DE3245124A1 - Damping device for a machine tool slide - Google Patents

Damping device for a machine tool slide

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Abstract

A damping device for a machine tool slide is described, in particular for a slide in portal form which is arranged so as to be movable by means of roller bearing segments along the guides of a base. This damping device, which enables rough-machining on the machine tool with greater chip removal without the portal slide starting to vibrate during its feed, comprises at least one steel plate which is attached to the portal slide, is provided on one side with a layer of wear-resistant material and is in surface contact with the guides. The opposite side of the plate is exposed to an adjustable pressure exerted by hydraulic cylinders.

Description

Dämpfungsvorrichtung für einen WerkzeugmaschinenschlittenDamping device for a machine tool slide

=========~============================~================== Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung für einen Werkzeugmaschinenschiitten, insbesondere für einen Schlit# ten in Portalform, der mittels Rollenlagersegmenten entlang den Führungen eines Unterbaus beweglich angeordnet ist.========= ~ ============================ ~ =========== ======= The present The invention relates to a damping device for a machine tool slide, in particular for a slide in the form of a portal, which by means of roller bearing segments is movably arranged along the guides of a substructure.

Bekanntlich kann mit Werkzeugmaschinen, bei denen die Schlitten mit Rollenlagersegmenten ausgerüstet sind, eine höhere Positioniergenauigkeit erreicht werden wodurch auch numerisch gesteuerte Bearbeitungen größerer Präzision möglich sind Wenn aber auf solchen Werkzeugmaschinen Schrupparbeiten mit großer Zerspanung erforderlich sind, ist der Schlitten oft heftigen Schwingungen ausgesetzt, die beim Schlittenvorschub entstehen. Diese Erscheinung tritt besonders dann auf, wenn der Schlitten quer zur Vorschubrichtung bewegt wird, wie es z.B. bei Portalschlitten vorkommt.As is well known, machine tools in which the slide with Roller bearing segments are equipped, a higher positioning accuracy is achieved This also enables numerically controlled machining with greater precision But if on such machine tools are roughing work with a large amount of stock removal are required, the slide is often exposed to violent vibrations during Slide feed arise. This phenomenon occurs especially when the Slide is moved transversely to the feed direction, as is the case with portal slides, for example occurs.

In diesem Fall treten an dem Ständer, der dem Ständer mit Vorschubantrieb gegenüberliegt, Schwingungen in Vorschubrichtung auf, was zur Folge hat, daß der Portalvorschub unregelmäßig erfolgt und sogar die Bearbeitung nach den ursprünglich programmierten Parametern behindert wird, so daß man gezwungen ist, diese-im Sinne einer weniger harten Beanspruchung zu ändern Um diesen Nachteil zu überwinden wurde schon vorgeschlagen, die Werkzeugmaschine mit zwei Vorschubantrieben für das Portal, und zwar jeweils einen für jeden der beiden Ständer, auszurüsten.In this case, step on the stand, which is the stand with the feed drive opposite, vibrations in the feed direction, with the result that the Portal feed takes place irregularly and even the processing after the originally programmed parameters is hindered, so that one is forced to use these-in the sense a less harsh duty to change was made to overcome this disadvantage already proposed the machine tool with two feed drives for the portal, and to equip one for each of the two stands.

Wenn diese Lösung auch beträchtliche konstruktive Schwierig -keiten bereitet und erhebliche Kosten verursacht, so wurde sie bisher doch, wenn auch gezwungenermaßen, akzeptiert, vor allem um zu vermeiden, daß den auftretenden Schwingungen durch eine Reduzierung der Bearbeitungsdaten vorgebeugt wird, da sich dies in einer Verlängerung der Bearbeitungszeit auswirkt.Even if this solution also involves considerable constructive difficulties prepares and causes considerable costs, it has so far been, albeit compulsorily, accepted, especially in order to avoid the vibrations occurring through a Reduction of the processing data is prevented as this results in an extension the processing time.

