DE2243933C3

DE2243933C3 - Device for producing a conical surface on a machine tool

Info

Publication number: DE2243933C3
Application number: DE19722243933
Authority: DE
Inventors: Helmut 5620 Velbert Hoffmann
Original assignee: FA HEINRICH SCHAEFER 5620 VELBERT
Current assignee: FA HEINRICH SCHAEFER 5620 VELBERT
Priority date: 1972-09-07
Filing date: 1972-09-07
Publication date: 1975-05-28
Also published as: DE2243933B2; DE2243933A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen eines Winkels zwischen der Rotationsachse eines sich drehenden Werkstückes und der Vorschubrichtung eines das Werkstück spanabhebend bearbeitenden Werkzeuges zum Herstellen einer kegelförmigen Oberfläche auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine, mit in der Zustdlebene für das Werkstück schwenkbarem Oberschlitten und Werkzeughalter für das Werkzeug und gegebenenfalls verstellbarer Spannvorrichtung für das Werkstück und einer von Meßfühler und Anzeigegerät Gebrauch machenden Meßeinrichtung, welche einen Lehrenkörper abtastet, wobei in der Ausgangsstellung für das Drehen eines zylindrischen Werkstückes die Abtastanzeige Null ergibt und nach Umrüsten der Werkzeugmaschine für das Erzeugen des vorgesehenen Winkels die Meßeinrichtung beim Abtasten des Lehrenkörpers wieder Null anzeigt.The invention relates to a device for adjusting an angle between the axis of rotation of a rotating workpiece and the feed direction of one machining the workpiece Tool for producing a conical surface on a machine tool, in particular Lathe with swiveling top slide and tool holder in the condition level for the workpiece for the tool and optionally adjustable clamping device for the workpiece and one of Measuring device making use of sensors and display device, which scans a gauge body, whereby in the starting position for turning a cylindrical workpiece the scanning display shows zero and after the machine tool has been converted to generate the intended angle, the measuring device shows zero again when scanning the gauge body.

Es ist eine Vorrichtung zum Einstellen der die Steigung eines Kegels bestimmenden Führung für einen in Richtung der erzeugenden des Kegels verschiebbaren Werkzeugschlitten auf eine dem halben Kegelwinkel entsprechende Neigung zur Drehachse mit Hilfe einer Meßuhr bekannt (DT-AS 1 000 207), wobei an dem den schlittenführenden Teil ein Lehrenkörper mit seiner einen Fläche — nämlich einer Bezugsfläche — parallel zur Führungsbahn befestigt ist und eine zu dieser Fläche unter dem halben Kegelwinkel geneigte Meßfläche parallel zur Drehachse des Kegels an dem Lehrenkörper vorgesehen ist. An dieser Meßfläche liegt die Meßuhr an. Der Lehrenkörper ist an dem den schlittenführenden Teil einstellbar und trägt einen schwenkbaren und feststellbaren, mit der Meßfläche versehenen Hebel. An dem Schwenkhebel ist ein Anschlag angelenkt, der über Zwischenstücke, nämlich Endmaße, auf der Bezugsfläche abstützbar ist — Diese bekannte Einstellvorrichtung ist insofern nachteilig, als im Zuge der Einstellung eines gewünschten Winkels stets ein entsprechendes Endmaß zwischen der Bezugsfläche und dem Schwenkhebel eingelegt werden muß. Das bedeutet nicht nur umständliche Manipulation, sondern darüber hinaus muß praktisch füi jeden einzustellenden Winkel ein entsprechendes Endmaß zur Verfügung stehen. Abgesehen davon arbeitet die bekannte Einstellvorrichtung mit lediglich einem einzigen Meßfühler gegen die zugeordnete Meßfläche, was zu Meß-Ungenauigkeiten bei der Null-Anzeige und schließlich zu ungenauer Winkeleinstellung führen kann.It is a device for adjusting the guide, which determines the slope of a cone, for an in Direction of the generating of the cone movable tool slide to half the cone angle corresponding inclination to the axis of rotation with the aid of a dial gauge known (DT-AS 1 000 207), with the the slide guiding part a gauge body with its one surface - namely a reference surface - parallel is attached to the guideway and a measuring surface inclined to this surface at half the cone angle is provided parallel to the axis of rotation of the cone on the gauge body. The dial gauge lies on this measuring surface at. The gauge body is adjustable on the part that guides the slide and carries a pivotable one and lockable lever provided with the measuring surface. A stop is hinged to the pivot lever, which can be supported on the reference surface via intermediate pieces, namely gauge blocks - this known adjustment device is disadvantageous in that, in the course of setting a desired angle, always a corresponding one Final dimension must be inserted between the reference surface and the pivot lever. That means not only cumbersome manipulation, but also has to be practically for every angle to be set a corresponding gauge block are available. Apart from that, the known adjusting device works with only a single sensor against the assigned measuring surface, which leads to measuring inaccuracies at the zero display and ultimately to inaccurate angle setting.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einstellen eines Winkels auf einer Werkzeugmaschine zu schaffen, die unschwer und schnell die exakte Einstellung des gewählten Winkels nach Grad-Minuten- oder Sekundenzahl ohne umständliche Manipulationen ermöglicht.The invention is based on the object of a device to set an angle on a machine tool that easily and quickly create the exact setting of the selected angle according to the number of degrees, minutes or seconds without cumbersome manipulation enables.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Einstellvorrichtung dadurch, daß die Meßeinrichtung mindestens zwei in vorgegebenem Abstanc parallel zueinander in der Schwenkebene des Oberschlittens angeordnete Meßfühler mit Anzeigegeräter aufweist, die durch eine Traverse verbunden sind, unc sich mit dieser um eine zur Meßfühlerebene orthogona Ie Achse über einen Stellmechanismus mit Winkelein teilung in dem angegebenen Winkel gegenüber dei durch den Lehrenkörper vorgegebenen Ausgangsstel hing für das Drehen zylindrischer Werkstücke schwen ken lassen und der Lehrenkörper durch ein in die Werkstückaufnahme eingespanntes zylindrisches Tei gebildet ist. — Die Erfindung geht von der Erkenntni; aus, daß sich mit zwei im vorgegebenen Abstand von einander angeordneten und auf gleicher Höhe befindli chen Meßfühlern rrk zugeordneten Anz-cigegeräterThis object is achieved by the invention in a generic setting device in that the measuring device at least two parallel to each other at a given distance in the swivel plane of the top slide arranged sensor with display device, which are connected by a cross member, unc with this about an axis orthogonal to the measuring sensor plane via an adjusting mechanism with Winkelein division at the specified angle with respect to the starting point given by the gauge body hung for turning cylindrical workpieces and swivel the gauge body through into the Workpiece holder clamped cylindrical part is formed. - The invention is based on the knowledge; from that there are two located at a given distance from each other and at the same height display devices assigned to the sensors rrk

