DE202013008237U1

DE202013008237U1 - Machine base for tool setting device and tool setting device

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Publication number: DE202013008237U1
Application number: DE202013008237U
Authority: DE
Original assignee: KELCH GmbH
Current assignee: KELCH GmbH
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2023-09-14

Abstract

Maschinenbasis (100, 300) für ein Werkzeugeinstellgerät (190, 390) umfassend: einen Unterbau und eine von dem Unterbau getragenes Maschinenbett, das Spindelaufnahme-Montagestrukturen und Führungs-Montagestrukturen aufweist, wobei die Spindelaufnahme-Montagestrukturen zur Montage einer Werkzeugaufnahmespindel vorgesehen sind, die zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkzeugs vorgesehen ist, und die Führungs-Montagestrukturen zur Montage von Führungsschienen für einen Schlitten vorgesehen sind, der im betriebsfertig montierten Zustand des Werkzeugeinstellgeräts einen mit einem Messsystemträger ausgestatteten Messturm trägt, der entlang der Führungsschienen in Bezug auf die Werkzeugaufnahmespindel verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenbasis (100, 300) einen monolithisch gegossenen Grundkörper (200, 400) aufweist, der den Unterbau und das Maschinenbett bildet.A tool setting machine base (100, 300) comprising: a base and a machine bed supported by the base, having spindle receiving mounting structures and guide mounting structures, the spindle receiving mounting structures being for mounting a tool receiving spindle that is adjacent to the tool receiving spindle Receiving a tool to be measured is provided, and the guide mounting structures are provided for mounting guide rails for a carriage, which carries in the ready-mounted state of the Werkzeuginstellgeräts equipped with a Messsystemsträger measuring tower, which is movable along the guide rails with respect to the tool receiving spindle characterized in that the machine base (100, 300) comprises a monolithic molded base (200, 400) forming the base and the machine bed.

Description

HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND AND PRIOR ART

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschinenbasis für ein Werkzeugeinstellgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie auf ein Werkzeugeinstellgerät mit einer solchen Maschinenbasis.The invention relates to a machine base for a tool setting device according to the preamble of claim 1 and to a tool setting device with such a machine base.

Beim Einsatz moderner Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren mit automatisierten Produktionsabläufen ist es wichtig, dass die für den Einsatz vorgesehenen Bearbeitungswerkzeuge mit hoher Präzision eingestellt oder vermessen werden. Hierfür geeignete Vorrichtungen werden häufig als Werkzeugmess- und Einstellgeräte oder kurz als Werkzeugeinstellgeräte bezeichnet.When using modern machine tools and machining centers with automated production processes, it is important that the machining tools intended for use be set or measured with high precision. Suitable devices for this purpose are often referred to as tool measuring and setting devices or short as Werkzeuginstellgeräte.

Ein Werkzeugeinstellgerät, das zur Vermessung von Rotationswerkzeugen wie Bohrern oder Fräsern geeignet sein soll, hat ein Maschinenbett, an dem eine Werkzeugaufnahmespindel montiert ist, die zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkzeugs dient. Weiterhin sind am Maschinenbett Führungsschienen für einen Schlitten montiert, der im betriebsfertig montierten Zustand des Werkzeugeinstellgeräts einen mit einem Messsystemträger ausgestatteten Messturm trägt, der entlang der Führungsschienen in Bezug auf die Werkzeugaufnahmespindel verfahrbar ist. An dem Maschinenbett können auch Maßstäbe für eine exakte Positionskontrolle des Schlittens montiert sein.A tool setting device, which is to be suitable for measuring rotary tools such as drills or milling cutters, has a machine bed on which a tool receiving spindle is mounted, which serves to receive a tool to be measured. Furthermore, guide rails for a carriage are mounted on the machine bed, which in the ready-assembled state of the tool setting device carries a measuring tower equipped with a measuring system support, which can be moved along the guide rails with respect to the tool mounting spindle. On the machine bed and scales for an exact position control of the carriage can be mounted.

Hochpräzise Messungen mit Genauigkeiten im Mikrometerbereich sind mit optischen Messsystemen möglich. Diese umfassen bei moderneren Geräten ein Bildverarbeitungssystem mit einem Rechner und einer signal- oder datenübertragend mit dem Rechner verbundenen Kamera, die auf das zu vermessende Werkzeug ausgerichtet werden kann. Komfortable Werkzeugeinstellgeräte sind mittels einer zugeordneten Anzeige- und Bedieneinheit bedienbar und haben eine computergestützte Steuereinrichtung zur Steuerung des Messablaufs. Ein derartiges Werkzeugeinstellgerät ist in der Patentanmeldung EP 1 586 413 A1 gezeigt.High-precision measurements with accuracies in the micrometer range are possible with optical measuring systems. These include in more modern devices, an image processing system with a computer and a signal or data transmitting connected to the computer camera that can be aligned with the tool to be measured. Comfortable tool setting devices can be operated by means of an associated display and operating unit and have a computer-aided control device for controlling the measuring sequence. Such a tool setting device is in the patent application EP 1 586 413 A1 shown.

Das Maschinenbett, das gelegentlich auch als Führungsbett bezeichnet wird, sollte ein relativ schweres, massives, steifes Bauteil mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizienten sein, damit sich die relativen Positionen der daran montierten Komponenten während einer Messung auch bei wechselnden Umgebungsbedingungen nicht verändern. Maschinenbasen für Werkzeugeinstellgeräte haben heutzutage ein Maschinenbett aus Grauguss oder Stahl oder werden durch ein Aluminiumgestell gebildet.The machine bed, sometimes referred to as a guide bed, should be a relatively heavy, solid, rigid, low coefficient of thermal expansion component so that the relative positions of the components mounted thereon do not change during a measurement even under changing environmental conditions. Machine bases for tool setting machines today have a machine bed made of gray cast iron or steel or are formed by an aluminum frame.

Um eine für den Bediener bequeme Arbeitshöhe zu erreichen, wird das Maschinenbett auf einen Unterbau montiert, der z. B. ein Gestell aus miteinander verschweißten Stahlrohren aufweist und der das Maschinenbett trägt. Die Lagerung des Maschinenbetts sollte möglichst schwingungsdämpfend ausgestaltet sein.In order to achieve a comfortable working height for the operator, the machine bed is mounted on a substructure, the z. B. has a frame made of welded together steel tubes and carries the machine bed. The storage of the machine bed should be designed vibration damping as possible.

Die DE 102 05 681 C2 beschreibt ein Messgerät mit einem Tragkörper, auf dem Führungen für verfahr- und verstellbare Einrichtungen zum Vermessen eines Werkstückes angebracht sind, und mit einem Untergestell, das den Tragkörper abstützt. Bei einer Ausführungsform ist der Tragkörper aus Mineralguss gefertigt und das Untergestell in ihn eingegossen. Es ist auch möglich, Stützkörper von Tragbalken in eine Mineralgussplatte, z. B. aus Polymerbeton, einzugießen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verwendung von Mineralguss den Vorteil hat, dass dieser gute thermisch-isolierende Eigenschaften aufweist und in einer solchen Mineralgussplatte, welche die Messaufnahme darstellen kann, ohne Schwierigkeiten z. B. Leerrohre für die Durchleitung von elektrischen Leitungen o. ä. verlegt werden können. Die elastischen und schwingungsdämpfenden Eigenschaften von Polymerbeton sollen einen wichtigen Beitrag zum Erhalt der Messgenauigkeit leisten.The DE 102 05 681 C2 describes a measuring device with a support body, are mounted on the guides for traversable and adjustable means for measuring a workpiece, and with a base, which supports the support body. In one embodiment, the support body is made of mineral casting and cast the base frame in it. It is also possible to support body of support beams in a mineral cast, z. B. polymer concrete, pour. It should be noted that the use of mineral casting has the advantage that it has good thermal insulating properties and in such a mineral cast iron plate, which can represent the Meßaufnahme, without difficulty z. B. conduits for the passage of electrical wiring o. Ä. Can be laid. The elastic and vibration-damping properties of polymer concrete should make an important contribution to maintaining the measuring accuracy.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Maschinenbett für ein Werkzeugeinstellgerät bereitzustellen, das zum Aufbau eines bedienerfreundlichen Werkzeugeinstellgeräts verwendet werden kann, welches dauerhaft und gegen Umwelteinflüsse relativ unempfindlich hochpräzise Messungen an Werkzeugen ermöglicht. Die Herstellung des Werkzeugeinstellgeräts soll relativ einfach sein.It is an object of the invention to provide a machine bed for a tool setting device which can be used to construct a user-friendly tool setting device which enables durable and environmental measurements relatively insensitive high-precision measurements on tools. The manufacture of the tool setting device should be relatively simple.

Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Maschinenbasis mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Weiterhin wird ein Werkzeugeinstellgerät mit den Merkmalen von Anspruch 14 bereitgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.To achieve this object, the invention provides a machine base with the features of claim 1. Furthermore, a tool setting device with the features of claim 14 is provided. Advantageous developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated herein by reference.

Die Maschinenbasis für ein Werkzeugeinstellgerät hat gemäß der beanspruchten Erfindung einen Unterbau und ein Maschinenbett, das von dem Unterbau getragen wird. Das Maschinenbett hat Spindelaufnahme-Montagestrukturen und Führungs-Montagestrukturen. Die Spindelaufnahme-Montagestrukturen dienen zur Montage einer Werkzeugaufnahmespindel, die zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkzeugs vorgesehen ist. Die Führungs-Montagestrukturen dienen zur Montage von Führungsschienen für einen Schlitten, der im betriebfertig montierten Zustand des Werkzeugeinstellgeräts einen mit einem Messsystemträger ausgestatteten Messturm trägt, der entlang der Führungsschienen in Bezug auf die Werkzeugaufnahmespindel verfahren werden kann.The machine base for a tool setting apparatus according to the claimed invention has a base and a machine bed carried by the base. The machine bed has spindle receiving mounting structures and guide mounting structures. The spindle receiving mounting structures serve to mount a tool receiving spindle, which is provided for receiving a tool to be measured. The guide mounting structures are used for mounting guide rails for a carriage, which in the ready mounted state of the tool setting device carries a measuring tower equipped with a measuring system, which can be moved along the guide rails with respect to the tool receiving spindle.

Eine Besonderheit besteht nun darin, dass die Maschinenbasis einen monolithisch gegossenen Grundkörper aufweist, der sowohl den Unterbau als auch das Maschinenbett bildet. Es wird also vorgeschlagen, eine Maschinenbasis für ein Werkzeugeinstellgerät zu verwenden, die komplett oder wenigstens zum überwiegenden Teil aus einem einzigen durchgehenden und kompletten Gusskörper besteht. Dieser wird im Folgenden auch als „Monoblock-Grundkörper” bezeichnet.A special feature consists in the fact that the machine base has a monolithic cast base body, which forms both the base and the machine bed. It is therefore proposed to use a machine base for a Werkzeuginstellgerät, which consists completely or at least for the most part of a single continuous and complete cast body. This is also referred to below as "monoblock basic body".

Der Grundkörper kann in verschiedene funktionell unterschiedliche Abschnitte unterteilt werden, die jedoch alle durch entsprechende Bereiche desselben Gusskörpers gebildet werden. An der Oberseite des Grundkörpers befindet sich ein Maschinenbett-Abschnitt, der die Funktionen eines konventionellen Maschinenbettes übernehmen kann. Darunter befindet sich ein Unterbau-Abschnitt, der die Tragefunktion eines konventionellen Unterbaus übernehmen kann und bis zu einem Bodenabschnitt reicht, der direkt oder mit Hilfe flacher Standfüße auf dem Boden eines Messraums oder einer Maschinenhalle aufgestellt werden kann. Die Oberseite des Grundkörpers, an der u. a. die Führungs-Montagestrukturen zur Montage von Führungsschienen vorgesehen sind, befindet sich dabei typischerweise in einer für einen Bediener bequemen Arbeitshöhe von beispielsweise zwischen 70 cm und 130 cm, insbesondere zwischen 100 cm und 120 cm.The main body can be subdivided into different functionally different sections, which, however, are all formed by corresponding regions of the same cast body. At the top of the main body is a machine bed section, which can take over the functions of a conventional machine bed. Underneath is a substructure section, which can take over the carrying function of a conventional substructure and extends to a floor section that can be set up directly or with the aid of flat feet on the floor of a measuring room or machine hall. The top of the body, at the u. a. the guide mounting structures are provided for mounting guide rails, it is typically in a comfortable for an operator working height, for example, between 70 cm and 130 cm, in particular between 100 cm and 120 cm.

Entsprechend beträgt die Höhe des Grundkörpers zwischen Unterseite und Oberseite vorzugsweise zwischen 70 cm und 130 cm, insbesondere zwischen 100 cm und 120 cm.Accordingly, the height of the base body between the bottom and the top is preferably between 70 cm and 130 cm, in particular between 100 cm and 120 cm.

Durch die Ausgestaltung als monolithisch gegossener Grundkörper entfällt die herkömmliche Schnittstelle zwischen dem Untergestell und dem darauf aufliegenden gesonderten Maschinenbett. Beobachtungen der Erfinder haben gezeigt, dass diese Schnittstelle eine Schwachstelle herkömmlicher Werkzeugherstellgeräte darstellte, da sich beide Komponenten (Maschinenbett und Unterbau) im Laufe der Zeit in verschiedenen Ausprägungen verändern können, indem sie sich beispielsweise durch Temperaturschwankungen unterschiedlich verformen oder auf Vibrationen und sonstiger Einflüsse auf unterschiedliche Weise reagieren. Diese Probleme entfallen bei Verwendung eines Monoblock-Grundkörpers.Due to the design as a monolithic molded base body eliminates the conventional interface between the base and the resting on it separate machine bed. Observations by the inventors have shown that this interface represented a weak point of conventional tool manufacturing equipment, since both components (machine bed and substructure) can change over time in various forms, for example, deformed differently by temperature fluctuations or vibrations and other influences on different Way react. These problems are eliminated when using a monobloc body.

Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen der Grundkörper im Wesentlichen aus einem Mineralgusswerkstoff besteht. Der „Mineralgusswerkstoff”, der auch vereinfacht als ”Mineralsguss” bezeichnet wird, ist ein Werkstoff, der im Wesentlichen aus mineralischen Füllstoffen wie Quarzkies, Quarzsand und/oder Gesteinsmehl und einem mehr oder weniger geringen Anteil von Bindemittel, z. B. auf Epoxidharz-Basis besteht. Derartige Werkstoffe werden gelegentlich auch als Polymerbeton bezeichnet.Particularly preferred embodiments are those in which the main body essentially consists of a mineral casting material. The "mineral casting material", which is also referred to simply as "mineral casting", is a material consisting essentially of mineral fillers such as quartz gravel, quartz sand and / or rock flour and a more or less small proportion of binder, for. B. is based on epoxy resin. Such materials are sometimes referred to as polymer concrete.

Ein Grundkörper aus einem einzigen Guss in Kombination mit dem Werkstoff Mineralguss bildet eine Einheit, die einige für die Werkzeugeinstellung vorteilhafte Eigenschaften verbindet. Je nach Ausgestaltung und Dimensionierung kann der Grundkörper ein hohes Eigengewicht von mehreren hundert Kilo bis in den Bereich einer Tonne oder mehr haben. Dieses hohe Eigengewicht trägt dazu bei, dass ein damit aufgebautes Werkzeugeinstellgerät relativ unempfindlich gegen Erschütterungen ist. Außerdem ergeben sich schwingungsdämpfende Eigenschaften allein aufgrund der Wahl des Werkstoffs Mineralguss. Ein Gusskörper aus Mineralgusswerkstoff kann je nach Zusammensetzung des Gusswerkstoffes auch temperaturunempfindlicher als Alu-Guss, Stahl-Guss oder Grau-Guss sein.A base made of a single casting in combination with the material mineral casting forms a unit that combines some advantageous features for tool setting. Depending on the design and dimensioning of the main body can have a high weight of several hundred kilos to the range of a ton or more. This high weight contributes to the fact that a Werkzeuginstellgerät constructed with it is relatively insensitive to shocks. In addition, vibration-damping properties result solely from the choice of mineral casting material. Depending on the composition of the cast material, a cast body of mineral cast material can also be less susceptible to temperature than cast aluminum, cast steel or gray cast iron.