Die Aufgabe, die dieser Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, eine Dämpfungsvorrichtung für einen Schlitten der genannten Art zu verwirklichen, die solche konstruktiven und funktionellen Merkmale aufweist, daß eine kräftige Schruppbearbeitung möglich ist und die angeführten Nachteile in bezug auf den Stand der Technik überwunden werden. Der Lösungsgedanke, auf dem diese Erfindung beruht, ist der, daß eine regelbare Reibungskraft zwischen Schlitten und Unterbau eingeführt wird. Aufgrund dieses Lösungsgedankens und zur Beseitigung der vorgenannten technischen Probleme, stellt diese Erfindung eine Dämpfungsvorrichtung der genannten Art zur Verfügung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine an dem Schlitten angebrachte Platte vorgesehen ist, deren eine Seite mit einer Führungsbahn des Unterbaus in Flächenberührung ist, während die gegenüberliegende Seite einem verstellbaren Druck ausgesetzt ist. Aus Gründen der mechanischen Festigkeit ist diese Platte, vorzugsweise einteilig aus Stahl hergestellt, woher die Seite, die mit dem Unterbau in Flächenberührung steht, mit einem verschleißfesten Material beschichtet ist.The object on which this invention is based is to provide a Realize damping device for a slide of the type mentioned, the has such structural and functional features that a vigorous roughing operation is possible and the stated disadvantages with respect to the prior art are overcome will. The idea of a solution on which this invention is based is that a controllable Frictional force is introduced between the carriage and the substructure. Because of this idea of a solution and to eliminate the aforementioned technical problems, this invention provides a damping device of the type mentioned available, which is characterized is that at least one attached to the carriage plate is provided, the one side is in surface contact with a guideway of the substructure, while the opposite side is exposed to an adjustable pressure. For reasons the mechanical strength, this plate is preferably made in one piece from steel, where the side that is in surface contact with the substructure comes from with a wear-resistant one Material is coated.

Weitere Merkmale und Vorteile der Dämpfungsvorrichtung entsprechend der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine, die mit der Vorrichtung entsprechend der Erfindung ausgestattet ist, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Werkzeu-gmaschine nach Fig. 1 in vergroßertem Maßstab, #r Fig. 3 eine Ansicht einer Einzelheit von Fig. 2, und zwar in Richtung des Pfeiles III, und Fig. 4 eine Ansicht einer Einzelheit von Fig. 3, und zwar einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV.Other features and advantages of the damping device accordingly of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment, which is illustrated in the accompanying drawings. They show: FIG. 1 a perspective View of a machine tool equipped with the device according to the invention Is provided, Figure 2 is a perspective view of a part of the tool machine according to FIG. 1 on an enlarged scale, #r FIG. 3 is a view a detail of Fig. 2, in the direction of arrow III, and Fig. 4 a View of a detail of Figure 3, namely a cross-section along the line IV-IV.

In den beigefügten Zeichnungen ist mit 1 global eine Werkzeugmaschine bezeichnet, die einen Unterbau 2 und einen entlang dem Unterbau 2 beweglich angeordneten Schlitten 3 umfaßt. Der Schlitten 3 hat die Form eines Portals und besteht aus einem ersten und einem zweiten Ständer 4 und 5 zur Unterstützung eines Querbalkens 6, an welchem ein Spindelstock 7 konventioneller Art angebracht ist. Die Ständer 4 und 5 laufen jeweils auf Rollenlagersegmenten einer an sich bekannten Art in prismatischen Führungen, die seitlich am Unterbau 2 angeordnet sind.In the accompanying drawings, 1 is a global machine tool denotes, the one substructure 2 and one arranged movably along the substructure 2 Carriage 3 includes. The carriage 3 has the shape of a portal and consists of one first and second uprights 4 and 5 to support a crossbar 6, on which a headstock 7 of conventional type is attached. The stands 4 and 5 each run on prismatic roller bearing segments of a type known per se Guides which are arranged on the side of the substructure 2.

Insbesondere stützt sich der Ständer 5 über die Rollenlagersegmente 9 und 10 auf der Führung 8 ab. Außerdem ist der Ständer 5 mit den Rollenlagersegmenten 1#1 und 12 versehen, die den Segmenten 9 und 10 gegenüberliegen und durch einen Flansch 13, der mittels Schrauben 13a am Ständer 5 befestigt ist, von unten gegen die Führung 8 gedrückt werden.In particular, the stand 5 is supported by the roller bearing segments 9 and 10 on guide 8. In addition, the stand 5 is with the roller bearing segments 1 # 1 and 12 provided, which face the segments 9 and 10 and through a Flange 13, which is fastened to the stand 5 by means of screws 13a, from below against the guide 8 are pressed.

Die Rollenlagersegmente 9, 10, 11 und 12 sind jeweils mit keilförmigen Einstellelementen konventioneller Art versehen, die mit 9a, 10a, 11a und 12a bezeichnet sind.The roller bearing segments 9, 10, 11 and 12 are each wedge-shaped Adjustment elements of a conventional type are provided, denoted by 9a, 10a, 11a and 12a are.

