CH525746A - Vorrichtung zum Einstellen der Rotordrehachse einer Fräs- oder Bohrmaschine auf eine Werkstückbezugsfläche und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung - Google Patents

Description

  
 



  Vorrichtung zum Einstellen der Rotordrehachse einer Fräs- oder Bohrmaschine auf eine
Werkstückbezugsfläche und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung
Zum massgenauen Bearbeiten von Werkstücken mit Bohroder Fräswerkzeugen stellt sich oft das Problem, die Rotordrehachse der Werkzeugmaschine genau fluchtend auf eine zur Rotordrehachse parallel orientierte Bezugsfläche eines auf einem quer zur Rotordrehachse in mindestens einer Koordinatenrichtung massgenau verstellbaren Werkstücktisch festgespannten Werkstückes einzustellen, damit in bezug auf die so erreichte Grundstellung für die Weiterbearbeitung des Werkstückes die nötigen Verstellbewegungen massgenau an der Maschine ablesbar sind.



   Zur Lösung dieser Aufgabe wurden bisher z. B. kalibrierte Einstelldorne anstelle eines Werkzeuges in das Spannfutter der Maschine eingespannt, und es wurde die zu benützende Werkstückbezugsfläche bis zur Berührung an den Einstelldorn herangeschoben. Auch unter Benützung von Touchierfarbe sind solche bekannte Verfahren zeitraubend und zu wenig genau.



   Es sind auch Einstelldorne bekannt, in welchen ein vorstehender   Fühlstift    durch Federkräfte in einer Axiallage gehalten wird, aus der er beim Andrücken an eine Werkstückfläche ausgelenkt wird, was bei gleichzeitiger Drehung des Domes visuell als Exzenterbewegung des Fühstiftes feststellbar ist. Der Benützer soll dann die Einstellung des Werkstückes so korrigieren, dass keine Exzenterbewegung des Fühlhebels mehr feststellbar ist.



   Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Einstellvorrichtung, mit welcher an einer empfindlichen Messuhr die Erreichung der genauen Einstellung der Fräser- oder Bohrerachse auf die Bezugsfläche des Werkstückes ablesbar ist.



   Eine den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende Vorrichtung zum genauen Einstellen der Rotordrehachse einer Fräs- oder Bohrmaschine auf eine parallel zu ihr orientierte Werkstück-Bezugsfläche ist zur wesentlichen Erleichterung der genannten Aufgabe erfindungsgemäss gekennzeichnet durch eine mit einem Dorn zum Einspannen in das Spannfutter der Maschine versehene Feinmesstastuhr mit einem Messwerk zur Anzeige von Axialverschiebungen eines Tastfühlers in einem zum Einspanndorn koaxialen Führungsrohr, sowie durch ein koaxial am Tastfühler-Führungsrohr festsitzendes Fassungsrohr, in dessem freien Ende ein Fühlerhebel in einem Kugelgelenk-Schwenklager um ein in der Rohrachse gelegenes Zentrum schwenkbar gelagert ist, und ferner dadurch gekennzeichnet, dass dieser Fühlerhebel an seinem aus dem Fassungsrohr vorstehenden Arm einen Kugelkopf und am anderen,

   im Innern des Fassungsrohres gelegenen Arm eine konische Lagerpfanne zur Aufnahme eines unter Federvorspannung in ihren Grund gedrückten Rundkopfes des Tastuhrfühlers trägt, derart, dass der Fühlerhebel in seiner freien Ruhestellung koaxial zur Rohrachse gehalten wird und bei seiner Auslenkung den Tastuhrfühler axial verstellt.



   Ein Verfahren zum Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem verschiebbaren Werktisch einer Bohr- oder Fräsmaschine eingespanntes Werkstück mit einer parallel zur Rotorachse orientierten Bezugsfläche bis zur Berührung an den Fühlerhebel-Rundkopf der in das Spannfutter der Maschine eingespannten Vorrichtung und anschliessend noch um einen vorbestimmten, am Messwerk der Vorrichtung ablesbaren und dem Kugelkopfradius entsprechenden Zusatzbetrag verschoben wird und dass die so erreichte Einstellung des Werkzeugtisches als Nullstellung für die Weiterbearbeitung des Werkstückes verwendet wird.



   Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 der Vorrichtung und ein Beispiel für deren Gebrauch ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt.



   Gemäss Fig. 1 sind an einer an sich bekannten Feinmess Tastuhr 1 das Messwerkgehäuse mit 10, der Messzeiger mit 11 und die ringförmige, z.B. in Tausendstels-Millimetern geeichte, Ringskala mit 12 bezeichnet.



