DD235200A1 - METHOD FOR POSITIONING ROTATIONAL SYMMETRIC WORKPIECES AND DOUBLE CLAMPS FOR CARRYING OUT THE METHOD - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren von rotationssymmetrischen Werkstuecken mit durchgehender axialer Mittenbohrung und eine Doppelspannhuelse zur Durchfuehrung des Verfahrens. Sie kommt zur Anwendung bei der automatischen Handhabung im Zusammenhang mit den Spitzen einer Dreh- oder Schleifeinrichtung bzw. einer Rundlauf-Messeinrichtung. Zur Realisierung der Zielstellung, die genannten Werkstuecke in einen oekonomischen Fertigungsprozess einzubeziehen, war die Aufgabe, sie axial zu positionieren und sie der automatischen Handhabung und Spannung zugaenglich zu machen. Erfindungsgemaess wird eine Doppelspannhuelse in einer Fuegestation in das Werkstueck eingedrueckt und diese Einheit als Spitzendrehteil automatisch zwischen die Spitzen der Bearbeitungsmaschine und der Rundlauf-Messeinrichtung manipuliert. Die Benutzung unterschiedlicher Konen in der Doppelspannhuelse fuer die Bearbeitung und Messung ermoeglicht das Erkennen von Verschleiss am Arbeitskonus.The invention relates to a method for positioning of rotationally symmetrical workpieces with a continuous axial center bore and a double clamping sleeve for carrying out the method. It is used in automatic handling in connection with the tips of a turning or grinding device or a concentricity measuring device. In order to realize the objective of incorporating the mentioned workpieces into an economical production process, the task was to position them axially and to make them accessible to automatic handling and tension. According to the invention, a double-clamping sleeve is pressed into the workpiece in a drilling station and this unit is automatically manipulated as a tip-turned part between the tips of the processing machine and the concentricity measuring device. The use of different cones in the double clamping sleeve for machining and measurement enables the detection of wear on the working cone.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren von rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender axialer Mittenbohrung, insbesondere bei der automatischen Handhabung im Zusammenhang mit den Spitzen einer Dreh- oder Schleifmaschine bzw. einer Rundlauf-Meßeinrichtung und eine Doppelspannhülse zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for positioning of rotationally symmetrical workpieces with a continuous axial center bore, in particular in the automatic handling in connection with the tips of a turning or grinding machine or a concentricity measuring device and a double clamping sleeve for performing the method.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei vielen rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender axialer Mittenbohrung werden geringe Rundlauf- und Stirnlaufabweichungen der Außenkonturen mit der Mittenbohrung als Maßbasis gefordert. Beim Bearbeitungsprozeß und beim Rundlaufmessen ist also ein absolut zentrisches Spannen nötig.In many rotationally symmetrical workpieces with continuous axial center bore low concentricity and Stirnlaufabweichungen the outer contours with the center hole are required as Maßbasis. During the machining process and the concentricity measurement, an absolutely centric clamping is necessary.

Bekannte Lösungen verwenden einseitig eingespannte Spreiz- oder Dehndorne verschiedener Ausführungen. Diese haben den Nachteil, daß sie für geringe Durchmesser wenig Stabilität besitzen. Für das genaue Positionieren in axialer Richtung ist in der Regel ein Bund nötig, der aber die Bearbeitung auf einer Stirnseite stört.Known solutions use unilaterally clamped expansion or expansion mandrels of various designs. These have the disadvantage that they have little stability for small diameters. For precise positioning in the axial direction is usually a covenant necessary, but bothers the editing on a front page.

Eine andere Variante der Bearbeitung und Messung dieser Werkstücke sieht das Aufdrücken auf einen schwach kegeligen Dorn vor.Another variant of the processing and measurement of these workpieces provides for pressing on a weakly tapered mandrel.

