DE2350761A1 - Antriebsvorrichtung fuer die laengsbewegung eines werkzeugmaschinenschlittens - Google Patents

Description

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Di© l^fiiadiaiag betrifft ©ia© AatFiabavorE'ieliittLaag fös⁵ die

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©rfiadiangsgeüHäßem Asatriebsiror^ielitoEig wird di© ¥©r° biadiaag swiseh©» dem festem Gestell rad dem beweglieliasa Sefelitteßs, der-das W©ri€s©ug trägt_s derela ©isa© ICwgeliffialarafspiisd©! hergestellt, di© sa d©m beweglicheis Selalittaia befestigt ist; diese Kng©3Lumlati£spind©l wirkt mit eimer ver~ tieften Zataleiste zusammen₉ di® mit Gewinde vergehen ist und am festen Gehäuse angebracht ist« Der Umlauf der Kmgela der Spiadel wird durch Rückkehrkanale erreicht, die einen geschlossenen Kreislauf bilden«, Die Kugelumlaufspindel ist mit Gewinde versehen, dessen Profil, das die Kugeln aufnimmt, halbrund ist, ebenso wie das Gewinde der Zahmleiste, in der die Kugeln unter Druck gehalten werden.

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Die Zahnleiste besteht erfinduagsgemäß aus einer Reihe von Profilstocken ia der Pge® von Halteelialen, die durch einen festen Träger zusammengefügt siad_s der wiederum mittels einer Keilverbindung isit dem Gestell der Werkzeugmaschine verbunden ist«, Die Zahale£ste_s deren Gewinde gleichbleibende Schritte aufweist, nmMlllt die uat@r© Hälfte der Spindel, während die andere ₃ obere Hälfte voe ©ines: lialbzylindrlscfeen Hülse umhüllt WlTu₉ die zwischen awei L&go?g©häusen gehalten wird, mit denen sie eine Einheit bildet; ia der Hülse dreht sich die Kugelumlaufspindel und ist auf diese Weise mit dem bewegliches Schlitten

Es hat sich gezeigt, <iaß manetaisl in Bereich der die beiden Splndeleadea stötseadea Lager eine unvermeidliche Verformung oder Feuerwirkung infolge der unzureichenden Befestigung der Lagergehäuse auftrat, wenn diese mit der Hülse, die mit dem beweglichen Schlitten eine Einheit bildet, nur über die Stirnfläche verbunden sind. Dieser Nachteil fällt besonders ins Gewicht, wenn hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Positionierung des beweglichen Schlittens gestellt werden und insbesondere, wenn diese Fositioniergenauigkeit auch bei mehrmaliger Positionierung und bei erheblichen Änderungen der axialen Antriebskräfte, die bei der Anwendung auftreten, gefordert wird.

Um dieser technischen Forderung zu entsprechen, ist es notwendig, die Baugruppe der Antriebsvorrichtung so starr wie möglich auszuführen, d.h. jede axiale Verformung oder Federung beim Anhalten und Anfahren des Schlittens zu vermeiden, weil anderenfalls die Positioßiergenauigkeit des Schlittens nicht hoch genug wäre.

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Eia Ziel d©r vorliegenden Erfiadnassg liegt ranter ©rndes¹©!® darin_f dieses Problem zu lösen nad die besetei©feeae Vos^ielhitraag s,n verbessern j die dazu bestimmt ist, dl© Lasagsfoewegtsmg des to©° weglichen Schlittens eine? Werkzeugmaschine aa Vorrichtung weist eine Kugelumlaufspindel auf _v raster Druck in einer Zahnleiste laufest die wan ftasige» Profilstücken gebildet wird nad ©1s Füteasig für die Kugelumlaufspindel dient, wobei des³ aiss d©r r&geade Teil der Spindel von einer Umhttllusiai isst Form eines Halbrings, der mit den b©w© des⁵ Werkzeugmaschine verbmdesi ist_o