   Das Messwerkgehäuse 10 trägt oben einen radialabstehenden Einspanndorn 13 zum Einsetzen in die Spannzange einer Fräs- oder Bohrmaschine. An der Unterseite steht vom Messwerkgehäuse koaxial zur Dornachse A in bekannter Weise ein Führungsrohr 14 vor, in welchem der mit einem vorstehenden Rundkopf 150 versehene Tastfühler 15 gegen federnde Rückstellkräfte verschiebbar ist. Die Verschiebebewegungen des Tastfühlers 15 sind am Messwerk der Tastuhr 1 ablesbar.



   Auf einer beispielsweise auf dem Führungsrohr 14 koaxial     lestgeklebten    Hülse 16 oder direkt auf dem Führungsrohr 14 ist, ebenfalls koaxial zur Achse A, das eine Ende eines Fassungsrohres 2 befestigt. Im freien Ende dieses Fassungsrohres 2 ist eine Sackbohrung 20 ausgebildet, in welcher, zwischen zwei Kugelsegmentlagerpfannen 21, 22, die mittels eines in einem Innengewinde eingeschraubten Halterings 23 an Ort und Stelle gehalten werden und eine Kugel 30 umfassen, welche an einem Fühlerhebel 3 zwischen dessen Enden ausgebildet ist. Der Fühlerhebel 3 ist somit um ein in der Rohrachse A gelegenes Drehzentrum Z3 nach allen Richtungen verschwenkbar. Am rohrinneren Arm des Fühlerhebels 3 ist eine Hülse 31 aufgesetzt, die eine nach oben gerichtete konische Lagerpfanne 32 mit einem Axialloch 33 enthält.



   In den Grund dieser konischen Lagerpfanne 32 wird unter Wirkung einer vorgespannten Feder der Tastuhr 1 der genannte Rundkopf 150 des Tastfühlers 15 gedrückt, derart, dass der Fühlerhebel 3 durch diesen Fühlerkopf 150 in der dargestellten Ruhestellung gehalten wird, in welcher er in der Rohrachse A zentriert ist. Bei erzwungener Auslenkung des Fühlerhebels 3 aus dieser Ruhestellung nach irgend einer Richtung wird unter Einwirkung der konischen Lagerpfanne 32 auf den Rundkopf 150 der Tastfühler 15 entsprechend dem Auslenkwinkel nach oben verschoben, was am Messwerkzeiger 11 bzw. an der Skala 12 ablesbar ist.



   Am Ende des aus dem Fassungsrohr 2 nach unten vorstehenden Arm des Fühlerhebels 3 trägt derselbe einen Kugelkopf 34, dessen Radius z.B. 1 mm betragen kann. Die Steigung der konischen Lagerpfanne 32, die Axialstellung des Fassungsrohres 2 auf dem Tastfühler-Führungsrohr 14, die Armlängen des Fühlerhebels vom Kugelzentrum Z3 aus und der Radius des Kugelkopfes 34 sind mit Vorteil so an die Empfindlichkeit des Tastuhrmesswerkes angepasst bzw. justiert, dass bei jeder Seitwärtsverstellung des Kugelkopfes 34 aus der dargestellten Ruhestellung um den Kugelkopfradius der Zeiger 11 der Messuhr 1 aus der dargestellten Ruhestellung eine volle Umdrehung in Richtung des Pfeiles 120 ausführt, derart, dass nach Wiedererreichung der Zeigerstellung 0 auf dem Skalenring angezeigt wird, dass der Kugelkopf 34 des Fühlerhebels 3 genau um seinen Radius verstellt worden ist.

  Mit Hilfe einer Fixierschraube 200 ist das Fassungsrohr 2 in der justierten Einstellage auf der Hülse 16 bzw. dem Führungsrohr 14 der Tastuhr 1 befestigt.



   Gemäss Fig. 2 ist der Einspanndorn 13 einer Vorrichtung nach Fig. 1 im Spannfutter eines Fräsmaschinenkopfes FK anstelle eines Fräswerkzeuges in der Rotordrehachse A eingesetzt. Auf einem Werkstücktisch WT der Fräsmaschine, der mit Hilfe eines Handrades Hx mindestens in der zur Achse A senkrechten Koordinatenrichtung X um an einer Ablese Skala ablesbare Beträge verschiebbar ist, ein Werkstück W festgespannt Eine vorbearbeitete, parallel zur Achsrichtung A orientierte Fläche Wo dieses Werkstückes W soll eine Mass-Bezugsfläche bilden, von der aus alle vorgeschriebenen Sollmasse in X-Richtung gemessen bzw. eingestellt werden sollen.