Die Vorteile, die sich aus dem Wegfall der Schnittstelle zwischen einem Unterbau und einem davon gesonderten Maschinenbett ergeben, können jedoch auch durch Ausführungsformen erzielt werden, bei denen der Grundkörper im Wesentlichen aus Alu-Guss, Stahl-Guss, Grau-Guss oder einem anderen Metallgusswerkstoff besteht.However, the advantages resulting from the omission of the interface between a substructure and a separate machine bed can also be achieved by embodiments in which the main body essentially consists of cast aluminum, cast steel, gray cast iron or another metal casting material consists.

Bei einem Grundkörper aus einem Mineralgusswerkstoff ist vorzugsweise vorgesehen, dass im Bereich der Führungs-Montagestrukturen eine Dimensionsanpassungsschicht angeformt ist, die auf Seiten des Mineralgusswerkstoffs eine feste Bindung mit diesem eingeht und an den freien Oberflächen präzise definierte freie Montageflächen zur lagerichtigen Montage von Führungsschienen aufweist. Eine solche Dimensionsanpassungsschicht kann an geeigneten Stellen bei der Herstellung des Mineralgusswerkstoff-Grundkörpers mit Hilfe präzise bearbeiteter Abformlehren direkt angegossen werden und braucht danach nicht mehr mechanisch bearbeitet zu werden.In the case of a basic body made of a mineral casting material, it is preferably provided that a dimension adaptation layer is formed in the region of the guide mounting structures which forms a firm bond with the mineral casting material and has precisely defined free mounting surfaces for the correct installation of guide rails on the free surfaces. Such a dimensional adjustment layer can be cast directly at suitable points in the manufacture of the mineral casting material body by means of precisely machined impression gauges and then no longer needs to be machined.

Am Grundkörper können auch Maßstab-Montagestrukturen zur Montage eines Maßstabs für die Überwachung der Längsbewegung des Schlittens entlang der Führungsschienen ausgebildet sein, die gegebenenfalls ebenfalls mit einer Dimensionsausgleichsschicht ausgestattet sind, um eine direkte Montage von Maßstabselementen auf den gegossenen Grundkörper bzw. der Dimensionsausgleichsschicht zu ermöglichen.Scaling assembly structures may also be formed on the body for mounting a scale for monitoring the longitudinal movement of the carriage along the guide rails, which may also be provided with a dimensional compensation layer to allow direct mounting of scale elements on the molded body or the size compensation layer.

Bei einem Grundkörper aus einem metallischen Gusswerkstoff kann dieser im Bereich der Führungs-Montagestrukturen und/oder der Maßstabs-Montagestrukturen mit Übermaß gegossen werden, so dass danach durch eine spanabhebende Bearbeitung die endgültigen Montageflächen für die Führungsschienen und/oder Maßstabselemente präzise hergestellt werden können. In the case of a base made of a cast metal material, it can be excessively cast in the area of the guide mounting structures and / or the scale mounting structures, so that the final mounting surfaces for the guide rails and / or scale elements can then be produced precisely by machining.

Manche Ausführungsformen sind zum Aufbau von Werkzeugeinstellgeräten vorgesehen, bei denen die zu vermessenden Werkzeuge mit im Wesentlichen vertikaler Werkzeugachse eingespannt und um diese gedreht werden sollen. Bei diesen Ausführungsformen sind an einer Oberseite des Grundkörpers erste Spindelaufnahme-Montagestrukturen zur Aufnahme einer Werkzeugaufnahmespindel mit vertikaler Spindelachse ausgebildet. Zu den Spindelaufnahme-Montagestrukturen kann beispielsweise eine zylindrische oder anderweitig geformte Ausnehmung bzw. Aufnahmeöffnung gehören, in die die in den Grundkörper versenkbaren Bestandteile einer Werkzeugaufnahmespindel bei der Montage eingeführt werden können bzw. versenkbar sind. Im Bereich um die Aufnahmeöffnung und an anderer Stelle können Gewindebuchsen eingegossen sein, die später bei der Montage der Werkzeugaufnahmespindel passende Montageschrauben aufnehmen.Some embodiments are provided for the construction of tool setting devices, in which the tools to be measured are clamped with a substantially vertical tool axis and rotated about it. In these embodiments, first spindle receiving mounting structures for receiving a tool receiving spindle with a vertical spindle axis are formed on an upper side of the base body. The spindle receiving mounting structures may include, for example, a cylindrical or otherwise shaped recess or receiving opening into which the components of a tool receiving spindle which can be retracted into the main body can be inserted during assembly or can be retracted. In the area around the receiving opening and elsewhere threaded bushes can be cast, which later receive suitable mounting screws during assembly of the tool holder spindle.

Die ersten Spindelaufnahme-Montagestrukturen sind vorzugsweise im Bereich eines Spindelaufnahmeabschnitts ausgebildet, der in der Nähe einer seitlichen Stirnseite des Grundkörpers liegt, d. h. näher an der Stirnseite als an der Mitte des Grundkörpers. Dadurch kann die Werkzeugaufnahmespindel derart am Rande der Grundkörper-Oberseite positioniert sein, dass sie sowohl von einer Haupt-Bedienerseite, als auch von einer Neben-Bedienerseite (seitliche Stirnseite) für einen Bediener gut zugänglich ist.The first spindle receiving mounting structures are preferably formed in the region of a spindle receiving portion, which is located in the vicinity of a lateral end face of the base body, d. H. closer to the front than to the middle of the body. As a result, the tool receiving spindle can be positioned at the edge of the main body top such that it is easily accessible to an operator from both a main operator side and a secondary operator side (lateral front side).

Die Führungs-Montagestrukturen können sich über einen Großteil der Länge der Oberseite des Grundkörpers bis in die Nähe dieser seitlichen Stirnseite erstrecken, und zwar so, dass die ersten Werkzeugaufnahme-Montagestrukturen mindestens teilweise in einem Bereich zwischen den Führungs-Montagestrukturen angeordnet sind. Wenn die ersten Spindelaufnahme-Montagestrukturen nicht genutzt werden, kann bei dieser Konstruktion der Schlitten für den Messturm im Bedarfsfall über die ersten Spindelaufnahme-Montagestrukturen hinweg bis in die Nähe der seitlichen Stirnseite verfahren werden. Diese durchgehenden Führungs-Montagestrukturen sind vor allem bei Ausführungsformen von Werkzeugeinstellgeräten bzw. Grundkörpern nützlich, die für eine Vermessung von Werkzeugen mit einer horizontalen Befestigung der Werkzeugaufnahmespindel vorgesehen sind.The guide mounting structures may extend over much of the length of the top of the body to near that lateral end, such that the first tool receiving mounting structures are at least partially disposed in a region between the guide mounting structures. In this construction, if the first spindle receiving mounting structures are not used, the measuring tower carriage may, if necessary, be moved over the first spindle receiving mounting structures to near the lateral end side. These continuous guide mounting structures are particularly useful in embodiments of Werkzeuginstellgeräten or basic bodies, which are provided for a measurement of tools with a horizontal mounting of the tool holder spindle.

Das Konzept des monolithisch gegossenen Grundkörpers erlaubt es, mit nur wenigen Modifikationen an der Gussform für den Grundkörper unterschiedliche Varianten des Grundkörpers herzustellen, die beispielsweise wahlweise für die Montage einer Werkzeugaufnahmespindel mit vertikaler Spindelachse oder einer Werkzeugaufnahmespindel mit horizontaler Spindelachse vorbereitet sind.The concept of the monolithically cast base body makes it possible to produce different variants of the basic body with only a few modifications to the casting mold for the basic body, which are prepared, for example, either for mounting a tool receiving spindle with a vertical spindle axis or a tool receiving spindle with a horizontal spindle axis.

Manche Ausführungsformen von Grundkörpern bieten die Möglichkeit, eine Werkzeugaufnahmespindel mit horizontaler Spindelachse aufzunehmen. Bei einer Ausführungsform hat der Grundkörper hierzu an einer in Verlängerung der Führungs-Montagestrukturen liegenden Stirnseite zweite Spindelaufnahme-Montagestrukturen zur Aufnahme einer Werkzeugaufnahmespindel mit horizontaler Spindelachse. Diese Strukturen sind vorzugsweise ebenfalls im oben erwähnten seitlichen Spindelaufnahmeabschnitt des Grundkörpers vorgesehen und bieten eine alternative zweite Spindelposition.Some embodiments of basic bodies offer the possibility of receiving a tool receiving spindle with a horizontal spindle axis. In one embodiment, for this purpose, the base body has second spindle receiving mounting structures for receiving a tool mounting spindle with a horizontal spindle axis on an end face extending in extension of the guide mounting structures. These structures are also preferably provided in the above-mentioned lateral spindle receiving portion of the main body and provide an alternative second spindle position.

