DE3929010A1

DE3929010A1 - Chuck for holding workpiece in grinding machine - has adjusting motors to align and clamp workpiece

Info

Publication number: DE3929010A1
Application number: DE19893929010
Authority: DE
Inventors: Karl Hiestand
Original assignee: SMW Spanneinrichtungen Schneider und Weisshaupt Firma
Current assignee: SMW Spanneinrichtungen Schneider und Weisshaupt Firma
Priority date: 1988-09-10
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1990-04-12

Abstract

The workpiece (10) is held on a machien tool, especially a grinding machine, by the jaws (4) of a chuck (3) which is bolted to the support plate (42). This support plate (42) is provided with a number of adjusting devices which are operated independently of each other by electrical, hydraulic or pneumatic means. These devices align and clamp the workpiece either directly or through intermediate elements. These adjusting elements may consist of three stepping motors or actuators which are mounted parallel to the longitudinal axis of the support plate (42) and spaced at 120 deg. from each other. USE - Grinding machines.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Halterung eines auf einer Drehmaschine, insbesondere einer Schleifmaschine, zu bearbeitenden Werkstückes, das mittels eines als Aufnahmescheibe, als mit antreibbaren in einem Gehäuse eingesetzten Spannbacken versehene Spann futter, als Spanndorn oder dgl. ausgebildeten Spannkörpers gehalten ist.The invention relates to a device for Holding one on a lathe, in particular a grinding machine, workpiece to be machined by means of a as a receiving disc, as with drivable in clamping jaws inserted into a housing chuck, designed as a mandrel or the like is held.

Spannvorrichtungen sind in zahlreichen unterschiedlichen Ausgestaltungen als zentrisch und auch als ausgleichend spannendes Kraftspannfutter bekannt. Zur Betätigung der Spannbacken dient hierbei entweder jeweils ein allen Spannbacken gemeinsames zentrales Antriebsglied, oder es sind, um auch unrunde Werkstücke einspannen zu können, den Spannbacken von Druckmittel beaufschlagbare Stell kolben zugeordnet, deren Druckräume gemeinsam an eine Druckmittelquelle angeschlossen sind, so daß in diesen jeweils der gleiche Druck herrscht. Eine individuelle Verstellung oder eine definierte Einstellung eines einzel nen ausgewählten Spannbackens ist somit bei keinem der bekannten Kraftspannfutter durchführbar.
Clamping devices are known in numerous different configurations as centric and also as compensatingly exciting power chucks. To actuate the clamping jaws, either a central drive member common to all clamping jaws is used, or, in order to be able to clamp non-round workpieces, the clamping jaws are actuated by actuating pistons which can be acted upon by pressure medium, the pressure spaces of which are connected together to a pressure medium source, so that each of them there is the same pressure. An individual adjustment or a defined setting of a single NEN selected clamping jaw can thus not be carried out with any of the known power chucks.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Halterung eines auf einer Drehmaschine zu bearbeitenden Werkstückes der vorgenannten Art zu schaffen, bei der es möglich ist, den Spannkörper selbst und/oder dessen Spann backen einzeln und unabhängig voneinander zu betätigen und definiert zu verstellen, so daß ein eingespanntes Werkstück, falls dies erforderlich sein sollte, leicht ausgerichtet werden kann. Der dazu erforderliche Bauaufwand soll gering gehalten werden, auch soll die Vorrichtung klein bauen, um vielseitig eingesetzt werden zu können, dennoch sollen eine hohe Betriebssicherheit sowie eine lange Lebensdauer gegeben sein. Vor allem aber soll erreicht werden, daß der Spannkörper und/oder dessen Spannbacken in Abhängigkeit von dem Rundlauf und/oder dem Planlauf des eingespannten Werkstückes programmgesteuert individuell und äußerst genau auch in sehr kleinen Maßeinheiten ver stellt und ausgerichtet werden können.The object of the invention is therefore a device to hold one to be machined on a lathe To create workpiece of the aforementioned type in which it is possible, the clamping body itself and / or its clamping bake individually and independently and defined to adjust so that a clamped Work piece, if necessary, light can be aligned. The construction effort required for this should be kept low, the device should also build small to be versatile nevertheless, high operational reliability and long lifespan. Above all, however, should be achieved be that the clamping body and / or its jaws in Dependence on the concentricity and / or the concentricity of the clamped workpiece individually under program control and extremely accurate even in very small units provides and can be aligned.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Spannkörper und/oder dessen Spannbacken und/oder den Betätigungsgliedern der Spannbacken gesonderte Stellele mente zugeordnet sind, die unabhängig voneinander elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigbar und/oder ansteuer bar sind und zum Ausrichten und/oder Einspannen des Werk stückes unmittelbar oder über Zwischenglieder auf den Spannkörper, dessen Spannbacken und/oder deren Betäti gungsglieder einwirken.According to the invention, this is achieved in that the Clamping body and / or its clamping jaws and / or the Actuators of the jaws separate Stellele elements are assigned that are electrically independent, pneumatically or hydraulically operated and / or actuated bar and for aligning and / or clamping the work piece directly or via intermediate links to the Clamping body, its clamping jaws and / or their actuators act on limbs.

Die Stellelemente können in einfacher Ausgestaltung durch drei parallel zur Längsachse des Spannkörpers und jeweils um 120° zueinander versetzt angeordnete Schritt- oder Stellmotore gebildet werden, deren Verdrehbewegungen über Getriebemittel in radiale Verstellbewegungen umlenkbar sind. The control elements can be in a simple design three parallel to the longitudinal axis of the clamping body and each step or staggered by 120 ° to each other Actuators are formed, their twisting movements Can be deflected into radial adjustment movements by means of gear are.

Hierbei ist es angebracht, die Schritt- oder Stellmotore in einem auf der Rückseite des Maschinenspindelstockes angeordneten Gehäuse einzusetzen und diesen jeweils eine verdrehbar gelagerte und durch diese antreibbare Gewinde spindel zuzuordnen, deren Verdrehbewegungen mittels einer Mutter, die fest mit einer durch den Maschinenspindelstock hindurchgeführten Zugstange verbunden ist, in eine axiale Verstellbewegung umsetzbar ist, wobei die von den Stell motoren angetriebene Welle über eine als Sicherheitsüber laufkupplung wirkende Federraste mit der Gewindespindel in Triebverbindung stehen sollte.It is appropriate here, the stepper or servo motors in one on the back of the machine headstock arranged housing use and each one rotatably mounted and driven by this thread assign spindle, the twisting movements by means of a Mother holding one by the machine headstock lead rod is connected, in an axial Adjustment movement can be implemented, the position of the motor-driven shaft via a safety over spring clutch acting with the threaded spindle should be in drive connection.

Des weiteren sollten die Zugstangen jeweils mit einem achssenkrecht zu diesen angeordneten, in einem auf der Vorderseite des Maschinenspindelstockes in einem Gehäuse eingesetzten Zahnrad in Triebverbindung stehen, mittels denen je ein auf den Spannkörper einwirkendes Verstellglied betätigbar ist, die jeweils durch eine in einer Gewinde bohrung in deren Achsrichtung verstellbare und tangential zu einem Grundkreis angeordnete Gewindespindel ausgebildet sein sollte, die unmittelbar oder z. B. über Kugeln als Zwischenglieder auf den Spannkörper einwirken.Furthermore, the tie rods should each have a arranged perpendicular to these, in one on the Front of the machine headstock in a housing used gear in drive connection, by means of which each have an adjusting element acting on the clamping body is actuated, each by a thread bore in their axial direction adjustable and tangential threaded spindle arranged to form a base circle should be the immediate or z. B. over balls as Intermediate links act on the clamping body.

Um Fertigungstoleranzen auf einfache Weise ausgleichen zu können, sollte den über Keilverzahnungen oder dgl. ver schiebbar in den Zahnrädern geführten Gewindespindeln oder den von diesen verschiebbaren Zwischengliedern jeweils ein in dem Spannkörper eingeschraubter verstellbarer Justier bolzen zugeordnet sein.To easily compensate for manufacturing tolerances can, should the splines or the like ver threaded spindles guided in the gears or each of these displaceable pontics adjustable adjustment screwed into the clamping body bolt assigned.

Der Spannkörper ist zweckmäßigerweise als radial verstell bar gelagerte in dem die Zahnräder und die Gewindespindeln aufnehmenden Gehäuse eingesetzte Aufnahmescheibe ausge bildet, an der das Werkstück unmittelbar oder mittels eines Spannfutters oder dgl. als Zwischenglied gehalten ist. The clamping body is expediently adjusted radially bar mounted in which the gears and the threaded spindles receiving housing inserted receiving disc forms on which the workpiece directly or by means a chuck or the like is held as an intermediate member.

