DE3630010A1 - Setzstock fuer insbesondere rundschleifmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Setzstock für insbesondere Rundschleifmaschinen, bestehend aus einem an der Bettfüh­ rung befestigbaren starren Unterteil und aus einem daran schwenkbar angelenkten Oberteil, die beide eine Werkstück­ aufnahmeöffnung umgeben, sowie aus in diese Aufnahmeöff­ nung hineinragende Gleitbacken zum Abstützen des zwischen Spitzen gespannten umlaufenden Werkstücks, von denen zwei im Unterteil symmetrisch zur vertikalen Mittelebene und ein drittes im Oberteil in der vertikalen Mittelebene an­ geordnet sind.

Setzstöcke oder Lünetten werden bekanntlich beim Drehen und Schleifen von langen zylindrischen Werkstücken gerin­ ger Durchmesser, wie Wellen, Spindeln, od. dgl., einge­ setzt, um den Bearbeitungsabschnitt dieses Werkstücks gegenüber den angreifenden Bearbeitungskräften abzustützen und Durchbiegungen oder Ausweichen zu verhindern. Ein feststehender Setzstock besteht im allgemeinen aus einem am Maschinenbett festgeklemmten Unterteil und aus einem an diesem angelenkten Oberteil, die gemeinsam eine Öffnung zur Aufnahme des Werkstücks teilweise oder vollständig um­ geben. Im Unterteil sind bei den geschlossenen Setzstöcken zwei Gleitbacken in Richtung auf die Mittelachse verstell­ bar und in gleichem Abstand zur vertikalen Mittelebene der Aufnahmeöffnung angeordnet. Nachteilig bei diesem bekann­ ten geschlossenen Setzstock ist einmal, daß das Schleif­ werkzeug nicht unmittelbar an dem abgestützten Werkstück­ abschnitt angreifen kann und daß durch die gesonderte Ver­ stellmöglichkeit aller drei Gleitbacken bzw. Gleitrollen nach längerem Betrieb Zentrierfehler eintreten können, die den genauen Rundlauf und damit die notwendige Bearbei­ tungsgenauigkeit beeinträchtigen.

Darüber hinaus ist dieser bekannte Setzstock für eine Reihe von Bearbeitungsvorgängen nicht formsteif genug und unterliegt den bei der Bearbeitung auftretenden Schwingun­ gen was ebenfalls zu Ungenauigkeiten führen kann.

Ferner sind sog. mitgehende Setzstöcke für insbesondere Drehmaschinen bekannt, die an dem Werkzeugschlitten fest­ geklemmt werden und eine Abstützung des Werkstücks genau im Bearbeitungsabschnitt erlauben. In einem formsteifen bogenförmigen Träger sind drei Gleitstücke am Ende von Pinolen auf die Mittelachse der Werkstück-Aufnahmeöffnung radial verstellbar montiert, wobei eine untere Gleitbacke mit ihrer Pinole in der Vertikalebene, eine zweite Gleit­ backe mit Pinole auf der dem Werkzeugangriffspunkt gegen­ überliegenden Seite in der Horizontalebene und die dritte Gleitbacke mit ihrer Pinole am oberen überkippten Ende des bogenförmigen Trägers angeordnet sind. Durch die horizon­ tale Lage der mittleren Gleitbacke ist dieser Setzstock zur Aufnahme von größeren bei der spanenden Bearbeitung auftretenden Andruckkräften gut geeignet. Nachteilig ist jedoch, daß sich bei Durchmesserabweichungen des zylindri­ schen Werkstücks, z. B. einer Spindel, der Spindelmittel­ punkt immer horizontal zur Schleifscheibe bzw. zum Werk­ zeug hin verschiebt, wodurch Rundheitsfehler und die Durchmesserabweichungen unmittelbar in die Gewindegeome­ trie einer Schraubspindel eingehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Setzstock insbesondere für Rund- und Gewindeschleifmaschinen zu schaffen, der eine starre und schwingungsfreie Abstützung des Werkstücks unmittelbar im Bearbeitungsbereich erlaubt und der höhere Bearbeitungsgenauigkeiten durch Kompensation von Schwan­ kungen des Werkstückdurchmessers erlaubt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden unteren Gleitbacken in einem ausgeschnittenen Gleitbackenträger symmetrisch zur vertikalen Mittelebene befestigt sind, der horizontal und vertikal verstellbar am Unterteil montiert ist, und daß das Oberteil über seitli­ che Hebel doppelgelenkig am Unterteil angeordnet ist und an seinem vorderen Ende einen vertikal verstellbaren Gleitbackenträger für die in der vertikalen Mittelebene angeordnete federbelastete Gleitbacke aufweist.

