DE3438059C2

DE3438059C2 -

Info

Publication number: DE3438059C2
Application number: DE3438059A
Authority: DE
Inventors: Walter 8962 Pfronten De Schwarz
Original assignee: Maho AG
Current assignee: Maho AG
Priority date: 1984-10-17
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1989-10-26
Also published as: US4643591A; JPH032616B2; DE3438059A1; JPS6195841A

Description

Die Erfindung betrifft eine einstellbare Führung für relativ bewegbare Teile von insbesondere Werkzeug maschinen mit Führungsschuhen, die einen Wälzkörperum lauf in Kombination mit einer Gleitfläche aufweisen und die durch mehrachsig wirksame Vorspann- und Ein stellmittel in dem bewegten Maschinenteil gehalten sind, gemäß DE-Patent 34 29 897.5.

Der wesentliche Vorzug derartig ausgebildeter Füh rungen liegt in der selbsttätigen Lageanpassung der die Wälzkörper enthaltenden Gleitfläche des Führungs schuhs an die durchgehende feinbearbeitete Führungs fläche des jeweils anderen Maschinenteils und daneben in der von der Vorspannung und den aufzunehmenden La sten abhängigen Verteilung der Reibungskräfte in Gleit reibung und Rollreibung.

Beträchtliche Probleme können bei Linearführungen von Maschinenteilen, wie Supports, Tischen und Spindel stöcken, dann auftreten, wenn sich bei der Abnahme oder im Betrieb herausstellt, daß die im ortsfesten Maschi nenteil, z. B. am Ständer oder am Bett, starr befestig ten Führungsleisten nicht genau gegeneinander und/oder zur Vertikalen bzw. zur Horizontalen ausgerichtet sind. Durch Bearbeitung nur der Gleit- bzw. Führungsflächen der Führungselemente des bewegbaren Maschinenteils las sen sich die dadurch verursachten Führungsfehler nicht beseitigen. Vielmehr ist es notwendig, die z. B. ange schweißten Führungsleisten vom ortsfesten Maschinenteil abzubauen, um sie separat auf entsprechenden Maschinen nacharbeiten zu können. Insbesondere wenn diese Fehler erst bei der Endabnahme oder im Betrieb festgestellt werden, müssen eine Vielzahl von Aggregaten und Bau teilen demontiert werden, bevor die Führungsleisten vom Ständer oder Bett gelöst werden können.