Die horizontale Positionierung der Werkzeugaufnahmespindel bzw. der Spindelachse kann unter anderem der Platzierung von großen rotationssymmetrischen Werkzeugen, wie z. B. großen Kurbelwellenfräsern dienen, welche in der gleichen (horizontalen) Orientierung vermessen werden sollten, wie sie auch in der Fertigung zum Einsatz kommen. Derartige Werkzeuge haben oft ein Gewicht von mehr als 100 kg, beispielsweise 150 kg bis 200 kg und werden in speziellen Werkzeughaltern gelagert. Aus diesen Werkzeughaltern können die Werkzeuge dann schnell und risikoarm in der horizontal orientierten Werkzeugaufnahmespindel gespannt werden. Die Variante mit horizontaler Werkzeugaufnahmespindel ermöglicht es somit, z. B. Kurbelwellenfräser in der gleichen Lage zu vermessen, wie sie in der Praxis auch in der Bearbeitung zum Einsatz kommen. Einflüsse der Schwerkraft können daher bei der Vermessung und gegebenenfalls Werkzeugeinstellung berücksichtigt werden.The horizontal positioning of the tool receiving spindle or the spindle axis can, inter alia, the placement of large rotationally symmetrical tools, such. B. large crankshaft cutters serve, which should be measured in the same (horizontal) orientation, as they are used in manufacturing. Such tools often have a weight of more than 100 kg, for example 150 kg to 200 kg and are stored in special tool holders. From these tool holders tools can then be stretched quickly and with low risk in the horizontally oriented tool holder spindle. The variant with horizontal tool holder spindle thus makes it possible, for. B. crankshaft cutters in the same position to measure, as they are used in practice in the processing. Influences of gravity can therefore be taken into account during the measurement and, if appropriate, tool setting.

Damit ein Werkzeug in dieser horizontalen Lage vermessen werden kann, sind die Führungsschienen bei entsprechenden Ausführungsformen von Werkzeugeinstellgeräten bis in den Bereich der seitlichen Stirnseite verlängert, an der sich die Werkzeugaufnahmespindel mit horizontaler Spindelachse im fertig montierten Zustand befindet. Dadurch kann der Messturm mit dem Messsystemträger so weit in Richtung der Stirnseite bewegt werden, dass die Kamera (oder ein anderes Messsystem) nahe genug am Werkzeug positioniert werden kann, um die Schneiden des Werkzeugs zu erfassen und auszuwerten.In order that a tool can be measured in this horizontal position, the guide rails are extended in corresponding embodiments of Werkzeuginstellgeräten to the region of the lateral end face on which the tool holder spindle with a horizontal spindle axis is in the assembled state. As a result, the measuring tower with the measuring system carrier can be moved so far towards the front side that the camera (or another measuring system) can be positioned close enough to the tool in order to detect and evaluate the cutting edges of the tool.

Bei allen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper an einer in Verlängerung der Führungsschienen liegenden Stirnseite einen an die Oberseite angrenzenden oberen Abschnitt und einen darunter liegenden unteren Abschnitt aufweist, der gegenüber dem oberen Abschnitt derart rückversetzt ist, dass im Bereich des unteren Abschnitts eine Aussparung vorliegt, die derart dimensioniert ist, dass die Beine eines vor der Stirnseite sitzenden Bedieners mindestens teilweise in die Aussparung passen. Auf diese Weise entsteht an der Stirnseite eine zweite Bedienerseite (Neben-Bedienerseite) mit einem Sitzarbeitsplatz, der ein schonendes, ermüdungsfreies Arbeiten auch bei längeren Vermessungsaufgaben ermöglicht.In all embodiments, it may be provided that the base body has an upper section adjacent to the upper side on an end side lying in extension of the guide rails and an underlying lower portion recessed from the upper portion such that there is a recess in the region of the lower portion dimensioned such that the legs of a front-seat operator at least partially fit into the recess. In this way, a second operator side (secondary operator side) with a sitting workstation is created on the front side, which enables gentle, fatigue-free work even with longer surveying tasks.

Am Grundkörper können alternativ oder zusätzlich dazu andere Aussparungen vorgesehen sein, um ein kompaktes und optisch ansprechendes, bedienerfreundliches Werkzeugeinstellgerät zu schaffen. Bei manchen Ausführungsformen ist an der Haupt-Bedienerseite des Grundkörpers im Bereich des Untergestell-Abschnitts eine Aussparung zur Aufnahme einer Rechnereinheit vorgesehen. Die Rechnereinheit kann dann direkt im Grundkörper montiert werden, so dass ein gesonderter Aufbau an der Peripherie entfallen kann.On the base body, alternatively or additionally, other recesses may be provided in order to create a compact and visually appealing, user-friendly tool setting device. In some embodiments, a recess for receiving a computer unit is provided on the main operator side of the base body in the region of the base section. The computer unit can then be mounted directly in the main body, so that a separate structure on the periphery can be omitted.

Es ist auch möglich, an der Haupt-Bedienseite des Grundkörpers eine Aussparung zur Aufnahme einer Bedienereinheit vorzusehen, die beispielswese eine Anzeigeeinheit und eine Eingabeeinheit hat, gegebenenfalls kombiniert in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms (Touch-Screen). Diese Aussparung ist vorzugsweise im Bereich des Maschinenbett-Abschnitts, also in der Nähe der Oberseite des Grundkörpers, in bequemer Bedienhöhe für den Bediener vorgesehen.It is also possible to provide on the main operating side of the main body a recess for receiving an operator unit, which beispielswese has a display unit and an input unit, optionally combined in the form of a touch-sensitive screen (touch screen). This recess is preferably provided in the area of the machine bed section, ie in the vicinity of the upper side of the base body, at a comfortable operating height for the operator.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Werkzeugeinstellgerät zur Vermessung von Rotationswerkzeugen, das mit einer Maschinenbasis der hier beschriebenen Art ausgestattet ist. Die Maschinenbasis hat einen Unterbau und ein von dem Unterbau getragenes Maschinenbett, wobei an dem Maschinenbett im Bereich von Spindelaufnahme-Montagestrukturen eine Werkzeugaufnahmespindel montiert ist, die zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkzeugs vorgesehen ist, und wobei am Maschinenbett im Bereich von Führungs-Montagestrukturen Führungsschienen für einen Schlitten montiert sind, der einen mit einem Messsystemträger ausgestatteten Messturm trägt, der entlang der Führungsschienen in Bezug auf die Werkzeugaufnahmespindel verfahrbar ist. Wesentlicher Bestandteil der Maschinenbasis ist ein monolithisch gegossener Grundkörper, der (mit einem Unterbau-Abschnitt) den Unterbau und (mit einem Maschinenbett-Abschnitt) das Maschinenbett der Maschinenbasis bildet.The invention also relates to a Werkzeuginstellgerät for measuring rotary tools, which is equipped with a machine base of the type described herein. The machine base has a base and a machine bed supported by the base, wherein on the machine bed in the area of spindle receiving mounting structures, a tool holder spindle is mounted, which is intended to receive a tool to be measured, and wherein at the machine bed in the region of guide mounting structures guide rails for a carriage is mounted carrying a measuring tower equipped with a measuring system carrier, which is movable along the guide rails with respect to the tool receiving spindle. An essential part of the machine base is a monolithic cast body forming (with a substructure section) the substructure and (with a machine bed section) the machine bed of the machine base.

Die vorstehenden und weiteren Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Dabei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte Ausführungsformen darstellen. Bevorzugte Ausführungsformen werden an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert.The foregoing and other features will become apparent from the claims and from the description and drawings. In this case, the individual features may be implemented individually or in the form of subcombinations in one embodiment of the invention and in other areas, and may represent advantageous embodiments. Preferred embodiments will be explained with reference to the accompanying drawings.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Werkzeugeinstellgerätes zur Messung und Einstellung von Werkzeugen, die mit vertikaler Werkzeugachse eingespannt und vermessen werden; 1 shows a schematic side view of an embodiment of a Werkzeuginstellgerätes for measuring and adjustment of tools that are clamped and measured with vertical tool axis;

2 zeigt eine perspektivische Darstellung des monolithisch gegossenen Grundkörpers des Werkzeugeinstellgeräts aus 1; 2 shows a perspective view of the monolithic molded base body of the Werkzeuginstellgeräts 1 ;

3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Werkzeugeinstellgerätes zur Messung und Einstellung von Werkzeugen, die mit horizontaler Werkzeugachse eingespannt und vermessen werden; 3 shows a schematic side view of an embodiment of a Werkzeuginstellgerätes for measuring and adjustment of tools that are clamped and measured with horizontal tool axis;

4 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite des monolithischen Grundkörpers des Werkzeugeinstellgeräts aus 3; 4 shows a plan view of the top of the monolithic body of the Werkzeuginstellgeräts 3 ;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Die schrägperspektivische Darstellung in 1 zeigt ein Werkzeugeinstellgerät 190 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Werkzeugeinstellgerät dient zur fertigungsnahen Vermessung und Einstellung von Bearbeitungswerkzeugen, insbesondere von Rotationswerkzeugen wie Bohrern, Fräsern oder dergleichen in der Nähe von Bearbeitungsmaschinen, in denen solche Bearbeitungswerkzeuge genutzt werden. Das Werkzeugeinstellgerät ist als Vertikalgerät ausgeführt, was bedeutet, dass die Werkzeuge mit vertikaler Werkzeugachse eingespannt und vermessen werden können. Mit Hilfe des Werkzeugeinstellgerätes kann ein Bediener die für die Bearbeitung wichtigen Werkzeugdimensionen, z. B. die Werkzeuglänge, den wirksamen Radius von Werkzeugschneiden und/oder weitere Parameter, bestimmen und, bei einstellbaren Werkzeugen, gegebenenfalls durch Einstellung verändern.The oblique perspective view in 1 shows a tool setting 190 according to a first embodiment of the invention. The tool setting device is used for production-related measurement and adjustment of processing tools, in particular rotary tools such as drills, milling cutters or the like in the vicinity of processing machines in which such processing tools are used. The tool setting device is designed as a vertical device, which means that the tools can be clamped and measured with a vertical tool axis. With the aid of the tool setting device, an operator can change the tool dimensions that are important for the machining, for As the tool length, the effective radius of cutting tools and / or other parameters, determine and, if adjustable tools, if necessary by adjusting change.

Das Werkzeugeinstellgerät hat eine Maschinenbasis 100, deren wesentlicher Bestandteil ein monolithisch aus einem Mineralgusswerkstoff gegossener Grundkörper 200 ist, welcher in 2 ohne die daran montierten Komponenten gezeigt ist. Der Grundkörper 200 hat eine mehr oder wenig quaderförmige Grundgestalt und definiert eine als Haupt-Bedienerseite vorgesehene Vorderseite 102, eine gegenüberliegende Rückseite 104 und zwei schmalere Stirnseiten, nämlich eine vordere Stirnseite 106 und eine hintere Stirnseite 108. Der Grundkörper 200 wird mit seiner Unterseite 114, gegebenenfalls mit Hilfe von teilweise höhenverstellbaren Stellfüßen 115, auf dem Boden eines Raums aufgestellt und ist mit einer Höhe (in z-Richtung) von ca. 100 cm bis 120 cm so dimensioniert, dass sich die Oberseite 112 dann in einer für einen Bediener bequemen Arbeitshöhe von ca. 100 cm bis 120 cm über dem Boden befindet.The tool setting device has a machine base 100 whose essential component is a monolithic body cast from a mineral casting material 200 which is in 2 without the components mounted thereon. The main body 200 has a more or less cuboidal basic shape and defines an intended as the main operator side front 102 , an opposite back 104 and two narrower ones End faces, namely a front end face 106 and a rear end 108 , The main body 200 will with its bottom 114 , if necessary with the help of partially height-adjustable feet 115 , placed on the floor of a room and is dimensioned with a height (in z-direction) of about 100 cm to 120 cm, so that the top 112 then in a comfortable for an operator working height of about 100 cm to 120 cm above the ground.

An der Oberseite der Maschinenbasis ist eine Werkzeugaufnahmespindel 120 so montiert, dass die Spindelachse in vertikaler Richtung (parallel zur z-Richtung des Maschinenkoordinatensystems) ausgerichtet ist. Die Werkzeugaufnahmespindel dient zur Aufnahme eines zu vermessenden Werkzeuges und kann mit Hilfe eines nicht gezeigten computergesteuerten elektromotorischen Drehantriebs (Schrittmotor oder Servomotor) um die vertikale Werkzeugaufnahmeachse gedreht werden.At the top of the machine base is a tool receiving spindle 120 mounted so that the spindle axis is aligned in the vertical direction (parallel to the z-direction of the machine coordinate system). The tool receiving spindle serves to receive a tool to be measured and can be rotated about the vertical tool receiving axis by means of a computer-controlled electromotive rotary drive (stepper motor or servo motor), not shown.

Auf der Oberseite des Grundkörpers 200 ist ein säulenartig vertikal aufragender Messturm 130 angebracht, der von einem Horizontalschlitten getragen wird, welcher auf zwei mit lateralem Abstand parallel zueinander verlaufenden Führungsschienen linear parallel zur maschinenfesten x-Richtung, d. h. parallel zu den Längsseiten der Maschinenbasis, in Richtung zur Werkzeugaufnahmespindel 120 bzw. in Gegenrichtung verfahren und an geeigneten Positionen genau positioniert werden kann. An der der Werkzeugaufnahmespindel zugewandten Vorderseite des Messturms ist ein vertikal (parallel zur z-Richtung) linear verfahrbarer Vertikalschlitten angebracht, der einen Messsystemträger 132 trägt, welcher über Schlittenbewegungen in Vertikalrichtung verfahrbar ist. Die Verfahrwege der Schlitten in x- und z-Richtung werden mit Hilfe von Längenmesssystemen erfasst, deren Maßstäbe am Grundkörper (für den Horizontalschlitten) bzw. in dem Messturm (für den Vertikalschlitten) angebracht sind.On top of the main body 200 is a columnar vertically towering measuring tower 130 attached, which is supported by a horizontal slide, which on two laterally spaced parallel to each other guide rails linearly parallel to the machine-fixed x-direction, ie parallel to the longitudinal sides of the machine base, in the direction of the tool-mounting spindle 120 or in the opposite direction and can be accurately positioned at suitable positions. At the front of the measuring tower facing the tool receiving spindle, a vertically movable (parallel to the z-direction) linearly movable vertical slide is mounted, which is a measuring system carrier 132 carries, which is movable via carriage movements in the vertical direction. The traverse paths of the carriages in the x and z directions are recorded with the aid of length measuring systems whose scales are attached to the main body (for the horizontal slide) or in the measuring tower (for the vertical slide).

Das Werkzeugeinstellgerät ist mit einem optischen Messsystem ausgestattet, zu dem eine auf das Werkzeug oder einen Werkzeugabschnitt ausrichtbare CCD-Kamera 134 gehört, die an ein Bildverarbeitungssystem angeschlossen ist. Die Kamera ist an einem Arm des im Wesentlichen U-förmigen Messsystemträgers 132 befestigt. An dem horizontal gegenüberliegenden anderen Arm befindet sich eine Beleuchtungseinrichtung 136, so dass ein zwischen Kamera und Beleuchtungseinrichtung liegendes Werkzeug im Durchlichtverfahren vermessen werden kann.The tool setting device is equipped with an optical measuring system, to which a CCD camera which can be aligned with the tool or a tool section 134 which is connected to an image processing system. The camera is on one arm of the substantially U-shaped measuring system carrier 132 attached. On the horizontally opposite other arm is a lighting device 136 so that a lying between the camera and lighting device tool can be measured by transmitted light.

Die zentrale Steuerung des Werkzeugeinstellgerätes ist in einer Recheneinheit 138 untergebracht, die sich in einem von der Vorderseite 102 zugänglichen Einschub im inneren des Grundkörpers 200 befindet. Die Bedienung des Werkzeugeinstellgerätes erfolgt über eine Bedieneinheit 140, die sich in bequemer Arbeitshöhe nahe der Oberseite in einem abgeschrägten Bereich an der Vorderseite 102 (Haupt-Bedienseite) befindet. Über einen berührungsempfindlichen Bildschirm (Touch-Screen) können alle Funktionen des Werkzeugeinstellgeräts vom Bediener gesteuert werden.The central control of the Werkzeuginstellgerätes is in a computing unit 138 housed in one of the front 102 accessible insert in the interior of the body 200 located. The operation of the Werkzeuginstellgerätes via an operating unit 140 , located at comfortable working height near the top in a bevelled area at the front 102 (Main operating page) is located. A touch-sensitive screen (touch screen), all functions of the tool setting device can be controlled by the operator.

Die in 1 und 2 sichtbare vordere Stirnseite 106 ist bei dieser Ausführungsform als Neben-Bedienerseite ausgestaltet und weist dazu unterhalb des Spindelaufnahmeabschnitts 228, in welchem die Werkzeugaufnahmespindel 120 montiert ist, eine Aussparung 107 auf, damit ein Bediener möglichst nahe am Gerät sitzen kann. Dies ist insbesondere dann nützlich, wenn Werkzeuge nicht nur vermessen, sondern auch eingestellt werden müssen. Bei der Aussparung ist der Bereich unterhalb der Werkzeugaufnahmespindel gegenüber dem oberen Abschnitt derart in x-Richtung zurückversetzt, dass sich ein Bediener vor die vordere Stirnseite 106 setzen und seine Beine im Bereich der Aussparung unterhalb der Werkzeugaufnahmespindel unterbringen kann. Mit einer in Vertikalrichtung gemessenen Höhe von 50 bis 60 cm und einer in x-Richtung gemessenen Tiefe von ca. 20 bis 40 cm ist die Aussparung so großzügig dimensioniert, dass ein Bediener in sitzender Position nahe an das Gerät heranrücken kann. So ist ein Sitzarbeitsplatz realisiert, der dauerhaft bequemes Arbeiten ermöglicht, was sich auch vorteilhaft auf die Präzision der Messergebnisse auswirken sollte Einige Besonderheiten des monolithisch gegossenen Grundkörpers 200 sind in 2 gut erkennbar. Der als einteiliger Gusskörper (Monoblock) ausgestaltete Grundkörper ersetzt bei dieser Ausführungsform die herkömmliche Kombination aus Untergestell und davon getragenem, gesondertem Maschinenbett. Der Grundkörper 200 kann dementsprechend in einen bodennahen Untergestell-Abschnitt 210 und einen darüber liegenden Maschinenbett-Abschnitt 220 unterteilt werden, die einstückig (integral) miteinander ausgebildet sind. Die an herkömmlichen Maschinenbasen kritische mechanische Schnittstelle zwischen Untergestell und Maschinenbett sowie die dadurch verursachten Probleme sind dadurch beseitigt. Dieser Grundkörper aus einem einzigen Guss in Kombination mit dem Werkstoff Mineralguss bildet eine Monoblock-Einheit mit mehreren für eine präzise Werkzeugvermessung und ggf. Werkzeugeinstellung günstigen Eigenschaften. Der massive Aufbau mit einem Eigengewicht in der Größenordnung von ca. 1000 kg macht das Werkzeugeinstellgerät relativ unempfindlich gegen Erschütterungen. Der Mineralgusswerkstoff verleiht dem Grundkörper als solchem schwingungsdämpfende Eigenschaften, so dass auf gesonderte Schwingungsdämpfungsorgane verzichtet werden kann. Die Zusammensetzung des Mineralguss (Bindermaterial und Füllstoffkombinationen) ist so gewählt, dass sich neben der hohen Steifigkeit und dem guten Dämpfungsverhalten auch ein thermischer Ausdehnungskoeffizient ergibt, der demjenigen von Stahlwerkstoffen angenähert ist, so dass sich auch bei Temperaturschwankungen keine störenden Spannungen im Bereich von an dem Grundkörper montierten Stahl-Bauteilen einstellen.In the 1 and 2 visible front end 106 is configured in this embodiment as a slave operator side and has to below the spindle receiving portion 228 in which the tool receiving spindle 120 is mounted, a recess 107 so that an operator can sit as close as possible to the device. This is particularly useful when tools not only need to be measured but also adjusted. In the recess, the area below the tool receiving spindle is set back in the x direction relative to the upper section in such a way that an operator stands in front of the front end side 106 put and his legs in the recess below the tool holder spindle can accommodate. With a height measured in the vertical direction of 50 to 60 cm and a measured depth in the x direction of about 20 to 40 cm, the recess is so generously dimensioned that an operator in a sitting position can approach close to the device. Thus, a seat workplace is realized, which allows durable comfortable working, which should also have an advantageous effect on the precision of the measurement results Some peculiarities of the monolithic cast basic body 200 are in 2 good to see. Designed as a one-piece cast body (monoblock) basic body replaced in this embodiment, the conventional combination of base and supported, separate machine bed. The main body 200 can accordingly in a ground-level underframe section 210 and an overlying machine bed section 220 are divided, which are integrally formed with each other. The critical on conventional machine bases mechanical interface between the base and machine bed and the problems caused thereby are eliminated. This basic body of a single casting in combination with the material mineral casting forms a monoblock unit with several properties that are favorable for precise tool measurement and possibly tool setting. The massive construction with a dead weight in the order of about 1000 kg makes the tool setting relatively insensitive to shocks. The mineral casting material gives the main body as such vibration damping properties, so that it is possible to dispense with separate vibration damping organs. The composition of the mineral casting (binder material and filler combinations) is chosen so that in addition to the high stiffness and the good damping behavior and a Thermal expansion coefficient results, which is similar to that of steel materials, so that adjust even with temperature fluctuations no disturbing voltages in the range of mounted on the body steel components.

Die Gussform für den Grundkörper ist so gestaltet, dass am Grundkörper bereits alle für die Montage von weiteren Komponenten nötigen Montagestrukturen nach dem Guss vorhanden sind, so dass i. W. ohne Nacharbeit das Werkzeugeinstellgerät fertig montiert werden kann.The casting mold for the base body is designed such that all the assembly structures necessary for the assembly of further components are already present on the base body after casting, so that i. W. without reworking the tool setting device can be completely assembled.

An der Oberseite sind in der Nähe der vorderen Stirnseite 106 erste Spindelaufnahme-Montagestrukturen 230 ausgeformt, die der Montage der Werkzeugaufnahmespindel 120 dienen. Zu diesen Strukturen gehört eine zur Oberseite 112 offene, zylindrische Ausnehmung 232 mit vertikaler Zylinderachse, an deren Umfang an der Oberseite mehrere Gruppen von Gewindebolzen bereits mit eingegossen sind. Diese Ausnehmung dient als Aufnahmeöffnung für die in den Grundkörper versenkbaren Teile der Werkzeugaufnahmespindel. Die Tiefe in z-Richtung beträgt ca. 20 cm bis 40 cm, der Durchmesser etwas zwischen 20 cm und 30 cm. Durch diese Ausgestaltung kann unmittelbar nach dem Guss ohne weitere Nacharbeit die Werkzeugaufnahmespindel 120 durch Einsetzen und Anschrauben montiert werden.At the top are near the front end 106 first spindle receiving mounting structures 230 shaped, the assembly of the tool holder spindle 120 serve. One of these structures is one to the top 112 open, cylindrical recess 232 with a vertical cylinder axis, on whose circumference at the top of several groups of threaded bolts are already cast with. This recess serves as a receiving opening for the retractable into the body parts of the tool holder spindle. The depth in the z direction is about 20 cm to 40 cm, the diameter is something between 20 cm and 30 cm. As a result of this refinement, the tool receiving spindle can be used immediately after the casting without any further reworking 120 be installed by inserting and screwing.

