PL232481B1

PL232481B1 - Urządzenie mocujące

Info

Publication number: PL232481B1
Application number: PL406114A
Authority: PL
Inventors: Hans Hediger
Original assignee: Erowa Ag
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2019-06-28
Also published as: TWI618599B; FI126532B; CA2827437A1; GB2517517A; AT514431A4; FR3009801B1; KR102081145B1; DK201470029A1; CN104416394B; CZ2013666A3; DE102013014036A1; HK1208404A1; PL406114A1; DK179905B1; TW201507805A; SE1351171A1; CZ309713B6; NL2011468B1; GB2517517B; SK50262013A3

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urządzenie mocujące z mocującą częścią dolną do zamocowania nośnika przedmiotu obrabianego, przy czym mocująca część dolna posiada korpus podstawowy oraz kilka urządzeń mocujących, a nośnik przedmiotu obrabianego posiada korpus główny oraz czopy mocujące w ilości odpowiadającej ilości urządzeń mocujących, dla zamocowania w każdorazowym urządzeniu mocującym i przy czym na mocującej części dolnej są umieszczone pierwsze elementy centrujące, współpracujące z kolejnymi elementami centrującymi, umieszczonymi na nośniku przedmiotu obrabianego tak, że nośnik przedmiotu obrabianego jest ustawiany przy zamocowaniu na mocującej części dolnej w kierunku X i Y, przy czym każdorazowe urządzenie mocujące ma tuleję mocującą, której strona górna tworzy podporę Z dla nośnika przedmiotu obrabianego i która zawiera otwory wylotowe dla medium czyszczącego.

Tego rodzaju urządzenia mocujące są stosowane do zamocowania z określonym położeniem przedmiotów obrabianych albo narzędzi, montowanych na nośnikach przedmiotów obrabianych. Mocująca część dolna jest ustalana zazwyczaj trwale na stole roboczym obrabiarki lub prasy, podczas gdy nośnik przedmiotu obrabianego jest ustalany powtarzalnie z dokładnym położeniem na mocującej części dolnej, a także ponownie rozłącznie.

Z opisu EP 0 614 725 A1 jest znane tego rodzaju urządzenie do zamocowania z określonym położeniem przedmiotu obrabianego w miejscu pracy obrabiarki. Urządzenie składa się z podstawy, ustalanej w miejscu pracy obrabiarki i z nośnika przedmiotu obrabianego, nasadzanego na podstawie i zamocowywanego na niej. Nośnik przedmiotu obrabianego ma cztery czopy mocujące, za pomocą których może zostać on zamocowany w czterech urządzeniach mocujących, umieszczonych odpowiednio na podstawie. W celu pozycjonowania nośnika przedmiotu obrabianego na podstawie, jest ona zaopatrzona w pierwsze elementy kierunkowe w postaci linijek centrujących, podczas gdy nośnik przedmiotu obrabianego ma kolejne elementy ustawiające w postaci profilowanych płyt, zaopatrzonych w rowek. Przy ustalaniu nośnika przedmiotu obrabianego na podstawie, wspomniane linijki centrujące wchodzą w rowki profilowanych płyt i pozycjonują nośnik przedmiotu obrabianego w kierunku X i Y, jak i w odniesieniu do położenia kątowego wokół osi Z. Pozycjonowanie Z następuje pociągając nośnik przedmiotu obrabianego za pomocą urządzeń pozycjonujących do podstawy, aż będzie on stykać się swoją płaską stroną dolną na pierścieniowych powierzchniach podporowych podkładki. Mimo, iż tego rodzaju urządzenie mocujące sprawdziło się w praktyce, istnieje niebezpieczeństwo, że z czasem na pierścieniowych powierzchniach podporowych osadzą się zanieczyszczenia, utrudniające dokładne pozycjonowanie nośnika przedmiotu obrabianego, zwłaszcza w kierunku Z. Ponadto, w czterech urządzeniach mocujących mogą również zbierać się zanieczyszczenia, ewentualnie utrudniające prawidłowy sposób działania każdorazowego urządzenia mocującego.

Zasadnicze wykonanie tego rodzaju urządzenia mocującego jest znane z opisu EP 0 614 725 A1.

Zadanie wynalazku polega na opracowaniu urządzenia mocującego, należącego do określonej na wstępie dziedziny techniki, które jest mniej wrażliwe na zabrudzenia, tak że nośnik przedmiotu obrabianego można ustalać dokładnie powtarzalnie na mocującej części dolnej.

Urządzenie mocujące według wynalazku charakteryzuje się tym, że podpora Z mocującej części dolnej jest utworzona przez kilka odcinków powierzchni, umieszczonych na stronie górnej każdorazowej tulei mocującej, przy czym każdy odcinek powierzchni jest zaopatrzony w przynajmniej jeden otwór wylotowy i każdorazowa tuleja mocująca jest zaopatrzona w puste przedłużenie, przebiegające aż do strony dolnej mocującej części dolnej, przy czym tuleje mocujące są umieszczone w korpusie podstawowym mocującej części dolnej i tworzą one podpory Z mocującej części dolnej, a w korpusie głównym nośnika przedmiotu obrabianego są umieszczone korpusy pierścieniowe tworzące podpory z nośnika przedmiotu obrabianego, ponadto tuleje mocujące są wykonane z twardszego materiału niż korpus podstawowy mocującej części dolnej, a korpusy pierścieniowe nośnika przedmiotu obrabianego są wykonane z twardszego materiału niż korpus główny nośnika przedmiotu obrabianego.