Die genannte Aufgabe wird dadwreti gelöst _B daß di© di© Zahn» leiste bildenden Profilstticke wnssitteltoar am Gestell d©r Werkzeugmaschine befestigt sirnd und jeweils ®imd©st©sis ©inera Siastellstift aufweisen, der nafe© der Stiriafläelk© des Profil» stocks angeordnet ist, so daß - ausgehend ^o® ®im©r Tabelle„ die die Sollwerte des Abstands zwischen den Eliastel!stiften zweier benachbarter Profilstüeke angibt - ohne die EJotwemdigkeit von Versuchen die Stellung u®r Profilstück® ia he^ug zueinaader eingestellt werden kann. Dadurch ist @s asseto möglich, eiae genaue und kontinuierliche Verlagerung d©r in der Zahnleiste laufenden Spindel dadurch %u erreielieffi, daß der Gewiadeschritt zwischen den Profilstücken mit groß©? (!©aauigkeit ©ingehalten wird»

Um einer Verformung im Bereich der Lager entgegenzutreten, ist gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehen, die Lagergehäuse an der Stirnfläche der halbringförmigen

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Hülse befestigt und durch sieb selbst sichernde Schrauben festgelegt sind, die auf den beiden Enden der Spindel befestigt sind.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Darstellung eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung und Beschreibung.

Es zeigen:

Fig» 1 in einer Teildraufsieht eine zwischen das Gestell einer Werkzeugmaschine und ihren beweglichen Schlitten eingesetzte Vorrichtung,

Fig. 2 ©ine perspektivische Ansicht der beiden Profilstücke, die die Zahnleiste bilden, umö

Fig_s 3 einen Axialschnitt durch die Spindel.

Irfiedungsgemäß ist der zwiseiseageseiialtete Träger, der zur Montage der Profilstück© iß Form von Halbschalen erforderlich wä2*e_s die die Zahnleiste bildes, weggelassen; Halfoschalea 1 sind unmittelbar an dem festen Maschinengestell 2 angebracht, wozu Oberflächen 3 und 4 des Maschinengestells geschliffen siad derart, daß ihre Oberflächengestalt eine sehr genaue Anbringung der Halbschalen 1 emöglieatj die mittels Schrauben oder Gewindebolzen befestigt siad, die in Bohrungen 5 eingesetzt sind, die quer zu den Profilsttiekea verlaufen.

Fig. 1 zeigt die Halbschalen 1 in der Stellung, in der sie die Zahnleiste bilden,, sowie eine halbringförmige Hülse 36,

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die mit dem beweglichem Teil der Werkzeugmaschine eine Einheit bildet. Beim dargestellten Ausftihrwngsbeispiel ist die Zahnleiste vertikal angebracht und die Kugelumlaufspindel 7 bewegt sich auf einer Reihe von Kugeln S mit der halforingförmigen Hülse 6 und einem beweglichem. Schlitten 19 _s mit dem die Hülse verbunden ist. Die Vorrichtung ist derart gestaltet„ daß die Hülse eine konstante radiale Vorspannkraft R während der Bewegung des Schlittens auf die Kugelspindel ausübt; dieser Zustand ist wesentlich, um eine Spielfreiheit und die maximale axiale Starrheit der Kugelumlaufspindel aufrecht zu erhalten.

Wesentlich ist weiterhin, daß jedes Profilstück 1, das die Zahnleiste bildet, mit Einstellstiften 9 versehen ist_s die nahe der Stirnfläche angeordnet sind, wie in Fig_s 2 gezeigt«, Der Abstand "d" sswischen der Achse 10 des Einstellstiftes und der Stirnfläche 11 jedes Profilstücks ist genau vorbestimmt, so daß man fehlerlos den Abstand ⁰⁵D" zwischen zwei Einstellstiften 9 ausrechnen kann₀ Wenn man dem Wert "D⁸' kennt, ist es ohne Schwierigkeiten möglich, eine Tabelle aufzustellen ₉ die für jeden bestimmten Fall den Abstand angibt, der zwischen zwei Einstellstiften bestehen soll_s di© an zwei benachbarten Profilstücken angebracht sind_o Damit ist es möglich, sofort und ohne die Notwendigkeit von Versuchen die genaue Stellung der Profilstücke zueinander festzulegen und eine genaue Einstellung der Abstände "e" einzuhalten, die zwischen den Profilstücken bestehen, und eine genaue Fortsetzung der Gewindeschritte zwischen den verschiedenen Profilstücken zu gewährleisten,,