Zur radialen verstellbaren Lagerung der Aufnahmescheibe ist es angebracht, einen Mitnahmering vorzusehen, durch den mittels zweier einander gegenüberliegend angeordneter Nutensteine das Gehäuse und mittels zweier weiterer um 90° versetzt angeordneter Nutensteine die Aufnahmescheibe verdrehfest und radial verstellbar miteinander verbunden sind.For radially adjustable mounting of the mounting disc it is appropriate to provide a drive ring by that by means of two oppositely arranged Sliding blocks around the housing and two more Sliding blocks arranged at 90 ° offset the locating washer twist-proof and radially adjustable are.

Sehr zweckmäßig ist es ferner, die Stellelemente durch piezoelektrische Blocktranslatoren zu bilden.It is also very useful to move the control elements to form piezoelectric block translators.

Nach einer andersartigen Ausgestaltung können als Stell elemente auch elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch ansteuerbare Schritt- oder Stellmotore vorgesehen werden, deren Abtriebswellen jeweils über eine Gewindespindel mit einem radial oder axial verstellbaren auf das Be tätigungsglied der Spannbacken oder auf einen Spannbacken einwirkendes Zwischenglied verbunden sind.According to a different type of configuration, elements also electrical, pneumatic or hydraulic controllable stepper or servo motors are provided, whose output shafts each have a threaded spindle with a radially or axially adjustable on the loading actuator of the jaws or on a jaw acting intermediate link are connected.

Vorteilhaft ist es des weiteren, die Stellelemente in radial gerichteten Ausnehmungen des Gehäuses einzusetzen und jeweils über einen gelenkig gelagerten Kipphebel als Zwischenglied mit den Spannbacken trieblich zu ver binden, wobei den als piezoelektrische Blocktranslatoren ausgebildeten Stellelementen ein radial verschiebbares Druckstück zugeordnet sein sollte, das über ein Gelenkstück z.B. in Form einer Rolle oder dgl. mit dem inneren Ende des Kipphebels in Triebverbindung steht.It is also advantageous to position the control elements in to use radially directed recesses in the housing and each with an articulated rocker arm ver as an intermediate link with the jaws bind, the as piezoelectric block translators trained actuators a radially displaceable Pressure piece should be assigned, which is via a joint piece e.g. in the form of a roll or the like with the inner end the rocker arm is in drive connection.

Zum planparallelen Ausrichten des Werkstückes ist es angezeigt, die Stellelemente in achsparallelen Ausnehmungen des Gehäuses einzusetzen und auf die den Spannbacken jeweils zugeordneten Zwischenglieder einwirken zu lassen.It is for plane-parallel alignment of the workpiece displayed, the control elements in axially parallel recesses insert the housing and onto the jaws to allow associated pontics to act.

Bei einer mit Kipphebel als Zwischenglieder versehenen Spannvorrichtung können, um eine Axialverstellung vorzu nehmen, die Kipphebel entgegen der Kraft einer Feder jeweils mittels eines als piezoelektrischer Blocktrans lator ausgebildeten Stellelementes parallel zur Längsachse des Gehäuses verstellbar sein, in dem die Kipphebel in einer entgegen der Kraft der Feder verschiebbar ge haltenen Lagerschale eingesetzt sind.One with a rocker arm as intermediate links Clamping device can be used for axial adjustment take the rocker arm against the force of a spring each by means of a piezoelectric block trans lator trained actuator parallel to the longitudinal axis be adjustable of the housing in which the rocker arm in a ge against the force of the spring holding cup are used.

Bei einer als Spanndorn ausgebildeten Haltevorrichtung ist es angebracht, die Stellelemente in radial gerichteten Ausnehmungen des Gehäuses einzusetzen und jeweils über ein der Außenmantelfläche des Spanndorns angepaßtes Druckstück als Spannbacken unmittelbar auf das Werkstück einwirken zu lassen. Bei dieser Ausgestaltung können, damit das Werkstück auch in Längsrichtung auszurichten ist, gegebenenfalls zwei oder mehrere Spannbacken oder Stellelemente in Achsrichtung des Spanndorns hinterein ander angeordnet sein.With a holding device designed as a mandrel it is appropriate to adjust the control elements in a radial direction Insert recesses in the housing and each over one adapted to the outer surface of the mandrel Pressure piece as clamping jaws directly on the workpiece to take effect. With this configuration, so that the workpiece can also be aligned in the longitudinal direction is, optionally two or more jaws or Adjusting elements in the axial direction of the mandrel behind be arranged differently.

Bei auf das Betätigungsglied der Spannbacken einwirken den Stellelementen sollten diese diametral den Spannbacken gegenüberliegend in dem Gehäuse angeordnet sein und über Gleitstücke oder dgl. auf das vorzugsweise pendelnd gelagerte Betätigungsglied der Spannbacken einwirken.Act on the actuator of the jaws the actuators should be diametrically aligned with the jaws be arranged opposite in the housing and via sliders or the like. preferably on the pendulum act on the mounted actuator of the jaws.

Die Stellelemente können gemeinsam oder einzeln elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angesteuert werden. Selbst verständlich ist es angezeigt, die Stellelemente in Abhängigkeit von dem Rundlauf und/oder dem Planlauf des Werkstückes elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch anzusteuern.The actuating elements can be electrical together or individually, can be controlled pneumatically or hydraulically. Yourself it is understandable to display the control elements in Dependence on the concentricity and / or the axial runout of the workpiece electrically, pneumatically or hydraulically head for.

Zur Ermittlung des Rundlaufes und/oder des Planlaufes eines eingespannten Werkstückes kann jeweils ein durch dieses steuerbarer Taster vorgesehen werden und das Gehäuse der Vorrichtung sollte mit einer Drehwinkelmeßeinrichtung ausgestattet sein. Des weiteren sind die Steuersignale der Taster und der Drehwinkelmeßeinrichtung, die aus einem oder mehreren in das Gehäuse eingesetzten Impulsgebern, beispielsweise in Form von in dieses eingearbeiteten Bohrungen oder aufgesetzten Nocken und einem ortsfest angeordneten Empfänger bestehen kann, in einer Rechenein heit auszuwerten, um kurzfristig entsprechende Korrekturen vornehmen zu können.To determine concentricity and / or axial runout of a clamped workpiece can be one by one this controllable button can be provided and the housing the device should be equipped with a rotation angle measuring device be equipped. Furthermore, the control signals are the Push button and the rotation angle measuring device, which from one or several pulse generators inserted in the housing, for example in the form of incorporated into it Bores or patch cams and a stationary arranged receiver can consist in a calculation evaluation to make corrections at short notice to be able to make.

Wird eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgebildet, in dem dem Spannkörper und/oder dessen Spannbacken und/oder den Betätigungsgliedern unabhängig voneinander betätigbare Stellglieder zugeordnet werden, so ist es nicht nur mög lich, ein Werkstück entsprechend den jeweiligen Gegeben heiten gewissermaßen beliebig auf einer Drehmaschine aufzuspannen, sondern dieses kann auch im eingespannten Zustand in einer, zwei oder drei Achsen ohne Schwierig keiten ausgerichtet werden. Da die Stellglieder einzeln betätigbar sind, kann somit jedem Spannbacken mehr oder weniger Bewegungsenergie zugeführt werden, ein exakter Rund- und/oder Planlauf einer Fläche des eingespannten Werkstückes kann demnach durch eine gezielte Verstellung des Spannkörpers und/oder der Spannbacken bewerkstelligt werden.If a device is designed according to the invention, in which the clamping body and / or its clamping jaws and / or the actuators independently operable Actuators are assigned, so it is not only possible Lich, a workpiece according to the given situation to a certain extent on a lathe to stretch, but this can also be clamped Condition in one, two or three axes without difficulty be aligned. Since the actuators individually can be actuated, each jaw can more or less kinetic energy is supplied, an exact one Concentricity and / or axial runout of a surface of the clamped The workpiece can therefore be adjusted in a targeted manner of the clamping body and / or the clamping jaws will.

Als Stellelemente eignen sich elektrische Stellmotoren und/oder hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Servoein richtungen, in besonderer Weise aber auch Piezotranslato ren, die eine große Einstellgenauigkeit aufweisen und bei stufenloser Lageänderung in Abhängigkeit von der angelegten Spannung auch große Kräfte erzeugen. Mittels der piezoelektrischen Keramikscheiben zugeführter elektrischer Energie kann somit der Verstellweg der Spannbacken problem los geändert und die Einspannlage eines Werkstückes korri giert werden. Der Verstellbereich eines derartigen in einer Spannvorrichtung einbaubaren Translators beträgt zwar nur etwa 1 mm, um ein Werkstück z.B. auf einer Schleifmaschine einzuspannen und/oder auszurichten, ist ein derartiger Verstellweg eines Spannbackens aber ausreichend.Electric actuators are suitable as control elements and / or hydraulically or pneumatically actuable servos directions, but in a special way also piezotranslato ren, which have a large setting accuracy and with stepless change of position depending on the applied voltage also generate large forces. By means of the Piezoelectric ceramic disks supplied electrical Energy can thus be the problem of the adjustment of the jaws changed and correct the clamping position of a workpiece be greeded. The adjustment range of such in one Installable translator clamping device is only about 1 mm around a workpiece e.g. on a grinder to clamp and / or align is one of these Adjustment path of a jaw is sufficient.

