DE3227194A1

DE3227194A1 - Compensating chuck for metal-cutting machine tools

Info

Publication number: DE3227194A1
Application number: DE19823227194
Authority: DE
Inventors: Rudi 7446 Oberboihingen Kodalle
Original assignee: RAKO SPANNWERKZEUGE GmbH
Current assignee: RAKO SPANNWERKZEUGE GmbH
Priority date: 1982-07-21
Filing date: 1982-07-21
Publication date: 1984-01-26

Abstract

In the grinding of cylindrical workpieces (7), mechanical compensating chucks are used for the clamping, the jaw chuck (9) of which is arranged with radial clearance on a guide sleeve (5) so that the jaw chuck (9) can be adapted to the workpiece (7). In order to prevent the workpiece (7) from being displaced eccentrically during the clamping, centring elements (29, 30) are provided between guide sleeve (5) and jaw chuck (9). During the clamping, therefore, the jaw chuck (9) is first centred and is only released for radial compensation after the workpiece (7) is clamped. The accuracy during the grinding is thereby considerably increased. <IMAGE>

Description

Ausgleichfutter für spanabhebende Werkzeugmaschinen Die erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.Compensating chuck for cutting machine tools The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Beim Schleifen von zylindrischen Werkstücken, wie z.B.When grinding cylindrical workpieces, e.g.

von Wellen'ist es bekannt, diese Wellen mit mechanischen Ausgleichfuttern zu spannen. Dabei ist das Backenfutter mit radialem Spiel auf der Hüllse angeordnet, so daß es sich beim Spannen den Werkstück anpassen kann. Während des Spannvorgangs tritt jedoch zwischen Spannbacken und Backenfutter eine rechanische Reibung auf, so daß die Spannbacken das Werkstück nicht gleiczeitig erfassen.From shafts, it is known to use mechanical compensating chucks on these shafts to tension. The jaw chuck is arranged with radial play on the sleeve, so that it can adapt to the workpiece when clamping. During the clamping process However, mathematical friction occurs between the clamping jaws and the jaw chuck, so that the jaws do not grasp the workpiece at the same time.

Dies hat zur Folge, daß das werkstück beim Spannen exzentrisch. verschoben wird1 wobei diese Verschiebung bis zu 0,05 mm betragen kann. Diese Exzentritität überträgt sich beim Schleimen auf das Werkstück und beeinträchtigt somit dessen Genauigkeit.As a result, the workpiece is eccentric when it is clamped. postponed is1 whereby this shift can be up to 0.05 mm. This eccentricity is transferred to the workpiece during slicing and thus affects it Accuracy.

Der rfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein mechanisches Ausgleichfutter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die exzentrische Verschiebung des Werkstücks nach dem Spannen möglichst gering ist.The object of the invention is therefore to create a mechanical compensating chuck to create the type mentioned, in which the eccentric displacement of the Workpiece is as small as possible after clamping.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im. kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Merkmal gelöst.This object is achieved according to the invention by the im. characterizing part of claim 1 specified feature solved.

Das erfindungsgemäße Zentrierelement zwischen Spannkolben und wackenfutter zentriert dieses während qes pannvorgangs, so aad die mecrianiscken Reibungskräfte zwischen Beckenfutter und Spannbacken ausgeelicren werden.The centering element according to the invention between the clamping piston and wacken chuck if this centers during the panning process, then the mecrianic frictional forces between Basin lining and clamping jaws are selected.

Die bei dem erfindungsgemäßen Ausgleichfutter auftretende Exentrizität beträgt dann nur noch etwa 0,002 mm, was eine erhebliche Verbesserung der Genauigkeit des geschliffenen Werkstücks bedeutet Die während des Spannens wirksame Zentrierung wird nach dem Spannvorgang wieder aufgehoben und das Backenfutter bleibt somit während des Schleifens in seiner zentrierten Stellung. Durch diese 2-stufige Funktion des erfindungsgemäßen Ausgleichfutters ist eine höchstmögliche Genauigkeit aes Werkstücks beim Schleifen gewährleistet.The eccentricity occurring in the compensating chuck according to the invention is then only about 0.002 mm, which is a considerable improvement in accuracy of the ground workpiece means the centering that is effective during clamping is canceled again after the clamping process and the jaw chuck thus remains during of grinding in its centered position. This 2-stage function of the Compensating chuck according to the invention is the highest possible accuracy of a workpiece guaranteed when grinding.