W urządzeniu mocującym według wynalazku, każdorazowa tuleja mocująca ma postać jednoczęściową i posiada pierścieniowo obiegające odsadzenie, do którego jest wpuszczony na stronie dolnej kanał pierścieniowy, połączony poprzez otwory wiercone z otworami wylotowymi.

Korzystnie, mocująca część dolna ma cztery urządzenia mocujące, a nośnik przedmiotu obrabianego cztery czopy mocujące.

PL 232 481 B1

W urządzeniu mocującym według wynalazku, korpus podstawowy mocującej części dolnej jest zaopatrzony w przynajmniej jeden kanał przyłączeniowy, mający ujście na zewnątrz, połączony z kanałami pierścieniowymi wszystkich tulei mocujących.

Korzystnie, kanał przyłączeniowy ma ujście na zewnątrz z boku i/lub na stronie dolnej korpusu podstawowego, zaś korpus podstawowy mocującej części dolnej jest zaopatrzony w wybrania do przyjmowania tulei mocujących, przy czym każdorazowe wybranie posiada pierwszy stopień, tworzący powierzchnię wsporczą dla odsądzenia każdorazowej tulei mocującej.

Szczególnie korzystnie, w urządzeniu mocującym według wynalazku, umieszczone na mocującej części dolnej pierwsze elementy centrujące mają postać listew centrujących, a kolejne elementy centrujące, umieszczone na nośniku przedmiotu obrabianego mają postać elementów rowkowych, ukształtowanych podatnie ze sprężystością sprężyny w kierunku Z.

Elementy rowkowe, umieszczone na nośniku przedmiotu obrabianego, przy swobodnym ułożeniu nośnika przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej stykają się z listwami centrującymi, umieszczonymi na mocującej części dolnej.

Elementy rowkowe mają skośne ściany boczne, stanowiące powierzchnie centrujące, a listwy centrujące mają powierzchnie boczne, odpowiadające ścianom bocznym, stanowiącym powierzchnie centrujące.

W urządzeniu mocującym, nośnik przedmiotu obrabianego jest tak dostosowany do mocującej części dolnej, że po swobodnym ułożeniu nośnika przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej, między odcinkami powierzchni mocującej części dolnej, stanowiącymi podpory Z a podporami Z nośnika przedmiotu obrabianego jest szczelina rzędu wielkości od 0,1 do 0,01 mm.

Korzystnie, każdorazowe urządzenie mocujące mocującej części dolnej obejmuje tłok ryglujący dla uruchamiania kul mocujących dla zamocowania czopu mocującego, przy czym każdorazowy tłok ryglujący ma postać tłoku pierścieniowego, obejmującego każdorazowe przedłużenie tulei mocującej wstępnie naprężony za pomocą sprężyn naciskowych, opartych na korpusie podstawowym w kierunku strony dolnej mocującej części dolnej.

W tak wykonanym urządzeniu mocującym, z jednej strony podpory Z są utworzone przez określone odcinki powierzchni, które mogą być czyszczone. Z drugiej strony, ewentualne zanieczyszczenia, zbierające się w obszarze urządzeń mocujących mogą dostawać do dołu z mocującej części dolnej lub mogą być usuwane. Tego rodzaju urządzenie mocujące jest zatem znacznie mniej wrażliwe na zabrudzenia, tak że, ostatecznie nośnik przedmiotu obrabianego może być ustalany również przez długi okres czasu powtarzalnie dokładnie na mocującej części dolnej.

W szczególnie korzystnym rozwinięciu urządzenia mocującego, nośnik przedmiotu obrabianego jest dostosowany do mocującej części dolnej tak, że po swobodnym ułożeniu nośnika przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej, między odcinkami powierzchni mocującej części dolnej, służącymi jako podpory Z a podporami Z nośnika przedmiotu obrabianego istnieje szczelina rzędu wielkości od 0,1 do 0,01 mm. Dzięki temu, nośnik przedmiotu obrabianego musi podczas procesu mocowania pokonać jeszcze tylko bardzo mały odcinek w kierunku Z, aż zetknie się z podporami Z mocującej części dolnej. Przy zamocowaniu nośnika przedmiotu obrabianego odchyla się zatem tylko bardzo nieznacznie elementy rowkowe w kierunku Z, co sprzyja wysoce precyzyjnemu ustawieniu nośnika przedmiotu obrabianego w odniesieniu do mocującej części dolnej, ponieważ przez bardzo niewielkie przesunięcie Z nośnika przedmiotu obrabianego po ustawieniu w kierunku X i Y, praktycznie wyklucza się możliwe źródło błędu i trzeba pokonać tylko stosunkowo niewielkie siły, dla odchylenia elementów rowkowych ze sprężystością sprężyny w kierunku Z.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonana na rysunku, na którym fig. 1

- przedstawia urządzenie mocujące, składające się z mocującej części dolnej i nośnika przedmiotu obrabianego w widoku perspektywicznym, fig. 2 - przekrój poprzeczny przez mocującą część dolną, fig. 2a - powiększony fragment z fig. 2, fig. 3 - przekrój poprzeczny przez nośnik przedmiotu obrabianego, fig. 4 - nośnik przedmiotu obrabianego podczas nasadzania na mocującą część dolną, fig. 5

- przedstawia nośnik przedmiotu obrabianego w stanie zamocowanym.

