DE2647767A1

DE2647767A1 - Precision facing lathe with air bearings - has face plate and tool holder mounted on common bearing surface

Info

Publication number: DE2647767A1
Application number: DE19762647767
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Langenbeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Kollmorgen Corp
Priority date: 1976-10-22
Filing date: 1976-10-22
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2647767C2

Abstract

A precision facing lathe has a base (1) of granite with an accurately formed flat surface (2). The face plate (3) and the tool holder (6) run on air cushions (4, 7) which operate directly on the flat surface. The tool holder carries an arm with an adjuster (8) for the cutting tool (10). Mounting the face plate and tool holder on a common bearing surface ensures an accuracy of work of a very high order. For still greater precision the arm of the tool holder can be extended beyond the face plate and supported by a second air bearing on the common surface.

Description

Präzisions-Plandrelimaschine mit luftyelagerten BauteilenPrecision planrelime machine with air-bearing components

Für die Herstellung und Bearbeitung der Oberflächen an Präzisionsteilen verwendet man vorzugsweise itlascninen mit luftgelagerten Bauteilen.For the production and processing of surfaces on precision parts it is preferable to use itlascnines with air-bearing components.

Der Zweck der Luftlagerung besteht vorallern darin, eine höhere Genauigkeit und einen erschütterungsfreien Ablauf der Bewegungen zu gewahrleisten.The main purpose of air storage is to achieve greater accuracy and to ensure a vibration-free sequence of movements.

Dabei handelt es sich insbesondere urn die Lagerung der Spannplatte, auf welche das zu bearbeitende Werkstück aufgespannt wird und um die Halterung des Werkzeuges, das relativ zum Werkstück verschoben werden muss, um die Bearbeitung der Fläche zu erreichen.This particularly concerns the mounting of the clamping plate, on which the workpiece to be machined is clamped and around the holder of the Tool that has to be moved relative to the workpiece in order to process to reach the area.

Je höher die Ansprüche an die Genauigkeit einer derartigen Einrichtung, um so größer ist naturgemäß der Aufwand der gemacht weruen muss, um die Geradlinigkeit bzw. Winkeltreue der Bewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück zu garantieren.The higher the demands on the accuracy of such a device, Naturally, the greater the effort that has to be made to ensure the straightness or to guarantee angular accuracy of the movements between tool and workpiece.

Die bisherigen Drehmaschinen, insbesondere zum Plandrehen von größeren Flächen, besitzen zu diesem Zweck zunächst ein Drehlager, in welchem die Spannplatte des Werkstückes gelagert ist und meist eine im rechten Winkel dazu angeordnete Führung, auf welcher ein verstellbares Werkzeug bewegt werden kann.The previous lathes, especially for facing larger ones For this purpose, surfaces initially have a pivot bearing in which the clamping plate of the workpiece is stored and usually a guide arranged at right angles to it, on which an adjustable tool can be moved.

bei einer derartigerl Anordnung ist sowohl ciie eradlinicjkeit als auch die Genauigkeit der Einstellung der Führungen zueinander von größter Bedeutung unu erfordert eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit.in such an arrangement, both the straightness and the The accuracy of the adjustment of the guides to one another is also of the utmost importance unu requires high machining accuracy.

BrfindullgsgeI;zaß wird vorcjesciilagen, daß sowohl die Spannplatte des Werkstückes als auch die Halterung des Wer] zeuyes direkt auf einer gerleinsaraen Aufbauplatte auf Luftlagern gleiten.BrfindullgsgeI; zaß will ensure that both the clamping plate of the workpiece as well as the holder of the Wer] zeuyes directly on a small machine Slide the build-up plate on air bearings.

Die gemeinsame Aufbauplatte dient dabei als eine Bezugsebene für beide Bewegungen. Es ist offensichtlich, aaß die Bearbeitung einer einzigen Planfläche die größtmögliche Genauigkeit garantiert.The common mounting plate serves as a reference plane for both Movements. It is obvious that the machining of a single plane surface the greatest possible accuracy guaranteed.