Die Erfindung läßt sich auch vorteilhafterweise auf anderen spanabhebenden Werkzeugmaschinen, wie z.B. Drehmaschinen, verwenden.The invention can also advantageously be applied to other machining operations Use machine tools such as lathes.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.The following is an embodiment of the invention with reference described in more detail on the drawings.

Es zeigen: Fig. 1 Ausgleichfutter von vorne Fig. 2 Schnitt nach Linie II - II in Fig. 1, Spannbacken in Spannstellung Fig. 3 Teilschnitt wie Fig. 2, Spannbacken entspannt Wie vig. 2 zeigt, ist ein Futterkörper 1 des Ausgleichfutters mit dem Spindelkopf 2 einer Schleifmaschine verbunden. Mit dem Futterkörper 1 ist mittels Schrauben 3 der Flansch 4 einer Führungshülse 5 verschraubt, in die eine Zentrierspitze 6 zur Aufnahme des Werkstücks 7 eineeschraubt ist. Der Futterkörper 1 ist durch einen arfesch.raubten Deckel 8 verschlossen Auf der Führungshülse 5 ist ein Fechenfutter 9 mit radielem spiel angeordnet und durch eine Nutmutter 10 gesichert. 5 dient in bekannter leise zur radialen Führung der Spannbacken 11, die in spannstellung das Werkstück 7 mitnehmen. Rackenfutter 9 wird durch einen in den Futterkörper 1 eingeschraubten Mitr.ehmerbolzen 12 mitgenommen.They show: FIG. 1 compensating chuck from the front; FIG. 2 section along the line II - II in Fig. 1, clamping jaws in the clamping position. Fig. 3 Partial section like Fig. 2, clamping jaws relaxed like vig. Fig. 2 shows a chuck body 1 of the compensating chuck with the Spindle head 2 connected to a grinding machine. With the chuck body 1 is means Screws 3 of the flange 4 of a guide sleeve 5 are screwed into which a centering point 6 for receiving the workpiece 7 is screwed. The chuck body 1 is through an arfesch.raubten cover 8 closed On the guide sleeve 5 is a fencing chuck 9 with radial play and arranged by a groove nut 10 secured. 5 is used in the known quietly for the radial guidance of the clamping jaws 11, which take the workpiece 7 with them in the clamping position. Rackenfutter 9 is through a Driving pin 12 screwed into the chuck body 1 is taken along.

Zur Betätigung der Spannba@ en 11 dient ein ebenfalls auf der Führungahülse 5 gelagerter Spannkolben 13. Dieser ist von einem nicht dargestellten kraftbetriebenen Petätigungskolben verschiebbar. Der Spannkolben 13 weist einen im Futterkorper 1 verschiebbar angeordneten Flansch 14 auf, an diesem FInach 14 ist mittels Zylinderkopfschrauben 15 ein Mitnehnerelement 16 in Form einer Mitnehmerscheibe befestigt. Dieses Mitnehmerelement weist eine erste Stirnfläche 17 und dazu gegenüber eine zweite Stirnfläche 18 auf.A also on the guide sleeve is used to actuate the clamping arms 11 5 mounted tensioning piston 13. This is of a power-operated, not shown The actuating piston can be displaced. The tensioning piston 13 has a chuck body 1 displaceably arranged flange 14, on this FInach 14 is by means of cylinder head screws 15, a driver element 16 is attached in the form of a driver plate. This driver element has a first end face 17 and, opposite thereto, a second end face 18.

In einem Abstand c von der ersten Stirnfläche 17 ist ie Fläche 19 einer Spannscheibe 20 angeordnet, die mit radialem Spiel auf einer Nabe 21 von Backenfutter 9 gelagert ist. Diese Spannscheibe 20 wird durch Tellernedern :2 so vom Backenfutter weggedrückt, das eine konische nir,3-fläche 23 den Srn 24 eines im Backenfutter 9 gelagerten Spannhebels 25 in Spannstellung drückt und somit über einen Zweiten Arm 26 die Spannbacken 11 in ihrer Spanrstellung festhält.The surface 19 is at a distance c from the first end face 17 a clamping disk 20 arranged with radial play on a hub 21 of the jaw chuck 9 is stored. This clamping washer 20 is supported by spring washers: 2 like this from the jaw chuck pushed away, the one conical nir, 3-surface 23 the Srn 24 one in the jaw chuck 9 mounted clamping lever 25 presses in the clamping position and thus via a second Arm 26 holds the jaws 11 in their clamping position.