Bei einfacher konstruktiver Ausgestaltung und damit wirt schaftlicher Herstellung ist demnach eine Haltevorrichtung geschaffen, die es ermöglicht, alle Elastizitäten der an der Einspannung eines Werkstückes beteiligten Bauteile ohne Schwierigkeiten auszugleichen und das Werkstück selbst im eingespannten Zustand auszurichten. Selbstver ständlich ist aber auch eine zentrische oder ausgleichende Einspannung eines Werkstückes, und zwar auch innerhalb eines großen Verstellbereiches der Spannbacken zu bewerk stelligen.With a simple constructive design and thus host is therefore a holding device created that allows all the elasticities of the components involved in clamping a workpiece to compensate without difficulty and the workpiece align even when clamped. Self Ver Of course, it is also a centric or balancing one Clamping a workpiece, even within it a large adjustment range of the jaws digits.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung dargestellt, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind. Hierbei zeigt:In the drawing, some embodiments of the shown device designed according to the invention, which are explained in detail below. Here shows:

Fig. 1a und Fig. 1b eine auf der Vorderseite und der Rückseite eines Maschinenspindelstockes angebrachte Vor richtung zur radialen Verstellung eines Spann körpers, FIG. 1a and FIG. 1b, one on the front and the back of a machine headstock mounted in front of direction for the radial adjustment of a clamping body,

Fig. 2 einen achssenkrechten Schnitt durch den an der Vorderseite des Maschinenspindelstockes angeord neten Teil der Vorrichtung nach der Linie II-II der Fig. 1b, Fig. 2 is an axially perpendicular section through which the front of the machine headstock angeord Neten part of the device along the line II-II of Fig. 1b

Fig. 3 eine als Kipphebelfutter ausgebildete Spann vorrichtung mit als Stellmotore ausgebildete auf das Betätigungsglied einwirkende Stell glieder im Axialschnitt, Fig. 3 is a formed as a clamping device having Kipphebelfutter as servomotors formed on the actuating member acting actuators in an axial section,

Fig. 4 ein Kraftspannfutter mit als pneumatisch an steuerbare Stellmotore ausgebildeten den Spann backen zugeordneten Stellelementen, Fig. 4 is a power chuck with as a pneumatically controllable to control motors formed the clamping jaws associated actuating elements,

Fig. 5 eine mit piezoelektrischen Translatoren als auf die Spannbacken einwirkende Stellglieder versehene Spannvorrichtung im Axialschnitt, Fig. 5 is a force acting on the clamping jaws as actuators provided with piezoelectric translators chuck in axial section,

Fig. 6 die Spannvorrichtung nach Fig. 5 mit zusätzlich zur Axialverstellung vorgesehenen Stellgliedern, Fig. 6 shows the tensioning device of FIG. 5 additionally provided for axial actuators,

Fig. 7 die Spannvorrichtung nach Fig. 5 mit in einem Betätigungsglied angeordneten Stellgliedern, Fig. 7, the tensioning device of FIG. 5 arranged in an actuator actuators,

Fig. 8 eine als Spanndorn ausgebildete Spannvorrichtung in Ansicht, Fig. 8 designed as a mandrel chuck in view,

Fig. 9 einen Schnitt durch den Spanndorn nach Fig. 8 und Fig. 9 shows a section through the mandrel according to Fig. 8 and

Fig. 10 eine als Keilhakenfutter ausgebildete Spann vorrichtung mit auf das Betätigungsglied der Spannbacken einwirkenden piezoelektrischen Translatoren als Stellglieder im Axialschnitt. Fig. 10 is designed as a wedge chuck clamping device with acting on the actuator of the jaws piezoelectric translators as actuators in axial section.

Die in den Fig. 1a und 1b dargestellte und mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Halterung eines Werkstückes 10 an einem Maschinenspindelstock 2 einer Drehmaschine mittels eines Kraftspannfutters 3, zwischen dessen radial verstellbaren Spannbacken 4 das Werkstück 10 eingespannt ist. Um das Werkstück 10 in radialer Richtung ausrichten zu können, ist das Spannfutter 3 mittels Schrauben 5 an einem auf der Vorderseite des Maschinenspindelstockes 2 angeordneten Spannkörper 41 befestigt, der radial verstellbar gelagert ist. The device shown in FIGS. 1a and 1b and designated 1 serves to hold a workpiece 10 on a machine headstock 2 of a lathe by means of a power chuck 3 , between the radially adjustable jaws 4, the workpiece 10 is clamped. In order to be able to align the workpiece 10 in the radial direction, the chuck 3 is fastened by means of screws 5 to a clamping body 41 which is arranged on the front of the machine headstock 2 and is radially adjustable.

Zur gesteuerten Radialverstellung des als Aufnahmescheibe 42 ausgebildeten und in einem Gehäuse 43 eingesetzten Spann körpers 41 sind auf der Rückseite des Maschinenspindel stockes 2 in einem Gehäuse 12 drei Stellglieder 11 vorge sehen, die parallel zur Drehachse A des Maschinenspindel stockes 2 und um 120° zueinander versetzt angeordnet sind. Die Stellglieder 11 sind hierbei als elektrische Stell motore 21 ausgebildet, die in in das Gehäuse 12 eingearbei tete Ausnehmungen 13 eingesetzt sind und über Getriebe mittel auf den Spannkörper 41 einwirken. Durch einen Deckel 14, der mittels Schrauben 15 an dem Gehäuse 12 befestigt und an dem ein Drehverteiler 33 angebracht und die Versor gungsleitungen 34 der Stellmotore 21 hindurchgeführt sind, sind die Ausnehmungen 13 verschlossen.For controlled radial adjustment of the mounting disc 42 designed and inserted in a housing 43 clamping body 41 are on the back of the machine spindle stock 2 in a housing 12 see three actuators 11 , which are parallel to the axis of rotation A of the machine spindle stock 2 and offset by 120 ° to each other are arranged. The actuators 11 are in this case designed as electric actuating motors 21 which are inserted into recesses 13 incorporated into the housing 12 and act on the clamping body 41 via gear means. Through a cover 14 , which is fastened by means of screws 15 to the housing 12 and to which a rotary distributor 33 is attached and the supply lines 34 of the servomotors 21 are passed through, the recesses 13 are closed.

Die Umwandlung der Drehbewegungen der Stellglieder 11 in axiale Verstellbewegungen wird jeweils mittels einer Gewindespindel 25 und einer auf dieser angeordneten Mutter 31 bewerkstelligt, die über eine Schraube 32 an einer durch den Maschinenspindelstock 2 hindurchgeführten Zugstange 63 befestigt ist. Die Gewindespindeln 25 sind hierbei in einen in einer weiteren Ausnehmung 16 des Gehäuses 12 angeordne ten Träger 24 mittels Lager 30 drehbar gelagert und durch einen angeformten Bund 26 sowie durch Kontermuttern 28 gehalten. Die Triebverbindung der mit Getrieben 21′ verse henen Stellmotore 21 mit den Gewindespindeln 25 erfolgt über eine auf einer angetriebenen Welle 22 drehfest ange brachten und mittels eines Lagers 29 an dem Gehäuse 12 abgestützten Hülse 23, in die eine mit dem Bund 26 zusammen wirkende Federraste 27 eingesetzt ist. Auf diese Weise ist eine Überlastsicherung gegeben.The conversion of the rotary movements of the actuators 11 into axial adjustment movements is accomplished in each case by means of a threaded spindle 25 and a nut 31 arranged thereon, which is fastened via a screw 32 to a pull rod 63 passed through the machine headstock 2 . The threaded spindles 25 are in this case rotatably mounted in a further recess 16 of the housing 12 th carrier 24 by means of bearings 30 and held by a molded collar 26 and lock nuts 28 . The drive connection of the gearboxes 21 'verse hen servomotors 21 with the threaded spindles 25 takes place via a rotatably mounted on a driven shaft 22 and supported by means of a bearing 29 on the housing 12 sleeve 23 into which a spring catch 27 acting together with the collar 26 is used. In this way, overload protection is provided.

Die den Träger 24 aufnehmende Ausnehmung 16 des Gehäuses 12 ist ebenfalls durch einen Deckel 17, der mittels Schrauben 18 befestigt ist, verschlossen. In das Gehäuse 12 sowie den Deckel 17 sind nur teilweise dargestellte Leitungen 20 und 20′ eingearbeitet, über die von dem Drehverteiler 33 dem Spannfutter 3 Druckmittel zuführbar sind. Mit Hilfe von Schrauben 19 ist das Gehäuse 12 an einem in den Maschinen spindelstock 2 eingesetzten Ring 6 befestigt.The recess 16 of the housing 12 which receives the carrier 24 is likewise closed by a cover 17 which is fastened by means of screws 18 . In the housing 12 and the cover 17 only partially shown lines 20 and 20 'are incorporated, via which the rotary chuck 33 of the chuck 3 pressure medium can be supplied. With the help of screws 19 , the housing 12 is attached to a ring 6 used in the machine headstock 2 .