Dabei nimmt das Werkstück, abhängig von der Toleranz seiner Bohrung, eine unbestimmte axiale Lage ein. Dieses Verfahren ist für eine automatisierte Handhabung ungeeignet.The workpiece, depending on the tolerance of its bore, assumes an indefinite axial position. This method is unsuitable for automated handling.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die angeführten Nachteile bei der Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender axialer Bohrung, deren Mantelfläche geringe Rund- und Stirnlaufabweichungen zu einer zentrischen Bohrung haben müssen, zu beseitigen, d. h. ein Verfahren zu schaffen, nach dem Werkstücke der genannten Art in einen ökonomischen Fertigungsprozeß eingeordnet werden können.The object of the invention is to eliminate the mentioned disadvantages in the machining of rotationally symmetrical workpieces with a continuous axial bore whose lateral surface must have low round and Stirnlaufabweichungen to a central bore, d. H. to provide a method according to which workpieces of the type mentioned can be classified in an economic manufacturing process.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Ausgehend vom Ziel der Erfindung besteht die Aufgabe darin, das Verfahren zum Positionieren von rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender axialer Bohrung so zu gestalten, daß diese in axialer Richtung positioniert, gespannt und damit in die automatische Handhabung eingeordnet werden können.Based on the object of the invention, the object is to make the method for positioning of rotationally symmetrical workpieces with a continuous axial bore so that they can be positioned in the axial direction, stretched and thus classified in the automatic handling.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das zu bearbeitende Werkstück innerhalb einer technologischen Einheit durch ein Handhabegerät aus dem Werkstückspeicher entnommen und in die Aufnahme einer Füge- und Entfügestation manipuliert wird. In einem weiteren Arbeitsschritt drückt ein Linearantrieb eine gleichfalls erfindungsgemäße Doppelspannhülse in das Werkstück in eine definierte axiale Lage. Die Doppelspannhülse wird durch ihre Federwirkung so im Werkstück verspannt, daß sie beim Handhaben ihre definierte Lage behält, aber beim Hinein- und Herausschieben keine großen Kräfte erfordert. Das Handhabegerät behandelt nun die Einheit aus Werkstück und Doppelspannhülse wie ein Spitzendrehteil. Für die Drehbearbeitung hält das Handhabegerät diese Einheit zwischen die Spitzen der Werkzeugmaschine, die beim Zusammenfahren durch die Keilwirkung der Kegel der Spitzen und die Konen der Doppelspannhülse eine feste kraftschlüssige Verbindung bewirken. Damit werden ausreichende Klemmkräfte zur Übertragung der Spannkräfte während der Bearbeitung erzeugt; alle Mantelflächen des Werkstücks sind für die Werkzeuge zugänglich und können in einer Aufspannung bearbeitet werden.According to the invention the object is achieved in that the workpiece to be machined is removed within a technological unit by a handling device from the workpiece storage and manipulated into the recording of a joining and Entfügestation. In a further step, a linear drive pushes a likewise inventive double clamping sleeve in the workpiece in a defined axial position. The double clamping sleeve is clamped by its spring action in the workpiece so that it retains its defined position during handling, but does not require large forces when pushing in and out. The handling device now treats the unit of workpiece and double clamping sleeve like a top-turned part. For turning, the handling device holds this unit between the tips of the machine tool, which cause a firm non-positive connection when driven together by the wedge effect of the cones of the tips and the cones of the double clamping sleeve. This generates sufficient clamping forces to transmit the clamping forces during machining; All lateral surfaces of the workpiece are accessible to the tools and can be machined in one clamping.

Entsprechend dem vorgeschlagenen Verfahren können die Werkstücke nach der Bearbeitung, immer zusammen als Einheit mit der Doppelspannhülse, in eine Rundlauf-Meßeinrichtung manipuliert werden, wo auf ähnliche Weise wie in der Maschine eine Spannung erfolgt. Der Unterschied zur Maschine besteht darin, daß der Kegelwinkel des Meßplatzes größer ist als der der Werkzeugmaschine.According to the proposed method, the workpieces after machining, always together as a unit with the double clamping sleeve, can be manipulated in a concentricity measuring device, where a voltage is applied in a manner similar to that in the machine. The difference to the machine is that the cone angle of the measuring station is greater than that of the machine tool.

