DE2812463B2 - Richtmaschine für hohlzylindrische Werkstücke - Google Patents

Description

theoretische Achse der Gewehrlaufbohrung eingestellt Dieser Lichtstrahl wird durch den Stirnspiegel 7 reflektiert Befindet sich der Stirnspiegel infolge einer Abweichung von der theoretischen Achse der Gewehrlaufbohrung mit dieser nicht genau in Deckung, so entsteht eine Abweichung des reflektierten Lichtstrahles von dem in die Bohrung gerichteten Lichtstrahl. Diese Abweichung wird von der Kamera 10 in der Weise registriert, daß diese eine von der Abweichung abhängige Anzahl von elektrischen Impulsen liefert

Diese Impulse werden dazu verwendet den Zustellweg eines hydraulischen Richtstempels 12 zu bemessen, zu dem zwei beiderseits in Längsrichtung des Gewehrlaufes angeordnete Niederhalter 13 und 14 gehören.

In Fig.2 ist der zum Richtstempel 12 gehörende is Zylinder 15 gezeigt Mit dem Richtstempel ist eine I ängenmeßeinrichtung 16 verbunden. Es ist auch die Oberkante 17 des Maschinenschlittens 6 gezeigt Der Maschinenschlitten 6 ist auf dem Grundkörper 18 der Maschine längsverschiebbar angeordnet Neben dem Grundkörper 18 sitzt ein Hydraulikaggregat 20. Über diesem ist ein Motor 21 mit einer Pumpe 22 und ein weiterer Motor 24 angeordnet. Der Motor 21 mit der Pumpe 22 ist für die Bedienung des Richtstempels 12 vorgesehen, während der zweite Motor 24 in der unten näher beschriebenen Weise für die Drehung des Gewehrlaufes bzw. für die Bewegung der beiden in F i g. 1 gezeigten Richtstützen 26 und 27 dient.

Oberhalb des Hydraulikaggregates 20 befindet sich eine Hubvertstelleinrichtung für den Richtstempel 12, die aus einem Schieber 30 und aus einem Gleichstrommotor 32 mit einer nicht dargestellten Bremse besteht.

Auf der nicht näher bezeichneten Achse des Gleichstrommotors 32 sitzt eine Kugelrollspindel 34, welche die jeweils notwendige Hubverstellung einleitet. Es ist auch eine Keilverstellvorrichtung 35 gezeigt, welche die Axialbewegung der Kugelrollspindel 34 als Querbewegung auf den Schieber 30 gibt. Hierdurch wird erreicht, daß die mechanische Bewegung des Gleichstrommotors 32, der Kugelrollspindel 34 und der Keilverstellvorrichtung 35 in eine hydraulische Verstellbewegung umgewandelt wird, die auf den Zustellweg des Zylinders 15 einwirkt

Eine besonders wirksame Anordnung ergibt sich, wenn die Hubverstelleinrichtung für den Druck- bzw. Richtstempel 12 und der Meßkopf 10 zu einer in sich geschlossenen Regelstrecke gehören, die so lange beiätigbar ist, bis die Achsabweichung einen vorgegebenen unteren Grenzwert unterschreitet. Hierbei kann es besonders zweckmäßig sein, wenn der auf die Achsabweichung im Sinne einer Minimierung zurückwirkende Regelvorgang periodisch wiederholt wird.

Um den Gewehrlauf 1 auf seiner gesamten Länge vermessen zu können, können die Aufnahmeaggregate 4,5 samt den beiden Körnerspitzen 2,3 mit Hilfe eines gemeinsamen Schlittenantriebes 36, der auf dem Grundkörper 18 sitzt, axial verfahrbar ausgebildet sein, wobei der Spiegel 7 während der Verfahrbewegung in seiner Position bleibt Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, daß der Gewehrlauf 1 zur weiteren Vermessung um seine eigene Achse drehbar ist, so daß der Gewehrlauf in seiner Umfangsrichtung ebenfalls genau vermessen werden kann. Hierbei läßt sich genau ermitteln, an weicher Stelle der Lauf bei Beginn des Richtvorganges am weitesten von der idealen, die vorgegebene Linearität des Gewehrlaufes bestimmenden Richtung des eingestrahlten Lichtstrahles entfernt liegt. Um den nachfolgenden Richtvorgang mit der größten Wirkung durchführen zu können, muß dann diese Stelle unmittelbar unter den Druckstempel gedreht werden.