Werden die Gewindespindeln 25 mittels der als elektrische Stellmotore 21 ausgebildeten Stellglieder 11 in Drehrich tung versetzt, so werden die Muttern 31 je nach Drehrich tung axial nach rechts oder links verstellt und die mit diesen fest verbundenen in Ausnehmungen 62 einer in den Maschinenspindelstock 2 eingesetzten Führungsstange 61 ver schiebbar geführten Zugstangen 63 werden in gleicher Weise vor- oder zurückgeschoben. Auf der Vorderseite des Maschinenspindelstockes 2 werden jedoch die axialen Ver stellbewegungen der Zugstangen 63 in radialer Richtung umgelenkt und der Spannkörper 41 wird in entsprechender Weise beeinflußt, so daß das an diesem befestigte Spann futter 3 und somit das Werkstück 10 radial verstellt werden.If the threaded spindles 25 are displaced in the direction of rotation by means of the actuators 11 designed as electric servomotors 21 , the nuts 31 are adjusted axially to the right or left depending on the direction of rotation and the fixedly connected to them in recesses 62 of a guide rod 61 inserted into the machine headstock 2 ver slidably guided tie rods 63 are pushed forward or back in the same way. On the front of the machine headstock 2 , however, the axial Ver movements of the tie rods 63 are deflected in the radial direction and the clamping body 41 is influenced in a corresponding manner so that the chuck 3 attached to this and thus the workpiece 10 are radially adjusted.

Um dies zu bewerkstelligen, sind, wie dies in Fig. 1b sowie in Fig. 2 dargestellt ist, die Zugstangen 63 in ihrem vorderen Bereich jeweils mit einer Verzahnung 64 aus gestattet, in die in dem aus einer Scheibe 44 sowie einem Ring 45, die durch Schrauben 46 miteinander verbunden sind, zusammengesetzte Gehäuse 43 angeordnete Zahnräder 66 ein greifen. Die Zahnräder 66 sind hierbei in in die Scheibe 44 eingearbeitete Ausnehmungen 65 eingesetzt und über eine Keilwellenverzahnung 69 drehfest mit einer tangential zu einem Grundkreis angeordneten Gewindespindel 68 verbunden, die in Gewindebohrungen 67 eingeschraubt sind. Die axiale Verstellbewegungen der Zugstangen 63 werden somit mit Hilfe der Zahnräder 66, in denen die Gewindespindeln 68 mittels der Keilwellenverzahnungen 69 verschiebbar sind, wiederum in axiale Bewegungen der Gewindespindeln 68 umgelenkt. Und über Kugeln 70 als Zwischenglieder wirken die Gewindespindeln 68 auf den Spannkörper 41 ein, so daß dieser je nach Ver stellrichtung der Gewindespindeln 68 radial verstellt wird. Mit Hilfe von in Gewindebohrungen 58 der Aufnahmescheibe 42 eingesetzter Justierbolzen 59 können Fertigungstoleranzen der an der Kraftübertragung beteiligten Bauteile leicht ausgeglichen werden.In order to accomplish this, as shown in Fig. 1b and in Fig. 2, the tie rods 63 are each permitted in their front area with a toothing 64 , in which in the from a disc 44 and a ring 45 , the are connected by screws 46 , composite housing 43 arranged gears 66 engage. The gearwheels 66 are inserted into recesses 65 machined in the disk 44 and connected in a rotationally fixed manner via spline teeth 69 to a threaded spindle 68 arranged tangentially to a base circle, which are screwed into threaded bores 67 . The axial adjustment movements of the tie rods 63 are thus in turn deflected into axial movements of the threaded spindles 68 with the aid of the gear wheels 66 , in which the threaded spindles 68 can be displaced by means of the spline toothing 69 . And via balls 70 as intermediate elements, the threaded spindles 68 act on the clamping body 41 , so that this is adjusted radially depending on the direction of adjustment of the threaded spindles 68 . The manufacturing tolerances of the components involved in the power transmission can be easily compensated for with the aid of adjusting bolts 59 inserted in threaded bores 58 of the receiving washer 42 .

Die drehfeste Verbindung der Aufnahmescheibe 42 mit dem Maschinenspindelstock 2 bei radialer Verstellung wird mittels eines Mitnahmeringes 51 bewerkstelligt. Dazu sind an der Scheibe 44 des Gehäuses 43 einander gegenüberliegend zwei Nutensteine 53 angebracht, die in den Mitnahmering 51 eingearbeitete radial gerichtete Nuten 52 eingreifen und die Aufnahmescheibe 42 ist ebenfalls mit zwei weiteren um 90° versetzt zu den Nutensteinen 53 angeordneten Nuten steinen 55 versehen, die in in den Mitnahmering 51 einge arbeiteten Nuten 54 geführt sind. Auf diese Weise kann der Mitnahmering 51, der mittels eines Lagers 56 an der Scheibe 44 und mittels eines Lagers 57 an dem Ring 45 abgestützt ist, da die Nutensteine 53 und 55 wie ein Kreuzgelenk wirk sam sind, radiale Bewegungen ausführen.The rotationally fixed connection of the receiving disc 42 to the machine headstock 2 with radial adjustment is accomplished by means of a driving ring 51 . For this purpose, two slot nuts 53 are arranged opposite one another on the disk 44 of the housing 43 , which engage in the radially directed slots 52 incorporated in the driving ring 51 , and the receiving disk 42 is also provided with two additional slot nuts 55 arranged offset by 90 ° to the slot nuts 53 , which are guided into the grooves 54 machined in the driving ring 51 . In this way, the driving ring 51 , which is supported by means of a bearing 56 on the disk 44 and by means of a bearing 57 on the ring 45 , since the sliding blocks 53 and 55 are effective sam like a universal joint, execute radial movements.

Das den Spannkörper 41 und die diesem zugeordneten Verstell glieder aufnehmenden Gehäuse 43 ist mittels Schrauben 48 an einer Scheibe 47 befestigt, die über Schrauben 49 mit dem Maschinenspindelstock 2 fest verbunden ist, so daß von diesem der Spannkörper 41 und das auf diesem aufgesetzte Spannfutter 3 angetrieben werden. Durch eine Dichtung 50 ist der Spalt zwischen dem Spannkörper 41 und dem Ring 45 des Gehäuses 43 abgedichtet.The clamping body 41 and the associated adjusting member receiving housing 43 is fastened by means of screws 48 to a disc 47 which is firmly connected via screws 49 to the machine headstock 2 , so that the clamping body 41 and the chuck 3 placed thereon are driven by the latter will. The gap between the clamping body 41 and the ring 45 of the housing 43 is sealed by a seal 50 .

Die die Zugstangen 63 aufnehmende Führungsstange 61 ist mittels eines aufgeschrumpften Bundes 7 in dem auf der Rückseite des Maschinenspindelstockes 2 angebrachten Ring 6 abgestützt, auf der Vorderseite ist dagegen die Führungsstange 61 in einer in die Scheibe 47 eingearbeiteten Paßbohrung 60 zentriert. Des weiteren sind in die Führungs stange 61, die die Paßbohrung 60 sowie eine weitere in der Scheibe 44 eingearbeitete Bohrung 60′ durchgreift, Kanäle 61′′ eingearbeitet, die mit den Zuführungskanälen 20′ des Deckels 17 kommunizieren. Und über einen auf der Vorder seite aufgeschraubten Deckel 61′, in dem sich die Kanäle 61′′ fortsetzen und in das Kraftspannfutter 3 münden, ist diesem Druckmittel zuführbar.The tie rods 63 receiving the guide rod 61 is supported by means of a shrunk-on Federal 7 in the mounted on the back of the machine headstock 2 ring 6, on the front, however, the guide rod is centered in a incorporated in the disc 47 fitting bore 60 61st Furthermore, in the guide rod 61 , which passes through the fitting bore 60 and a further bore 60 'incorporated in the disk 44 ', channels 61 '' incorporated, which communicate with the feed channels 20 'of the cover 17 . And via a screwed on the front side cover 61 ', in which the channels 61 ''continue and open into the power chuck 3 , this pressure medium can be supplied.

Zur individuellen Betätigung der Stellelemente 11, um somit das Werkstück 10 durch Radialverstellung des Spannkörpers 41 in radialer Richtung leicht ausrichten zu können, ist der Vorrichtung 1 eine Recheneinheit 71 zugeordnet, die durch einen mit dem Werkstück 10 zusammenwirkenden Taster 72 sowie durch eine Drehwinkelmeßeinrichtung 74 beeinflußbar ist. Der Taster 72 sowie die Drehwinkelmeßeinrichtung 74, die aus einem in dem Gehäuse 12 vorgesehenen Impulsgeber 75 und einem mit diesem zusammenwirkenden Sensor 76 besteht, sind jeweils über Steuerleitungen 73 bzw. 77 an die Rechen einheit 71 angeschlossen, von der wiederum über Steuer leitungen 78 die entsprechenden Befehle den Stellelementen 11 zuführbar sind.For the individual actuation of the actuating elements 11 so that the workpiece 10 can be easily aligned in the radial direction by radial adjustment of the clamping body 41 , the device 1 is assigned a computing unit 71 which can be influenced by a button 72 which interacts with the workpiece 10 and by a rotation angle measuring device 74 is. The button 72 and the rotation angle measuring device 74 , which consists of a pulse generator 75 provided in the housing 12 and a sensor 76 cooperating therewith, are each connected via control lines 73 and 77 to the computing unit 71 , from which in turn via control lines 78 corresponding commands can be fed to the control elements 11 .

In der Recheneinheit 71 werden die von dem Taster 72 sowie der Drehwinkelmeßeinrichtung 74 abgegebenen Impulse ausgewertet und die Stellelemente 11 werden jeweils derart angesteuert, daß dem Spannkörper 41 in der Weise radial verstellt wird, daß die Außenmantelfläche des in dem Kraftspannfutter 3 eingespannten Werkstückes 10 rund läuft. Bei einem Ausrichtvorgang werden eines oder zwei der Stell elemente 11 vor- und die anderen zurückverstellt, so daß auch die über die Getriebemittel mit den Stellelementen 11 trieblich verbundenen Gewindespindeln 68 vor- und zurückgestellt werden und die Aufnahmescheibe 41 dadurch in radialer Richtung ausgerichtet wird.In the arithmetic unit 71 , the pulses emitted by the button 72 and the rotation angle measuring device 74 are evaluated and the actuating elements 11 are each actuated in such a way that the clamping body 41 is adjusted radially in such a way that the outer lateral surface of the workpiece 10 clamped in the power chuck 3 runs smoothly . In an alignment process, one or two of the actuating elements 11 are moved forward and the other are moved back, so that the threaded spindles 68, which are drivingly connected via the gear means to the actuating elements 11, are moved forward and backward and the receiving disk 41 is thereby aligned in the radial direction.

Bei der Spannvorrichtung 81 nach Fig. 3 wird ein den nicht dargestellten Spannbacken gemeinsames Betätigungs glied 90 in deren Richtung ausgelenkt. Dazu dienen diametral zu Kipphebeln 83, die mit den Spannbacken verbunden sind, in einem Futterkörper 82 eingesetzte Stellelemente 91, die auf das Betätigungsglied 90 einwirken.In the clamping device 81 according to FIG. 3, an actuating member 90 , which is not shown, is deflected jointly in its direction. Serve diametrically to rocker arms 83 , which are connected to the clamping jaws, in a chuck body 82 actuating elements 91 , which act on the actuator 90 .

Die axiale Verstellbewegung des Betätigungsgliedes 90 wird mittels an diesem angearbeiteten Schrägflächen 90′ auf die in Lagerschalen 85 gehaltenen Kipphebel 83, an denen Rollen 84 als Gelenkstücke angebracht sind, übertragen und die Kipphebel 83 werden entgegen der Kraft von Rück stellfedern 86 verschwenkt. Sollte sich jedoch zeigen, daß das eingespannte Werkstück nicht rund läuft, wird das über eine ballige Fläche 87 in dem Futterkörper 82 abgestützte Betätigungsglied 90 in Richtung eines der Kipphebel 83 um eine definierte Wegstrecke aus der Mitte verstellt.The axial adjustment movement of the actuator 90 is by means of this bevelled surfaces 90 'on the rocker arms 83 held in bearing shells 85 , on which rollers 84 are attached as joint pieces, and the rocker arms 83 are pivoted against the force of return springs 86 . However, if it turns out that the clamped workpiece does not run smoothly, the actuating member 90 , which is supported by a spherical surface 87 in the chuck body 82 , is adjusted in the direction of one of the rocker arms 83 by a defined distance from the center.

Die Stellelemente 91 sind bei der Spannvorrichtung 81 durch Schrittmotore 92 gebildet, die in radialen Bohrungen 93 des Futterkörpers 82 eingesetzt sind und denen die elektrische Energie über Leitungen 96 zuführbar ist. Die Abtriebswelle 97 eines jeden Schrittmotors 92 ist trieblich mit einer Gewindespindel 98 verbunden, die mittels einer Scheibe 97 drehbar gelagert ist. Außerdem ist die Gewindespindel 98 in einem Gleitstück 94 abge stützt, das mittels eines Keils 99 drehfest gehalten ist.The adjusting elements 91 are formed in the clamping device 81 by stepper motors 92 , which are inserted in radial bores 93 of the chuck body 82 and to which the electrical energy can be supplied via lines 96 . The output shaft 97 of each stepper motor 92 is operatively connected to a threaded spindle 98 which is rotatably supported by means of a disk 97 . In addition, the threaded spindle 98 is supported abge in a slide 94 which is held in a rotationally fixed manner by means of a wedge 99 .

Wird einer der Schrittmotore 92 erregt, so wird, da die Drehbewegung der Abtriebswelle 97 umgesetzt wird, das Gleitstück 94 axial in Richtung des Betätigungsgliedes 90 verschoben und gegen eine Gleitfläche 95 gedrückt, so daß dieses entsprechend der Verstellbewegung des Gleit stückes 94 ausgelenkt wird.If one of the stepper motors 92 is energized, since the rotational movement of the output shaft 97 is implemented, the slide 94 is axially displaced in the direction of the actuator 90 and pressed against a sliding surface 95 , so that this is deflected in accordance with the adjustment movement of the slide 94 .

Das in Fig. 4 dargestellte und mit 111 bezeichnete Kraft spannfutter dient zur Einspannung eines verbogenen Werk stückes 100′ und besteht aus in einem Futterkörper 112 in radial gerichteten Nuten 115 eingesetzte Grundbacken 114 und mit diesen fest verbundenen Spannbacken 113, mittels denen das Werkstück 100′ zunächst zentrisch in dem Spannfutter 111 einzuspannen ist. Zur Betätigung der Grundbacken 114 ist ein Kolben 117 vorgesehen, der über Keilstangen 116 mit den Grundbacken 114 in Triebver bindung steht.The power chuck shown in Fig. 4 and designated 111 serves to clamp a bent work piece 100 'and consists of base jaws 114 inserted in a chuck body 112 in radially directed grooves 115 and with these jaws 113 firmly connected, by means of which the workpiece 100 ' is first to be clamped centrally in the chuck 111 . To actuate the base jaws 114 , a piston 117 is provided, which is connected to the base jaws 114 in a drive connection via wedge rods 116 .

Wird dem Druckraum 118 Druckmittel zugeführt, so wird der Kolben 117, der auf einer Büchse 119 axial verschiebbar geführt ist, nach rechts bewegt. Über die Keilstangen 116 wird diese Axialbewegung umgelenkt und die Grundbacken 114 und damit die Spannbacken 113 werden radial verstellt und das Werkstück 100′ wird zentrisch in dem Kraftspannfutter 111 eingespannt.If pressure medium is supplied to the pressure chamber 118 , the piston 117 , which is axially displaceably guided on a bush 119 , is moved to the right. About the wedge rods 116 this axial movement is deflected and the base jaws 114 and thus the clamping jaws 113 are adjusted radially and the workpiece 100 'is clamped centrally in the power chuck 111 .

Um eine Lageänderung des Werkstückes 100′ in dem Kraft spannfutter 111 vornehmen zu können, sind die Spannbacken 113 einzeln verstellbar. Dazu ist jeder Keilstange 116 ein Stellglied 121 in Form eines pneumatisch ansteuerbaren Schrittmotors 122 zugeordnet, die in in den Futterkörper 112 eingearbeitete sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmungen 123 eingesetzt und z.B. mittels Schrauben 120 an dem Kolben 117 befestigt sind. Die Abtriebswellen 124 der Schrittmotore 122 sind jeweils mit Gewinde 125 versehen und greifen in eine an der Keilstange 116 angebrachte Hohlspindel 126 ein, so daß eine Drehbewegung der Abtriebs welle 124 eines Schrittmotors 122 in eine axiale Bewegung umgesetzt wird. In order to make a change in position of the workpiece 100 'in the power chuck 111 , the jaws 113 are individually adjustable. For this purpose, each wedge rod 116 is assigned an actuator 121 in the form of a pneumatically controllable stepper motor 122 , which is inserted into recesses 123 which extend into the chuck body 112 and extend in the axial direction and are fastened to the piston 117 by means of screws 120, for example. The output shafts 124 of the stepper motors 122 are each provided with thread 125 and engage in a hollow spindle 126 attached to the wedge rod 116 , so that a rotational movement of the output shaft 124 of a stepper motor 122 is converted into an axial movement.