Fig. 1 pokazuje istotne elementy urządzenia mocującego w widoku perspektywicznym. Urządzenie mocujące obejmuje mocującą część dolną 1, ustalaną w obszarze obrabiarki oraz nośnik 2 przedmiotu obrabianego. Przedstawione urządzenie mocujące służy zwłaszcza do zamocowania dużych i/lub ciężkich przedmiotów obrabianych w obszarze roboczym obrabiarki, przykładowo frezarki, szlifierki, obrabiarki do obróbki elektroiskrowej lub tokarki. Jako duże i ciężkie rozumiane są w niniejszym kontekście przedmioty obrabiane, mające wielkość do około 500x500x500 mm, które mogą mieć ciężar do kilkuset kilogramów.

PL 232 481 B1

Mocująca część dolna 1 jest zaopatrzona w korpus podstawowy 22, w którym są osadzone cztery urządzenia mocujące 5, podczas gdy nośnik 2 przedmiotu obrabianego ma korpus główny 36, na którym są umieszczone cztery czopy mocujące 43, umieszczone odpowiadając urządzeniom mocującym, które mogą być zamocowane w urządzeniach mocujących 5. W celu umożliwienia dokładnego pozycjonowania nośnika 2 przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej 1, na korpusie podstawowym mocującej części dolnej 1 są umieszczone pierwsze elementy centrujące w postaci czterech listew centrujących 4, a na korpusie głównym nośnika 2 przedmiotu obrabianego kolejne elementy centrujące w postaci czterech elementów rowkowych 38. Elementy rowkowe 38 są tak wykonane, że ich obszar centralny, zaopatrzony w rowek centrujący, może być odchylany w kierunku Z, to znaczy w kierunku strony dolnej 37 nośnika 2 przedmiotu obrabianego ze sprężystością sprężyny o określoną wartość, korzystnie kilka setnych milimetra. Nośnik 2 przedmiotu obrabianego jest zaopatrzony w płaską stronę dolną 37, na której są zamocowane elementy rowkowe 38 za pomocą śrub. Poniżej zostaną opisane istotne według wynalazku cechy urządzenia mocującego.

Każdorazowe urządzenie mocujące 5 mocującej części dolnej 1 obejmuje tuleje mocujące 6, umieszczone w korpusie podstawowym 22, których strona górna w kształcie pierścienia kołowego, tworzy częściowo podporę Z dla nośnika 2 przedmiotu obrabianego. W tym celu, każdorazowa strona górna jest zaopatrzona w cztery podwyższone odcinki powierzchni 11, na których nośnik przedmiotu obrabianego przy zamocowaniu styka się z płaskimi powierzchniami podporowymi. Każdy ze wspomnianych odcinków powierzchni 11 jest zaopatrzony w otwór wylotowy przez który może być wdmuchiwane medium czyszczące, korzystnie powietrze. Podwyższone odcinki powierzchni 11 są wysoce precyzyjnie wyszlifowane na płasko. Zamiast czterech podwyższonych odcinków powierzchni 11 może być przewidziana również inna ilość i postać takich podwyższonych odcinków powierzchni.

Mocująca część dolna 1 jest ponadto zaopatrzona w otwór ustalający 15, służący do przyjmowania trzpienia ustalającego 3, umieszczonego na nośniku 2 przedmiotu obrabianego. Współdziałanie tych środków ustalających ma zapewniać, że nośnik 2 przedmiotu obrabianego jest ustalany zawsze w tym samym położeniu kątowym na mocującej części dolnej 1.

W korpusie głównym 36 nośnika 2 przedmiotu obrabianego są umieszczone na jego stronie dolnej, zwracanej do mocującej części dolnej 1, w celu utworzenia podpór Z korpusy pierścieniowe 46, które otaczają tylną część spodnią każdorazowego czopu mocującego 43, skierowaną do strony dolnej 37 nośnika 2 przedmiotu obrabianego. Wspomniane korpusy pierścieniowe 46 składają się z materiału o dużej wytrzymałości, korzystnie hartowanej stali. Zamocowanie i obróbka tych korpusów pierścieniowych 46 zostanie jeszcze bliżej objaśniona.

Korpus podstawowy 22 mocującej części dolnej 1 jest zaopatrzony w kilka bocznych kanałów przyłączeniowych 35. Przez te kanały przyłączeniowe 35 można doprowadzać media dla eksploatacji urządzeń mocujących 5, jak przykładowo sprężone powietrze i tak dalej. Przynajmniej przez jeden z tych kanałów przyłączeniowych 35 można doprowadzać następnie do otworów wylotowych, wpuszczonych w podwyższone odcinki powierzchni 11 medium czyszczące - powietrze.

Na fig. 2 rysunku jest pokazany przekrój poprzeczny przez mocującą część dolną 1 wzdłuż linii A-A na fig. 1. Korpus podstawowy 22 jest zaopatrzony w cztery wybrania 23 do przyjmowania każdorazowo jednego urządzenia mocującego 5, przy czym na tej figurze rysunku widoczne są tylko dwa z czterech wybrań. Na podstawie jednego z czterech urządzeń mocujących, na niniejszym rysunku lewego urządzenia mocującego 5, zostanie poniżej bliżej objaśniona budowa takiego urządzenia mocującego 5.

