stellung kann aber auch durch Drehung am Drehgriff 25 um einen Winkel α zur Feineinstellung des Werkstücks um einen Winkel β genutzt werden. Die endgültig erreichte Be arbeitungsstellung ist in der Skala 10 des Meßrades 15 (siehe Fig. 1) abzulesen; sie entspricht dem zusätzlichen Winkel β. The invention can be realized with an additionally adjustable locking piece, with which a fine adjustment of the machining position of the workpiece is made possible in the locking position. In Figs. 3, 4 and 5, a worm gear drive is to be applied, the worm wheel 21 is connected to the spindle 3, and the screw 22 by means of a rotary handle 25 and the worm shaft 23 in two slotted holes 29 of the housing 1 rotatably guided and ver slidably is. Two sleeves 24 secure the position of the worm 22 relative to the worm wheel 21 . The displacement of the screw 22 for engagement takes place in the worm wheel 21 by means of a control shaft 26 mounted on cam 27 by rotation of the control handle 28 by the impact at 30 a by an angle γ to the stop 30 b. Depending on the shape of the cams 27 , the setting angle γ can be 180 ° or smaller or larger. FIG. 4 shows the worm 22 in the position in which the spindle 3 and thus the workpiece can be freely rotated with the hand crank 12 based on FIG. 1 and is thus on the way to a further machining position. In FIG. 5, the control handle 28 has been switched into the b stop 30 from the stop 30 a, the cams 27 have thereby brought into engagement with the worm 21, the worm 22. In this position, the spindle 3 and thus the workpiece is locked for another machining operation. However, this position can also be used by rotating the rotary handle 25 by an angle α to fine-tune the workpiece by an angle β. The finally reached machining position can be read on the scale 10 of the measuring wheel 15 (see Fig. 1); it corresponds to the additional angle β.
Anstelle der beiden Nocken nach Fig. 3 ist auch eine Ausführung denkbar, bei der ein einziger, gegebenenfalls walzenförmiger Nocken zu Verschiebung unmittelbar auf den Korpus der Schnecke 22 einwirkt.Instead of the two cams according to FIG. 3, an embodiment is also conceivable in which a single, possibly roller-shaped cam acts directly on the body of the worm 22 for displacement.
Eine andere vorteilhafte Realisierung des Erfindungsgedankens benutzt einen schwenkbaren Riegel 35, der drehfest mit der die Spindel 3 kreuzenden Welle 36 verbunden ist. In den Fig. 6 und 7 ist gezeigt, daß die Welle 36 in Seitenwänden des Gehäuses 1 gelagert und mit Sicherungen 37 gegen Verschieben gesichert ist, während eine Paßfeder-Verbindung 38 eine axiale Verschiebung des Riegels 35 auf der Welle 36 zuläßt. Die Welle 36 ist mit einem Steuergriff 28 abgeschlossen und zwischen den Anschlägen 30a und 30b schwenkbar. Nach Fig. 7 liegt der Riegel 35a (Strich-Punkt-Darstellung) am Anschlag 30a an, wenn mit dem Werkstück eine Verstellbewegung ausgeführt werden soll. Nach einer mit dem Steuergriff 28 durchgeführten Schwenkung um den Winkel γ ist der Riegel 35 mit der Verzahnung 4 im Ein griff gekommen und liegt dabei in der Stellung 35b am Anschlag 30b an. Um eine ungehinderte Überdeckung der Verzahnung zu ermöglichen, sind die Zähne des Riegels 35 mit Abschrägun gen oder Abrundungen 39 ausgestattet. In der Fig. 6 ist die Feineinstellung der Spindel 3 und somit auch des Werkstücks schematisch dargestellt. Die ebenfalls drehbar in Bohrungen des Gehäuses 1 gelagerte Steuerwelle 26 trägt zu diesem Zweck eine Gewindespindel 40, die mit dem Drehgriff 25 zur Feineinstellung der Bearbeitungsstellung in Richtung des Winkels α verstellt wird. Der mit dem Mutterngewinde versehene Mitnehmer 41 umfaßt mit den Armen 42 den Riegel 35 und verschiebt diesen in Richtung des Pfeils S in die gewünschte Richtung. Die Arme 42 sichern dabei eine spielfreie Führung des Riegels 35 und verhindern eine Drehbewe gung des Mitnehmers 41.Another advantageous