Als Vorbereitung für die Montage der Führungsschienen für den Horizontal-Schlitten des Messturms 130 sind Führungs-Montagestrukturen 240 vorgesehen, die im Beispielsfall die Gestalt von zwei zueinander parallelen, in x-Richtung verlaufenden Rippen oder Stegen 242 mit einer hoch präzisen dimensionierten Oberseite haben. Gewindebuchsen zur Befestigung der Führungsschienen sind bereits eingegossen. Diejenigen Flächen, die als Montageflächen für die Stahl-Führungsschienen dienen, sind als Präzisionsflächen ausgestaltet, indem beim Gussvorgang mit Hilfe präzise bearbeiteter Abformlehren an den Mineralgusswerkstoff noch eine Dimensionsanpassungsschicht 244 aus einer niederviskosen Gießmasse angeformt wird. Dadurch können die Führungsschienen nach dem Entformen ohne weitere Nachbearbeitung an die hochpräzisen Montageflächen angeschraubt werden.In preparation for mounting the guide rails for the horizontal slide of the measuring tower 130 are guide assembly structures 240 provided, in the example, the shape of two mutually parallel, extending in the x direction ribs or webs 242 with a high-precision dimensioned top. Threaded bushings for fastening the guide rails have already been cast. Those surfaces that serve as mounting surfaces for the steel guide rails are designed as precision surfaces by adding a dimensional adjustment layer during the casting process using precisely machined impression gauges on the mineral casting material 244 is formed from a low-viscosity molding compound. As a result, the guide rails can be screwed to the high-precision mounting surfaces after removal from the mold without further post-processing.

Die Führungs-Montagestrukturen werden durch zwei zueinander parallele, in x-Richtung verlaufende Bahnen gebildet, die sich im Wesentlichen über die gesamte in x-Richtung gemessene Länge der Oberseite erstrecken, und zwar insbesondere bis in die Nähe der vorderen Stirnseite 106. Die metallischen Führungsschienen werden dann nur in derjenigen Länge aufmontiert, die ausreicht, um den gewünschten Verfahrweg für den Messturm 130 zu ermöglichen.The guide mounting structures are formed by two parallel x-directional tracks which extend substantially the entire length of the top measured in the x-direction, and more particularly to the vicinity of the front end 106 , The metallic guide rails are then mounted only in the length that is sufficient to the desired travel for the measuring tower 130 to enable.

Seitlich neben den Führungs-Montagestrukturen sind dazu parallele Maßstabs-Montagestrukturen 250 zur Montage eines Maßstabs für die Überwachung der Längsbewegung des Messturm-Schlittens vorgesehen, wobei hier ebenfalls durch eine zwischengeschaltete Dimensionsausgleichsschicht präzise Montageflächen bereitgestellt werden.Laterally next to the guide mounting structures are parallel scale mounting structures 250 provided for mounting a scale for monitoring the longitudinal movement of the measuring tower carriage, here also provided by an intermediate dimension compensation layer precise mounting surfaces.

Auch die Montage weiterer Komponenten des Werkzeugeinstellgerätes wird bei Verwendung eines derart monolithisch gegossenen Grundkörpers vereinfacht. So ist an der Vorderseite 102 mittig im Bereich des Maschinenbett-Abschnitts 220 im Bereich der Schrägfläche eine Aussparung 222 für die Komponenten der Bedieneinheit 140 vorgesehen. Darunter ist im Untergestell-Abschnitt 210 eine quaderförmige Aussparung 212 mit seitlich angeformten horizontalen Führungsschienen vorgesehen, um die Einschübe für die Recheneinheit 138 aufzunehmen.The assembly of other components of the Werkzeuginstellgerätes is simplified when using such a monolithic molded base body. So is the front 102 centered in the area of the machine bed section 220 in the area of the inclined surface a recess 222 for the components of the control unit 140 intended. Underneath is in the underframe section 210 a cuboid recess 212 provided with laterally formed horizontal guide rails to the bays for the computing unit 138 take.

Durch die Verwendung eines monolithisch gegossenen Grundkörpers als Maschinenbasis eines Werkzeugeinstellgerätes ist es möglich, mit wenigen einfachen Änderungen an den Gussformen unterschiedliche Typen von Grundkörpern herzustellen, die sich beispielsweise nur hinsichtlich der Lage und Orientierung der Spindelaufnahme-Montagestrukturen unterscheiden. Somit ist es möglich, bei ansonsten im Wesentlichen gleichem Fertigungsprozess wahlweise einen für die Montage einer vertikalen Werkzeugaufnahmespindel geeigneten Grundkörper (vgl. 1 und 2) oder einen Grundkörper zu gießen, der an seiner vorderen Stirnseite 106 Spindelaufnahme-Montagestrukturen zur Befestigung einer Werkzeugaufnahmespindel mit horizontaler Spindelachse bei ansonsten weitgehend unveränderter Konfiguration aufweist (3 und 4).By using a monolithically cast base body as the machine base of a tool setting device, it is possible to produce different types of base bodies with a few simple changes to the casting molds, which differ, for example, only with regard to the position and orientation of the spindle receiving mounting structures. Thus, it is possible, with otherwise substantially identical manufacturing process optionally a suitable for the installation of a vertical tool holder spindle body (see. 1 and 2 ) or to cast a base body, which at its front end side 106 Spindle mounting assembly structures for mounting a tool holder spindle with a horizontal spindle axis with otherwise largely unchanged configuration ( 3 and 4 ).

Die schrägperspektivische Darstellung in 3 zeigt ein Werkzeugeinstellgerät 390 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Das Werkzeugeinstellgerät ist als Horizontalgerät ausgeführt, was bedeutet, dass die Werkzeuge mit horizontaler Werkzeugachse eingespannt und vermessen werden können. Ein Ausführungsbeispiel des Grundkörpers 400 für horizontale Spindelmontage ist in 4 in Draufsicht auf die Oberseite gezeigt. Diejenigen Elemente, welche in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform der 1 und 2 vorhanden sind, tragen die gleichen Bezugszeichen wie in 1 und 2.The oblique perspective view in 3 shows a tool setting 390 according to a second embodiment of the invention. The tool setting device is designed as a horizontal device, which means that the tools can be clamped and measured with a horizontal tool axis. An embodiment of the body 400 for horizontal spindle mounting is in 4 shown in plan view of the top. Those elements which in the same way as in the embodiment of the 1 and 2 are present, carry the same reference numerals as in 1 and 2 ,

Änderungen gegenüber der Ausführungsform der 1 und 2 ergeben sich fast ausschließlich im Bereich des Spindelaufnahmeabschnitts 328 oberhalb der Aussparung 207. Zur Aufnahme der Werkzeugaufnahmespindel 320 mit horizontaler Orientierung der Spindelachse sind an der vorderen Stirnseite 306 zweite Spindelaufnahme-Montagestrukturen ausgeformt, die eine zylindrische Aufnahmeöffnung mit horizontaler Zylinderachse und um deren Eingangsseite herum eingegossene Gewindebuchsen zum Anschrauben der Werkzeugaufnahmespindel haben. Der gleiche Bereich des Spindelaufnahmeabschnitts, der also bei der Ausführungsform von 2 zur Ausgestaltung der vertikalen Öffnung 232 genutzt wird, wird beim Gießen des Grundkörpers 400 zur Ausformung der horizontalen Aufnahmeöffnung genutzt. Die jeweils nicht benötigte Öffnung wird am fertigen Gerät durch eine Platte verschlossen.Changes compared to the embodiment of 1 and 2 arise almost exclusively in the area of the spindle receiving section 328 above the recess 207 , For receiving the tool receiving spindle 320 with horizontal orientation of the spindle axis are at the front end side 306 formed second spindle receiving mounting structures, the one cylindrical receiving opening with horizontal cylinder axis and around the input side have cast threaded bushes for screwing the tool holder spindle. The same area of the spindle receiving portion, ie in the embodiment of 2 for the design of the vertical opening 232 is used when casting the body 400 used for shaping the horizontal receiving opening. The respectively not required opening is closed on the finished device by a plate.

In der Draufsicht von 4 ist erkennbar, dass die zueinander parallelen, stegartigen Führungs-Montagestrukturen 240 die gleichen sind wie bei der anderen Variante. Allerdings sind darauf nun metallische Führungsschienen 346 montiert, die bis in unmittelbare Nähe der mit der Werkzeugaufnahmespindel 320 ausgestatteten Stirnseite 306 reichen. Der Schlitten 138, der bei fertig montiertem Gerät den Messturm 130 trägt, kann dann mit diesem so nahe an die Stirnseite herangefahren werden, dass der Messsystemträger 132 die seitliche Stirnseite 306 überragt und die Kamera 134 und das Beleuchtungssystem 136 derart jenseits der Werkzeugaufnahmespindel 320 positioniert werden können, dass Schneiden am Umfang eines darin eingespannten Werkzeugs vermessen werden können (siehe 3).In the top view of 4 It can be seen that the mutually parallel, web-like guide mounting structures 240 the same ones as in the other variant. However, there are now metallic guide rails 346 mounted in close proximity to the tool holder spindle 320 equipped frontal 306 pass. The sled 138 , the measuring tower with the device fully assembled 130 carries, can then be moved so close to the front side with this, that the measuring system carrier 132 the lateral front side 306 surmounted and the camera 134 and the lighting system 136 such beyond the tool holder spindle 320 can be positioned so that cutting can be measured on the circumference of a tool clamped therein (see 3 ).