Es wurde bereits versucht, dieses Problem durch Stellkeile zu lösen, die an bestimmten Stellen zwischen dem ortsfesten Maschinenteil und den Rückflächen der Führungsleisten eingebaut werden. Zwar ermöglichen die se Stellkeile eine einachsige Zustellung der Führungs leisten und damit auch eine Einstellung der Vorspannung, eine selbsttätige Lageanpassung der jeweils zusammenwir kenden ebenen Gleitflächen der beiden Führungselemente ist jedoch nicht möglich. Es bleibt daher die Notwendig keit, in einer Reihe von Fällen die Führungsleisten von dem ortsfesten Maschinenteil abzubauen und separat zu richten, z. B. nachzuschleifen, was die vorstehend ange sprochenen umfangreichen Arbeiten erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Führung für die relativ bewegbaren Teile insbesondere von Werkzeugma schinen zu schaffen, durch die der aufwendige Abbau der Führungsleisten vermieden wird und die auch bei unterschiedlichen Betriebsverhältnissen ein hochgenaues Bewegen und Positionieren des verfahrbaren Maschinen teils gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die feinbearbeiteten Führungsflächen am bewegbaren Maschinenteil ausgebildet sind und daß in den entspre chenden Gegenflächen des ortsfesten Maschinenteils je weils mindestens zwei sich selbsttätig ausrichtende Führungsschuhe mit den Einstellmitteln vorgesehen sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Führung wird erreicht, daß die ortsfesten Führungselemente nicht mehr mit großem Arbeitsaufwand abgebaut werden müssen, wenn Führungsfehler festgestellt werden. Es ist ledig lich notwendig, die Führungsschuhe mit Hilfe der von außen zugänglichen Stellschrauben entsprechend zu ver stellen, wobei sich gegenüber allen anderen bekannten Keil-Verstellungen erfindungsgemäß die Führungsfläche jedes Gleitschuhs selbsttätig an den Verlauf bzw. die Lage der Führungsfläche des beweglichen Maschinenteils anpaßt.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfin dung sind je zwei Führungsflächen an jeder Seite des bewegbaren Maschinenteils gegeneinander geneigt angeord net (Prismenführung) und an jeder Seite des ortsfesten Maschinenteils sind mindestens zwei Böcke mit je einem prismatischen Ausschnitt in ihren zueinander weisenden Seiten starr befestigt, wobei in den beiden Prismen flächen jedes Bockes je ein verstellbarer Führungs schuh angeordnet ist. Das Vorsehen derartiger Böcke am Maschinenständer als Führungselemente vereinfacht die Richtarbeiten. Dabei können die Böcke jeder Seite miteinander verstrebt sein. Die Prismenführung in Ver bindung mit den in den Böcken angeordneten Gleitschuhen erlaubt eine besonders einfache und genaue Einstellung der Vorspannung.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist im gradlinigen Abschnitt der Wälzkörper- Umlaufbahn ein elastisches Glied vorgesehen, an dem sich die Wälzkörper in diesem Abschnitt abstützen. Eine ge zielte elastische Abstützung der Wälzkörper im gradlini gen Bahnabschnitt kann auch dadurch erzielt werden, daß im Inneren des Führungsschuhs eine Ausnehmung eingearbei tet ist, die sich parallel zum gradlinigen Bahnabschnitt erstreckt. Dadurch wird ein Stützsteg im Führungsschuh gebildet, dessen Eigenelastizität - je nach der Wand stärke dieses Steges - die gezielte elastische Ab stützung der im gradlinigen Bahnabschnitt befindlichen Wälzkörper ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Führung kann auch für umlaufen de und rotierende Maschinenteile, wie z. B. Drehtische, Spindeln u. dgl., eingesetzt werden. Insbesondere können mehrere Gleitschuhe auf einem Kreisbogen zur Abstützung eines Werkstück-Drehtisches angeordnet werden, wobei die Einstellbarkeit der Gleitschuhe ein genaues Ausrichten des Drehtisches ermöglicht und die kombinierte Roll- und Gleitreibung entsprechend den auftretenden Werk stücklasten und Bearbeitungskräften eine hervorragende Dämpfung bei der spanenden Werkstückbearbeitung ergibt. Es ist auch möglich, eine Prismenführung für einen der artigen Drehtisch unter Verwendung von z. B. drei oder mehreren in je einem starr mit dem Tischunterbau befe stigten Bock angeordneten Gleitschuhen pro konischer Führungsfläche des Drehtisches auszuführen. Auch bei der in dieser Weise ausgebildeten Führung und Lagerung von drehangetriebenen Maschinenteilen ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß keine durchgehenden Führungs flächen am ortsfesten Maschinenteil vorhanden sind, die von Fall zu Fall nachgearbeitet werden müßten, sondern daß ein hohes Maß an Führungsgenauigkeit durch die Ein stellmöglichkeit und durch die selbsttätige Lageanpas sung der eingesetzten Gleitschuhe erreicht wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfin dung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch den oberen Teil einer Fräsmaschine in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 den Schnitt A-B in Fig. 1;

Fig. 3 den oberen Teil des Ständers mit den angeschweißten Führungsböcken in perspektivischer Darstellung;

Fig. 4, 5 zwei Führungsschuhe im Schnitt.

Gemäß Fig. 1 ist auf der Oberfläche eines Ständers 1 der Spindelstock 2 in Richtung des Doppelpfeiles ver fahrbar angeordnet. An jeder Längsseite des Spindel stockes 2 ist je eine prismatische Führungsleiste 3, 4 befestigt. Jede Führungsleiste 3, 4 weist eine obere und eine untere Führungsfläche 5, 6 auf, die um gleiche Winkelbeträge gegeneinander geneigt sind.

Zu beiden Seiten des verfahrbaren Spindelstockes 2 sind auf dem Ständer 1 je zwei Böcke 7, 8 und 9, 10 je weils gegenüberliegend starr befestigt, z. B. angeschweißt, und durch eine zusätzliche Platte 11 gegeneinander abge stützt. Zur weiteren Versteifung können die Böcke 7, 8 bzw. 9, 10 jeder Seite durch Zwischenstücke 12, 13 miteinan der verbunden sein. In den zueinander weisenden Seiten jedes Bockes ist je ein Ausschnitt 14 eingearbeitet, des sen prismatische Form der der Führungsleisten 3 entspricht. Wie insbesondere in Fig. 3 gezeigt, sind an jedem Bock je zwei Führungsschuhe 15, 16 angeordnet, deren Gleitfläche 17 mit den Wälzkörpern 18 sich in den Seitenflächen des Ausschnitts erstrecken und mit den schrägen Führungsflä chen 5, 6 der jeweiligen Spindelstock-Führungsleiste 3, 4 zusammenwirken. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist jeder Führungsschuh in einer Ausnehmung im zugeordneten Bock 7 bis 10 beweglich aufgenommen und stützt sich mit sei ner rückwärtigen teilzylindrischen Fläche an einer ent sprechend geformten Gegenfläche eines Keils 20 ab, der in einer entsprechenden Bockausnehmung gegen Axialver schiebungen durch ein Druckstück 21 gehalten ist. An der Schrägfläche des Keils 20 liegt ein zylindrischer Schaft 22 mit einer schrägen Gegenfläche an, der mittels einer von außen zugänglichen Stellschraube 23 axial ver schoben werden kann, um durch die Keilwirkung den Gleit schuh in Richtung auf die Führungsfläche der entsprechen den Führungsleiste vorzuschieben.

Die Führung nach Fig. 4 unterscheidet sich von den Führungen gemäß Fig. 1 bis 3 nur durch eine andere Aus bildung des Führungsschuhs. Zur Erzielung einer bestimm ten elastischen Abstützung der Wälzkörper 18 im Bereich des wirksamen gradlinigen Abschnittes der geschlossenen Wälzkörperumlaufbahn ist im Inneren des Führungsschuhs 15 eine Ausnehmung 25 eingearbeitet. Der verbleibende Steg 26 zwischen dieser Ausnehmung 25 und dem geraden Ab schnitt der Umlaufbahn bewirkt die gewünschte federnde Abstützung der Wälzkörper.

Die Ausführung nach Fig. 5 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 4 nur dadurch, daß die Ausnehmung 25 bis zum gradlinigen Abschnitt der Umlaufbahn heran reicht und das als Abstützung für die Wälzkörper 18 in diesem Abschnitt angeordnet ist, wobei der weitere Innen raum der Ausnehmung mit einer Einlage 28 aus einem geeigne ten Material mit gewünschten elastischen Eigenschaften ge füllt ist.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Aus führungen beschränkt. So können nach dem erfindungsgemäßen Konzept auch Führungen und Lager für rotierende Maschinen teile, wie Drehtische, Wellen und Spindeln, ausgeführt werden.

Claims

1. Einstellbare Führung für Maschinenteile von insbesonde re Werkzeugmaschinen mit Führungsschuhen, die je einen Wälzkörperumlauf in Kombination mit einer Gleitfläche aufweisen und die durch mehrachsig wirksame Vorspann- und Einstellmittel in dem bewegten Maschinenteil ge halten sind, nach DE-Patent 34 29 897.5, dadurch gekennzeichnet, daß am bewegbaren Maschinenteil die feinbearbeiteten Führungsflächen (5, 6) ausgebildet sind und daß in den entsprechenden Gegenflächen des ortsfesten Maschinen teils (1, 7 bis 10) jeweils mindestens zwei sich selbst tätig ausrichtende Führungsschuhe (15) mit ihren Vor spann- und Einstellmitteln (20 bis 23) vorgesehen sind.

2. Führung nach Anspruch 1, bei der je zwei Führungsflä chen an jeder Seite des bewegbaren Maschinenteils gegen einander geneigt angeordnet sind (Prismenführung), dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seite des ortsfesten Maschinenteils (1) mindestens zwei Böcke (7, 8; 9, 10) mit je einem prisma tischen Ausschnitt (14) in den zueinander weisenden Seiten starr befestigt sind und daß in den beiden Prismenflächen jedes Bock-Ausschnittes (14) je ein verstellbarer Führungsschuh (15) angeordnet ist.

3. Führung nach Anspruch 1 oder 2 für den drehbewegbaren Maschinenteil einer Werkzeugmaschine, z. B. für einen Drehtisch, dadurch gekennzeichnet, daß am drehbewegbaren Maschinenteil mindestens eine ringförmige feinbearbeitete Führungsfläche ausgebil det ist und daß am ortsfesten Maschinenteil mehrere sich selbsttätig ausrichtende Führungsschuhe auf einem Kreis in einer formsteifen Halterung verstellbar an geordnet sind.

4. Führung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungsschuh im gradlinigen Bahnabschnitt seiner Kugelumlaufbahn ein elastisches Glied aufweist, an dem sich die Wälzkörper (18) abstützen.

5. Führung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Führungsschuhs (15) eine Ausnehmung (25) eingearbeitet ist, die sich parallel zum gradlini gen Abschnitt der Wälzkörperumlaufbahn erstreckt.