DD233519A1

DD233519A1 - Hydrostatische fuehrung fuer einen werkstueckschlitten einer werkzeugmaschine

Info

Publication number: DD233519A1
Application number: DD84272184A
Authority: DD
Inventors: Harry Kienast; Hans-Joachim Ulrich
Original assignee: Werkzeugmasch Okt Veb
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-03-05
Also published as: DE3542680A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Fuehrung fuer einen Werkstueckschlitten einer Werkzeugmaschine, vorzugsweise einer Zahnradschleifmaschine. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Fuehrung fuer einen Werkstueckschlitten so auszubilden, dass entsprechend den Belastungen des Werkstueckschlittens ein konstanter und paralleler Lagerspalt zwischen Werkstueckschlitten und Tischbett mit geringem regeltechnischen Aufwand gewaehrleistet wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass der Werkstueckaufspannflaeche (3) eines Werkstueckschlittens (1) eine gerade Anzahl Stuetztaschen (7) mit einer Regeleinheit (9) zugeordnet sind und dass der technologischen Zusatzeinrichtung (5) Zusatzstuetztaschen (8) mit einem Konstant-Druckstromerzeuger (15) zugeordnet sind. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische Führung für einen Werkstückschlitten einer Werkzeugmaschine, vorzugsweise einer Zahnradschleifmaschine, wobei der Werkstückschlitten mit einer lastkompensierten hydrostatischen Führung versehen ist und für am Werkstück durchzuführende technologische Prozesse wahlweise technologische Zusatzeinrichtungen auf dem Werkstückschlitten angeordnet werden können.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Werkstückschlitten mit lastkompensierter hydrostatischer Führung bekannt, bei denen bei unterschiedlicher Werkstücklast mittels Regeleinrichtung der Lagerspalt zum feststehenden Tischbett mit konstanter Dicke und Parallelität gehalten wird.

Durch zeitweiliges technologisch bedingtes Aufsetzen eines Zusatzaggregates auf den Werkstückschlitten, ζ. Β. eines Werkstückhalters, eines Meßgerätes usw., erfolgt eine Schwerpunktverlagerung, die eine Schiefstellung des Werkstückschlittens bewirkt und somit unzulässige Winkelabweichungen zwischen Werkstück- und Werkzeugebene verursacht.

Bei einem Werkstückschlitten einer Zahnradschleifmaschine führt eine Schiefstellung bzw. eine Kippbewegung des Werkstückschlittens zu einer unzulässigen Verschlechterung der Bearbeitungsqualität, die sich primär als Abweichung in Flankenrichtung und sekundär als Eingriffswinkelabweichung zur Evolvente der Verzahnung auswirkt.

Nach der DE-OS 1525121 und der DE-OS 3024150 sind technische Lösungen bekannt, die mittels hydraulisch-mechanischer Regelsysteme den Lagerspalt in Abhängigkeit einer zentrischen Belastung eines Werkstückschlittens konstant halten. Zur Vermeidung von Kippbewegungen des Werkstückschlittens werden zusätzlich Regelsysteme mit einer der außermittig angeordneten Zusatzlast angepaßten Regelcharakteristik eingesetzt.

Das DD-WP 211153 beinhaltet eine Lösung zur Regelung einer definierten Lagerspaltgröße über den gesamten Lastbereich. Zur Vermeidung von Kippbewegungen des Werkstückschlittens bei außermittig aufgebrachter Zusatzlast wird jeder Stütztasche ein eigener Regelkreis mit elektronischer Einfach-Sollwertbildner-Baugruppe zugeordnet.

Nachteilig bei den oben aufgeführten Lösungen ist, daß für jede Stütztasche ein hoher gerätetechnischer Aufwand erforderlich ist, der gleichzeitig hohe Kosten verursacht. Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus, daß mit steigender Anzahl dieser Regelkreise die Störanfälligkeit und der Wartungsaufwand der Anlage ansteigt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den gerätetechnischen Aufwand für eine lastkompensierte hydrostatische Führung bei einem außermittig belasteten Werkstückschlitten zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Führung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß entsprechend den Belastungen des Werkstückschlittens ein Konstanter und paralleler Lagerspalt zwischen Werkstückschlitten und Tischbett mit geringem regeltechnischen Aufwand gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Führungsbahnen des Werkstückschlittens eine gerade Anzahl Stutztaschen aufweisen, die symmetrisch zum Werkstückschwerpunkt angeordnet und über eine gemeinsame Regeleinheit mit einem Druckstromerzeuger verbunden sind und daß hierzu zusätzlich mindestens zwei Zusatzstütztaschen, die in Nähe des Schwerpunktes dertechnologischen Zusatzeinrichtung angeordnet sind und mit einem Konstant-Druckstromerzeuger in Verbindung stehen, zugeordnet sind.