durch gleichzeitiges Verdrehen dieser Meßfühler in bezug auf einen Lehrenkörper jeder beliebige Winkel ablesen und daher einstellen läßt, weil Grad-, Minuten- und Sekundenzahl des betreffenden Winkels sich aus der Differenz der Meßfühlcrpositionen in bezug auf den Lehrenkörper ergeben. Unter Null-Anzeige der Meßfühlerpositionen wird folglich jene Anzeige der Anzeigegeräte verstanden, wonach die Meßfühler den Lehrenkörper ohne Positionsdifferenz berühren. Die dann erfolgende Einstellung des Winkelb wird auf dem betreffenden Oberschlitten, und damit das Werkzeug, oder auf die Spannvorrichtung, und damit das Werkstück, übertragen, indem Oberschlitten oder Spannvorrichtung so lange verstellt werden, bis die Meßfühler wieder ohne Positionsdifferenz sind, also erneute NuM- is Anzeige der nach wie vor den Lehrenkörper berührenden Meßfühler erreicht ist. Nach Entfernen des Lehrenkörpers und Einspannen des Werkstückes läßt sich dann der aus dem eingestellten Winkel resultierende Kegel herstellen. - Die erfindungsgemäße Einstelivorrichtung läßt sich grundsätzlich bei verschiedenartigen Werkzeugmaschinen mit spanabhebender Formgebung einsetzen, z. B. bei Drehbänken, Fräs- oder Schleifmaschinen usw.read any angle by simultaneously rotating these sensors with respect to a gauge body and can therefore be set because the number of degrees, minutes and seconds of the angle in question are mutually exclusive the difference in the probe positions with respect to the gauge body. Below zero display of the Sensor positions is therefore understood that indication of the display devices, after which the sensors Touch the gauge body without any difference in position. The adjustment of the Winkelb then takes place on the relevant top slide, and thus the tool, or on the clamping device, and thus the workpiece, transferred by adjusting the top slide or clamping device until the sensors are again without a position difference, i.e. renewed NuM- is Display of the sensors still touching the gauge body is reached. After removing the gauge body and clamping of the workpiece can then be the resulting from the set angle Making cones. - The adjustment device according to the invention can basically be used in different types of machine tools with a cutting shape insert, e.g. B. on lathes, milling or grinding machines, etc.