realization of the inventive concept uses a pivotable bolt 35 which is connected in a rotationally fixed manner to the shaft 36 crossing the spindle 3 . In Figs. 6 and 7 it is shown that the shaft is supported in side walls of the housing 1 36 and secured with fuses 37 against displacement, while a feather key connection, an axial displacement of the bolt 35 may be used on the shaft 36 38. The shaft 36 is closed with a control handle 28 and pivotable between the stops 30 a and 30 b. According to FIG. 7, the bolt 35 a (dash-dot representation) bears against the stop 30 a when an adjustment movement is to be carried out with the workpiece. After carried out with the control handle 28 pivoting through the angle γ, the bolt 35 has come with the teeth 4 in a grip and is in position 35 b at the stop 30 b. In order to enable unimpeded coverage of the toothing, the teeth of the bolt 35 are equipped with chamfers or roundings 39 . In FIG. 6, the fine adjustment of the spindle 3 and thus also of the workpiece is shown schematically. For this purpose, the control shaft 26 , which is also rotatably mounted in bores of the housing 1 , carries a threaded spindle 40 which is adjusted with the rotary handle 25 for fine adjustment of the machining position in the direction of the angle α. The driver 41 provided with the nut thread embraces the latch 35 with the arms 42 and displaces it in the direction of the arrow S in the desired direction. The arms 42 ensure play-free guidance of the bolt 35 and prevent a rotational movement of the driver 41st
Der Vorteil der Erfindung mit den verschieb- oder verschwenk baren Stützgliedern, wie die Schnecke oder dem Schwenkriegel zur Feineinstellung des Werk stücks, ist in der Verwendung eines Abtriebsrades (Schneckenrad bzw. Zahnrad) mit einem vergleichsweise kleinen Durchmesser bei gleichzeitiger großer Zahnteilung zur Abstützung bedeutender Klemmkräfte zu sehen, da die zusätzlichen Verstellungen am Stützglied (Schnecke bzw. Schwenkriegel) beliebige Zwischenstellungen ermöglichen. So ergibt ein Raddurchmesser von 54 mm bei einem Modul von 1,5 eine Zähnezahl von 36 und somit einen Teilungswinkel von 10°. Ohne die einstellbaren Stützglieder würden die Bearbeitungsstellungen demnach in Vielfachen von 10°, also 20°... 50° usw. auseinander liegen. Bei dem Teilapparat ist z. B. auch eine Verstellung um 45° oder jeden beliebi gen Winkel in zwei Stufen möglich. Dabei wird in der Stellung nach Fig. 4 bzw. Fig. 7, Posi tion 35a bei ausgerückter Schnecke 22 bzw. bei ausgerücktem Riegel 36a mit der Handkurbel 12 zuerst eine Verstellung um β = 40° vorgenommen und durch Einrücken des Sperrstücks ge sperrt. Durch Drehung am Drehgriff 25 um α = 180° erfolgt nun in Anlehnung an Fig. 5 die abschließende Einstellung von β = 45°.The advantage of the invention with the displaceable or pivotable support members, such as the worm or the swivel bar for fine adjustment of the workpiece, is the use of an output gear (worm gear or gear) with a comparatively small diameter with a large tooth pitch to support significant clamping forces to see because the additional adjustments on the support link (worm or swivel bolt) allow any intermediate positions. A wheel diameter of 54 mm with a module of 1.5 results in 36 teeth and thus a pitch angle of 10 °. Without the adjustable support members, the machining positions would accordingly be in multiples of 10 °, i.e. 20 ° ... 50 ° etc. In the dividing head z. B. also an adjustment of 45 ° or any angle gene in two stages possible. Here, in the position according to FIG. 4 or FIG. 7, position 35 a with the screw 22 disengaged or with the latch 36 a disengaged with the crank handle 12 , an adjustment is first made by β = 40 ° and locked by engaging the locking piece . By turning the rotary handle 25 by α = 180 °, the final setting of β = 45 ° is now carried out based on FIG. 5.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |