DE3019680A1

DE3019680A1 - Verfahren zum genauigkeitsdrehen sowie vorrichtung zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE3019680A1
Application number: DE19803019680
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 6301 Launsbach Rinn
Original assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Heyligenstaedt and Co Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1980-05-23
Filing date: 1980-05-23
Publication date: 1981-12-03
Also published as: US4453313A

Description

Werkzeugmaschinenfabrik GmbH ~ F ~

Verfahren zum Genaulgkoiltsdrehen sowie Vorrichtung zu seiner Durchführung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Genauigkeitsdrehen (Schlichten, Peindrehen) von waagerecht eingespannten, zum Durchhängen neigenden Werkstücken mittels einer numerisch gesteuerten Drehmaschine. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei den bekannten Drehmaschinen dieser Art wird ein Durchhang des waagerecht eingespannten Werkstückes durch selbstzentrierende Lünetten verhindert, die aus zwei Laufrollen tragenden Armen bestehen und deren Schließ- und Öffnungsbewegungen einen Kreisbogen beschreiben. Eine dritte Laufrolle ist zwischen den beiden Armen auf einer verschiebbaren Pinole montiert und befindet sich in der Regel senkrecht unter dem Werkstück. Der Schließ- und Öffnungsvorgang wird von der numerischen Steuerung der Drehmaschine eingeleitet. Die Anstellkraft wird mittels einer Hydraulikpumpe erzeugt und ist einstellbar. Diese selbstzentrierenden Lünetten sind auf einem Hilfsbett der Drehmaschine montiert und können nach dem Lösen ihrer Klemmung auf den Hilfsbett-Pührungsbahnen in jede beliebige Stellung parallel zur Drehmitte der Drehmaschine verschoben und wieder festgeklemmt werden.

Je nach den Erfordernissen des zu bearbeitenden Werkstückes können über die Werkstücklänge mehrere feststehende Lünetten angeordnet werden. Bekannt ist es auch, eine Lünette mit dem Werkzeug mitfahren zu lassen, so daß das Werkstück immer da abgestützt ist, wo sich das Schneidweiteeug befindet.

Die Anordnung solcher Lünetten ist natürlich relativ aufwendig, zumal ihre Stellung und ihr öffnungs- und

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Schließrhythmus programmiert werden müssen. Außerdem muß die Drehmaschine für die Lünetten ein Hilfsbett mit Hilfsführungsbahnen aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit dem auf eine Lünettenunterstützung des Werkstückes verzichtet werden kann, welches aber dennoch erlaubt, Werkstücke hoher Maßgenauigkeit zu erzeugen. Weiterhin soll eine besonders einfache Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens entwickelt werden.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unmittelbar vor der Genauigkeitsbearbeitung mittels einer Meßvorrichtung sowohl der Durchmesser als auch der Durchhang des Werkstückes ermittelt werden und der Durchhang als Korrekturgröße für die Zustellbewegung des Werkzeugs berücksichtigt wird.

Der Vorteil der Erfindung liegt in erster Linie darin, daß ein Genauigkeitsdrehen ohne LUnettenabstützung der Werkstücke möglich wird. Dadurch kann das Genauigkeitsdrehen auf üblichen Drehmaschinen erfolgen, die keine besonderen Führungsbahnen für die Lünetten aufweisen müssen. Hervorzuheben ist auch, daß das erfindungsgemäße Verfahren ohne großen elektronischen Aufwand einfach und rasch durchzuführen ist, da die Ermittlung des Durchhangs gleichzeitig mit der ohnehin erforderlichen Ermittlung des Durchmessers des Werkstückes vor dem Genauigkeitsdrehen erfolgt.

Je nach Werkstückform und -länge ist es zweckmäßig, den Werkstückdurchmesser und den Durchhang entweder an mehreren Stellen zu bestimmen oder aber sich mit der Bestimmung des höchsten Punktes des Werkstückes zu begnügen und dadurch auf rechnerischem Wege seine Biegelinie zu bestimmen.

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Die zweitgenannte Aufgnbe wird durch die im Anspruch 4 gekennzeichneten Merkmaie gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichriet sich dadurch aus, daß sie äußerst einfach aufgebaut ist und dadurch billig hergestellt werden kann. Weiterhin arbeitet sie aufgrund ihres einfachen Aufbaues überaus präzise und zuverlässig. Der Meßwinkel kann unmittelbar auf dem Planschieber oder auf einem mit dem Planschieber verbundenen Aufbau, wie zum Beispiel einem Werkzeughalter angeordnet sein.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Meßwinkel in Zustellrichtung der Drehmaschine federnd verschiebbar ist, da dann unmittelbar der Anteil des Durchhangs gemessen wird, der auch bei der Zustellbewegung zu berücksichtigen ist.

Es sei im folgenden zunächst die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Diese Vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt, wobei nur eine Hälfte der Vorrichtung gezeichnet wurde.

Die Vorrichtung weist einen Meßwinkel 1 auf, dessen beide Schenkel einen Winkel von vorzugsweise 6o° bilden. Der Meßwinkel 1 ist auf einer Hülse 2 angeordnet, die in eine Bohrung 3 eines Planschiebers 4 der Drehmaschine axial verschieblich gelagert ist. Diese Bohrung 3 verläuft in Zustellrichtung der Werkzeuge der Drehmaschine.