Die gleitende Bewegung auf der gemeinsamen Aufbauplatte, kann nun derart erreicht werden, daß sowohl die Spannplatte als auch die Halterung des Werkzeuges um Achsen drehbar sind, die senkrecht zur Ebene der Aufbauplatte stehen. Dazu ist lediglich erforderlich, sowohl die Spannplatte des Werkstückes und die Halterung des Werkzeuges mit Luftkissen auf der genteinsamen Aufbauplatte aufzusetzen und um Achsen drehbar zu machen. Das Drehen dieser Teile auf Luftkissen zwischen der gemeinsamen Aufbauplatte und den Teilen garantiert bereits die höchstmögliche Genauigkeit, daß die Achsen senkrecnt zur Ebene der Aufbauplatte stehen.The sliding movement on the common mounting plate can now can be achieved in such a way that both the clamping plate and the holder of the tool are rotatable about axes that are perpendicular to the plane of the mounting plate. Is to only required, both the clamping plate of the workpiece and the holder of the tool with air cushions on the common mounting plate and to make axes rotatable. The turning of these parts on air cushions between the common mounting plate and the parts already guarantees the highest possible accuracy, that the axes are perpendicular to the plane of the mounting plate.

Um bei weiter austragenden Werkzeughaltern die Genauigkeit zu steigern wird ferner empfohlen, daß die Halterung des Werkzeuges ausser einen Luftdrehlager ein Luftstützlager besitzt, welches auf der Aufbauplatte gleitet.In order to increase the accuracy of toolholders that move further It is also recommended that the tool holder except for an air pivot bearing has an air support bearing that slides on the mounting plate.

Eine weitere Ausbildung des Erfindunysgedanken besteht darin, daß man der Drehbewegung der Spannplatte des Werkstückes eine Linearführung für die Halterung des Werkzeuges zuordnet und die Halterung auf mindestens einem Luftkissen auf der Aufbauplatte gleitet.A further development of the concept of the invention is that one of the rotational movement of the clamping plate of the workpiece a linear guide for the Assigns holder of the tool and the holder on at least one air cushion slides on the mounting plate.

Auch für diesen Fall gilt, das vorhin gesagte, daß eine gemeinsahle Bezugsebene einfachsten Aufbau und höchste Präzision verbürgt.In this case, too, what was said before applies that a common Reference plane guarantees the simplest structure and the highest precision.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer derartigen Präzisions-Plandrehmaschille, wobei alle Antrieb seinr ichtungen motore bzw. Verstellmechanismen die für das Verständnis des Prinzipes nicht erforderlich sind, in der Darstellung weggelassen wurden.Fig. 1 shows a schematic representation of such a precision facing lathe, whereby all drive systems are motors or adjustment mechanisms necessary for understanding of the principle are not required, have been omitted from the illustration.

auf einer Aufbauplatte (1) , welche zurri Beispiel aus einem Granitblock besteht der eine genau bearbeitete Bezugsebene (2) besitzt, sind sowohl die Spannplatte (3) des Werkstückes als auch das Drehlager (6) der halterung (5) des Werkzeuges (10) drehbar angeordnet. Sowohl die Spannplatte (3) als auch das Drehlager (6) gleiten auf ihren Luftkissen (4) und (7).on a mounting plate (1), which for example consists of a granite block If there is a precisely machined reference plane (2), both the clamping plate are (3) of the workpiece as well as the pivot bearing (6) of the holder (5) of the tool (10) rotatably arranged. Both the clamping plate (3) and the pivot bearing (6) slide on their air cushions (4) and (7).

In Fig. 2 welche eine Ansicht von oben der gleichen Anordnung wie Fig. 1 darstellt, kann man erkennen, daß die Halterung (5) des Werkzeuges (10) mit der Verstellung (8) in den Pfeilrichtungen (9) schwenkbar ist, ähnlich der Bewegung eines Tonabnehmers bei einem schallplattenspieler.In Fig. 2 which is a top view of the same arrangement as Fig. 1 shows, it can be seen that the holder (5) of the tool (10) with the adjustment (8) can be pivoted in the directions of the arrows (9), similar to the movement a pickup on a record player.

Damit ist es möglich, ein Werkstück das auf der Spannplatte (3) aufgespannt ist, mit dem Werkzeug (10) plan zu drehen.This makes it possible to clamp a workpiece on the clamping plate (3) is to turn flat with the tool (10).