Bei einer Druckmittelzuführung in den Druckraum 118 über die Druckleitung 129 werden die Schrittmotore 122 und die Keilstangen 116 durch den Kolben 117 als Ganzes verschoben und bei einer Druckmittelzuführung über die Druckleitung 130 in den Druckraum 127 werden die Stellmotore 122 zusam men mit dem Kolben 117 zwar in dessen Endstellung zurück geführt, gleichzeitig werden die Schrittmotore 122 aber in ihre Ausgangsstellung zurückgedreht, da deren Einlaßkanäle an den Druckraum 127 angeschlossen sind, so daß die Ab triebswellen 124 aus den Hohlspindeln 126 teilweise heraus geschraubt werden.With a pressure medium supply to the pressure chamber 118 via the pressure line 129 , the stepper motors 122 and the wedge rods 116 are displaced by the piston 117 as a whole, and with a pressure medium supply via the pressure line 130 into the pressure chamber 127 , the actuators 122 are together with the piston 117 whose end position is returned, at the same time the stepper motors 122 are rotated back to their starting position, since their inlet channels are connected to the pressure chamber 127 , so that the drive shafts 124 are partially screwed out of the hollow spindles 126 .

Beim Ausrichten des Werkstückes 100′, das im Bereich eines mit Abstand zu dem Kraftspannfutter 111 angeordneten Tasters 132 zentrisch laufen soll, um in dieses z. B. ein Gewinde einzuschneiden, wird in der Weise verfahren, daß durch den Taster 132 über eine Steuerleitung 133 eine Recheneinheit 131 angesteuert wird, an die des weiteren eine an dem Spannfutter 111 angebrachte Drehwinkelmeßein richtung 134 angeschlossen ist. Mit der Recheneinheit 131 ist ferner über eine Leitung 138 ein in eine Druckleitung 136 eingesetztes Steuerventil 137 verbunden, mittels dem kurzzeitig Druckmittel einem Verteilerventil 139 zuführbar ist. Über Druckleitungen 136′, 136′′ und 136′′′ ist das Verteilerventil 139 wahlweise an einen der Druckräume 123 anschließbar, die jeweils einem der Stellglieder 121 zuge ordnet und mittels Dichtungen 128 gegenüber dem Druckraum 127 abgedichtet sind. Der entsprechende Schrittmotor wird dadurch derart betätigt, daß die mit diesen verbundene Spannbacke zurückgenommen wird.When aligning the workpiece 100 ', which should run centrally in the area of a spaced from the power chuck 111 button 132 to z in this. B. to cut a thread, is operated in such a way that a computing unit 131 is controlled by the button 132 via a control line 133 , to which a device attached to the chuck 111 is connected to the rotation angle measuring device 134 . A control valve 137 inserted into a pressure line 136 is also connected to the computing unit 131 via a line 138 , by means of which pressure medium can be supplied to a distributor valve 139 for a short time. Via pressure lines 136 ', 136 ''and 136 ''', the distributor valve 139 can be optionally connected to one of the pressure chambers 123 , which is assigned to one of the actuators 121 and is sealed with respect to the pressure chamber 127 by means of seals 128 . The corresponding stepper motor is actuated in such a way that the clamping jaw connected to it is withdrawn.

Beim Ausrichten des Werkstückes 101′ wird bei dessen langsamer Rotation von dem Taster 132 an der sogenannten tiefsten Stelle ein Impuls erzeugt und über die Steuer leitung 133 der Recheneinheit 131 zugeleitet. Mit Hilfe der Drehwinkelmeßeinrichtung 134, die über eine Steuerleitung 135 ebenfalls mit der Recheneinheit 131 verbunden ist, wird gleichzeitig die Winkellage des Kraftspannfutters 111 ermittelt und über das Verteilerventil 139, das über eine Leitung 140 ebenfalls an die Recheneinheit 131 angeschlos sen ist, wird bei kurzzeitig geöffnetem Ventil 137 einem der Druckräume 123, der von der Recheneinheit ausgewählt wurde, Druckmittel zugeleitet. Der betreffende Schritt motor wird dadurch um einen definierten Schritt zurückge dreht und der zugeordnete Spannbacken wird zurückgenommen, die beiden anderen Spannbacken dagegen werden aber durch den Kolben 117 nachgestellt, so daß das Werkstück 100′ in dem Kraftspannfutter 111 in Richtung des zurückgenommenen Backens verstellt wird. Dieser Vorgang wird so lange wieder holt, bis das Werkstück 100′ im Bereich des Tasters 132 ohne Schlag rund läuft.When aligning the workpiece 101 'with its slow rotation of the button 132 at the so-called lowest point, a pulse is generated and fed via the control line 133 to the computing unit 131 . With the help of the rotation angle measuring device 134 , which is also connected to the computing unit 131 via a control line 135 , the angular position of the power chuck 111 is determined at the same time and via the distributor valve 139 , which is also connected to the computing unit 131 via a line 140 , for a short time opened valve 137 one of the pressure spaces 123 , which was selected by the computing unit, fed pressure medium. The step motor in question is thereby rotated back by a defined step and the associated clamping jaw is withdrawn, but the other two clamping jaws are adjusted by the piston 117 so that the workpiece 100 'in the power chuck 111 is adjusted in the direction of the withdrawn jaw. This process is repeated until the workpiece 100 'runs smoothly in the area of the push button 132 .

Die in Fig. 5 dargestellte Spannvorrichtung 201 dient zur Halterung eines Werkstückes 100 auf einer Drehmaschine und ist als Zwei-Backen-Spannfutter ausgebildet. Die Spann vorrichtung 201 weist dazu zwei diametral einander gegen überliegend angeordnete prismatische Spannbacken 203 auf, die an in einem Gehäuse 202 gelagerten Kipphebeln 204 befestigt sind. Mittels einer in eine Ausnehmung 206 eingesetzten Lagerschale 205 sind die Kipphebel 204 verschwenkbar gehalten.The clamping device 201 shown in FIG. 5 serves to hold a workpiece 100 on a lathe and is designed as a two-jaw chuck. For this purpose, the clamping device 201 has two diametrically opposed prismatic clamping jaws 203 which are fastened to rocker arms 204 mounted in a housing 202 . The rocker arms 204 are held pivotably by means of a bearing shell 205 inserted into a recess 206 .

Zur Betätigung der Kipphebel 204 sind Stellelemente 211 vorgesehen, und zwar ist jedem der Kipphebel 204 ein als piezoelektrischer Translator 212 ausgebildetes Stellelement 211 zugeordnet, die in radial gerichteten Ausnehmungen 213 des Gehäuses 202 eingesetzt sind. Über ein durch einen Keil 215 drehfest gehaltenes Druckstück 214 und eine an dem inneren Ende 204′ der Kipphebel 204 angebrachte Rolle 216 als Gelenkstück wirken die Stellelemente 211 einzeln auf die Kipphebel 204 ein. To actuate the rocker arms 204 are provided positioning elements 211, and that each of the rocker arm 204 is associated with a configured as a piezoelectric translator 212 actuating element 211, which are inserted in radially directed recesses 213 of the housing 202nd The adjusting elements 211 act individually on the rocker arm 204 via a thrust piece 214 held in a rotationally fixed manner by a wedge 215 and a roller 216 attached to the inner end 204 ′ of the rocker arm 204 as a joint piece.

Zur Ausrichtung der Außenmantelfläche 101 des Werkstückes 100 können die Stellelemente 211 gesondert, und zwar auch nachdem das Werkstück 100 eingespannt ist, in Abhängigkeit von einem unrunden Lauf betätigt werden. Dazu dient ein Taster 232, mittels dem die Außenmantelfläche 101 abgetastet wird, sowie eine Drehwinkelmeßeinrichtung 234, durch die ein evtl. nicht zentrisch umlaufender Bereich der Außenmantelfläche 101 zu bestimmen ist. Über Steuerlei tungen 233 und 237 sind der Taster 232 sowie die Drehwinkel meßeinrichtung 234 an eine Recheneinheit 231 angeschlossen, in der die Steuersignale auswertbar sind und mittels der die Stellelemente 211 mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Drehwinkelmeßeinrichtung 234 besteht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer oder mehreren in das Gehäuse 202 eingearbeiteten Sacklochbohrungen 235 als Impulsgeber und einem ortsfest angeordneten Sensor 236, der als Näherungsschalter ausgebildet ist.To align the outer surface 101 of the workpiece 100 , the actuating elements 211 can be actuated separately, even after the workpiece 100 has been clamped, as a function of a non-circular movement. For this purpose, a button 232 is used , by means of which the outer lateral surface 101 is scanned, and a rotation angle measuring device 234 , by means of which a region of the outer lateral surface 101 that is possibly not centered is to be determined. Via control lines 233 and 237 , the button 232 and the angle of rotation measuring device 234 are connected to a computing unit 231 in which the control signals can be evaluated and by means of which the actuating elements 211 are supplied with electrical energy. In the exemplary embodiment shown, the rotation angle measuring device 234 consists of one or more blind bores 235 machined into the housing 202 as a pulse generator and a stationary sensor 236 , which is designed as a proximity switch.