Damit ist gewährleistet, daß ein eventueller Verschleiß der Arbeitskonen der Doppelspannhülse, der eine Rundlaufabweichung des Werkstücks bewirkt, durch das Messen erkannt werden kann.This ensures that any wear of Arbeitskonen the double clamping sleeve, which causes a runout of the workpiece can be detected by measuring.

Nach dem Messen wird eine Einheit Werkstück— Doppelspannhülse wieder in die Fügestation eingelegt. Mit dem durch den Linearmotor angetriebenen Entfügedorn wird die Doppelspannhülse in eine Vorratsbohrung gedrückt. Danach erfolgt die Ablage des fertigen Werkstücks in den Speicher. Die Durchführung dieses beschriebenen Arbeitsverfahrens wird ermöglicht durch eine gleichfalls erfindungsgemäße Doppelspannhülse. Diese ist so gestaltet, daß sie eine durchgehende Bohrung aufweist, die an beiden Seiten in einen Konus mit einem Öffnungswinkel, der keine Selbsthemmung bewirkt, ausläuft. Dieser Arbeitskonus findet sein Gegenstück in den Spitzen der Werkzeugmaschine. Ein weiterer Konus, der Meßkonus, findet sein Gegenstück in den Spitzen der Rundlauf-Meßeinrichtung. Damit ist gewährleistet, daß für das Bearbeiten und Messen unterschiedliche Flächen der Doppelspannhülse genutzt werden. Die Doppelspannhüise ist in bekannter Weise gleichmäßig über den Umfang verteilt geschlitzt. Die Einschnitte gehen abwechselnd von der einen oder anderen Stirnseite aus, so daß in der Abwicklung der Doppelspannhülse in etwa ein mäanderförmiges Bild entsteht. Die Durchmessertoleranzen und die Federwirkung der geschlitzten Doppelspannhülse sind bei der Fertigung so abzustimmen, daß sie sich leicht in die Bohrung des Werkstückes fügen lassen, jedoch beim Handhaben durch Klemmen ihre Position behalten. Zürn Fügen der Hülse in das Werkstückist eine Fase_vorgesehen, die-bei der Bearbeitung der Stirnfläche des Werkstücks gleichzeitig den Auslauf des Werkzeugs freihält. ^: After measuring, a unit of workpiece double clamping sleeve is reinserted into the joining station. With the driven by the linear motor Entfügedorn the double clamping sleeve is pressed into a supply hole. Thereafter, the storage of the finished workpiece in the memory. The implementation of this method of operation described is made possible by a likewise inventive double clamping sleeve. This is designed so that it has a through hole which terminates on both sides in a cone with an opening angle which does not cause self-locking. This working cone finds its counterpart in the tips of the machine tool. Another cone, the measuring cone, finds its counterpart in the tips of the concentricity measuring device. This ensures that different surfaces of the double clamping sleeve are used for the processing and measuring. The Doppelspannhüise is slotted uniformly distributed in a known manner over the circumference. The cuts are made alternately from one or the other end side, so that in the settlement of the double clamping sleeve in about a meandering image is formed. The diameter tolerances and the spring action of the slotted double clamping sleeve are tuned in the production so that they can easily fit into the bore of the workpiece, but retain their position when handling by clamping. In addition, when the sleeve is inserted into the workpiece, a chamfer is provided which, during machining of the end face of the workpiece, simultaneously keeps the outlet of the tool free. ^:

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werdenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment

In der zeichnerischen Darstellung zeigen In the graphic representation show

Fig. 1: Anordnung einer technologischen Einheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bearbeiten undFig. 1: Arrangement of a technological unit for carrying out the method according to the invention for processing and

Messen von rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender Mittelbohrung Fig. 2: Doppelspannhülse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Measurement of rotationally symmetrical workpieces with a continuous central bore Fig. 2: double clamping sleeve for carrying out the method according to the invention.

Eine mögliche Anordnung von Baugruppen in einer technologischen Einheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 1 dargestellt.A possible arrangement of assemblies in a technological unit for carrying out the method according to the invention is shown in FIG.