   Zu diesem Zweck wird diese Bezugsfläche Wo des Werkstückes W in X-Richtung an den Kugelkopf 34 am vorstehenden Ende des Fühlerhebels 3 bis zur Berührung und nachher noch um einen Zusatzbetrag bis zur Anzeige einer ganzen Zeigerdrehung der Messuhr 1 in Richtung des Pfeiles 120 verstellt. In dieser Stellung des Werkstückes W nach Fig. 2 liegt die Rotordrehachse A der Fräsmaschine genau fluchtend in der Bezugsfläche Wo, so dass nach Nullstellung der Handradskala in dieser Bezugsposition alle vorgeschriebenen Verstellungen in X-Richtung an der Einstell-Skala des Handrades Hx eingestellt werden können. Dasselbe kann in gleicher Weise für eine zweite Verstellrichtung des Werkstücktisches WT mit der gleichen Vorrichtung in bezug auf eine zweite Bezugsfläche am Werkstück erreicht werden. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Vorrichtung zum genauen Einstellen der Rotordrehachse einer Fräs- oder Bohrmaschine auf eine parallel zu ihr orientierte Werkstück-Bezugsfläche, gekennzeichnet durch eine mit einem Dorn (13) zum Einspannen in das Spannfutter der Maschine versehene Feinmesstastuhr (1) mit einem Messwerk (10) zur Anzeige von Axialverschiebungen eines Tastfühlers (15) in einem zum Einspanndorn (13) koaxialen Führungsrohr (14), sowie durch ein koaxial am Tastfühler Führungsrohr (14) festsitzendes Fassungsrohr (2), in dessem freien Ende ein Fühlerhebel (3) in einem Kugelgelenk Schwenklager (21, 22, 30) um ein in der Rohrachse (A) gelegenes Zentrum (Z3) schwenkbar gelagert ist, ferner dadurch gekennzeichnet, dass dieser Fühlerhebel (3) an seinem aus dem Fassungsrohr (2) vorstehenden Arm einen Kugelkopf (34) und am anderen,

   im Innern des Fassungsrohres (2) gelegenen Arm eine konische Lagerpfanne (330) zur Aufnahme eines unter Federvorspannung in ihren Grund gedrückten Rundkopfes (150) des Tastuhrfühlers (15) trägt, derart, dass der Fühlerhebel (3) in seiner freien Ruhestellung koaxial zur Rohrachse (A) gehalten wird und bei seiner Auslenkung den Tastfühler (15) axial verstellt.

   II. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem verschiebbaren Werktisch (WT) einer Bohr- oder Fräsmaschine (FK) eingespanntes Werkstück (W) mit einer parallel zur Rotorachse (A) orientierten Bezugsfläche (WO) bis zur Berührung an den Fühlerhebel-Rundkopf (34) der in das Spannfutter der Maschine (FK) eingespannten Vorrichtung (Fig. 1) und anschliessend noch um einen vorbestimmten, am Messwerk (10) der Vorrichtung ablesbaren und dem Kugelkopfradius entsprechenden Zusatzbetrag verschoben wird und dass die so erreichte Einstellung des Werkzeugtisches als Nullstellung für die Weiterbearbeitung des Werkstückes (W) verwendet wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Fühlerhebel (3) zwischen der konischen Lagerpfanne (330) und dem Kugelkopf (34) eine Kugel (30) angeformt ist, die in einer Sackbohrung (20) am freien Ende des Fassungsrohres zwischen zwei darin eingesetzten Kuge,lsegment-Lagerpfannen (21, 22) gelagert ist.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Rundkopf (150) des Tastuhrfühlers aufnehmende Lagerpfanne (330) hinsichtlich ihrer Steigung und Entfernung von der Tastuhr so ausgebildet und eingestellt ist, dass in der koaxialen Ruhestellung des Fühlerhebels (3) der Messwerkzeiger (11) der Tastuhr (1) von der einer späteren Querverstellung der Fühlerhebel-Kugelkopfes (34) um dessen Radius (r) entsprechenden Bezugsstellung um einen deutlich ablesbaren Skalenbetrag entfernt ist.

   3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Lagerpfanne für den Tastuhrfühler-Rundkopf ein koaxiales Zentrumsloch (331) enthält.