Die Größe der Zusatzstütztaschen kann entsprechend der Lastverteilung zum Schwerpunkt dertechnologischen Zusatzeinrichtung ausgeführt werden. Mit den, zwischen dem Konstant-Druckstromerzeuger und den Zusatzstütztaschen, angeordneten Drosselwiderständen erfolgt bei gleicher Größe der Zusatzstütztaschen eine Druckanpassung an dieselben entsprechend den Auflagekräften dertechnologischen Zusatzeinrichtung.

Dertechnologischen Zusatzeinrichtung ist eine Ein- und Ausschalteinrichtung für die Zusatzstütztaschen zugeordnet. Die Ein- und Ausschalteinrichtung kann als elektrischer oder hydraulischer Schalter ausgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet gegenüber dem vorhandenen Stand der Technik den Vorteil, daß, zugeordnet zu den

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Einzellasten auf dem Werkstückschlitten, getrennte hydrostatische Systeme mit einem geringeren gerätetechnischen Aufbau eingesetzt werden können. Diese sind entsprechend ihrer Bestimmung wartungsärmer und kostengünstiger

Die Erfindung soll nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine Draufsicht auf den Werkstückschlitten mit einer technologischen Zusatzeinrichtung Fig. 2: eine weitere Draufsicht auf den Werkstückschlitten mit einer technologischen Zusatzeinrichtung Fig.3: einen Teilschnitt A-A durch den Werkstückschlitten Fig.4: einen weiteren Teilschnitt A-A durch den Werkstückschlitten

Der Werkstückschlitten 1 ist auf dem Tischbett 2 verschiebbar angeordnet und besitzt die Werkstückaufspannfläche 3, vorzugsweise als Kreisfläche um den Werkstückschwerpunkt 4 ausgeführt. Auf der Unterseite des Werkstückschlittens 1 sind zwei Führungsbahnen 17 mit hydrostatischen Taschen 7; 8 angeordnet. In beiden Ausführungsbeispielen sind die Stütztaschen 7 symmetrisch im Abstand b vom Werkstückschwerpunkt4auf den Führungsbahnen 17 angeordnet. Alle Stütztaschen 7 sind über eine Regeleinheit 9 mit dem Druckstromerzeuger für die hydrostatische Führung 14 verbunden.

Im ersten Ausführungsbeispiel ist nach Fig. 1 eine technologische Zusatzeinrichtung 5 an einem Ende des Werkstückschlittens 1 mittig zwischen den Führungsbahnen 17 angeordnet. Entsprechend der Schwerpunktlage 6 der technologischen Zusatzeinrichtung 5 sind auf den Führungsbahnen 17 zwei Zusatzstütztaschen 8 angeordnet, die über die Drosselwiderstände 16 mit dem Konstant-Druckstromerzeuger 15 verbunden sind.

Im zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist einseitig am Ende des Werkstückschlittens 1 die technologische Zusatzeinrichtung 5 angeordnet. Hier sind auf einer Führungsbahn 17 eine Zusatzstütztasche 8 und auf der anderen Führungsbahn 17 zwei Zusatzstütztaschen 8, die wiederum über je einen Drosselwiderstand 16 mit einem (nicht dargestellten) Konstant-Druckstromerzeuger 15 verbunden sind, angeordnet.

In Fig.3 und Fig.4 sind Ein-und Ausschalteinrichtungen 10 für die Funktion der Zusatzstütztaschen 8 dargestellt, die wahlweise an beiden Ausführungsbeispielen Anwendung finden können.

In Fig.3 ist auf dem Werkstückschlitten 1 ein elektrischer Schalter 12 angeordnet, der das elektro-hydraulische Wegeventil 13, das mit allen Zusatzstütztaschen 8 verbunden ist, schaltet.