Für die erfindungsgemäß angestrebte höhere Bearbeitungsge­ nauigkeit ist es wesentlich, daß die beiden unteren Gleit­ backen symmetrisch zur zentralen Vertikalebene in einem gemeinsamen Gleitbackenträger befestigt sind und somit ge­ meinsam durch dessen horizontale bzw. vertikale Verstell­ bewegungen auf die Maschinenachse zentriert werden. Ein­ zelverstellungen dieser beiden Gleitbacken sind dabei aus­ geschlossen, wobei sich die beiden Mittellinien senkrecht zur Gleitbacken-Oberfläche stets in der vertikalen Mittel­ ebene schneiden. Die Winkel zwischen diesen beiden Mittel­ linien sind so gewählt, daß eine wirksame und starre Ab­ stützung des Werkstücks gegen die horizontalen Komponenten der Bearbeitungskräfte stattfindet. Bei Durchmesserände­ rungen oder unrundem Lauf der Werkstücke bleibt die Werk­ stückachse in der vertikalen Mittelebene und verändert ih­ re Lage lediglich in der Vertikalen, und zwar gegen die Kraft der federnd abgestützten oberen Gleitbacke. Die doppelgelenkige Anordnung des Oberteils am Setzstock-Un­ terteil über zwei seitliche Hebel erlaubt nach Lösen einer zentralen Spannschraube mit Handgriff ein schnelles Auf­ klappen und bei festgezogener Spannschraube eine starre und vibrationsarme Abstützung des plattenförmigen Ober­ teils auf dem Unterteil.

Insgesamt ergeben sich durch den erfindungsgemäßen Setz­ stock wesentliche Vorteile insbesondere beim Gewinde­ schleifen der Laufbahnen von Kugelumlaufspindeln, die aufgrund der gesteigerten Bearbeitungsgenauigkeit nicht mehr nachgearbeitet werden müssen. Es können Gewindespin­ deln mit Durchmesserunterschieden und Zylindrizitätsfeh­ lern bis maximal 0,05 mm geschliffen werden, ohne daß sich das Profil und die Zylindrizität bzw. die Gewindegenauig­ keit verändert. Wesentlich dabei ist, daß sich die geome­ trischen Fehler vom Spindelaußendurchmesser nicht auf das Gewinde übertragen. Durch die prismatische untere Abstüt­ zung des zylindrischen Werkstücks mittels der beiden Gleitbacken ergeben sich ferner gute Führungs- und Dämpfungseigenschaften, wobei die Gleitbacken in drei Achsen schnell und präzise eingerichtet werden können.

Eine hinsichtlich Dämpfung und Einstellbarkeit besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung enthält als Unter­ teil eine massive formsteife Tragplatte, auf der ein Schlitten horizontal verstellbar und durch Schrauben fi­ xierbar angeordnet ist, wobei ein Ständer auf diesem Schlitten starr befestigt ist, der an seiner Stirnfläche eine vertikal verstellbare Konsole für den prismatischen Gleitbackenträger aufweist.

Eine wirksame schwingungsarme Abstützung des gesamten Setzstocks erfolgt bei einer anderen zweckmäßigen Ausge­ staltung der Erfindung über einen Schraubbolzen, der zwischen der Rückfläche des Ständers und einem auf der Tragplatte starr befestigten Bock eingespannt ist.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, die einen Setzstock in Seitenansicht zeigt.