Każdorazowe urządzenie mocujące 5 obejmuje tuleję mocującą 6 oraz tłok ryglujący 28, przy czym obydwa te elementy są umieszczone we wspomnianym wybraniu 22. Tłok ryglujący 28 jest wykonany w postaci tłoka pierścieniowego, otaczającego tuleję mocującą 6, względnie jej tylne przedłużenie 10. W kierunku do dołu, każdorazowe wybranie 23 jest przykryte za pomocą okrągłej płyty przykrywającej 30, przy czym każdorazowa płyta przykrywająca 30 jest zaopatrzona w centralny otwór 31, którego funkcja zostanie następnie jeszcze bliżej objaśniona. Widać zwłaszcza, że każdorazowa tuleja mocująca 6 jest wykonana jako rodzaj panewki i ma przelotowy otwór 14, przebiegający przez całą mocującą część dolną 1. Tuleja mocująca 6 składa się zasadniczo z części górnej 8, przylegającej ku dołowi do niej obiegającej pierścieniowo części odsadzenia 9 i przedłużenia 10 w postaci pustego cylindra, którego tylny koniec przebiega, aż do strony tylnej mocującej części dolnej 1. Część górna 8 tulei mocującej 6 jest zaopatrzona na stronie wewnętrznej w stożkowy obszar wprowadzania 13. Każdorazowa tuleja mocująca 6 jest podparta za pomocą obiegającej pierścieniowo części odsadzenia 9 na pierwszym, względnie najwyższym stopniu 24 każdorazowego wybrania 23. W niniejszym przykłaPL 232 481 B1 dzie, tłok ryglujący 28 jest przedstawiony w dolnym położeniu zaryglowanym, w którym dociska promieniowo do wewnątrz kule mocujące 53, służące do zaryglowania czopu mocującego.

Tłok ryglujący 28 jest dociskany przez sprężyny naciskowe 29, oparte na korpusie podstawowym 22, do przedstawionego położenia zaryglowanego.

W celu dociskania do góry tłoka ryglującego 28 przeciwnie do siły sprężyn 29, wprowadza się medium pod ciśnieniem do przestrzeni pierścieniowej 32 między stroną dolną tłoka ryglującego 28 a płytą przykrywającą 30, przy czym konieczne do tego środki nie są przedstawione. Widać jedynie każdorazowo kanał 33, prowadzący do wspomnianej przestrzeni pierścieniowej 32, przez który można wprowadzać odpowiednie medium pod ciśnieniem. Każdorazowa płyta przykrywająca 30 jest zamocowana za pomocą śrub (nie przedstawiono) na tylnym stopniu 27 każdorazowego wybrania 23 na stronie tylnej/stronie dolnej mocującej części dolnej 1. Przestrzeń pierścieniowa 32 jest uszczelniona za pomocą uszczelek, które nie zostaną oddzielnie omówione.

Przedłużenie 10 w postaci pustego cylindra tulei mocującej 6 przebiega przez centralny otwór 31 w płycie przykrywającej 30 na stronę tylną, względnie dolną mocującej części dolnej 1, tak że powstaje przejście, przez które mogą wychodzić lub mogą być usuwane ewentualnie gromadzące się zabrudzenia. Jednak przykładowo może odpływać do dołu również woda chłodząca przez tuleję mocującą 6.

Każdorazowa tuleja mocująca 6 jest wykonana jako jedna całość, przy czym w stronę tylną, względnie stronę dolną obiegającego pierścieniowo odsądzenia 9 jest wpuszczony kanał pierścieniowy 19, połączony za pomocą osiowych otworów wierconych 20 z otworami wylotowymi 12, mającymi ujście do podwyższonych odcinków powierzchni 11. Kanały pierścieniowe wszystkich tulei mocujących są połączone z kanałem przyłączeniowym mającym ujście z korpusu podstawowego 22. Wykonana ze stali tuleja mocująca 6 jest hartowana przynajmniej w obszarze odcinków powierzchni 11, służących jako podpora Z, przy czym korzystnie cała tuleja mocująca 6 jest wykonana ze stali hartowanej.

Przewidując jako podpory Z podwyższone odcinki powierzchni 11, pomiędzy odcinkami powierzchni 11 pozostaje swobodna przestrzeń, zwłaszcza że powierzchnia każdorazowej tulei mocującej 6 jest nieznacznie cofnięta w obszarach między odcinkami powierzchni 11. W przeciwieństwie do podpór Z, wykonanych według stanu techniki, które są wykonane w sposób ciągły pierścieniowo i nie mają otworów do czyszczenia, podpory Z, ukształtowane według wynalazku są znacznie mniej wrażliwe w odniesieniu do zabrudzenia, zwłaszcza że przez zmniejszone powierzchnie podporowe Z osiąga się również jeszcze wyższy docisk. Wymaga to jednak, aby odpowiednie powierzchnie podporowe były ukształtowane w sposób odpowiednio obciążalny, korzystnie aby były bardzo twarde.

Tuleja mocująca 6 jest zaopatrzona w wiele promieniowych otworów wierconych 52, służących do przyjmowania kul mocujących 53. Ponadto widać, że każdorazowa listwa centrująca 4 jest umieszczona w rowku, wpuszczonym w stronę górną korpusu podstawowego 22. Listwy centrujące 4 są zamocowane za pomocą śrub (nie przedstawiono) na korpusie podstawowym 22. Korzystnie, listwy centrujące 4 są sklejone, ponadto z każdorazowym rowkiem. Każda listwa centrująca 4 jest zaopatrzona w dwie skośne powierzchnie boczne 49, służące do centrowania.