In Fig.4istauf dem Werkstückschlitten 1 ein hydraulischer Schalter 11, der in die Verbindung zwischen Konstant-Druckstromerzeuger 15 und den Zusatzstütztaschen 8 eingebaut ist, angeordnet

Die Wirkungsweise ist wie folgt:

Unabhängig von der Größe der auf der Werkstückspannfläche 3 des Werkstückschlittens 1 im Werkstückschwerpunkt 4 aufgebrachten Werkstückmasse wird die Größe des hydrostatischen Lagerspaltes 18 von der Regeleinrichtung 9 konstant gehalten. Durch die symmetrische Anordnung der Stütztaschen 7 bezüglich des Werkstückschwerpunktes 4 ergeben sich gleiche Widerstände der Stütztaschen 7. Da die Stütztaschen 7 gleiche Abströmflächen besitzen, folgen daraus gleiche Kräfte an den Stütztaschen 7 und infolge des symmetrischen Aufbaues ist damit die Summe aller Momente bezüglich des Werkstückschwerpunktes 4 gleich Null, d. h. der Werkstückschlitten 1 behält bei Laständerung seine Lage. Ein Aufsetzen einer technologischen Zusatzeinrichtung 5 kann am Werkstückschlitten 1 nur einseitig erfolgen. Die daraus resultierende Momentenbelastung des Werkstückschlittens 1 führt zu unterschiedlichen Kräften an den Stütztaschen 7 und durch Verwendung einer gemeinsamen Regeleinheit 9 zum Abkippen des Werkstückschlittens 1.

Durch Einschalten von mindestens zwei Zusatzstütztaschen 8, deren resultierende Taschen-Kräfte dem Gewicht der technologischen Zusatzeinrichtung 5 entspricht und im Schwerpunkt der Zusatzeinrichtung 5 angreift, wird das Momentengleichgewicht wieder hergestellt. Da die Masse der technologischen Zusatzeinrichtung 5 annähernd konstant bleibt, können die Zusatzstütztaschen 8 über Drosselwiderstände 16 mit einem Konstant-Druckstromerzeuger 15 verbunden sein. Muß aus technologisch bedingten Gründen die technologische Zusatzeinrichtung 5 vom Werkstückschlitten 1 entfernt werden, müssen die Zusatzstütztaschen 8 außer Funktion gesetzt werden. Dazu ist auf dem Werkstückschlitten 1 eine Ein- und Ausschalteinrichtung 10, entweder mit elektrischem Schalter 12 und elektrohydraulischem Wegeventil 13, oder mit hydraulischem Schalter 11 angeordnet, die bei Abnahme der technologischen Zusatzeinrichtung 5 vom Werkstückschlitten 1 die Verbindung der Zusatzstütztaschen 8 mit dem Konstant-Druckstromerzeuger 15 unterbricht.

Damit tritt, unabhängig vom Gebrauch einer technologischen Zusatzeinrichtung 5, kein Schiefstellen des Werkstückschlittens 1 bei Belastung auf, wodurch eine hohe Bearbeitungsqualität gesichert wird.

Claims

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Erfindungsanspruch:

1. Hydrostatische Führung für einen Werkstückschlitten einer Werkzeugmaschine, vorzugsweise einer Zahnradschleifmaschine, wobei der Werkstückschlitten mit einer lastkompensierten hydrostatischen Führung versehen ist und für am Werkstück durchzuführende technologische Prozesse wahlweise technologische Zusatzeinrichtungen auf dem Werkstückschlitten angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß die Führungsbahnen (17) des Werkstückschlittens (1) eine gerade Anzahl Stütztaschen (7) aufweist, die symmetrisch zum Werkstückschwerpunkt (4) angeordnet und über eine gemeinsame Regeleinheit (9) mit einem Druckstromerzeuger (14) für eine hydrostatische Führung verbunden sind und daß hierzu zusätzlich mindestens zwei Zusatzstütztaschen (8), die in Nähe des Schwerpunktes (6) dertechnologischen Zusatzeinrichtung (5) angeordnet sind und mit einem Konstant-Druckstromerzeuger (15) in Verbindung stehen, zugeordnet sind.
2. Hydrostatische Führung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in Abhängigkeit von der Lage des Schwerpunktes (6) der technologischen Zusatzeinrichtung (5) die Anzahl und die Größe der Zusatzstütztaschen (8) variabel ausgeführt sind.
3. Hydrostatische Führung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen Konstant-Druckstromerzeuger (15) und jeder Zusatzstütztasche (8) ein Drosselwiderstand (16) angeordnet ist.
4. Hydrostatische Führung nach Punkt 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß dertechnologischen Zusatzeinrichtung (5) eine Ein- und Ausschalteinrichtung (10) für die Zusatzstütztaschen (8) zugeordnet ist.
5. Hydrostatische Führung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Ein- und Ausschalteinrichtung (10) ein elektrischer Schalter (12) ist.
6. Hydrostatische Führung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Ein- und Ausschalteinrichtung (10) ein hydraulischer Schalter (11 (ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen