DE3704490A1 - Einrichtung zum drehwinkelgenauen messen und/oder einstellen fuer die bearbeitung von rotationssymmetrischen werkstuecken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum drehwinkelgenauen Messen und/oder Einstellen für die Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art wird das betreffende Spannzeug von Hand mit dem Teilapparatekopf fest verbunden und das Werkstück von Hand eingespannt, wobei die Spannzeuge ebenfalls von Hand zur Klemmung bzw. Öffnung verstellt werden. Dabei ist die bei der bekannten Einrichtung zu verwendende Art von Spannzeugen begrenzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die für einen voll- oder teilautomatischen Betrieb einsetzbar ist und bei der entsprechend betätigbare Spannzeuge vielfältiger Art und Weise einsetzbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann sowohl für den manuellen Betrieb als auch für den automatischen Betrieb eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstück ungebundener Spannzeuge aufnehmen, wobei für den voll- oder teilautomatischen Betrieb durch die hydraulisch betätigbare Zugstange gewährleistet ist, daß sich auch die automatischen Spannzeuge entsprechend vollautomatisch oder teilautomatisch gesteuert betätigen lassen.

Für die unterschiedlichen Möglichkeiten der Aufnahme und/oder Befestigung nicht nur von Spannzeugen sondern auch unmittelbar von Werkstücken sind die Merkmale des Anspruchs 2 vorgesehen.

Die hydraulisch betätigbare Zugstange ist gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 mit mehreren Kopplungselementen versehen, von denen jeweils eines einer bestimmten Art von Spannzeugen zugeordnet ist.

Für eine hohe Genauigkeit in der möglichen Teilung sind insbesondere die Merkmale des Anspruchs 6 bzw. die des Anspruchs 7 vorgesehen.

Ein bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendbares vollautomatisches betätigbares Spannzeug ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 8, und ein weiteres aus den Merkmalen des Anspruchs 12.

Für eine weitere vielseitige Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung sind die Merkmale des Anspruchs 13 vorgesehen, so daß es möglich ist, das am Teilkopf gehaltene Werkstück bspw. für eine Bearbeitung an Schleif-, Fräs-, Bohr- bzw. Graviermaschinen in die betreffende Bearbeitungsposition auszurichten.

Sehr wesentlich ist dabei, daß die Klemmung bzw. das Halten dieser eingestellten Position erfolgen kann, ohne daß sich dabei eine ungewollte Verstellung dieser eingestellten Position ergibt. Um dies zu erreichen, sind die Merkmale des Anspruchs 14 vorgesehen.

Ist diese Position durch die genannte Klemmung festgehalten, so ist es zweckmäßig, diese Position durch eine Feststellvorrichtung zu sichern, wie sie sich aus dem Anspruch 17 bzw. 18 ergibt.

Es ist zweckmäßig, wenn der Teilapparatekopf gemäß den Merkmalen des Anspruchs 19 in eine bestimmte Fluchtlinie fein ausgerichtet werden kann.

Sehr zweckmäßig ist es auch, den Teilapparatekopf entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 20 in seiner Höhe in sehr feiner und genauer Weise einstellen zu können.

Wird der Teilapparatekopf der erfindungsgemäßen Einrichtung in Verbindung mit einem Reitstock verwendet, so ist es zweckmäßig, auch den Reitstock in voll- bzw. teilautomatischer Weise einzustellen und zu halten. Entsprechendes wird durch die Merkmale des Anspruchs 21 erreicht. Dabei ist es gemäß den Merkmalen des Anspruchs 21 sehr vorteilhaft, wenn die Klemmung in symmetrischer Weise erfolgt.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 23 bzw. des Anspruchs 25 ist es von besonderem Vorteil, daß auch der Reitstock in Flucht mit dem Teilapparatekopf gebracht werden kann und zwar sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung.

Für einen vollautomatischen Betrieb zum Messen und/oder Bearbeiten von Werkstücken ist es notwendig, Werkstückauflagen zu verwenden, die es ermöglichen, daß das in die Werkstückauflagen eingelegte Werkstück zwischen den Teilapparatekopf und den Reitstock gebracht und von diesen aufgenommen und gehalten werden kann. Werden Werkstücke eingebracht, die mindestens zwei unterschiedliche Durchmesser aufweisen, so werden gemäß den Merkmalen des Anspruchs 26 bzw. denen des Anspruchs 27 Werkstückauflagen verwendet, die sich in vertikaler Richtung verstellen lassen, ohne daß sich die Rotationsachse des Werkstückes in horizontaler Richtung verstellen kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht einen numerisch gesteuerten Teilapparat für die automatische Fertigung und/oder für das automatische Messen von bzw. an Werkstücken gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 2 in vergrößerter, teilweise aufgebrochener und geschnittener Seitenansicht den Teilkopf des Teilapparates nach Fig. 1,

Fig. 3 in teilweise aufgebrochener und geschnittener Draufsicht den Teilkopf nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3, jedoch in vergrößerter Darstellung,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 2,

Fig. 6 eine teilweise aufgebrochene und geschnittene Seitenansicht gemäß Pfeil VI der Fig. 2, jedoch in vergrößerter Darstellung,

Fig. 7 eine teilweise aufgebrochene und geschnittene Seitenansicht gemäß Pfeil VII der Fig. 2, jedoch nur des unteren Bereichs,

Fig. 8 in teilweise längs geschnittener Seitenansicht ein mit dem Teilkopf verbindbares Keilhakenfutter,

Fig. 9 in längs geschnittener Darstellung eine mit dem Teilkopf verbindbare Klemmvorrichtung,

Fig. 10 eine teilweise aufgebrochene Vorderansicht gemäß Pfeil X der Fig. 9,

Fig. 11 in teilweise aufgebrochener Teildraufsicht die Klemmvorrichtung nach Fig. 9,

Fig. 12a, b und c in Vorderansicht, Seitenansicht bzw. Draufsicht einen mit der Klemmvorrichtung nach den Fig. 9 bis 11 verbindbaren Werkstückmitnehmer,

Fig. 13 im Längsschnitt ein beim Teilapparat nach Fig. 1 verwendbarer Reitstock,

Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie XIV-XIV der Fig. 13,

Fig. 15 eine teilweise aufgebrochene und geschnittene Rückansicht des Reitstocks nach Fig. 13 und

Fig. 16 eine beim Teilapparat gemäß Fig. 1 bei Werkstücken mit verschiedenen Durchmessern verwendbare verstellbare Werkstückauflage.

Gemäß Fig. 1 besitzt der Teilapparat 11 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung einen Teilkopf 12 und einen Reitstock 13, die in Flucht zueinander einstellbar und in einem Abstand voneinander auf einem Tisch 14 verschiebbar gehalten und befestigbar angeordnet sind. Zwischen dem Teilkopf 12 und dem Reitstock 13 ist bspw. ein mit unterschiedlichen Durchmessern versehenes rotationssymmetrisches Werkstück 16 angeordnet, das vor der Aufnahme durch den Teilapparat 11 auf zwei verstellbare Werkstückauflagen 17 von Hand oder automatisch durch einen Roboter gebracht ist. Es versteht sich, daß auch rein zylindrische Werkstücke 16 bearbeitet bzw. gemessen werden können. Der Teilapparat 11 dient zur automatischen Fertigung bzw. drehwinkelgenauen Einstellen für die Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werkstücken in bspw. Schleif- oder Fräsmaschinen und/oder zum automatischen drehwinkelgenauen Messen von derartigen Werkstücken. Wie im folgenden noch beschrieben werden wird, kann der Teilapparatekopf 12 durch den Einsatz verschiedener Spannzeuge auch in anderer Weise als durch reine Spitzenlagerung mit dem zu bearbeitenden bzw. zu messenden Werkstück antriebsmäßig verbunden sein. Sowohl der Teilapparatekopf 12 als auch der Reitstock 13 sind relativ zum Tisch 14 nicht nur in Längsrichtung verfahrbar, sondern auch in Querrichtung und auch in der Höhe einstellbar, so daß eine sehr genaue Flucht (Linie 18) zwischen Teilapparatekopf 12 und Reitstock 13 erzielbar ist. In nicht dargestellter Weise sind sowohl der Teilapparatekopf 12 als auch der Reitstock 13 hydraulisch betätigbar und die Hydraulikantriebe sind einschließlich des vorzugsweise elektrischen Rotationsantriebes mit Hilfe einer CNC-Steuereinheit ansteuerbar.

Der in den Fig. 2 bis 7 dargestellte Teilapparatekopf 12 besitzt ein Gehäuse 21, das an einem auf dem Tisch 14 einstellbar befestigbaren Fußteil 22 um eine horizontale Achse 23, die horizontal und senkrecht zur Fluchtlinie 18 zwischen Teilapparatekopf und Reitstock 13 verläuft, schwenkbar ist. In dem Gehäuse 21 ist eine Antriebsspindel 24 drehbar gelagert, deren Rotationsachse 25 senkrecht zur horizontalen Schwenkachse 23 verläuft. Die Antriebsspindel 24 ist mittels axialer Lager 26, 26′ und mittels zwei die Länge verteilt angeordnete radiale konische Lager 27, 27′ im Gehäuse 21 eingeläppt gehalten und besitzt an ihrem vorderen Ende eine kegelige Aufnahmebohrung 28, die an ihrem inneren durchmesserkleineren Ende in eine gestufte zylindrische Bohrung 29 übergeht. Um die kegelförmige Aufnahmebohrung 28 herum besitzt die Antriebsspindel 24 an ihrer vorderen Stirn über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Befestigungsbohrungen 31 für bestimmte Spannzeuge. Die Antriebsspindel 24 ist in einem längsmittigen Bereich mit einem Zahnrad 32 drehfest verbunden, das mit einem Schneckenrad 33 kämmt, dessen Achse 34 über einen Riemenantrieb 36 mit der Abtriebswelle 37 eines vorzugsweise elektrischen Antriebsmotors 38 verbunden ist. Zwischen dem vorderen radialen Lager 27 und dem Zahnrad 32 ist die Antriebsspindel 24 mit einer hydraulischen Spindelklemmung 41 versehen, die in gespanntem Zustand während einer Bearbeitung oder Messung ein Festhalten der Antriebsspindel 24 bewirkt, und in entspanntem Zustand während einer Rotationsbewegung eine weitere radiale Lagerfläche für die Antriebsspindel 24 bildet. Einer Klemmplatte 42 der hydraulischen Klemmung 41 ist über eine Bohrung 43 und einer Druckübersetzervorrichtung 44 das Hydraulikmedium zugeführt. An ihrem hinteren Ende ist die Antriebsspindel 24 mit einer Nabe 46 drehfest verbunden, die einen Glasmeßstab 47 drehfest trägt, der mit einem Abtastkopf 48 zusammenwirkt. Glasmeßstab 47 und Abtastkopf 48 dienen der genauen Winkelmessung, bzw. -bestimmung.

In der vorne und hinten gestuften Durchgangsbohrung 29 der Antriebsspindel 24 ist eine Zugstange 51 in axialer Richtung verschiebbar jedoch in Umfangsrichtung drehfest gehalten, wobei letzteres durch eine die axiale Bewegung erlaubende Verdrehsicherung 52 bewirkt, deren Nutensteine in gegenüberliegenden Nuten von Antriebsspindel 24 und Zugstange 51 eingreifen. Die Zugstange 51 ist an ihrem der kegelförmigen Aufnahmebohrung 28 abgewandten Ende mit einer Hydraulikeinheit 53 versehen, deren Zylinder 54 mit der Antriebsspindel 24 drehfest jedoch verschiebbar verbunden ist und deren doppelt beaufschlagbarer Kolben 55 mit der Zugstange 51 verschiebefest verbunden bzw. verschraubt ist. Die eine Ölkammer 56, die für die Rückbewegung des Kolbens 55 verantwortlich ist, ist über eine radiale Bohrung 58 in der Kolbenstange 60 und eine zentrale Bohrung 59 in einem mittigen Zylinderteil mit einem ersten Hydraulikanschluß verbunden. Eine zweite Ölkammer 57, die die Vorwärtsbewegung des Kolbens 55 bewirkt, ist über eine Bohrung 61 im hinteren Zylinderteil mit einem zweiten Hydraulikanschluß verbunden. Die Zugstange 51 ist ferner mit einer koaxialen Bohrung versehen, deren vorderes Ende eine Erweiterung 68 besitzt und deren mittiger Bereich als Innengewindebohrung 69 ausgebildet ist.

In Fig. 4 ist die Zugstange 51 in ihrer zurückgezogenen Stellung, in welcher ihr vorderes Ende im Bereich einer Bohrungserweiterung 62 der Bohrung 29 liegt, derart, daß ihre über den Umfang verteilt angeordneten und in in die Erweiterung 68 mündenden Taschen 63 aufgenommenen Haltekugeln 64 innerhalb des durchmesserkleineren Bereiches der Bohrung 29 liegen und dadurch den mit einem entsprechenden hinteren Ende versehenen Einzugsbolzen 66 bspw. eines nicht weiter dargestellten Spannzeuges 67, das mit einem entsprechenden Spannkegel versehen ist, halten. Wird die Zugstange 51 in ihre vordere Position gebracht, so gelangen die Haltekugeln 64 in die Erweiterung 62 der Bohrung 29, so daß das Spannzeug 67 von der Zugstange 51 entkoppelt werden kann.