Fig. 2a pokazuje powiększony fragment z fig. 2. Na tym widoku jest widoczny zwłaszcza jeden z przebiegających pionowo otworów wierconych 20, który prowadzi do otworu wylotowego 12 w jednym z podwyższonych odcinków powierzchni 11 tulei mocującej 6. Sam otwór mocujący 12 ma w porównaniu z pionowym otworem wierconym 20 stosunkowo mały przekrój poprzeczny, co uwidacznia się w dużej prędkości powietrza, wychodzącego z otworu wylotowego 12. Ponadto, widoczny jest kanał pierścieniowy 19, połączony poprzez otwór wiercony 20 z każdorazowym otworem wylotowym 12. Ponadto, widoczny jest kanał 18, przebiegający promieniowo w odniesieniu do kanału pierścieniowego 19, łączący otwór wiercony 17 z kanałem pierścieniowym 19. Gdy, tak jak w niniejszym przykładzie, są przewidziane cztery odcinki powierzchni 11, zaopatrzone w otwory wylotowe 12, wówczas każdorazowy kanał pierścieniowy 19 jest połączony poprzez cztery przebiegające pionowo otwory wiercone 20 z czterema otworami wylotowymi 12.

Fig. 3 pokazuje przekrój poprzeczny przez nośnik 2 przedmiotu obrabianego wzdłuż linii B-B na fig. 1. Na stronie dolnej 37 korpusu głównego 36 są zamocowane zarówno czopy mocujące 43, jak i elementy rowkowe 38. Na tym widoku w przekroju są widoczne ponadto powierzchnie podpór Z 47, utworzone przez umieszczone w stronie dolnej korpusu głównego 36, pierścieniowe tarcze - korpusy pierścieniowe 46. Korpusy pierścieniowe 46 składają się z hartowanej stali, podczas gdy sam korpus główny 36 nośnika 2 przedmiotu obrabianego jest wytworzony z bardziej miękkiego i lżejszego materiału, przykładowo aluminium. Jest to ważne również dlatego, ponieważ powierzchnie podpór Z 47 są

PL 232 481 B1 stosunkowo małe, a przy niehartowanym materiale przez wysokie siły mocujące występowałoby niebezpieczeństwo, że podpory Z odkształcałyby się sprężyście i/lub plastycznie. Część środkowa każdorazowego elementu rowkowego 38 zaopatrzona w rowek centrujący 39 jest podparta przez dwa przebiegające promieniowo mostki 41 na korpusie głównym 36. Jak już wspomniano, część środkowa elementu rowkowego 38 jest sprężyście wychylna w kierunku Z o kilka setnych milimetra w kierunku Z. Przez wykonanie tych mostków 41, zwłaszcza ich grubość, długość, szerokość i ich materiał, można określić siłę dla wychylania części środkowej - rowka 39 - w kierunku Z.

W celu zamocowania korpusu pierścieniowego 46 na korpusie głównym 36, jest on umieszczany w pierwszym etapie we wgłębieniu przewidzianym do przyjmowania korpusu pierścieniowego 46 na stronie dolnej 37 nośnika 2 przedmiotu obrabianego. Korzystnie, korpus pierścieniowy 46 jest wklejany we wspomniane wgłębienie. Potem, korpus pierścieniowy 46 i ewentualnie również strona dolna 37 nośnika 2 przedmiotu obrabianego jest szlifowana na płasko. Następnie, mocuje się za pomocą śrub czopy mocujące 43 na korpusie głównym 36 nośnika 2 przedmiotu obrabianego. Korpusy pierścieniowe 46 posiadają centralne wybranie, którego średnica jest nieznacznie większa niż kołnierz centrujący umieszczony na stronie tylnej czopu mocującego 43. Przy mocowaniu każdorazowego czopu 43 ustala się dodatkowo każdorazowy korpus pierścieniowy 46 przez część spodnią 48 czopu mocującego 43 o powiększonej średnicy. Sklejając korpus pierścieniowy 46 trwale z korpusem głównym 36 nośnika 2 przedmiotu obrabianego, zapewnia się, że ich położenie i kształt nie będzie już zmieniać się przy przykręcaniu czopów mocujących 43. Jest to ważne dlatego, ponieważ każdorazowa strona dolna korpusu pierścieniowego 46 tworzy po procesie szlifowania określoną, wysoce precyzyjną podporę Z.

Elementy centrujące, miarodajne dla centrowania w kierunku X i Y, mianowicie listwy centrujące 4 i elementy rowkowe 38 są tak dostosowane do siebie, że po swobodnym ułożeniu nośnika 2 przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej 1, występuje szczelina od 0,1 do 0,01 mm, korzystnie szczelina między 0,02 do 0,04 mm, między podporami Z mocującej części doln ej 1 - podwyższone odcinki powierzchni 11 - a powierzchniami podpór Z nośnika 2 przedmiotu obrabianego - pierścieniowe powierzchnie podpór 47. Pod pojęciem swobodnego ułożenia nośnika 2 przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej 1 rozumiane jest, że nośnik 2 przedmiotu obrabianego jest umieszczany przez jego ciężar własny, ewentualnie z zamocowanym na nim przedmiotem obrabianym 1 na mocującej części dolnej. W związku z tym, mówi się również o ułożeniu nośnika 2 przedmiotu obrabianego, pozbawionym sił mocujących, na mocującej części dolnej 1. Elementy rowkowe 38 są w każdym przypadku tak dostosowane do ciężaru maksymalnego przedmiotu obrabianego, mocowanego na nośniku 2 przedmiotu obrabianego, przykładowo do przedmiotów obrabianych do kilkuset kilogramów, że po nasadzeniu nośnika 2 przedmiotu obrabianego razem z zamocowanym na nim przedmiotem obrabianym występuje wciąż szczelina między podporami Z mocującej części dolnej 1 a powierzchniami podporowymi Z nośnika 2 przedmiotu obrabianego.