In vorteilhafter Weiterbildung soll die Drehachse der die Meßfühler tragenden Traverse zwischen beiden und mit gleichem Abstand von beiden Meßfühlern liegen, also auf der Symmetrieachse zwischen beiden Meßfühlern angeordnet sein. Diese Anordnung ist besonders kompakt und übersichtlich und ermöglicht den Einsatz einer Meßwelle als Lehrenkörper. Die Anzeigegeräte können als Meßuhren ausgeführt sein. — In weiterer Ausgestaltung soll der Stellmechanismus für die Traverse und Meßfühler ein unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes auf die Traverse arbeitendes Stellrad mit Winkelteilung und zugeordnetem Eichstrich aufweisen. Weiterhin soll das zwischengeschaltete Getriebe als Schneckengetriebe ausgeführt sein und die Drehachsen von Traverse und Stellrad parallel zueinander angeordnet sein und mit einer weiteren Schneckenwelle über Schnecken und Schneckenräder in Verbindung stehen. Durch diese Anordnung läßt sich in besonders übersichtlicher Weise und exakt der gewünschte Winkel einstellen. Insbesondere können Anzeigegeräte und Stellrad in einer Sichtebene angeordnet werden.In an advantageous development, the axis of rotation should be the crossbeam carrying the sensors lies between the two and at the same distance from both sensors, so be arranged on the axis of symmetry between the two sensors. This arrangement is special compact and clear and enables the use of a measuring shaft as a gauge body. The display devices can be designed as dial gauges. - In a further embodiment, the adjusting mechanism for the traverse and sensor work directly or with the interposition of a gear on the traverse Have adjusting wheel with angular graduation and assigned calibration mark. Furthermore, the intermediary Gear as worm gear and the axes of rotation of the traverse and adjusting wheel be arranged parallel to each other and with a further worm shaft via worms and worm gears stay in contact. This arrangement allows a particularly clear and precise set the desired angle. In particular, display devices and setting wheel can be arranged in one viewing plane will.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Einstellvorrichtung verwirklicht wird, die schnell und einfach eine exakte Einstellung jedes beliebigen Winkels zwischen der Rotationsachse eines sich drehenden Werkstückes und der Vorschubrichtung eines das Werkstück spanabhebend bearbeitenden Werkzeuges ermöglicht. Die Einstellvorrichtung läßt eine Winkel-Einsteüung zu, die wie optische Meßgeräte auf Grad, Minuten und Sekunden genau ist. Ein Ausschußrisiko durch Überschreiten der genauen Grad-, Minuten- oder Sekundenzahl ist ausgeschlossen. Neben ihrer Funktionssicherheit zeichnet sich die erfindungsgemäße Einstellvorrichtung insbesondere auch durch einfache und leicht zu bedienende Bauweise aus.The advantages achieved by the invention are essentially to be seen in the fact that an adjusting device is realized, the quick and easy an exact setting of any angle between the axis of rotation of a rotating workpiece and the feed direction of a cutting workpiece machining tool allows. The adjustment device allows an angle adjustment that how optical gauges are accurate to degrees, minutes and seconds. A reject risk by exceeding the exact number of degrees, minutes or seconds is excluded. In addition to its functional reliability, the adjusting device according to the invention is particularly simple and easy to use Construction from.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigtIn the following the invention is based on one only a drawing illustrating an embodiment is explained in more detail; it shows

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Einstcllvorrichtung in Seitenansicht,F i g. 1 shows an embodiment of the adjusting device in side view,

F i g. 2 den Gegenstand nach F i g. 2 in Draufsicht undF i g. 2 the subject of F i g. 2 in plan view and

F i g. 3 in schematischer Darstellung das Einstellen eines Winkels.F i g. 3 shows the setting in a schematic representation an angle.

In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Einstellen eines Winkels « zwischen der Rotationsachse A eines sich drehenden Werkstückes 1 und der Vorschubrich-'ung R eines das Werkstück I spanabhebend bearbeitenden Werkzeuges 2 zum Herstellen einer kegelförmigen Oberfläche auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine, dargestellt. Diese Vorrichtung weist in der Zustellebene für das Werkstück 1 einen schwenkbaren Oberschlitten 3 und einen Werkzeughalter 4 für das Werkzeug 2 sowie gegebenenfalls eine verstellbare Spannvorrichtung 5 für das Werkstück 1 und eine von Meßfühler 6 und Anzeigegerät 7 Gebrauch machende Meßeinrichtung auf, welche einen Lehrenkörper 8 abtastet. Dabei ergibt die Abtastanzeige in der Ausgangsstellung für das Drehen eines zylindrischen Werkstückes 1 Null. Nach Umrüsten der Werkzeugmaschine für das Erzeugen des vorgesehenen Winkels λ zeigt die Meßeinrichtung beim Abtasten des Lehrenkörpers 8 wieder Null an. Im einzelnen ist die Einstellvorrichtung so ausgebildet, daß die Meßeinrichtung mindestens zwei in vorgegebenem Abstand parallel zueinander in der Schwenkebene des Oberschlittens 3 angeordnete Meßfühler 6 mit Anzeigegeräten 7 -lufweist, die durch eine Traverse 9 verbunden sind, und sich mit dieser um eine zur Meßfühlerebene orthogonale Achse über einen Stellmechanismus mit Winkeleinstelleinrichtung in dem angegebenen Winkel ix gegenüber der durch den Lehrenkörper 8 vorgegebenen Ausgangsstellung für das Drehen zylindrischer Werkstücke 1 schwenken lassen. Der Lehrenkörper 8 ist durch ein in die Werkstückaufnahme eingespanntes zylindrisches Teil gebildet. Die Drehachse 10 der die Meßfühler 6 tragenden Traverse 9 liegt zwischen beiden, und zwar mit gleichem Abstand D von beiden Meßfühlern 6, ist folglich auf der Symmetrieachse zwischen beiden Meßfühlern 6 angeordnet. Die Anzeigegeräte 7 sind als Meßuhren ausgeführt. Der Lehrenkörper 8 ist als Meßwelle ausgebildet. Der Stellmechanismus für die Traverse 9 und Meßfühler 6 weist ein unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes 12 auf die Traverse 9 arbeitendes Stellrad 11 mit Winkelteilung und zugeordnetem Eichstrich auf. Das in dem Ausführungsbeispiel zwischengeschaltete Getriebe 12 ist als Schneckengetriebe ausgebildet, wobei die Drehachsen 10, 13 von Traverse 9 und Stellrad 11 parallel zueinander angeordnet sind und mit einer weiteren Schneckenwelle 15 über Schnecken und Schnekkenrädern 14 in Verbindung stehen.The figures show a device for setting an angle between the axis of rotation A of a rotating workpiece 1 and the feed direction R of a tool 2 machining the workpiece I for producing a conical surface on a machine tool, in particular a lathe. In the infeed plane for the workpiece 1, this device has a pivotable top slide 3 and a tool holder 4 for the tool 2 and, if necessary, an adjustable clamping device 5 for the workpiece 1 and a measuring device making use of the measuring sensor 6 and display device 7, which scans a gauge body 8 . The scanning display in the starting position for turning a cylindrical workpiece 1 results in zero. After the machine tool has been converted to produce the intended angle λ, the measuring device shows zero again when the gauge body 8 is scanned. In detail, the setting device is designed so that the measuring device has at least two measuring sensors 6 with display devices 7, which are arranged parallel to one another at a predetermined distance in the pivot plane of the upper slide 3, which are connected by a cross member 9, and are connected to this at an orthogonal to the measuring sensor plane The axis can be pivoted by means of an adjusting mechanism with an angle adjustment device at the specified angle ix with respect to the starting position for rotating cylindrical workpieces 1 given by the gauge body 8. The gauge body 8 is formed by a cylindrical part clamped in the workpiece holder. The axis of rotation 10 of the traverse 9 carrying the sensors 6 lies between the two, specifically at the same distance D from the two sensors 6, and is consequently arranged on the axis of symmetry between the two sensors 6. The display devices 7 are designed as dial gauges. The gauge body 8 is designed as a measuring shaft. The adjusting mechanism for the crossbeam 9 and the measuring sensor 6 has an adjusting wheel 11 which works directly or with the interposition of a gear 12 on the crossbeam 9 and has angular graduation and an associated calibration mark. The intermediate gear 12 in the exemplary embodiment is designed as a worm gear, the axes of rotation 10, 13 of the cross member 9 and setting wheel 11 being arranged parallel to one another and being connected to a further worm shaft 15 via worms and worm gears 14.

Die Einstellvorrichtung mit den als erfinderisch herausgestellten Merkmalen arbeitet wie folgt:The adjustment device with the features identified as inventive works as follows:

Zunächst wird die dem schematisch angedeuteten drehbaren Oberschlitten 3 oder der verstellbaren Spannvorrichtung 5 zugeordnete Meßeinrichtung so gegenüber dem in die betreffende Werkzeugmaschine eingespannten Lehrenkörper 8 — hier eine Meßwelle, welche exakt zylindrisch ist - eingestellt, daß sich auf den als Meßuhren ausgeführten Anzeigegeräten 7 eine Null-Anzeige in bezug auf die Meßfühlerpositionen ablesen läßt. Danach wird das Stellrad 11 so weit verdreht, bis der gewünschte Winkel <x eingestellt ist, der sich an der vorhandenen Skala — hier eine Winkelteilung mit Eichstrich — ablesen läßt. Anschließend wird der Oberschlitten 3 oder die Spannvorrichtung 5 (bei der Drehbank z. B. der Reitstock) gelöst. Der Oberschlitten 3 oder die Spannvorrichtung 5 wird nun so weit verstellt, bis die Anzeigegeräte 7 bei nach wie vorFirst of all, the measuring device assigned to the schematically indicated rotatable upper slide 3 or the adjustable clamping device 5 is set in relation to the gauge body 8 clamped in the relevant machine tool - here a measuring shaft which is exactly cylindrical - that a zero point is displayed on the display devices 7 designed as dial gauges. Can read the display in relation to the probe positions. Thereafter, the setting wheel 11 is rotated until the desired angle <x is set, which can be read on the existing scale - here an angle graduation with a calibration line. Then the top slide 3 or the clamping device 5 (in the case of a lathe, e.g. the tailstock) is released. The top slide 3 or the clamping device 5 is now adjusted until the display devices 7 are still at

den Lehrenkörper 8 berührenden Meßfühlern 6 wieder Null-Anzeige ablesen lassen. In dieser Stellung wird dann der Oberschlitten 3 oder die Spannvorrichtung 5 angezogen oder arretiert, so daß exakte Kegelwinkeleinstellung gewährleistet ist. Die einzelnen Positionen der Meßfühler 6 mit Traverse 9 sowie des Oberschlittens 3 oder der Spannvorrichtung 5 während der Einstellung des Winkels α sind teilweise gestrichelt, teilweise strichpunktiert angedeutet.the gauge body 8 touching sensors 6 read the zero display again. In this position then the top slide 3 or the clamping device 5 tightened or locked, so that exact cone angle adjustment is guaranteed. The individual positions of the sensors 6 with the cross member 9 and the top slide 3 or the clamping device 5 during the setting of the angle α are partially dashed, partially indicated by dash-dotted lines.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for setting an angle between the axis of rotation of a rotating workpiece and the feed direction of a tool machining the workpiece for producing a conical surface on a machine tool, in particular a lathe, with an upper slide that can be pivoted in the infeed plane for the workpiece and a tool holder for the tool. and optionally adjustable clamping device for the workpiece and a measuring device making use of the measuring sensor and display device, which scans a gauge body, with the scanning display showing zero in the starting position for turning a cylindrical workpiece and, after the machine tool has been converted, the measuring device for generating the intended angle Scanning read gauge body again indicates zero, characterized in that the measuring device has at least two measuring devices arranged parallel to one another at a predetermined distance in the pivoting plane of the upper slide (3) sensor (6) with display devices (7), which are connected by a cross member (9), and with this about an axis orthogonal to the sensor plane via an adjusting mechanism! 11) with angular division at the specified angle οι) compared to that through the gauge body (8) can pivot predetermined starting position for threatening cylindrical workpieces (1) and the gauge body (8) is formed by a cylindrical part clamped in the workpiece holder.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the axis of rotation (10) of the traverse (9) carrying the sensors (6) between the two and with the same distance (D) from both sensors (6).

3. Apparatus according to claim 1 or 2 with a dial gauge as the display device, characterized in that that both display devices (7) are designed as dial gauges.

4. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the gauge body (8) is designed as a measuring shaft.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adjusting mechanism for the traverse (9) and sensor (6) a directly or with the interposition of a gear i (12) on the traverse (9) working adjusting wheel (11) with angular graduation and assigned calibration mark having.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the intermediate Gear (12) is designed as a worm gear, in which the axes of rotation (10,13) of the traverse (9) and adjusting wheel (11) are arranged parallel to one another and are connected to a further worm shaft (15) via worms and worm wheels (14) stand.