Vor dem Richtvorgang werden die Richtstützen 26 und 27 in ihre für den Meßvorgang vorgesehene Ruhestellung gebracht Zur Drehung des Gewehrlaufes kann dann der Motor 24 eingeschaltet werden. Für einen nachfolgenden zweiten oder dritten Meßvorgang ist vorgesehen, daß der Spiegel 7 aus seiner in F i g. 1 dargestellten Mittelstellung um etwa 100 bis etwa 120 mm zurückgefahren und dann die jeweilige Abweichung von der idealen Gewehrlaufachse festgestellt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein die axialen Abstände der Richtstützen 26, 27 und die einzelnen Werte der axialen Abweichung bzw. Mißweisung in vorgeschriebene Zustellwerte des Richtstempels 12 umsetzender, in der Zeichnung nicht näher dargestellter Programmspeicher verwendet wird. Dieser Programmspeicher liefert Zustellkraftwerte für den Richtstempel 12, die über die elastischen Rückfederungswerte wenigstens so weit geringfügig hinausgehen, daß bei jedem der Zustellvorgänge des Druckstempels eine geringfügige, plastische (bleibende) Biegeverformung der Bohrung bzw. des Werkstücks verbleibt. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die periodisch erfolgenden, plastischen Verformungen der aufeinanderfolgenden Richtvorgänge aperiodisch oder zur Null-Abweichung unterkritisch gedämpft durchgeführt werden.

Der besondere Vorteil der beschriebenen Richtmaschine liegt darin, daß in einer bisher nicht möglichen, hohen Arbeitsgeschwindigkeit die Präzisionsbohrungen einzelner Werkstücke sehr genau ausgerichtet werden können. Ein weiterer sehr erheblicher Vorteil der beschriebenen Anordnung besteht darin, daß zusätzlich der von dem Meßkopf ausgesandte Lichtstrahl auf seine Ideal-Lage eingerichtet werden kann, indem ein bereits vorgerichtetes Werkstück zwischen den einzelnen Meßvorgängen gedreht und dabei der Meßkopf so lange nachgestellt wird, bis die Meßweisung des von dem Meßkopf ausgestrahlten Lichtstrahles ein Minimum erreicht hat

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2

Patentansprüche: so auszubilden, daß sie zum Richten der Werkstückbohrung geeignet ist

!.Richtmaschine für hohlzylindrische Werkstücke, Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden

mit einem quer zur Werkstückbohrung bewegbaren Teil des Anspruches 1 gelöst.

Richtstempel, mit zu dessen beiden Seiten angeord- 5 Mit der erfindungsgemäßen Richtmaschine kann der

neten, in Arbeitsstellung bringbaren Richtstützen, Richtvorgang ohne manuelle Eingriffe automatisch

mit in die Werkstückbohrung koaxial eingreifenden, durchgeführt werden. Der vom an sich bekannten

drehbaren Spitzen und mit einer die Abweichung der fotoelektrischen Meßkopf (US-PS 3197 643) ausge-

tatsächlichen von der theoretischen Achse der sandte Lichtstrahl wird vom Spiegel reflektiert und

Werkstückbohrung an der Richtstelle erfassenden io registriert Befindet sich der Spiegel in einem gekrümm-

Meßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, ten Bereich der Werkstückbohrung, weicht der vom

daß die Meßeinrichtung aus einem fotoelektrischen Spiegel reflektierte Lichtstrahl von dem vom Meßkopf

Meßkopf (10) besteht, der durch die hohl ausgebilde- ausgesandten Lichtstrahl ab; denn die Achse des

te eine Spitze (3) einen in Richtung der theoretischen Spiegels und damit die Achse des gekrümmten

Achse der Werkstückbohrung verlaufenden Licht- is Boiirungsabschnittes liegen dann nicht in der theoreti-

strahl aussendet, der von einem in die Werkstück- sehen Achse der Werkstückbohrung. Die Abweichung

bohrung durch die hohl ausgebildete andere Spitze wird vom Meßkopf erfaßt, der eine der Abweichung

(2) einführbaren, senkrecht zur tatsächlichen Achse entsprechende elektrische Steuergröße für den Richt-

der Werkstückbohrung an der Richtstelle gehalte- hub erzeugt, um die Werkstückbohrung in diesem

nen Spiegel (7) reflektiert wird, wobei die Abwei- 20 Bereich zu richten. Der Bohrungsabschnitt ist dann in

chung des reflektierten Lichtstrahles von der der gewünschten Weise gerichtet, wenn der reflektierte

theoretischen Achse der Werkstückbohrung vom mit dem ausgesandten Lichtstrahl zusammenfällt In

Meßkopf erfaßt wird. diesem Fall liegt die tatsächliche Achse der Werkstück-

2. Richtmaschine nach Anspruch 1, dadurch bohrung im Bereich des Spiegels in der durch den

gekennzeichnet, daß für den Lichtstrahl ein Autokol- 25 ausgesandten Lichtstrahl vorgegebenen theroretischen

limator verwendet wird. Achse. Mit der erfindungsgemäßen Richtmaschine

lassen sich Präzisionsbohrungen, insbesondere in

Gewehrläufen, auf lichtelektrischem Wege automatisch

richten.