Der Ständer 4 wird auf analoger Weise geführt. Außerdem hat die Werkzeugmaschine 1 gegenüber dem Ständer 4 eine weitere, nicht dargestellte, da konventionelle Führung gegen ein seitliches Verschieben des Portals 3 in bezug auf den Unterbau 2, sowie Mittel für den Vorschubantrieb des Portals entlang dem Unterbau, die ebenfalls nicht dargestellt sind, da konventioneller Art.The stand 4 is guided in an analogous manner. Also has the machine tool 1 opposite the stand 4, a further, not shown, since conventional guide against a lateral displacement of the portal 3 with respect to the substructure 2, as well as Means for the feed drive of the portal along the substructure, which are also not are shown as conventional.

Die Werkzeugmaschine 1 besitzt eine Dämpfungsvorrichtung entsprechend der Erfindung, die global mit 14 gekennzeichnet ist.The machine tool 1 has a damping device accordingly of the invention, which is indicated globally at 14.

Diese Dämpfungsvorrichtung 14 umfaßt eine Stahlplatte 15, die am Ständer 5 des Portalschlittens 3 angebracht ist. Die Platte 15 wird zwischen dem Flansch 13 und dem Ständer 5 mit den Schrauben 13a befestigt. In der Nähe der Rollenlagersegmente 11 und 12 hat die Platte 15 herausragende Teile 16 und 17. Die beiden Teile 16 und 17 sind auf einer Seite von unten in Flächenberührung mit der Führung 8, während die gegenüberliegeride Seite, wie nachstehend beschrieben, einem verstellbaren Druck ausgesetzt wird. Die Seiten der Teile 16 und 17, die mit der Führung 8 in Flächenberührung stehen, sind jeweils auf ihrer Oberfläche mit einer Beschichtung 18, 19 aus einem verschleißfesten Material, vorzugsweise Turgit, versehen.This damping device 14 comprises a steel plate 15 on the stand 5 of the portal slide 3 is attached. The plate 15 is between the flange 13 and the stand 5 fixed with the screws 13a. Near the roller bearing segments 11 and 12, the plate 15 has protruding parts 16 and 17. The two parts 16 and 17 are on one side from below in surface contact with the guide 8, while the opposite side, as described below, an adjustable pressure is exposed. The sides of the parts 16 and 17 which are in surface contact with the guide 8 are each on their surface with a coating 18, 19 of one wear-resistant material, preferably turgite, provided.

Um den verstellbaren Druck zu erzeugen, der auf die gegenüberliegende Seite der Teile 16 und 17 der Platte 15 wirkt, besitzt die Dämpfungsvorrichtung 14 zwei quaderförmige Körper 20 und 21, die am Flansch 13 an den Plattenteilen 16 und 17 befestigt sind.To create the adjustable pressure that is on the opposite Side of the parts 16 and 17 of the plate 15 acts, has the damping device 14 two cuboid bodies 20 and 21 which are attached to the flange 13 on the plate parts 16 and 17 are attached.

In jedem dieser Körper 20 und 21 sind zwei Hydraulikzylinder 22 eingesetzt, die über Leitungen 23 und Anschlüsse 24 mit Drucköl gespeist werden. Jeder Hydraulikzylinder 22 weist einen Kolben 25 auf, der von einer Metallscheibe mit Dichtung 26 gebildet wird und auf die gegenüberliegenden Seiten der Teile 16 und 17 der Platte 15 einwirkt. Der Öldruck ist über ein konventionelles, nicht dargestelltes Druckregelventil einstellbar.In each of these bodies 20 and 21 two hydraulic cylinders 22 are used, which are fed with pressurized oil via lines 23 and connections 24. Every hydraulic cylinder 22 has a piston 25 which is formed by a metal disk with a seal 26 and acts on the opposite sides of the parts 16 and 17 of the plate 15. The oil pressure can be adjusted using a conventional pressure control valve (not shown).

Wenn die Werkzeugmaschinen für Schrupparbeiten eingesetzt werden soll, wird Drucköl mit einem bestimmten, einstellbaren Druck in die Hydraulikzylinder 22 gefördert. über die entsprechenden Kolben 25 üben die Zylinder 22 einen Druck von unten auf die Teile 16 und 17 der Platte 15 aus, wodurch deren Seiten, die mit den Beschichtungen 13 und 19 versehen sind, von unten gegen die Führung 8 gepreßt werden.If the machine tools are to be used for roughing work, is pressurized oil with a certain, adjustable pressure in the hydraulic cylinder 22 funded. The cylinders 22 exert a pressure via the corresponding pistons 25 from below on the parts 16 and 17 of the plate 15, whereby the sides that with the coatings 13 and 19 are provided, pressed against the guide 8 from below will.