Zum Lösen der Spannbacken 11 dient ein Stift 27, der ebenfalls auf den ersten Arm 24 einwirkt Zum Zentrieren von Backenfutter 9 dient eine Zentrierhülse 28, die auf der Führungshülse 5 verschiebbar gelagert ist. Gegen das Lackenfutter 9 zu gerichtet weist die Zentrierhülse 28 einen @en@rkegel 29 auf, dessen Gegenstück ein in aer zviate 21 angeordneter Zentrier -richter 30 bildet. Bei der in Fig. 2 gezeigten Spennstellung ist ein Verschiebeweg b zwischen Zentrierkezel und Kontriertrichter vorgeschen.To release the clamping jaws 11, a pin 27 is also used the first arm 24 acts To center the jaw chuck 9, a centering sleeve is used 28, which is slidably mounted on the guide sleeve 5. Against the paint lining 9, the centering sleeve 28 has a cone 29, its counterpart a centering funnel arranged in aer zviate 21 30 forms. In the split position shown in FIG. 2, there is a displacement path b between the centering keys and double funnel.

In dieser Spannstellung berührt ein Flansch 31 von Zentrierhülse 28 den Flansch von Führungshülse 5.In this clamping position, a flange 31 is in contact with the centering sleeve 28 the flange of guide sleeve 5.

Zwischen den @ beiden Flanschen 4 und 31 sind Druckfedern 32 angeordnet. Fitnenmerelement 16 ist an seinen äußeren und inneren Umfangflächen durch Abstreifringe 33 gegen das Einäringen von Spänen und Schmutz gesichert. Eine Distanzhülse 34 zwischen c'pannkolben 13 und Mitnehmerelement 16 ermöglicht es, dieses durch die Zylinderkopfschrauben 15 fest mit de Spannkolben 13 zu verbinden, Das Backenfutter 9 ist vorteilhafterweise aus Leichtmetall wie z.Z-. Aluminium gefertigt, so daß sein Eigengewicht die einwandfreie Zentrierung des Werkstücks 7 möglichst wenig beeinträcl.tigt.Compression springs 32 are arranged between the two flanges 4 and 31. Fitnenmerelement 16 is on its outer and inner peripheral surfaces by wiper rings 33 secured against the incorporation of chips and dirt. A spacer sleeve 34 between The clamping piston 13 and the driver element 16 enable this to be achieved by the cylinder head screws 15 to be firmly connected to the clamping piston 13, the jaw chuck 9 is advantageous made of light metal such as z.Z-. Made of aluminum, so that its own weight is flawless Centering of the workpiece 7 is affected as little as possible.

Zur Peschreibung der Funktion des erfindungsgemäßen Ausgleichfutters sei von der Spannstellung der Fig. 2 ausgegengerie in die entspannte Stellung gemäß Fig. 3 übergeht min nicht darestellter Betätigungskolben verschiebt Spannkolben 13 nach rechts, wobei Mitnehmerelement 16 ebenfalls nach rechts verschoben wird. Nach aem Ver-Schiebeweg c berührt die erste Stirnfläche 17 des Mitnehmerelemente 16 die Fläche 19 der Spannscheibe 20, diese wird sctiiit gegen Wirkung der Tellerfedern 22 ebenfalls r. h rechts verschoben. Dabei wirkt Stift 27 auf den ersten .rm 24 von Spannhebel 25 ein, dieser wird entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt und hebt über den zeiten Arm 26 die Spannbacken 11 in ihre entspannte Stellung.To describe the function of the compensating chuck according to the invention be from the tensioned position of FIG. 2 ausegengerie in the relaxed position according to Fig. 3 passes over the actuating piston, not shown, moves the tensioning piston 13 to the right, with the driver element 16 also being displaced to the right. After aem displacement c touches the first end face 17 of the driver element 16 the surface 19 of the clamping disk 20, this is sctiiit against the action of the disc springs 22 also r. h shifted to the right. The pin 27 acts on the first arm 24 from clamping lever 25, this is pivoted counterclockwise and lifts Via the second arm 26, the clamping jaws 11 in their relaxed position.