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 1, jedoch ist in diesem Fall die halterung (5) verlängert und stützt sich auf einem weiteren Gleitlager (11) ab. Das Gleitlager (11) besitzt selbstverständlich ebenfalls ein Luftkissen (12) welches auf der gleichen Bezugsebene (2) gleitet. Diese Anordnung vermeidet Dure hb iegungen uncl Verformungen der halterung (5) unä verbessert die Genauigkeit einer derartigen Einrichtung.Fig. 3 shows a similar arrangement as Fig. 1, but in this Case the bracket (5) is extended and rests on another plain bearing (11). The plain bearing (11) of course also has an air cushion (12) which slides on the same reference plane (2). This arrangement avoids Bends and deformations of the bracket (5) and improves accuracy such a facility.

Fig. 4 zeigt schließlich die Ansicht von oben einer erfindungsgemäßen Plandrehmaschine, bei welcher die halterung (5) des Werkzeuges als ein gleitender schlitten ausge@ildet ist, welcher sich in den Pfeilrichtungen (9) verschieben läßt.Fig. 4 finally shows the view from above of an inventive Facing lathe on which the bracket (5) of the tool as a sliding carriage is formed, which can be seen in the directions of the arrows (9) can move.

Die Halterung (5) besitzt in diesen Beispiel menrere Gleitlager (11) mit ihren entsprechenden Euftkissen und trägt die Verstellung (8) des Werkzeuges zur Bearbeitung des auf der Spannplatte (3) zu befestigenden werkstückes.In this example, the bracket (5) has several slide bearings (11) with their corresponding air cushion and carries the adjustment (8) of the tool for processing the workpiece to be fastened to the clamping plate (3).

Auch bei dieser schematischen Darstellung sind Führungen und Antriebseinrichtungen weggelassen.Also in this schematic representation there are guides and drive devices omitted.

Aus der schematischen Darstellung dnd den Brklärungen ist eindeutig zu erkennen, daß die Benutzung einer gemeinsamen ebenen Bezugsfläche nicht nur eine wesentliche Vereinfachung bringt, sondern ein Maximum. an erreiciibarer genauigkeit ermöglichst.It is clear from the schematic representation and the explanations to recognize that the use of a common flat reference surface is not just one brings substantial simplification, but a maximum. in achievable accuracy make possible.

Die Beschreibung wurde auf das Prizipielle beschränkt, da selbstverständlich die Ausbildung der einzelnen Teile dem jeweiligen Bedarf anzupassen ist. Aber gerade die löglichkeit eine derartige Plan-Drehmaschine den Erfordernissen in einfacher Weise anpassen zu kcinuen ist ein hervorstechendes Merkmal des Erfindungsgedankens, da alle zu bearbeitenden Passungen ebene Flächen sind.The description has been restricted to the basic, as it goes without saying the design of the individual parts is to be adapted to the respective needs. But right now the possibility of such a face lathe meets the requirements in a simple manner Adapting the way to cine is a salient feature of the inventive concept, since all fits to be machined are flat surfaces.

Es ist selbstverständlich möglich, die nicht dargestellten Drehlager der Spannplatte und der Werkzeughalterung als Luftlager auszuführen, ebenso ist es empfehlenswert, weiter erforderliche Fünrungen als luftgelagerte Führungen aus zu bilden. Auch der Motorantrieb erfolgt zweckmäßigerweise in luftgelagerten Bauteilen um ein Minimum an Erschütterungen und damit größte Genaugkeit zu erreichen.It is of course possible to use the pivot bearings, not shown the clamping plate and the tool holder must be designed as air bearings, as well it is advisable to use air-bearing guides for any further required guides to build. The motor drive is also expediently carried out in components with air bearings in order to achieve a minimum of vibrations and thus the greatest possible accuracy.

Im übrigen gehen aus der Darstellung weitere Möglichkeiten und Anregungen hervor, die nicht besonders einer Beschreibuny bedürfen.In addition, further possibilities and suggestions emerge from the representation that do not particularly require a description.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Precision facing machine with air bearings components, that is, that the clamping plate of the workpiece and the aging of the tool directly on a common mounting plate on air bearings £ direct.

2. Precision planer machine according to claim 1 d a d u r c hg e k It is noted that both the clamping plate and the holder of the tool are rotatable about axes that are perpendicular to the plane of the mounting plate.

3. Precision planing machine according to claim 1 or 2, dadurclj gekennzeichnat, that the tool holder has an air support bearing in addition to an air bearing, which slides on the mounting plate.

4. Precision facing lathe according to claim 1, characterized in that that the holder of the tool is designed as a Linearfülirung on at least one air cushion slides on the mounting plate.