Während des Vorschubs des Schlittens 3 entwickelt dieser Druckkontakt eine örtliche Reibungskraft in Richtung des Vorschubs, welche Schwingungen des Schlittens an dieser Stelle schon bei ihrer Entstehung dämpft. Die Größe des Drucks kann vom Bedienungsmann in aufeinanderfolgenden Versuchen bis zur vollständigen Dämpfung der Schwingungen leicht bestimmt werden.During the advance of the carriage 3, this develops pressure contact a local frictional force in the direction of the feed, which vibrations of the carriage at this point already attenuates when they arise. The size of the print can vary from Operator in successive attempts until complete attenuation the vibrations can easily be determined.

Sobald die Werkzeugmaschine Schlichtarbeiten ausführen soll, bei denen der Schlitten mit höchster Präzision positioniert werden muß, wird die Dämpfungsvorrichtung 14 vorzugsweise abgeschaltet, indem der Druck in den Zylindern einfach abgestellt wird.As soon as the machine tool is to carry out finishing work, in which the slide must be positioned with the highest precision, the damping device 14 preferably shut off by simply turning off the pressure in the cylinders will.

Der hauptsächliche Vorteil der Dämpfungsvorrichtung entsprechend der Erfindung besteht darin, daß auf Werkzeugmaschinen der genannten Art kräftige Schrupparbeiten möglich sind, ohne daß an den Stellen des Schlittens, die vom Vorschubantrieb entfernt sind, Schwingungen auftreten.The main advantage of the damping device according to the Invention consists in that vigorous roughing work on machine tools of the type mentioned are possible without being at the points of the slide that are removed from the feed drive vibrations occur.

Ein weiterer Vorteil der Dämpfungsvorrichtung entsprechend der Erfindung ist in ihrer konstruktiven und funktionellen Einfachheit, sowie in ihrer Zuverlässigkeit und langen Lebensdauer ohne Wartung zu sehen.Another advantage of the damping device according to the invention is in their constructive and functional simplicity, as well as in their reliability and long life without maintenance.

Claims (5)

Ansprüche Dämp Dämpfungsvorrichtung für einen Schlitten einer Werkzeugmaschine, insbesondere für einen Schlitten in Portalform, der mittels Rollenlagersegmenten entlang den Führungen eines Unterbaus beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine an dem Schlitten (3) befestigte Platte (16, 17) vorgesehen ist, deren eine Seite mit einer Führung (8) des Unterbaus (2) in Flächenberührung steht, während die gegenüberliegende Seite einem regelbaren Druck ausgesetzt ist. Claims damping damping device for a slide of a machine tool, in particular for a carriage in portal form, which is operated by means of roller bearing segments is movably arranged along the guides of a substructure, characterized in that that at least one plate (16, 17) fastened to the carriage (3) is provided, one side of which is in surface contact with a guide (8) of the substructure (2), while the opposite side is exposed to an adjustable pressure. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Platte (15, 16, 17) aus Stahl hergestellt ist, und daß die Seite, die mit der Führung (8) des Unterbaus (2) in Flächenberührung steht, mit einer Beschichtung (18, 19) aus verschleißfesten Material versehen ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that this Plate (15, 16, 17) is made of steel, and that the side with the guide (8) of the substructure (2) is in surface contact with a coating (18, 19) is made of wear-resistant material. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleißfeste Beschichtung (1S, 19) aus Turgit besteht. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the wear-resistant Coating (1S, 19) consists of turgite. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Hydraulikzylinder (22) vorgesehen ist, der auf die der Beschichtung (18, 19) gegenüberliegenden Seite der Platte (15, 16, 17) einwirkt und mit regelbarem Druck beaufschlagt ist. 4. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least a hydraulic cylinder (22) is provided which acts on the coating (18, 19) opposite side of the plate (15, 16, 17) acts and with adjustable pressure is applied. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Schlitten (3) befestigten Platten (16, 17) Teile einer zwischen einem Flansch (13) und einer Fläche des Ständers (5) eingespannten Platte (15) sind.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the to the slide (3) fastened plates (16, 17) parts of a between a flange (13) and a surface of the stand (5) are clamped plate (15).
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