Der dargestellte Setzstock besteht aus einem formsteifen Unterteil 1 und aus einem schwenkbar daran befestigten Oberteil 2. Das Unterteil 1 umfaßt eine formsteife Trag­ platte 3, die auf dem Maschinenbett bzw. auf einer Konsole mittels nicht dargestellter Klemm-Mittel festgespannt wird und mit ihrer schrägen Unterseite großflächig auf einer entsprechenden Gegenfläche aufliegt. Auf dem vorderen ver­ dickten Endteil der Tragplatte 3 ist ein Schlitten 4 in horizontalen Schwalbenschwanzführungen 5 verschiebbar an­ geordnet. Auf dem hinteren Endteil des Horizontalschlit­ tens 4 ist ein Ständer 6 starr befestigt, der an seiner vorderen Stirnseite Schwalbenschwanzführungen 7 für eine vertikal verstellbare Konsole 8 aufweist. Auf dem vorderen horizontalen Teil 9 der Konsole 8 ist ein Gleitbackenträ­ ger 9 befestigt, der oberseitig einen Winkel-Ausschnitt 10 aufweist. In den diesen Winkel-Ausschnitt 10 begrenzenden Flächen sitzen zwei Gleitstücke 11, 12 in Form von Plätt­ chen aus einem verschleißfesten Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften. Die Anordnung dieser beiden Gleit­ stücke 11, 12 ist so getroffen, daß sich ihre durch die Abstützpunkte verlaufenden Normalen in der durch die Ein­ spannachse verlaufenden Vertikalebene bzw. in der durch die Einspannspitzen definierten Einspannachse schneiden. Bei diesem Werkstück 13 handelt es sich um eine Schraub­ spindel, deren Umfang und Gewindegänge durch eine profi­ lierte Schleifscheibe 14 geschliffen werden.

Auf dem rückwärtigen Teil der Tragplatte 3 ist ein Bock 15 starr befestigt, der von einem durch Muttern 16, 17 gesi­ cherten Schraubbolzen 18 durchragt wird. Mit einem ver­ dickten Sechskantkopf 19 stützt dieser Schraubbolzen 18 den Ständer 6 rückseitig zur Tragplatte 3 hin ab.

Am rückwärtigen Ende des Ständers 6 sind zwei seitliche Schwenkhebel angelenkt, von denen nur einer (20) darge­ stellt ist. Das untere Ende dieses Schwenkhebels ist an einem Drehzapfen 21 gelagert und in seinem oberen Ende ist ein Langloch 22 vorgesehen, das von einem weiteren Gelenk­ zapfen 23 durchragt wird. Dieser Gelenkzapfen 23 greift seitlich in eine massive Platte 24 ein, die das wesentli­ che Bauelement des Oberteils 2 darstellt. Am vorderen Ende dieser Platte 24 ist ein Gleitbackenträger 25 in einer Schwalbenschwanzführung 26 vertikal verschiebbar und durch eine Schraube arretierbar angeordnet. In diesem Gleit­ backenträger 25 befindet sich eine starke Druckfeder 29, die auf die obere Gleitbacke 30 einen starken vertikalen Druck ausübt. Zur Festlegung der Druckfeder 29 und der Gleitbacke 30 ist eine L-förmige Kappe 31 vorgesehen, die z. B. durch Stiftschrauben mit dem Gehäuse des Gleit­ backenträgers fest verbunden ist. An der Vorderseite des Ständers im zentralen Bereich der Schwalbenschwanzführung ist ein Schraubbolzen 32 vorgesehen, der bei geschlossenem Oberteil 2 eine nach vorn geschlitzte Bohrung in der Platte 24 durchragt und auf dessen freies Ende eine Spann­ mutter 33 mit einem Handgriff 34 aufgeschraubt wird sowie mit seinem unteren Kopf in eine Führungsnut im Ständer nach vorne verstellbar eingreift.