Die Hülse 2 weist einen Bund 5 auf, der von einer Druckfeder 7 gegen einen meßwlnkelseitigen Festanschlag 6 gehalten ist. Die Druckfeder 7 stützt sich hierzu andererseits gegen den Planschieber 4 ab. Ein Meßwertgeber vermag die Verschiebung der Hülse 2 gegen die Kraft der Druckfeder 7 zu bestimmen.

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In der Hülse 2 ist ein Stößel 9 verschieblich angeordnet. Eine Druckfeder Io stützt sich gegen einen Bund 11 des Stößels 9 sowie gegen eine Schulter 12 der Hülse 2 ab. Auf diese Weise wird der Bund 11 gegen einen Anschlag 14 der Hülse 2 in eine Grundstellung gehalten. Ein zweiter Meßwertgeber 13 vermag die Verschiebung des Stößels 9 ^aus dieser Grundsteilung heraus gegen die Kraft der Druckfeder Io zu bestimmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt durchgeführt. Mittels des Planschiebers fährt man die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Werkstück in eine dem dortigen Werkstücksolldurchmesser entsprechende Position. Dabei gelangt zunächst der Stößel 9 gegen das Werkstück. Dieser verschiebt sich dann gegen die Kraft der Druckfeder Io in die Hülse hinein, bis der Meßwinkel 1 ebenfalls gegen das Werkstück anliegt. Da der Meßwinkel 1 und die Hülse 2 ihre Nullstellung haben, wenn sie in der Zeichnung gesehen ein Stück mich rechts verschoben sind, wird der Meßwinkel 1 mit der Hülse 2 - innerhalb einer begrenzten Abweichung des Werkstückistdurchmessers vom Werkstücksolldurchmesser - gegenüber dem Planschieber 4 und der in diesem fest gelagerten Meßspule 8 vom Festanschlag 6 weg verschoben. Aus dem mittels Stößel 9 und Meßwertgeber 13 gemessenen Werkstückdurchmesser, der Lage des Meßwinkels 1 und der Hülse 2 relativ zum Planschieber 4 ergibt sich der Durchhang des Werkstückes In Zustellebene des Planschiebers.

Zur weiteren Verdeutlichung sei folgendes Zahlenbeispiel gegeben. Das Werkstück soll an der Meßstelle einen Solldurchmesser von loo mm erhalten. Mittels des Stößels 9 und dem Meßwertgeber 13 wird ein Istdurchmesser von lol mm gemessen. Mittels des Meßwertgebers 8 wird beispielsweise eine Verschiebung der Hülse 2 und damit des Meßwinkels 1 relativ zum Planschieber 4 um 2 mm aus der Nullstellung weg gemessen. Daraus ergibt sich an der Meßstelle ein Durchhang in der Zustellebene von 2 - 1/2 (lol-loo) = 1,5 mm.

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Bei dem erfindungsgemäP'jn Verfahren wird also aus der Verschiebung des Stößeis 9 relativ zur Hülse 2 mittels des zweiten Meßwertgebe'rs 13 der Durchmesser des Werkstückes an der gemessenen Stelle bestimmt. Gleichzeitig wird mittels des ersten Meßwertgebers b¹ die genaue Lage des Meßwinkels und damit der Durchhang des Werkstückes ermittelt. Diese Messung kann an verschiedenen Punkten des Werkstückes längs seiner Drehachse wiederholt werden. Die rechnerische Verbindung der Durchhang komponenten von den einzelnen Meßpunkten ergibt die neue, von der Drehachse abweichende Bezugslinie, nach der bei der Genauigkeitsbearbeitung des Werkstücks die Zustellung des Werkzeugs zu erfolgen hat.

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Leerseite

Claims

HEYLIGENSTAEDT Werkzeugmaschinonfabrik GmbH Ansprüche

1. Verfahren zum Genauigkeitsdrehen (Schlichten, Peindrehen) von waagerecht eingespannten, zum Durchhängen neigenden Werkstücken mittels einer numerisch gesteuerten Drehmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor der Genauigkeitsbearbeitung mittels einer Meßvorrichtung sowohl der Durchmesser als auch der Durchhang des Werkstückes ermittelt werden und der Durchhang als Korrekturgröße für die Zustellbewegung des Werkzeugs berücksichtigt wird.

2. Verfahren zum Genauigkeitsdrehen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des Durchhangs des Werkstückes über die Werkstücklänge der höchste Punkt des Werkstückes in Zustellrichtung festgestellt wird.

3. Verfahren zum Genauigkeitsdrehen,nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Werkstücklänge mehrere Meßpunkte angefahren, gemessen und zur Korrektur der Zustellbewegung in die NC-Steuerung eingegeben werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Mit dem Planschieber (4) der Drehmaschine ist ein Meßwinkel (1) mit einer ersten Meßeinrichtung (8) zur Bestimmung seiner Verschiebung relativ zum Planschieber federnd verbunden.

b) Im Meßwinkel (1) ist auf der Winkelhalbierenden ein Meßstößel (9) mit einer zweiten Meßeinrichtung (13) zur Bestimmung des Durchmessers eines im Meßwinkel (1) aufgenommenen Drehteils vorgesehen.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwinkel (1) in Zustellrichtung der Werkzeuge der Drehmaschine federnd verschieblich ist.

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