Wie oben erwähnt worden ist, ist bei dem Teilapparatekopf 12 das Gehäuse 21 am Fußteil 22 um eine horizontale Achse 23 derart schwenkbar, daß die Rotationsachse 25 der Antriebsspindel 24 gegenüber der Horizontalen geneigt werden kann. Um eine eingestellte Position dieses Gehäuses 21 gegenüber dem Fußteil 22 zu sichern, ohne daß sich beim Sichern bzw. Festklemmen das Gehäuse 21 auch nur minimal verstellt, ist eine Klemmvorrichtung 71 vorgesehen, die am Fußteil 22 im Bereich eines Außenumfangsbereichs eines Deckels 72 des Gehäuses 21 angeordnet ist (Fig. 2). Die Klemmvorrichtung 71 besitzt einen in einer Bohrung 75 des Fußteils 22 gehaltenen Außenkonus 73, über den ein mit einem Innenkonus 74 versehenes geschlitztes topfförmiges Teil 76 gestülpt ist, das über eine Schraubverbindung 77 mit dem Innenkonus 74 verbunden und gegenüber diesem relativ beweglich ist. Das in der Bohrung 75 gelagerte topfförmige Teil 76 dieser geschlitzten konischen Verbindung ist mit einer Nase 78 versehen, die den Umfangsrand des Deckels 72 des Gehäuses 21 übergreift. Bei Festziehen der Schraubverbindung 77, die durch zwei Schrauben gebildet ist, drückt die Nase 78 auf den Gehäusedeckel 72 in Richtung der Schwenkachse 23 und das geschlitzte Teil 76 radial in der Bohrung 75 außermittig klemmend (Fig. 5).

Außerdem ist für die Schwenkbewegung des Gehäuses 21 um das Fußteil 22 eine erste und eine zweite Feststellvorrichtung 81 bzw. 82 an den beiden Enden der Schwenkachse 23 vorgesehen (Fig. 6). Die erste Feststellvorrichtung 81 besitzt einen mit einem Außenkonus versehenen Kegelzapfen 83, der mittels einer Klauenschraube 84 am Gehäuse 21 koaxial zur Schwenkachse 23 befestigt ist. Über dem Kegelzapfen 83 sitzt eine mit einem Innenkonus versehene geschlitzte Hülse 86, auf der ein Druckstück 87 liegt, das von einer Innensechskantschraube 88 durchdrungen ist, deren Kopf auf dem Druckstück 87 liegt und deren Schaft in die Klauenschraube 84 einschraubbar ist, derart, daß sich die Schlitzhülse 86 zwischen den Kegelzapfen 83 und die Innenwandung einer Lagerbohrung 90 eines Lagerauges 89 des Fußteils 22 drückt bzw. klemmt. Koaxial zur Innensechskantschraube 88 liegt auf dem Druckstück 87 ein Tellerfederpaket 91, das andernends von dem am Gehäuse 21 befestigten Deckel 72 gehalten und vorgespannt ist.

Die zweite Feststellvorrichtung 82 besitzt einen durchmessergroßen Kegelzapfen 93 am Gehäuse 21, der in eine konische Lagerbohrung 95 eines am Fußteil 22 befestigten Lagerauges 96 eindringt, das über eine aufliegende Druckplatte 94 und mittels Spannschrauben 97, die ins Gehäuse 21 eingeschraubt sind, mit dem Kegelzapfen 93 verspannt werden kann. Gemäß Fig. 7 sind über den Umfang der Druckplatte 94 drei Spannschrauben 97 vorgesehen.

Zur Höhenausrichtung und Klemmung des Teilapparatekopfes 12 auf dem Tisch 14 ist gemäß Fig. 3 am hinteren Ende ein exzentrischer Nutenstein 98 vorgesehen, der in einem Führungsschlitz 15 im Tisch 14 eingreift und mit dem eine Feinausrichtung in der Fluchtlinie 18 erfolgen kann. Diese Position wird mit Hilfe einer nahe des exzentrischen Nutensteins 98 angeordneten Klemmschraube 99 bewirkt. Am vorderen Ende des Fußteils 22 ist gemäß den Fig. 4 und 7 eine Vorrichtung 101 zum Feineinstellen des Teilapparatekopfes 12 in der Höhe vorgesehen. Diese Vorrichtung 101 besitzt eine lange Innensechskantschraube 102, die in einer etwa horizontalen Bohrung 103 des Fußteils 22 eingesteckt ist. Um den Schaft der Schraube 102 ist am hinteren Ende eine Hülse 104 und in einem mittigen Bereich ein hülsenförmiges Druckstück 105 angeordnet. In einer senkrecht zur Bohrung 103 verlaufenden Richtung ist von der Unterseite des Fußteils her eine durchmessergrößere Querbohrung 106 vorgesehen, die die Bohrung 103 schneidet und in der ein Zugbolzen 107 angeordnet ist. An seinem aus dem Fußteil 22 herausragenden Ende ist der Zugbolzen 107 mit einem Nutenstein 108 versehen, der in den genannten Führungsschlitz 15 des Tisches 14 eingreift. Der Zugbolzen 107 besitzt eine Bohrung 113, die vom vorderen Ende der Sechskantschraube 102 durchdrungen ist, die mit ihrem vorderen Ende in eine Gewindebohrung 109 im Fußteil 22 einschraubbar ist. An einer Schrägfläche 111 der Bohrung 113 des Zugbolzens 107 liegt eine entsprechende schräge Fläche 112 des hülsenförmigen Druckstücks 105 an, so daß dann, wenn die auf die Hülse 104 bzw. die Druckhülse 105 drückende Innensechskantschraube 102 eingeschraubt wird, sich der Zugbolzen 107 nach unten bewegt und so das Fußteil 22 gegenüber der Oberfläche des Tisches 14 anhebt.