Die Herstellung unterschiedlicher Varianten ist mit relativ geringem Aufwand möglich. Je nachdem, welche Variante des monolithischen Grundkörpers gewünscht ist (Montage mit vertikaler Werkzeugaufnahmespindel oder Montage mit horizontaler Werkzeugaufnahmespindel), wird eine entsprechende Variante des Grundkörpers abgegossen und die Werkzeugaufnahmespindel montiert. Hierfür ist eine Kombinationsform für den Abguss vorgesehen. Die Ausführungsformen für vertikale Werkzeugaufnahmespindel und horizontale Werkzeugaufnahmespindel unterscheiden sich dabei vorzugsweise bis auf die Gestaltung in der Nähe der Stirnseite nicht, so dass drei Seiten der Gießform im Wesentlichen unverändert bleiben können. Lediglich der Bereich der Stirnseite 106 wird je nach gewünschter Variante durch Einsetzen oder Entnahme von Gießformteilen verändert. Dadurch wird die Fertigung der verschiedenen Varianten vereinfacht.The production of different variants is possible with relatively little effort. Depending on which variant of the monolithic base body is desired (mounting with a vertical tool receiving spindle or mounting with a horizontal tool receiving spindle), a corresponding variant of the base body is poured off and the tool receiving spindle is mounted. For this purpose, a combination mold for the casting is provided. The embodiments for the vertical tool-receiving spindle and the horizontal tool-receiving spindle preferably do not differ, except for the design near the end face, so that three sides of the casting mold can remain essentially unchanged. Only the area of the front side 106 is changed depending on the desired variant by inserting or removing casting moldings. This simplifies the production of the different variants.

Die Gießform zum Herstellen eines Grundkörpers zur Aufnahme einer Werkzeugaufnahmespindel mit vertikaler Spindelachse ist vorzugsweise so gestaltet, dass die Stirnseite des Grundkörpers, an der bei anderen Varianten eine horizontale Werkzeugaufnahmespindel bzw. entsprechende Montagestrukturen durch Gießen erzeugt werden, mittels Mineralgusswerkstoff weitgehend verschlossen wird, so dass sich eine Versteifung des Grundkörpers an dieser Stelle ergibt.The casting mold for producing a base body for receiving a tool receiving spindle with a vertical spindle axis is preferably designed so that the end face of the base body, on which in other variants a horizontal tool mounting spindle or corresponding mounting structures are produced by casting, is largely closed by means of mineral casting material, so that gives a stiffening of the body at this point.

Die Gießform für den Grundkörper, der die horizontale Werkzeugaufnahmespindel aufnehmen kann, hat erzeugt eine Aussparung mit den benötigten Gewindebohrungen und sonstigen Anforderungen für die horizontale Spindelmontage. Dabei wird der für eine vertikale Spindel nicht benötigte Bauraum so vergossen, dass die Führungsschienen nicht mehr auf die vertikale Spindelmontage ausgerichtet sind, sondern eine komplette Auflagefläche bis zur Stirnseite bieten. Somit kann der Messturm auf den Horizontalschlitten bis ganz nach vorne an die Stirnseite gefahren werden.The mold for the body, which can accommodate the horizontal tool holder spindle, has created a recess with the required tapped holes and other requirements for horizontal spindle mounting. The space not required for a vertical spindle is shed so that the guide rails are no longer aligned with the vertical spindle assembly, but provide a complete bearing surface to the front. Thus, the measuring tower on the horizontal slide can be moved all the way to the front.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1586413 A1 [0004]
DE 10205681 C2 [0007]

Claims

Machine base ( 100 . 300 ) for a tool setting device ( 190 . 390 ) comprising: a base and a machine bed supported by the base, having spindle receiving mounting structures and guide mounting structures, the spindle receiving mounting structures being for mounting a tool receiving spindle for receiving a tool to be measured, and the guide mounting structures are provided for mounting guide rails for a carriage, which in the ready-mounted state of the tool setting device carries a measuring tower equipped with a measuring system carrier, which is movable along the guide rails with respect to the tool receiving spindle, characterized in that the machine base ( 100 . 300 ) a monolithically cast base body ( 200 . 400 ), which forms the substructure and the machine bed.

Machine base according to claim 1, characterized in that one between a lower side ( 114 ) and a top ( 112 ) of the basic body ( 200 ) measured height of the body between 70 cm and 130 cm, in particular between 100 cm and 120 cm.

Machine base according to claim 1 or 2, characterized in that the base body consists essentially of a mineral casting material.

Machine base according to Claim 3, characterized in that, in the region of the guide mounting structures, a dimension adaptation layer (on the base body consisting of a mineral casting material) ( 244 ) is formed, which has precisely defined free mounting surfaces for the correct installation of guide rails.

Machine base according to one of the preceding claims, characterized in that on the main body scale mounting structures ( 250 ) are formed for mounting a scale for monitoring the longitudinal movement of the carriage along guide rails, preferably in the region of the scale mounting structures on a consisting of a mineral casting base body, a dimensional adjustment layer is formed having precisely defined free mounting surfaces for the correct position mounting a scale.

Machine base according to one of the preceding claims, characterized in that on an upper side ( 112 ) of the main body first spindle receiving mounting structures ( 230 ) for receiving a tool receiving spindle ( 120 ) are formed with a vertical spindle axis.

Machine base according to claim 6, characterized in that the first spindle receiving mounting structures in the region of a spindle receiving portion ( 228 ) of the basic body ( 200 ) are formed in the vicinity of a lateral end face ( 106 ) of the basic body ( 200 ) lies.

Machine base according to claim 6 or 7, characterized in that the first spindle receiving mounting structures a, preferably cylindrical shaped, to the top ( 112 ) open receiving opening ( 232 ), in which in the body retractable components of a tool holder spindle are retracted during assembly.

Machine base according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the first tool holder mounting structures ( 230 ) at least partially in an area between the guide mounting structures ( 240 ) are arranged.

Machine base according to one of claims 1 to 5, characterized in that the basic body ( 400 ) on a lying in extension of the guide-mounting structures end face ( 306 ) second spindle receiving mounting structures for receiving a tool receiving spindle ( 320 ) with horizontal spindle axis.

Machine base according to one of the preceding claims, characterized in that the basic body ( 200 . 400 ) on a lying in extension of the guide rails end face ( 106 . 306 ) one at the top ( 112 ) adjacent upper portion and an underlying lower portion which is set back relative to the upper portion such that a recess ( 207 ), which is dimensioned such that legs one in front of the end face ( 106 ) sitting operator at least partially fit into the recess.

Machine base according to one of the preceding claims, characterized in that on a front side ( 102 ) of the main body a recess ( 212 ) for receiving a computer unit ( 138 ) is provided.

Machine base according to one of the preceding claims, characterized in that on a front side ( 102 ) of the main body a recess ( 222 ) for receiving a control unit ( 140 ) is provided.

Tool setting device for measuring rotary tools with: a machine base ( 100 . 300 ), which has a substructure and a machine bed supported by the substructure, wherein a tool receiving spindle (10) is mounted on the machine bed in the area of spindle receiving mounting structures ( 120 . 320 ), which is provided for receiving a tool to be measured, and wherein on the machine bed in the region of guide mounting structures guide rails for a carriage are mounted, which one with a measuring system carrier ( 132 ) equipped measuring tower ( 130 ), which is movable along the guide rails with respect to the tool receiving spindle, characterized in that the machine base ( 100 . 300 ) a monolithically cast base body ( 200 . 400 ), which forms the substructure and the machine bed.

Tool setting device according to claim 14, characterized by the features of the characterizing portion of at least one of claims 2 to 13.