Fig. 4 przedstawia nośnik 2 przedmiotu obrabianego podczas nasadzania na mocującą część dolną 1. Mocująca część dolna 1 jest przy tym pokazana w przekroju wzdłuż linii C-C na fig. 1. Aby każdorazowy czop mocujący 43 mógł być wprowadzany do przynależnej tulei mocującej 6 urządzenia mocującego i zamocowany w niej, każdorazowy tłok ryglujący 28 musi znajdować się w przedstawionym położeniu odryglowanym, w którym kule mocujące 53 znajdują się w cofniętym położeniu albo przynajmniej mogą być naciskane promieniowo na zewnątrz przy wprowadzaniu przez każdorazowy czop mocujący 43. W położeniu odryglowanym tłoka ryglującego 28, odpowiadającym jego górnemu położeniu końcowemu, kule mocujące 53 mogą zagłębiać się w rowku pierścieniowym tłoka ryglującego 28. Tłoki ryglujące 28 są naciskane przez wprowadzanie medium pod ciśnieniem - powietrza - do przestrzeni pierścieniowej 32 przeciwnie do siły wstępnie naprężającej sprężyn 29 pneumatycznie do góry do przedstawionego położenia. W górnym położeniu końcowym, każdorazowy tłok ryglujący 28 opiera się swoją stroną górną na służącym jako ogranicznik kolejnym stopniu każdorazowego wybrania 23.

Nośnik 2 przedmiotu obrabianego jest obecnie opuszczany w kierunku Z na tyle, aż listwy centrujące 4 wejdą do elementów rowkowych 38. Konkretnie, skośne ściany boczne 40 elementów rowkowych 38 stykają się ze skośnymi powierzchniami bocznymi 49 listew centrujących 4. Po swobodnym ułożeniu nośnika 2 przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej 1, nośnik 2 przedmiotu obrabianego jest ustawiony w odniesieniu do mocującej części dolnej w kierunku X i Y, jak i względem położenia kątowego wokół osi Z, przebiegającej prostopadle do powierzchni podpór Z. Jedynie ustawienie Z nie jest jeszcze zakończone, ponieważ między podwyższonymi odcinkami powierzchni 11

PL 232 481 B1 każdorazowej tulei mocującej a stroną dolną przynależnych, służących jako powierzchnia podpór Z 47 korpusami pierścieniowymi 46 nośnika 2 przedmiotu obrabianego występuje szczelina rzędu wielkości od 0,1 do 0,01 mm. Kierunek Z jest zaznaczony strzałką 54.

Korzystnie, po swobodnym ułożeniu nośnika 2 przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej 1 wydmuchuje się powietrze przez otwory wylotowe w podwyższonych odcinkach powierzchni 11. Powietrze wychodzące z wysoką prędkością przepływu czyści przy tym zarówno pierścieniowe powierzchnie podpór Z 47 nośnika 2 przedmiotu obrabianego, jak i podwyższone odcinki powierzchni 11 mocującej części dolnej 1. Korzystnie, w przewodzie doprowadzającym powietrze umieszcza się czujnik ciśnienia albo przepływu (nie przedstawiono). Za pomocą takiego czujnika można wykrywać, czy nośnik 2 przedmiotu obrabianego jest zamocowany, względnie prawidłowo zamocowany na mocującej części dolnej 1, ponieważ otwory wylotowe powietrza są zamknięte po zamocowaniu nośnika 2 przedmiotu obrabianego przez przylegające każdorazowo szczelnie powierzchnie podpór Z 47 nośnika 2 przedmiotu obrabianego, co można wykrywać za pomocą czujnika.

Wspomniana szczelina między podporami Z jest znoszona przy zamocowywaniu nośnika 2 przedmiotu obrabianego pociągając go przez cztery urządzenia mocujące 5, umieszczone na mocującej części dolnej 1, w kierunku mocującej części dolnej 1. W tym celu, zmniejsza się pneumatyczne nadciśnienie w każdorazowej przestrzeni pierścieniowej 32 przez otwarcie zaworu (nie przedstawiono) na tyle, aż dopasuje się ono do ciśnienia otoczenia. Przez siłę sprężyn naciskowych 29, naciska się do dołu każdorazowy tłok pierścieniowy 28, przez co przesuwa się kule mocujące 53 promieniowo do wewnątrz. Przy tym, kule mocujące 53 przylegają do skośnej powierzchni 45 na części czołowej 44 każdorazowego czopu mocującego 43 (patrz fig. 3) i pociągają go do dołu na tyle, aż wspomniana szczelina między podporami Z 11, 47 zostanie zniesiona. Wraz z pociąganiem do dołu nośnika 2 przedmiotu obrabianego wychyla się ze sprężystością sprężyny również elementy rowkowe 38.

O ile każdorazowa przestrzeń pierścieniowa 32 jest bezciśnieniowa, tłoki pierścieniowe 28 są naciskane do dołu do położenia zaryglowanego przez siłę wstępnie naprężającą sprężyn naciskowych 29, tak że nośnik 2 przedmiotu obrabianego jest zamocowany i zaryglowany na mocującej części dolnej 1, ponieważ kule mocujące 53 przytrzymują każdorazowy czop mocujący 43. Ten zamocowany stan jest przedstawiony na fig. 5.