Pei der weiteren Verschiebebewegung von Spannkkolben 13 trifft jetzt seine Stirrfläche 35 auf den Flansch 31 vor Zentrierhülse 2, diese wird somit um den Verschiebe Weg b ebenfalle nach rechte verschoben, bis Zentrierkegel 29 an den Zentriertrichter 30 zur Analage kommt.Pei the further displacement movement of the clamping piston 13 now hits its stirrup surface 35 on the flange 31 in front of centering sleeve 2, this is thus also shifted to the right by the displacement path b until the centering cone 29 comes to the centering funnel 30 to the Analage.

Das Backenfutter 9 ist somit gegenüber der Führungshülse 5 und damit auch der achse des werkstücks 7 zentriert.The jaw chuck 9 is thus opposite the guide sleeve 5 and thus also the axis of the workpiece 7 is centered.

(Sie@e Fig. 3) Zum Spannen eines neuen Werkstücke 7 wird Spannkolben 13 wiecer nach links Bewegt. Dabei bewegt sich. Spannscheibe 20 unter Wirkung der Tellerfedern 22 in einer ersten Stufe ebenfalls nach links und Betätigt über Rirgfläche 23 der. Spannhebel 25, so daß die Spannbecken 11 das Werkstück 7 spannen. Während dieser Phase ist jedoch die Zentrierung zwischen 3ackenfutter 9 und Zentrierhülse 28 wirksam, so daß Baclenfutter 9 gegen die Führungshülse 5 zentriert ist.(See @ e Fig. 3) To clamp a new work piece 7 is a clamping piston 13 Wiecer moved to the left. It moves. Washer 20 under the action of Disc springs 22 in a first stage also to the left and operated via Rirgfläche 23 of the. Clamping lever 25 so that the clamping basin 11 clamp the workpiece 7. While this phase, however, is the centering between the 3-jaw chuck 9 and the centering sleeve 28 effective, so that Baclenfutter 9 is centered against the guide sleeve 5.

Erst bei einer weiteren Verschiebung von Spannkolben 13 in einer zweiten Stufe löst sich; diese Zentrierung und das backenfutter 9 kann zusammen mit den Werkstück 7 in eine zur Zentrierspitze 6 nahezu zentrierten Lage "einschwimmen LeerseiteOnly when the tensioning piston 13 is shifted further in a second Level dissolves; this centering and the jaw chuck 9 can together with the Workpiece 7 "float into a position" almost centered on the centering point 6 Blank page

Claims

P A T E N T N S P RÜ C H E 1) Compensating chuck for machining Machine tools with the features: a) one with the spindle head of the machine tool connected, drivable utter body b) a guide sleeve connected to the chuck body with a centering point for receiving the workpiece c) one on the guide sleeve Jaw chuck mounted with radial play and radially displaceable clamping jaws d) one mounted on the jaw chuck with radial play and axially displaceable, A clamping disc actuatable by a clamping piston for actuating the clamping jaws d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that between the guide sleeve (5) and the jaw chuck (9) Centering elements (29,30) are provided, which when clamping the workpiece (7) the jaw chuck (9) in a radial position relative to the guide sleeve (5) in a single position Center the stage and only release it in a second stage for radial compensation, after the workpiece (7) is clamped.

2) Compensating chuck according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a centering sleeve (28) is axially displaceable on the guide sleeve (5) is mounted, the centering cone (29) in the centering position on a conical centering funnel (30) of the brook lining (9) is applied.

3 ,, compensating chuck according to claim 2, d & d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the centering sleeve (25) via a driver element (1) with the Tensioning piston (13) is verbuneer, and that a first end face (17, of the driver element (16) with the clamping disc (20) and a second end face (18) of the driver element (16) cit of the centering sleeve (28) cooperates 4) compensating chuck according to one of the Claims 1 - 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the jaw chuck (9) is made of light metal,