Zum Einspannen des Werkstücks 13 wird das Oberteil 2 durch Lösen der Mutter 33 und Zurückklappen der Platte 24 um die beiden Drehzapfen 21, 23 geöffnet und nach dem Einlegen z. B. der Schraubenspindel 13 in die von den beiden Gleit­ backen 11, 12 gebildete Aufnahme wird das Oberteil zurück­ geschwenkt und durch Anziehen der Mutter 33 mit dem Stän­ der 6 fest verspannt. Zuvor kann je nach dem gegebenen Durchmesser des Werkstücks 13 die Konsole 8 durch Betäti­ gen einer Stellschraube 38 vertikal in die geeignete Posi­ tion verstellt werden. Die Zentrierung des Unterteils auf die Werkstückachse erfolgt durch Verdrehen des Schraub­ bolzens 18 mit anschließendem Festziehen seiner beiden Muttern 16, 17. Entsprechend kann die obere Gleitbacke 30 durch vertikales Verstellen des Gleitbackenträgers 25 in die gewünschte Höhenposition eingestellt und durch Fest­ ziehen der Schraube 27 fixiert werden.

Die auf einem Teil ihrer Länge einen zentralen Längs­ schlitz 40 aufweisende Platte 24 kann ebenfalls auf dem Ständer 6 horizontal verschoben werden. Zu diesem Zweck weist der Schraubbolzen 32 an seinem unteren Ende einen Kopf 41 auf, der in einer Ausnehmung 42 sitzt und - bei entspanntem Handgriff 34 - in dieser Ausnehmung 42 ver­ schoben werden kann. Diese Verstell- und Bewegungsmöglich­ keit erleichtert das Aufklappen des Oberteils und ermög­ licht die genaue Justierung bei Werkstücken von verschie­ denen Außendurchmessern.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungs­ form beschränkt. So können statt der Stellschrauben auch andere Verstell- und Fixiermittel in Zusammenwirkung mit den Geradführungen des Schlittens 4 bzw. der Konsole 8 eingesetzt werden.

Claims (6)

1. Setzstock für insbesondere Rundschleifmaschinen, beste­ hend aus einem an einer Seite offenen Gehäuse und minde­ stens drei einstellbaren und winkelversetzt angeordneten Gleitbacken, die in die Gehäuseöffnung hineinragen und das umlaufende zylindrische Werkstück abstützen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden unteren Gleitbacken (11, 12) symmetrisch zur vertikalen Mittelebene gemeinsam in einem ausge­ schnittenen Gleitbackenträger (9) befestigt sind, der horizontal und vertikal verstellbar am Unterteil (1) mon­ tiert ist, und
daß das Oberteil (2) über seitliche Hebel (20) doppelge­ lenkig am Unterteil (1) angelenkt ist und an seinem vorde­ ren Ende einen vertikal verstellbaren Gleitbackenträger (25) für die obere Gleitbacke (30) aufweist.

2. Setzstock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (1) aus einer formsteifen Tragplatte (3), aus einem darauf horizontal verstellbaren Schlitten (4) mit einem Ständer (6) und aus einer am Ständer (6) vertikal verstellbaren Konsole (8) für den Gleitbacken­ träger (9) besteht.

3. Setzstock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Horizontalschlitten (4) und die Konsole (8) je­ weils in Schwalbenschwanzführungen (5, 7) geführt und durch Schrauben (18, 38) feststellbar sind.

4. Setzstock nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (6) rückseitig über einen Schraubbolzen (18) in einem auf der Tragplatte starr befestigten Bock (15) zusätzlich abgestützt ist.

5. Setzstock nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im Oberteil (2) in einer Schwalbenschwanzführung (26) vertikal verstellbare Gleitbackenträger (25) eine auf die Gleitbacke (30) ständig einwirkende Druckfeder (29) aufweist.

6. Setzstock nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (2) gegenüber dem Unterteil (1) horizon­ tal verstellbar ist.