30 Die Erfindung wird nachstehend an einem in den

Die Erfindung betrifft eine Richtmaschine für Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel näher

hohlzylindrische Werkstücke nach dem Oberbegriff des erläutert Es zeigt

Anspruches 1. F i g. 1 die Richtmaschine in der Ansicht quer zu ihrer

Eine solche aus der DE-OS 23 46 797 bekannte Längsrichtung,

Richtmaschine dient zum Richten drehsymmetrischer v> F i g. 2 in ihrer stirnseitigen Ansicht und Werkstücke, wie Bolzenachsen, Spindeln, Rohre und F i g. 3 in der Draufsicht von oben, dgl, bei denen deren Längsachse einen Verzug, d. h. eine Die dargestellte Richtmaschine ist dazu bestimmt, in Abweichung vom genau geradlinigen Verlauf der rascher Folge Gewehrläufe, von denen in der Zeichnung Längsachse aufweist. Die Werkstücke wexden zwischen einer in den F i g. 1 und 3 angedeutet ist, so auszurichten, zwei in Werkstücklängsrichtung an den Werkstückstirn- «ο daß die in der Zeichnung nicht dargestellte Präzisionsseiten angreifenden Spitzen gefaßt und an ihrem bohrung des Gewehrlaufes kleinstmögliche Abweichun-Umfang mechanisch unter gleichzeitiger Werkstückdre- gen von der theoretisch möglichen Geradlinigkeit hung abgetastet; die jeweils ermittelten Maximal- und aufweist Hierzu ist der Gewehrlauf bzw. das Werkstück Minimalwerte des Verzugs werden gespeichert und aus 1 zwischen den Spitzen 2 und 3 eingespannt, die an diesen Extremwerten wird ein Mittelwert des Verzugs ** einem Aufnahmeaggregat 4 bzw. 5 gelagert sind. Diese gebildet. Dann wird mit dem Richtstempel von Aufnahmeaggregate sitzen auf einem praktisch als starr derjenigen Seite des Werkstückes aus, an der der anzusehenden Maschinenschlitten 6. Durch die hohl Maximalwert festgestellt worden ist, ein Querdruck ausgebildeten Spitzen 2 und 3 ist ein Spiegel 7, ein gegen das nahe an seinen beiden Endabschnitten auf den Autokollimatorspiegel, in die Gewehrlaufbohrung ein-Richtstützen gelagerte Werkstück so lange ausgeübt, bis 50 geschoben. Dieser Spiegel 7 ist im Außendurchmesser der Mittelwert erreicht ist. Eine derartige mechanische etwas kleiner als der Bohrungsdurchmesser des Abtastung kann für die Messung der jeweiligen Gewehrlaufes ausgeführt und kann spielfrei in der Achsabweichungen einer Bohrungswand nicht oder nur Bohrung des Gewehrlaufes in dessen Längsrichtung unter sehr erheblichem konstruktiven Aufwand verwen- verschoben werden. Die Spiegelfläche steht senkrecht det werden, zumal dann, wenn die Bohrung im Vergleich 55 zur Achse des Gewehrlaufes. Der Spiegel kann mit Hilfe zu ihrem Bohrungsdurchmesser sehr lang ist. einer schematisch angedeuteten Spiegelhubeinrichtung Es ist auch eine elektro-optische Meßeinrichtung für 8, welche durch die Körnerspitze 2 hindurchgreift, in die Bestimmung der Lage einer Bohrung in bezug auf Achsrichtung des Gewehrlaufes verschoben werden. In zwei Lagerstellen eines Bügels bekannt (DE-OS Fig. 1 ist der Spiegel bis zur Mitte des Gewehrlaufes 20 48 518). Bei dieser Vorrichtung soll aber lediglich die &° eingeführt.

Lage der in der Meßstellung miit dem Spiegel Auf der der Spiegelhubeinrichtung 8 gegenüberlie-

versehenen Bohrung gegenüber den beiden Bügeischen- genden Seite befindet sich außerhalb der rechten

kein verändert werden können. Eine Korrektur von Körnerspitze 3 und deren Aufnahmeaggregat 4 eine

Abweichungen der Bohrungswand gegenüber der ideal Aufnahmekamera 10, die als photoelektrischer

geradlinigen Bohrungsachse ist weder beabsichtigt noch ⁶⁵ Zweiachsenmeßkopf ausgebildet ist. Der Meßkopf 10

möglich. sendet einen im Durchmesser sehr dünnen Lichtstrahl

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch die rechte Körnerspitze 3 hindurch in den

Richtmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 Gewehrlauf hinein. Dieser Lichtstrahl ist auf die genaue,