Entsprechend den von dem Taster 232 und der Drehwinkelmeß einrichtung 234 bei einer oder mehreren vor Aufnahme der Bearbeitung des Werkstückes 100 vorzunehmenden Umdrehungen abgegebenen und in der Recheneinheit 231 ausgewerteten Impulse werden die an die Stellelemente 211 angelegten Spannungen über die Steuerleitungen 240 und 240′ mehr oder weniger verändert, so daß die Lage des zwischen den beiden Spannbacken 203 eingespannten Werkstückes 100 in einer Achse verändert werden kann und dessen Außenmantelfläche 101 somit ausgerichtet wird. Beim Einspannen des Werk stückes 100 sind an die Stellelemente 211 selbstverständ lich jeweils die gleichen Spannungen anzulegen, um zunächst eine gleichmäßige Zustellung der Spannbacken 203 und somit eine zentrische Einspannung zu bewirken.Corresponding to the button 232 and the rotation angle measuring device 234 given one or more revolutions to be carried out before starting the machining of the workpiece 100 and evaluated in the computing unit 231 , the voltages applied to the actuating elements 211 via the control lines 240 and 240 'are more or less changed so that the position of the workpiece 100 clamped between the two clamping jaws 203 can be changed in one axis and its outer surface 101 is thus aligned. When clamping the workpiece 100 , the same voltages are to be applied to the adjusting elements 211, of course, in order to initially achieve a uniform feed of the clamping jaws 203 and thus a central clamping.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 6 kann auch der Planlauf der Stirnfläche 103 des Werkstückes 100 überprüft und dieses gegebenenfalls entsprechend axial verstellt werden. In the embodiment according to FIG. 6, the axial runout of the end face 103 of the workpiece 100 can also be checked and if necessary this can be adjusted axially accordingly.

Dazu dient ein weiterer Taster 238, der an der Stirnfläche 103 anliegt und über eine Steuerleitung 239 ebenfalls an die Recheneinheit 231 angeschlossen ist. Außerdem sind Stellelemente 221 vorgesehen, die in axialer Richtung auf die Kipphebel 204 einwirken und die über Steuerleitungen 240′′ mit der Recheneinheit 231 verbunden sind.Another button 238 is used for this purpose , which rests on the end face 103 and is also connected to the computing unit 231 via a control line 239 . In addition, adjusting elements 221 are provided which act on the rocker arm 204 in the axial direction and which are connected via control lines 240 '' to the computing unit 231 .

Die wiederum als piezoelektrische Translatoren 222 ausge bildeten Stellelemente 221 sind in axial gerichteten Bohrungen 223 des Gehäuses 202 eingesetzt, des weiteren ist die Lagerschale 205 der Kipphebel 204 entgegen der Kraft einer Feder 207 axial verschiebbar, so daß entsprechend der an die Stellelemente 221 angelegten Spannung der eine oder andere der Kipphebel 204 in Richtung der Spann backen 203 mehr oder weniger vorgeschoben wird und dadurch der Planlauf der Stirnfläche 103 des Werkstückes 100 beeinflußt werden kann.The in turn as piezoelectric translators 222 formed actuators 221 are inserted in axially directed bores 223 of the housing 202 , the bearing shell 205 of the rocker arm 204 is axially displaceable against the force of a spring 207 , so that according to the voltage applied to the actuators 221 one or the other of the rocker arms 204 is more or less advanced in the direction of the clamping jaws 203 and the axial runout of the end face 103 of the workpiece 100 can thereby be influenced.

Die Stellelemente 211′ können auch, wie dies bei der Spannvorrichtung 201′ nach Fig. 7 dargestellt ist, in einem Betätigungsglied 210 eingesetzt sein, mittels dem durch eine Axialverschiebung die Spannbacken 203 gemeinsam betätigt werden und somit die Einspannung des Werkstückes 100 bewerkstelligt wird. Dazu sind in das Betätigungsglied 210 radial gerichtete Bohrungen 213′ eingearbeitet, in denen die Stellglieder 211′ eingesetzt sind, und die Stirn flächen 214′′ der Druckstücke 214′ sind in Achsrichtung geneigt ausgerichtet, so daß durch eine axiale Zustellbe wegung des Betätigungsgliedes 210 die Rollen 216 radial verstellt und die Kipphebel 204 somit verschwenkt werden.The actuating elements 211 'can also, as shown in the clamping device 201 ' according to FIG. 7, be used in an actuator 210 , by means of which the clamping jaws 203 are actuated together by means of an axial displacement and thus the clamping of the workpiece 100 is accomplished. For this purpose, radially directed holes 213 'are incorporated in the actuator 210 , in which the actuators 211 ' are inserted, and the end faces 214 '' of the pressure pieces 214 'are inclined in the axial direction, so that movement of the actuator 210 by an axial Lieferbe Rollers 216 are radially adjusted and the rocker arms 204 are thus pivoted.

Wird aber mit Hilfe des Tasters 232 und der Drehwinkelmeß einrichtung 234 festgestellt, daß die Außenmantelfläche 101 des Werkstückes 100 nicht zentrisch umläuft, so werden die Stellelemente 211′ an unterschiedliche Spannungen gelegt, so daß die Druckstücke 214′ nach innen oder außen verschoben werden und das Werkstück 100 exakt mittig ausgerichtet wird. Dessen Innenbohrung 102 kann sodann auf einer Schleifmaschine mit Hilfe eines Schleifwerkzeuges 110 schlagfrei zu der Au ßenmantelfläche 101 bearbeitet werden.If, however, with the help of the button 232 and the rotation angle measuring device 234 it is determined that the outer circumferential surface 101 of the workpiece 100 does not revolve centrally, the actuating elements 211 'are placed at different voltages so that the pressure pieces 214 ' are moved inwards or outwards and that Workpiece 100 is aligned exactly in the center. Whose inner bore 102 can then be machined on a grinding machine with the help of a grinding tool 110 without impact to the outer surface 101 .

Die in den Fig. 8 und 9 gezeigte Spannvorrichtung ist als Spanndorn 241 ausgebildet. In einem Gehäuse 242, das mittels eines Flansches 243 an einer Drehmaschine zu befesti gen ist, sind hierbei jeweils zwei Stellelemente 251 und 251′ axial hintereinander in Reihe angeordnet. Über Druck stücke 254, deren Außenflächen der Außenmantelfläche 244 des Gehäuses 242 angepaßt ist, wirken die in Bohrungen 253 des Gehäuses 242 eingesetzten piezoelektrischen Translatoren 252 auf ein einzuspannendes Werkstück ein, so daß dieses auch in seiner Längsrichtung ausgerichtet werden kann. Über Steuerleitungen 250, die über eine Bohrung 245 zu den Stell elementen 251, 251′ geführt sind, sind diese an eine Stromquelle angeschlossen.The clamping device shown in FIGS . 8 and 9 is designed as a mandrel 241 . In a housing 242 which is to be fastened to a lathe by means of a flange 243 , two adjusting elements 251 and 251 'are arranged axially one behind the other in series. About pressure pieces 254 , the outer surfaces of the outer surface 244 of the housing 242 is adapted, the piezoelectric translators 252 used in bores 253 of the housing 242 act on a workpiece to be clamped, so that this can also be aligned in its longitudinal direction. Via control lines 250 , which are guided via a bore 245 to the actuating elements 251 , 251 ', these are connected to a power source.

Selbstverständlich ist es aber auch möglich, nur einen Satz gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Stellelemente 251 und 251′ in dem Spanndorn 241 vorzusehen. Das aufzuspannende Werkstück wird in diesem Fall plan an dem Flansch 243 ausgerichtet.Of course, it is also possible to provide only one set of adjusting elements 251 and 251 'distributed uniformly over the circumference in the mandrel 241 . In this case, the workpiece to be clamped is aligned flat on the flange 243 .

Bei der Spannvorrichtung 261 nach Fig. 10 wirken in einem Futterkörper 262 eingesetzte Stellelemente 271 auf ein Betätigungsglied 270 ein, mittels dem über Keilhaken 266 in Nuten 265 des Futterkörpers 262 radial verstellbar geführte Grundbacken 264 gemeinsam trieblich verbunden sind. Auf den Grundbacken 264 sind Spannbacken 263 aufgeschraubt, mittels denen das Werkstück 100 einzuspannen ist.In the clamping device 261 of FIG. 10 act in a chuck body 262 adjusting elements used 271 to an actuator 270 a, are connected by the via wedge hook 266 in grooves 265 of the chuck body 262 to be radially adjustable guided base jaws 264 together drivingly. Clamping jaws 263 are screwed onto the base jaws 264 , by means of which the workpiece 100 can be clamped.