W celu zapewnienia po swobodnym ułożeniu nośnika 2 przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej 1 wspomnianej szczeliny rzędu wielkości od 0,1 do 0,01 mm między powierzchniami podpór Z 11 mocującej części dolnej 1 i powierzchniami podpór Z 47 nośnika 2 przedmiotu obrabianego, z jednej strony wspomniane podpory Z, mianowicie podwyższone odcinki powierzchni 11 na powierzchni każdorazowej tulei mocującej 6 i strona dolna korpusów pierścieniowych 46, tworzących pierścieniową powierzchnię podpór 47, muszą być obrabiane z wysoką precyzją i wyszlifowane na płasko. Z drugiej strony również elementy rowkowe 38, mianowicie ściany boczne 40 elementów rowkowych 38 i powierzchnie boczne 49 elementów centrujących muszą być obrabiane z wysoką precyzją i dostosowane do siebie, tak że położenie i wymiary rowków 39 odpowiadają wstępnie określonej wartości i są dostosowane dokładnie do listew centrujących 4, umieszczonych na mocującej części dolnej 1.

Przez niewielką szczelinę między podporami Z po swobodnym nasadzeniu nośnika 2 przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej 1 osiąga się to, że nośnik 2 przedmiotu obrabianego podczas procesu mocowania musi pokonać tylko jeszcze bardzo małą drogę w kierunku Z, aż zetknie się z podporami Z 11 mocującej części dolnej 1. Ma to natomiast tę zaletę, że również elementy rowkowe 38 muszą być wychylane ze sprężystością sprężyny tylko bardzo nieznacznie w kierunku Z, mianowicie o wartość szczeliny między podporami Z. Przez to wspomaga się wysoce precyzyjne ustawienie nośnika 2 przedmiotu obrabianego względem mocującej części dolnej 1, ponieważ przez bardzo niewielkie przesunięcie Z nośnika 2 przedmiotu obrabianego po ustawieniu w kierunku X i Y, wyklucza się praktycznie możliwe źródło błędów.

Przewidywanie osobnych elementów centrujących w postaci przedstawionych listew centrujących 4 i elementów rowkowych 38 ma tę zaletę, że mogą być one wykonane z materiału, który jest specjalnie dopasowany do żądanych/wymaganych wymagań. Ma to tę dalszą zaletę, że ponadto również każdorazowy korpus podstawowy 22 mocującej części dolnej 1, względnie korpus główny 36 nośnika 2 przedmiotu obrabianego może być wykonany z materiału o żądanych właściwościach, korzystnie jako niedrogi i ewentualnie lekki. Podczas, gdy elementy centrujące są wykonywane korzystnie z twardego i zdatnego do intensywnego użytkowania materiału, takiego jak hartowana stal, jako materiał podstawowy na korpus podstawowy 22 mocującej części dolnej 1 stosuje się korzystnie nie8

PL 232 481 B1 hartowną stal, podczas gdy korpus główny 36 nośnika 2 przedmiotu obrabianego składa się korzystnie z aluminium lub stopu aluminium.

Reasumując, tym samym, można stwierdzić, że zapewnia się wraz z wykonanym według wynalazku urządzeniem mocującym absolutne, a zwłaszcza również powtarzalnie wysoce precyzyjne pozycjonowanie nośnika 2 przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej 1. Osiąga się to, po pierwsze przez to, że podpory Z podczas procesu mocowania są czyszczone. Z drugiej strony, obrabia się wysoce precyzyjnie elementy centrujące po ich zamocowaniu, względnie dostosowuje się je do siebie w taki sposób, że nośnik przedmiotu obrabianego jest ustawiony po swobodnym nasadzeniu na mocującą część dolną w kierunku X i Y, jak i w odniesieniu do położenia kątowego wokół osi Z, przy czym między podporami Z, mianowicie między podwyższonymi odcinkami powierzchni 11 mocującej części dolnej 1 i pierścieniowymi powierzchniami podpór 47 nośnika 2 przedmiotu obrabianego występuje szczelina wynosząca od 0,1 do 0,01 mm korzystnie między 0,02 a 0,04 mm. W następującym potem procesie mocowania, służącym jeszcze tylko do pozycjonowania nośnika przedmiotu obrabianego w kierunku Z i ustalania niezawodnie na mocującej części dolnej, nośnik przedmiotu obrabianego musi pokonać jeszcze tylko odcinek rzędu wielkości wspomnianej szczeliny. Przez jeszcze tylko minimalne przesunięcie nośnika przedmiotu obrabianego w kierunku Z po procesie pozycjonowania w kierunku X lub Y, praktycznie wyklucza się możliwe źródło błędów. Przez niewielkie przesunięcie trzeba również tylko nieznacznie wychylać sprężyście podatne elementy rowkowe na nośniku przedmiotu obrabianego, co jest zauważalne przy zamocowaniu w stosunkowo niewielkim oporze w kierunku Z, w połączeniu z wysoką precyzją i długim okresem trwałości.