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Wie man besonders aus Fig, 3 erkennt, ist die axiale Starrheit der Lager 12 dadurch erreicht, daß jedes Lagergehäuse zwei axiale Befestigungspunkte aufweist, die deren Verformung oder Federung vermeiden. Der erste Befestigungspunkt wird durch die Verbindung jedes Lagers mit der Stirnfläche 6- der halbzylindrisehen Hülse 6 gebildet, wobei Verbindungsstifte 13 eingesetzt sisdU Der zweite Befest&ungspunkt der Lagergehäuse 12 wird durch eine sich selbst festlegende Mutter 14 gebildet, die auf einem Ende 15 der Spindel 7 unbeweglich angebracht ist. Diese Mutter übt eine Vorspannkraft auf zwei axiale Lagerringe 16 aus; durch diesen Zusammenbau wird eine einheitliche und starre Baugruppe aus vier mechanischen Elementen gebildet, nämlich der halbzylindrischen Hülse 6, der Spindel 7 und den beiden Wälzlagern 12. Dadurch wird auch jede Verformung im Bereich der Lager in den mit 17 und 18 bezeichneten Zoaen ausgeschlossen.

Die Wälzlager werden von zwei entgegengesetzten axialen Lagerringen 16 gebildet, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel Rollenlager sind, die gewählt wurden, weil sie mit einem diametral entgegengesetzt angeordneten doppelten Rollensatz 2O den Vorzug aufweisen, daß sie viel höhere axiale Kräfte übertragen als herkömmliche Wälzlager.

Es ist möglich, die Führung der Kugelumlaufspindel dadurch noch ssu verbessern, daß man zwischen den beiden Axialenrollenlagern ein Lager 21, insbesondere ein Wälzlager einsetzt, das in unmittelbarer Berührung mit einem Laufzapfen 22 der Kugelumlaufspindel steht.

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Dieses Eollenlager 21 kana aber auch weggelassen werden^ wens die Spindel durch die Kugel» ausreichend geführt ist_o

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausfüfaraagsbeispiel beschränkt; dieses kann in vielfältigem Rieiituragea ver ändert werden, ohne den Rannen der Erfindung au verlassen,,

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Antriebsvorrichtung für die Längsbewegung eines Werkzeugmaschinenschlittens mit einer Kugelumlaufspindel, deren Kugeln unter Druck in einer Zahnleiste laufen, die von halbschalenförmigen Profilstücken gebildet wird und als Führung für die Kugelumlaufspindel dient, wobei der aus der Zahnleiste herausragende Teil der Spindel von einer Umhüllung bedeckt wird in Form eines Halbrings, der mit dem beweglichen Schlitten der Werkzeugmaschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zahnleiste bildenden Profilstücke (1) unmittelbar am Gestell (2) der Werkzeugmaschine befestigt sind und jeweils mindestens einen Einstellstift (9) aufweisen, der nahe der Stirnfläche (11) des ProfiIstüeks angeordnet ist, so daß - ausgehend von einer Tabelle, die die Sollwerte der Abstände zwischen den Einstellstiften zweier benachbarter Profilstücke angibt - obae die Notwendigkeit von Versuchen die Stellung der Profilstücke In bezug zueinander eingestellt werden kann«,

   Vorrichtung nach Äßspraeh I₃ bei der beide Enden der Spindel in Lager gehäuses auf genoeiraen sind, die mit der Iialbringförmigen Hülse verbunden sind, dadurch gekennzeichnet _? daß die Lagergehäuse (12) an der Stirnfläche Ce₁) der halbringförmigen Hülse (6) befestigt und an der Spindel (7) festgelegt sind, so daß zwei axiale

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   Befestiguagspirakte gebildet werdera₂ di© eiaer im Bereich der Lager eatgegenwirken_o

   daß die in die Lagergehäuse (12) eingesetzten Lager von zwei asialea Sollealagerm (16) gebildet werden_o

   Vorrientiang nach Aasprnaca 3_S dadiirea gekeamzeicanet_p daß ein Wälzlager (21) zwischen dea beiden assialen Rollen= lagern (16) angeordnet ist.

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