Um das Werkstück 100 auszurichten, wird bei diesem Aus führungsbeispiel das Betätigungsglied 270 ausgelenkt. Dies wird in der Weise bewerkstelligt, daß das Betätigungsglied 270 über eine ballige Fläche 267 an dem Futterkörper 262 abgestützt ist und daß die als piezoelektrische Blocktrans latoren 272 ausgebildeten Stellelemente 271 in diametral zu den Grundbacken 264 angeordneten, in den Futterkörper 262 eingearbeiteten Bohrungen 273 eingesetzt sind. Mittels Gleitstücken 274, die an Gleitflächen 275 des Betätigungs gliedes 270 anliegen, wirken die über Steuerleitungen 276 an Spannung anzulegenden Stellelemente 271 auf das Be tätigungsglied 270 ein, so daß dieses je nach Erregung mehr oder weniger ausgelenkt und das Werkstück 100 somit ausgerichtet wird.In order to align the workpiece 100 , the actuator 270 is deflected in this exemplary embodiment. This is accomplished in such a way that the actuator 270 is supported on a spherical surface 267 on the chuck body 262 and that the actuators 271 designed as piezoelectric block transformers 272 are inserted in diametrically arranged to the base jaws 264 , bores 273 incorporated in the chuck body 262 . By means of sliders 274 , which abut sliding surfaces 275 of the actuating member 270 , the actuating elements 271 to be applied via control lines 276 act on the actuating member 270 , so that this is more or less deflected depending on the excitation and the workpiece 100 is thus aligned.

Claims

1. Device for holding a machine on a lathe, in particular a grinding machine, to be machined, the chuck or the like by means of a chuck provided as a receiving disc, as with drivable clamping jaws used in a housing. trained clamping body, characterized in that the clamping body (receiving disc 42 ) and / or its clamping jaws and / or the actuators ( 90 ; 270 ) of the clamping jaws ( 113 ; 203 ; 263 ) separate adjusting elements ( 11 ; 91 ; 121 ; 211 ; 221 ; 251 ; 271 ) are assigned, which can be actuated and / or controlled electrically, pneumatically or hydraulically independently of one another and for aligning and / or clamping the workpiece ( 10 ; 100 ; 100 ') directly or via intermediate elements on the clamping body ( 41 ), whose jaws ( 113 ; 203 ) and / or their actuators ( 90 ; 270 ) act.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the actuating elements ( 11 ) are formed by three parallel to the longitudinal axis ( A ) of the clamping body (receiving disc 42 ) and each offset by 120 ° to each other arranged electrical stepping or servo motors ( 21 ), whose rotational movements can be deflected into radial adjustment movements via gear means (threaded spindle 25 , nut 31 , tie rod 63 , gear 66 , threaded spindle 68 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the stepping or servo motors ( 21 ) in a on the back of the machine headstock ( 2 ) arranged housing ( 12 ) are used.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the stepping or servo motors ( 21 ) each have a rotatably mounted and driven by this threaded spindle ( 25 ) is assigned, the rotational movements by means of a nut ( 31 ) which is fixed to a is connected through the machine headstock ( 2 ) through the pull rod ( 63 ), in an axial adjustment movement can be set.

5. The device according to claim 4, characterized in that the driven by the servomotors ( 21 ) shaft ( 22 ) via a spring catch ( 27 ) with the threaded spindle ( 25 ) is in drive connection.

6. The device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the tie rods ( 63 ) each with an axially perpendicular thereto, in a on the front of the machine headstock ( 2 ) in a housing ( 43 ) used gear ( 66 ) are in drive connection, by means of which an action on the clamping body ( 41 ) of the adjusting member (threaded spindle 68 ) can be actuated.

7. The device according to claim 6, characterized in that the adjusting members are each formed by a threaded bore ( 68 ) which is adjustable directly or z. By a threaded bore ( 67 ) in the axial direction and arranged tangentially to a base circle. B. act on balls ( 70 ) as intermediate links on the clamping body ( 41 ).

8. The device according to claim 7, characterized in that the threaded spindles ( 68 ) or the displaceable intermediate members (balls 70 ) each in the clamping body ( 41 ) screwed adjustable adjusting bolt ( 59 ) is assigned.

9. The device according to claim 7, characterized in that the threaded spindles ( 68 ) via splines ( 69 ) are displaceably guided in the gears ( 66 ).

10. The device according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the clamping body (41) superimposed as a radially adjustable ge in which the gears (66) and the threaded spindles (68) receiving the housing (43) inserted recording disc (42 ) is formed, on which the workpiece is held directly or by means of a chuck ( 3 ) or the like as an intermediate member.

11. The device according to claim 10, characterized in that for the radially adjustable mounting of the receiving disc ( 42 ), a driving ring ( 51 ) is provided, through which by means of two oppositely arranged slot nuts ( 53 ), the housing (disc 44 ) and by means of two further slot nuts ( 55 ) arranged offset by 90 °, the receiving washer ( 42 ) are connected to one another in a rotationally fixed and radially adjustable manner.

12. The apparatus according to claim 1, characterized in that the adjusting elements ( 211 ; 221 ; 251 ; 271 ) are designed as piezoelectric block translators ( 212 ; 222 ; 252 ; 272 ).

13. The apparatus according to claim 1, characterized in that the actuating elements ( 91 ; 121 ) are designed as electrical, pneumatic or hydraulic stepping or actuating motors ( 92 ; 122 ), the output shafts ( 97 ; 124 ) each via a threaded spindle ( 98th ; 126 ) with a radially or axially adjustable on the actuating member ( 90 ) of the clamping jaws or on a clamping jaw ( 113 ) acting intermediate member (sliding piece 94 ; wedge rod ( 116 ) are connected.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the actuating elements ( 211 ) in radially directed recesses ( 213 ) of the housing ( 202 ) and each connected via an articulated rocker arm ( 204 ) as an intermediate member with the clamping jaws ( 203 ) are.

15. The apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the actuating elements ( 211 ) designed as piezoelectric block translators ( 212 ) are each assigned a radially displaceable pressure piece ( 214 ), which has a joint piece, for example in the form of a roller ( 216 ) or the like with the inner end ( 204 ') of the rocker arm ( 204 ) is in drive connection.

16. The apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that for the plane-parallel alignment of the workpiece ( 100 ) actuating elements ( 221 ) in axially parallel Ausneh lines ( 223 ) of the housing ( 202 ) are used and on the jaws ( 203 ) respectively assigned intermediate members (Rocker arm 204 ) act.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that in a device provided with rocker arm ( 204 ) as intermediate members ( 201 ), the rocker arm ( 204 ) ent against the force of a spring ( 207 ) each by means of a piezoelectric block translator ( 222 ) formed actuator ( 221 ) parallel to the longitudinal axis of the housing ( 203 ) are adjustable.

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the rocker arms ( 204 ) are each used in a bearing shell ( 205 ) which are held axially displaceably in the recesses ( 206 ) of the housing ( 202 ) against the force of the spring ( 207 ).

19. The device according to one or more of claims 1, 12 or 13, characterized in that in the case of a mandrel ( 241 ) designed before the actuating elements ( 251 ; 251 ') in radially GE-directed recesses ( 253 ) of the housing ( 242 ) is inserted and act on each of the outer surface of the mandrel ( 241 ) adapted pressure piece ( 254 ) as a clamping jaw directly on the workpiece.

20. The apparatus according to claim 19, characterized in that two or more clamping jaws or adjusting elements ( 251 ; 251 ') in the axial direction of the mandrel ( 241 ) are arranged one behind the other.

21. The device according to one or more of claims 1, 12 or 13, characterized in that the adjusting elements ( 91 ; 271 ) diametrically bake the clamping jaws (rocker arm 83 ; clamping jaws 263 ) are arranged opposite one another in the housing ( 82 ; 282 ) and above Sliding pieces ( 94 ; 274 ) or the like. Act on the preferably oscillating actuator ( 290 ; 270 ) of the jaws ( 283 ; 263 ).

22. The device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the adjusting elements ( 11 ; 91 ; 121 ; 211 ; 221 ; 251 ; 271 ) can be controlled jointly or individually electrically, pneumatically or hydraulically.

23. The device according to one or more of claims 1 to 22, characterized in that the adjusting elements ( 11 ; 91 ; 121 ; 221 ; 251 ; 271 ) in dependence on the concentricity and / or the axial runout of the workpiece ( 10 ; 100 ; 100 ') Are electrically, pneumatically or hydraulically controllable.

24. The apparatus according to claim 23, characterized in that for determining the concentricity and / or the run-flat of a clamped workpiece ( 10 ; 100 ; 100, ) a button ( 72 ; 132 ; 232 , 238; ) controllable by this is provided that the housing ( 12 ; 112 ; 202 ) of the device ( 1 ; 111 ; 201 ) is equipped with a rotation angle measuring device ( 74 ; 134 ; 234 ) and that the control signals of the buttons ( 72 ; 132 ; 232 ; 238 ) and the Rotation angle measuring device ( 74 ; 134 ; 234 ) can be evaluated in a computing unit ( 71 ; 131 ; 231 ).

25. The device according to claim 24, characterized in that the rotation angle measuring device ( 74 ; 134 ; 234 ) by one or more in the housing ( 12 ; 112 ; 202 ) inserted pulse generator ( 75 ; 235 ), for example in the form of this incorporated Bores or set cams are formed, which is a fixed to the computing unit ( 71 ; 131 ; 231 ) z. B. is assigned as a proximity switch trained receiver ( 76 ; 236 ).