Jeśli chodzi o wysoce precyzyjne pozycjonowanie nośnika przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej, to wskazana jest wraz z wykonanym według wynalazku urządzeniem mocującym dokładność powtórzeń w zakresie poniżej 2 mikrometrów.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie mocujące z mocującą częścią dolną do zamocowania nośnika przedmiotu obrabianego, przy czym mocująca część dolna posiada korpus podstawowy oraz kilka urządzeń mocujących, a nośnik przedmiotu obrabianego posiada korpus główny oraz czopy mocujące w ilości odpowiadającej ilości urządzeń mocujących, dla zamocowania w każdorazowym urządzeniu mocującym i przy czym na mocującej części dolnej są umieszczone pierwsze elementy centrujące, współpracujące z kolejnymi elementami centrującymi, umieszczonymi na nośniku przedmiotu obrabianego tak, że nośnik przedmiotu obrabianego jest ustawiany przy zamocowaniu na mocującej części dolnej w kierunku X i Y, przy czym każdorazowe urządzenie mocujące ma tuleję mocującą, której strona górna tworzy podporę Z dla nośnika przedmiotu obrabianego i która zawiera otwory wylotowe dla medium czyszczącego, znamienne tym, że podpora Z mocującej części dolnej (1) jest utworzona przez kilka odcinków powierzchni (11), umieszczonych na stronie górnej każdorazowej tulei mocującej (6), przy czym każdy odcinek powierzchni (11) jest zaopatrzony w przynajmniej jeden otwór wylotowy (12) i każdorazowa tuleja mocująca (6) jest zaopatrzona w puste przedłużenie (10), przebiegające, aż do strony dolnej mocującej części dolnej (1), przy czym tuleje mocujące (6) są umieszczone w korpusie podstawowym (22) mocującej części dolnej (1) i tworzą one podpory Z mocującej części dolnej (1), a w korpusie głównym (36) nośnika (2) przedmiotu obrabianego są umieszczone korpusy pierścieniowe (46) tworzące podpory Z nośnik a (2) przedmiotu obrabianego, ponadto tuleje mocujące (6) są wykonane z twardszego materiału niż korpus podstawowy (22) mocującej części dolnej (1), a korpusy pierścieniowe (46) nośnika (2) przedmiotu obrabianego są wykonane z twardszego materiału niż korpus główny (36) nośnika (2) przedmiotu obrabianego.
2. Urządzenie mocujące według zastrz. 1 , znamienne tym, że każdorazowa tuleja mocująca (6) ma postać jednoczęściową i posiada pierścieniowo obiegające odsadzenie (9), do którego jest wpuszczony na stronie dolnej kanał pierścieniowy (19), połączony poprzez otwory wiercone (20) z otworami wylotowymi (12).
3. Urządzenie mocujące według zastrz. 1, znamienne tym, że mocująca część dolna (1) ma cztery urządzenia mocujące (5), a nośnik (2) przedmiotu obrabianego cztery czopy mocujące (43).

PL 232 481 B1
4. Urządzenie mocujące według zastrz. 1, znamienne tym, że korpus podstawowy (22) mocującej części dolnej (1) jest zaopatrzony w przynajmniej jeden kanał przyłączeniowy (35a), mający ujście na zewnątrz, połączony z kanałami pierścieniowym i (19) wszystkich tulei mocujących (6).
5. Urządzenie mocujące według zastrz. 4, znamienne tym, że kanał przyłączeniowy (35a) ma ujście na zewnątrz z boku i/lub na stronie dolnej korpusu podstawowego (22).
6. Urządzenie mocujące według zastrz. 1 albo 4, znamienne tym, że korpus podstawowy (22) mocującej części dolnej (1) jest zaopatrzony w wybrania (23) do przyjmowania tulei mocujących (6), przy czym każdorazowe wybranie (23) posiada pierwszy stopień (24), tworzący powierzchnię wsporczą dla odsadzenia (9) każdorazowej tulei mocującej (6).
7. Urządzenie mocujące według zastrz. 1 albo 3, znamienne tym, że umieszczone na mocującej części dolnej (1) pierwsze elementy centrujące mają postać listew centrujących (4), a kolejne elementy centrujące, umieszczone na nośniku (2) przedmiotu obrabianego mają postać elementów rowkowych (38), ukształtowanych podatnie ze sprężystością sprężyny w kierunku Z.
8. Urządzenie mocujące według zastrz. 7, znamienne tym, że elementy rowkowe (38), umieszczone na nośniku przedmiotu obrabianego, przy swobodnym ułożeniu nośnika (2) przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej (1) stykają się z listwami centrującymi (4), umieszczonymi na mocującej części dolnej (1).
9. Urządzenie mocujące według zastrz. 8, znamienne tym, że elementy rowkowe (38) mają skośne ściany boczne (40), stanowiące powierzchnie centrujące, a listwy centrujące (4) mają powierzchnie boczne (49), odpowiadające ścianom bocznym (40), stanowiącym powierzchnie centrujące.
10. Urządzenie mocujące według zastrz. 1 albo 8, znamienne tym, że nośnik (2) przedmiotu obrabianego jest tak dostosowany do mocującej części dolnej (1), że po swobodnym ułożeniu nośnika (2) przedmiotu obrabianego na mocującej części dolnej (1), między odcinkami powierzchni (11) mocującej części dolnej (1), stanowiącymi podpory Z a podporami Z (47) nośnika (2) przedmiotu obrabianego jest szczelina rzędu wielkości od 0,1 do 0,01 mm.
11. Urządzenie mocujące według zastrz. 1 albo 3, znamienne tym, że każdorazowe urządzenie mocujące (5) mocującej części dolnej (1) obejmuje tłok ryglujący (28) dla uruchamiania kul mocujących (53) dla zamocowania czopu mocującego (43), przy czym każdorazowy tłok ryglujący (28) ma postać tłoku pierścieniowego, obejmującego każdorazowe przedłużenie (10) tulei mocującej (6) i wstępnie naprężony za pomocą sprężyn naciskowych (29), opartych na korpusie podstawowym (22) w kierunku strony dolnej mocującej części dolnej (1).