Fig. 8 zeigt ein Keilhakenfutter 116, das mit der Antriebsspindel 24 des Teilapparatekopfes 12 verbunden werden kann und mit dem zur Bearbeitung oder Vermessung ein Werkstück klemmbar ist. Das in seinem vorderen Bereich 117 in üblicher Weise ausgebildete und mit zwei Backen 118 und 119 versehene Keilhakenfutter 116 ist an seinem hinteren Ende mit einem Adapter 121 versehen. Diese Adaptervorrichtung 121 besitzt eine Grundplatte 122, die über Schrauben 123 mit der Antriebsspindel 24 durch Einschrauben in die in Fig. 4 dargestellten Innengewindebohrungen befestigt werden kann. Diese Grundplatte 122 ist mit einem hohlen Gewindebolzen 24 drehfest verbunden, der von der Rückseite her in den vorderen Bereich 117 eingeschraubt ist. Der hohle Gewindebolzen 124 ist von einer Schraube 126 durchdrungen, die in ein topfförmiges Teil 127 eingeschraubt ist, an deren Grund sich eine weitere Schraube 128 befindet, mit welcher der Adapter 121 in die axiale Gewindebohrung 69 der Zugstange 51 (Fig. 4) einschraubbar ist. Auf diese Weise kann das Keilhakenfutter 116 durch die hydraulisch betätigte Zugstange 51 betätigt werden.

Mit der Antriebsspindel 24 kann über deren Innengewinde Sacklochbohrungen 31, ferner eine Klemmvorrichtung 131 gemäß den Fig. 9 bis 11 antriebsmäßig verbunden werden. Die Klemmvorrichtung 131 besitzt eine Halteplatte 132, an der eine feste Spannbacke 133 und eine relativ zu dieser bewegliche Spannbacke 134 gehalten ist. Diese beiden Backen 133 und 134 sind einander benachbart an einem äußeren Bereich der Halteplatte 132 angeordnet. An ihrer Rückseite ist die Halteplatte 132 mit einem Konusteil 136 über Schrauben fest verbunden, das in die Kegelaufnahmebohrung 28 der Antriebsspindel 24 paßt. Endseitig ist das Konusteil 136 über ein Zwischenteil 137 und eine Druckstange 138 mit einem Druckstück 139 verbunden, das bei mit der Antriebsspindel 24 verbundener Klemmvorrichtung 131 am vorderen Ende der Zugstange 51 des Teilapparatekopfes 12 anliegt und auf diese Weise von dieser zur Klemmung von Werkstücken betätigbar ist. Das Druckstück 129 ist zum Verschließen einer Einfüllbohrung 141 eines geschlossenen Ölsystems auf das betreffende Ende der Druckstange 138 abdichtend aufschraubbar. Die Druckstange 138 ist in dem Zwischenteil 137 axial verschiebbar gehalten, wobei ihr in dem Zwischenteil 137 angeordnetes Ende zusammen mit dem inneren Ende der betreffenden Sacklochbohrung 142 des Konusteils 136 einen Ölraum 143 bildet, in den die Einfüllbohrung 141 mündet. Der Ölraum 143 ist über Verbindungsbohrungen 144 bis 146 im Konusteil 136 und in der Halteplatte 132 mit einem weiteren Ölraum 147 einer Zylinderbohrung 148 verbunden, in welcher ein Kolben 149 verschiebbar gehalten ist. Der Kolben 149 ist über eine Kolbenstange 151, deren freies Ende sich über eine Druck- bzw. Rückholfeder 152 in einem in der Halteplatte 142 befestigten Bauteil 153 abstützt, mit der beweglichen Spannbacke 134 bewegungsfest verbunden.

Wird somit die Zugstange nach vorne bewegt, so daß sie auf das Druckstück 139 drückt, wird Öl aus dem ersten Ölraum 143 über die Bohrungen 144 bis 146 auf den Kolben 149 gebracht, der damit die bewegliche Spannbacke 134 zur festen Spannbacke 133 hin bewegt und damit bspw. einen Mitnehmer 156 (Fig. 12) zwischen sich klemmt. Wird die Zugstange 51 wieder zurückgezogen, so kann sich das Druckstück 139 unter der Wirkung der Rückholfeder 152 wieder zurückbewegen, so daß die Klemmung zwischen den beiden Backen 133 und 134 gelöst wird.

Die Klemmvorrichtung 131 ist ferner in ihrer Halteplatte 132 mit einer konischen Bohrung 154 versehen, in der ein Dorn 155 zur Spitzenlagerung eines zu bearbeitenden oder zu messenden Werkstücks aufgenommen und gehalten ist.

Der in den Fig. 12a bis c dargestellte Mitnehmer 156 dient in Verbindung mit der erwähnten Klemmvorrichtung 131 zur spielfreien Klemmung von Werkstücken bei Spitzenlagerung, wobei ein genauer Rundlauf erreicht ist. Der Mitnehmer 156 besitzt zwei parallele Bolzen 157, die an ihrem einen Ende mit einem Verbindungsteil 158 und an ihrem anderen Ende mit einem festen Prismateil 159 verbunden sind. Längs der Bolzen 157 ist ein bewegliches Prismateil 161 gehalten, das mittels einer Einstellschraube 162, die das Verbindungsteil 158 durchdringt, längs verstellbar ist, so daß zwischen den beiden Prismateilen 159 und 161 ein Werkstück klemmbar ist. Das bewegliche Prismateil 161 ist ferner mit einem etwa L-förmigen Finger 163 bewegungsfest verbunden, der zwischen die Backen 133 und 134 der in den Fig. 9 bis 11 dargestellten Klemmvorrichtung 131 geklemmt werden kann.

Es sei nun der in den Fig. 13 bis 15 im einzelnen dargestellte Reitstock 13 beschrieben, der mit einem entsprechenden Dorn 166 zur Spitzenlagerung versehen ist und der auf dem Tisch 14 hinsichtlich der Fluchtlinie 18 sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung ausgerichtet werden kann. Der Dorn 166 ist in einer konischen Bohrung einer Pinole 167 aufgenommen und mittels einer Schraube 168 gehalten. Die Pinole 167 ist innerhalb eines Gehäuses 169 in axialer Richtung vorzugsweise mittels eines hydraulischen Antriebes hin und her bewegbar. Die Klemmung der hin und her bewegbaren Pinole 167 in ihrer entsprechend ausgefahrenen und eingestellten Position erfolgt mit Hilfe eines Aufnahmeteils 171, innerhalb deren Bohrung die Pinole 167 bewegbar ist und das an einer unteren Seite mit einem Schlitz 172 versehen ist. Dieses Aufnahmeteil 171 setzt sich in zwei parallelen Backen 173 und 174 fort, die von einem Gewindebolzen 176 durchdrungen sind, der in einem Klemmkolben 177 eingeschraubt ist. Der Klemmkolben 177 ist innerhalb eines Klemmzylinders 178 bewegbar, in den eine Zuführbohrung 179 für ein hydraulisches Medium mündet. Der Klemmkolben 177 ist einseitig beaufschlagbar. Erfolgt eine Zufuhr des hydraulischen Mediums in den Ölraum 181, so erfolgt nicht nur eine Druckbeaufschlagung des Klemmkolbens 177, sondern auch der den Ölraum 181 mitbildenden einen Backe 173 des Aufnahmeteils 171. Auf diese Weise erfolgt ein gleichmäßiges zweiseitiges Spannen bzw. Klemmen der Pinole 167 durch Gegeneinanderziehen der Backen 173 und 174 entsprechend den Pfeilen A 1 und A 2.

Der Reitstock 13 ist mit seinem Gehäuse 169 auf einer Bodenplatte 183 gehalten, die auf dem Tisch 14 aufliegt und die an ihrer dem Tisch abgewandten Seite eine Schrägfläche 184 aufweist, durch die in die Führungsnut 15 des Tisches 14 greifende Verstellstücke 186 dringen und die mit einer Kerbe 187 versehen ist, in die ein Gewindestift 188 eingreift, der zur Höhenverstellung in das Gehäuse 169 einschraubbar ist. Da sich der Gewindestift 188 in der Kerbe 187 abstützt, kann auf diese Weise auf tausendstel Millimeter genau eine Höhenjustierung des mit der Pinole 167 versehenen Gehäuses 169 des Reitstocks 13 dadurch erfolgen, daß sich das Gehäuse 69 auf der Schrägfläche 184 der Bodenplatte 183 bewegen kann. Die die Bodenplatte 183 in breiten Schlitzen 189 durchdringenden Verstellstücke 186 lassen dies zu.

Die Verstellstücke 186, die am Reitstock 13 in einem vorderen und einem hinteren Bereich angeordnet sind und von denen in Fig. 15 nur einer gezeigt ist, sind im Gehäuse 169 in einer Richtung quer zur Längserstreckung der Pinole 167 und damit der Führungsnut 15 des Tisches 14 in einer Bohrung 191 quer verschiebbar gehalten. Dazu ist das Verstellstück 186 T-förmig ausgebildet, wobei sein horizontaler Teil 192 mit einer Verstellschraube 193 verbunden ist, die sich an einem in der Bohrung 191 unbeweglichen Einsatz 194 abstützt. Das der Verstellschraube 193 abgewandte Ende des horizontalen Teils 192 des Verstellstückes 186 stützt sich über eine Druckfeder 196 am durch einen Deckel 197 verschlossenen Ende der Bohrung 191 ab. Auf diese Weise können die beiden Verstellstücke 186 unabhängig voneinander in Querrichtung verfahren werden, wobei eine Ausrichtung des Reitstocks 13 in genauer und feinfühliger Weise möglich ist.

Fig. 16 zeigt eine der eingangs erwähnten Werkstückauflagen 17, von denen jede ein rechtwinkliges Auflageelement 201 besitzt, das an einem Ständer 202 derart höhenverstellbar ist, daß die Werkstückachse 203 auf einer vertikalen Ebene, die durch die Fluchtlinie 18 geht, angeordnet ist. Diese Auf- und Abbewegung erfolgt mittels einer Rändelschraube 204. Durch einen Spannhebel 205 kann die eingestellte Position gesichert werden. Gemäß Fig. 1 werden für einen automatischen Betrieb die Werkstückauflagen 17 so eingestellt, daß die Achse des Werkstücks 16 in einem geringen Abstand B etwa parallel zur Fluchtlinie 18 verläuft, so daß es bspw. von den beiden Dornen 67 und 166 zentrierend ergriffen werden kann.

Claims (27)

1. Einrichtung zum drehwinkelgenauen Messen und/oder Einstellen für die Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werkstücken im voll- oder teilautomatischen Betrieb, mit einem eine Antriebsspindel aufweisenden Kopf zum zumindest teilweise Halten und rotierenden Antreiben der Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (24) des Kopfes (12) für eine auswechselbare Befestigung unterschiedlicher Arten von Werkstück ungebundenen, automatischen oder manuellen Spannzeugen (67, 117, 131) ausgebildet und mit einer vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Zugstange (51) versehen ist, die mit einem Betätigungsglied des betreffenden automatischen Spannzeuges oder mit einem entsprechend ausgebildeten Werkstück unmittelbar koppelbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (24) an ihrer Stirnfläche mit Innengewinde-Sacklochbohrungen (31) und konzentrisch zur Rotationsachse mit einer konischen Aufnahmebohrung (28) versehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrisch in einer Ausnehmung (29) der Antriebsspindel (24) hin und her bewegbar angeordnete Zugstange (51) an ihrem vorderen Bereich mit einer Betätigungsstirnfläche bspw. zur Kopplung mit einer vorzugsweise hydraulischen Klemmvorrichtung (71) mit einer Rastkugelaufnahme (58, 64) bspw. zur Kopplung mit einer Spannzange oder mit einem Einzugsbolzen eines Werkstücks und mit einer Innengewindebohrung (69) bspw. zur Kopplung mit einem Keilhakenfutter (116) versehen ist, welche Kopplungselemente hintereinander angeordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (51) an ihrem den Kopplungselementen abgewandten Ende mit einem doppelt beaufschlagbaren Kolben (55) versehen ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (51) zwar verschiebbar, jedoch drehfest mit der Antriebsspindel (24) verbunden ist.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (24) mit einer Feinmeßvorrichtung in Form eines mit einem Abtastkopf (48) zusammenwirkenden Glasmeßstabes (47) versehen ist.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (24) mit zwei im axialen Abstand angeordneten konischen Lagern (27, 27′) versehen ist, zwischen denen eine hydraulische Klemmanordnung (41) vorgesehen ist, die in entspanntem Zustand gleichzeitig eine weitere Lagerfläche bildet.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Antriebsspindel (24) mittels Befestigungsschrauben verbindbare Klemmvorrichtung (71) zum Halten eines Mitnehmers (156) für das Werkstück mit zwei relativ zueinander bewegbaren Backen (133, 134) versehen ist, von denen mindestens einer mit einem Arbeitskolben (149) bewegungsfest verbunden ist, der innerhalb eines geschlossenen Hydrauliksystems angeordnet ist, in dem ein mit der Zugstange (51) gekoppelter Antriebskolben (139) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstirnfläche der Zugstange (51) und das betreffende Ende des Antriebskolbens (139) aneinander anliegen und daß der Arbeitskolben (149) mit einer Rückstellfeder (152) verbunden ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (131) eine achsmittige Ausnehmung zur Aufnahme eines Dorns zur Spitzenlagerung eines Werkstücks aufweist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Backen (133, 134) der Klemmvorrichtung (131) ein klemmbarer Mitnehmer (156) mit zwei relativ zueinander bewegbaren, mit prismatischen Auflageflächen versehene Backen (159, 161) versehen ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Antriebsspindel (24) verbindbare Keilhakenfutter (116) mit einer die betreffende Befestigungsschraube aufnehmenden Rückplatte (122) und einem in die Zugstange (150) einschraubbaren Gewindeelement versehen ist, das in Wirkverbindung mit den Spannbacken (118, 119) des Futters ist.

13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Antriebsspindel (24) aufnehmende Gehäuse (21) des Teilkopfes (12) an einem Fußteil (22) um eine horizontale Achse (23) schwenkbar gehalten ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines kreisförmigen Randes des Gehäuses (21) eine Festklemmvorrichtung (71) am Fußteil (22) vorgesehen ist, deren Klemmelement in eine Richtung parallel zur Schwenkachse (23) bewegbar ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Festklemmvorrichtung (71) zwei ineinandergreifende und aufeinander zu bewegbare Konusteile (73, 74) aufweist, von denen der eine (74) eine den Gehäuserandbereich übergreifende Nase (78) aufweist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Ende der Schwenkachse (23) eine Feststellvorrichtung (81, 82) vorgesehen ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung (81) eine konische Schlitzhülse (86) aufweist, die mittels einer mittigen Schraube in einem Raum zwischen einem Kegelzapfen (83) und einer Bohrungsinnenwand eines ortsfesten Teils (89) bewegbar ist, und daß die Schlitzhülse (86) durch eine Druckfeder (91) vorgespannt ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung (82) eine mit mehreren Schrauben versehene Innenkonushülse (96) aufweist, die über einen Kegelzapfen (93) greift.

19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilkopf (12) an mindestens einem Ende mit einem drehbaren exzentrischen Nutenstein (98) versehen ist, der in die Führungsnut (15) eines Tisches (14) eingreift.

20. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilkopf (12) an einem Ende ein mit einem Nutenstein versehenes in senkrechter Richtung bewegbares Verstellelement (107) aufweist, an dessen Schrägfläche (111) in horizontaler Richtung ein Druckstück (105) angreift, das mittels einer Verstellschraube (102) bewegbar ist.

21. Einrichtung, mit einem Reitstock, zwischen dem und dem Teilkopf das Werkstück einspannbar ist, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reitstock (13) mit einer mit einem Dorn (166) bestückbaren, vorzugsweise hydraulisch bewegbaren Pinole (167) versehen ist, die in einem geschlitzten Lager (171) geführt ist, dessen parallel zum Schlitz angeordnete Backen (173, 174) relativ zueinander bewegbar sind.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Klemmbacke (174) mit einer Betätigungsstange (176) versehen ist, die mit einem hydraulisch bewegbaren Kolben (177) verbunden ist, dessen druckbeaufschlagte Fläche einer Druckfläche des anderen Lagerbackens (173) gegenüberliegt.

23. Einrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Reitstock (13) an mindestens einem Ende mit einem in horizontaler Richtung bewegbaren Verstellstück (186) versehen ist, das mit einem in eine Führungsnut des Tisches (14) eingreifenden Nutenstein starr verbunden ist, und daß das Verstellstück (186) mit einer ortsfest gehaltenen Stellschraube (193) in Wirkverbindung ist.

24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellstück (186) gegen eine Druckfeder (196) bewegt ist.

25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Reitstock (13) eine mit einer Schrägfläche (184) versehene Grundplatte (183) aufweist, auf der das Gehäuse (169) lose aufliegt, und daß das Gehäuse (169) mit einem zur Grundplatte (183) hin einschraubbaren Stift (188) versehen ist, der mit seinem konischen Ende in eine quer zur Längsrichtung der Einrichtung angeordnete Kerbe (187) eingreift.

26. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Messen und/oder Bearbeiten von rotationssymmetrischen Werkstücken mit mindestens zwei unterschiedlichen Durchmessern einstellbare Werkstückauflagen (201) verwendet sind.

27. Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückauflage (201) mit winklig zueinander angeordneten Auflageflächen versehen ist und in vertikaler Richtung derart verstellbar ist, daß sich die Rotationsachse des Werkstückes genau vertikal bewegt.