In einem ersten Verfahrensschritt wird das Werkstück 2 durch eine Handhabeeinrichtung 6 aus dem Werkstückspeicher 1 in die Aufnahme 5 einer Füge- und Entfügestation 3 manipuliert.In a first method step, the workpiece 2 is manipulated by a handle 6 from the workpiece storage 1 into the receptacle 5 of a joining and Entfügestation 3.

Der Linearantrieb 4 der Füge- und Entfügestation 3 drückt die in der Vorratsbohrung 15 befindliche erfindungsgemäße Doppelspannhülse 7 nach Fig. 2 in eine definierte axiale Lage in das Werkstück 2. In den weiteren Verfahrensschritten wird die Einheit von Werkstück 2 und Doppelspannhülse 7 wie ein Spitzendrehteil 8 behandelt. So wird dieses Spitzendrehteil 8 in einem weiteren Schritt durch die Handhabeeinrichtung 6 zwischen die Spitzen der Werkzeugmaschine 9 gehalten, die beim Zusammenfahren durch die Keilwirkung der Spitzenkegel und die Konen 10 der Doppelspannhülse 7 eine feste kraftschlüssige Verbindung bewirken. Nach der Bearbeitung wird das Spitzendrehteil 8 in eine Rundlauf-Meßeinrichtung 12 manipuliert, wo auf ähnliche Weise wie in der Werkzeugmaschine 9 eine Spannung zwischen Spitzen erfolgt. Der Kegelwinkel der Spitzen der Meßeinrichtung 12 ist größer als der der Werkzeugmaschine 9. Nach dem Messen wird das oben beschriebene Spitzendrehteil 8 wieder in die Fügestation 3 eingelegt. Mit dem Linearantrieb 14 wird die Doppelspannhülse 7 in eine Vorratsbohrung 15 gedrückt. Danach erfolgt die Ablage des Werkstücks 2 im Werkstückspeicher 1.2 in a defined axial position in the workpiece 2. In the further process steps, the unit of workpiece 2 and double clamping sleeve 7 as a top rotating part. 8 treated. Thus, this tip rotating part 8 is held in a further step by the handle 6 between the tips of the machine tool 9, which cause a firm non-positive connection when moving together by the wedge effect of the tip cone and the cones 10 of the double clamping sleeve. After machining, the tip rotating part 8 is manipulated into a concentricity measuring device 12, where in a similar manner as in the machine tool 9, a voltage between peaks occurs. The cone angle of the tips of the measuring device 12 is greater than that of the machine tool 9. After measuring the tip rotating member 8 described above is inserted again in the joining station 3. With the linear drive 14, the double clamping sleeve 7 is pressed into a supply hole 15. Thereafter, the storage of the workpiece 2 in the workpiece storage 1.

Zur Durchführung des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens wurde eine erfindungsgemäße Doppelspannhülse 7 erforderlich, wie sie in Figur 2 dargestellt ist.To carry out the method according to the invention described a double clamping sleeve 7 according to the invention was required, as shown in Figure 2.

Sie weist eine durchgehende Bohrung 13 auf, die an beiden Seiten in einen Arbeitskonus 10, der keine Selbsthemmung bewirkt, ausläuft. Dieser Arbeitskonus 10 findet sein Gegenstück in den Spitzen der Werkzeugmaschine 9. Ein weiterer Konus, der Meßkonus 11 findet sein Gegenstück in den Spitzen der Rundlauf-Meßeinrichtung 12. Dadurch, daß der Meßkonus 11 größer ist als der Arbeitskonus 10, ist gewährleistet, daß für das Bearbeiten und Messen unterschiedliche Flächen der Doppelspannhülse 7 genutzt werden und daß ein eventueller Verschleiß der Arbeitskonen 10, dereine Rundlauf abweichung des Werkstücks 2 bewirkt, durch das Messen erkannt werden kann. Die Doppelspannhülse 7 ist zur Erziehung einer Federwirkung auf bekannte Weise, wie z. B. nach DE-OS 2 642 394 geschlitzt. Ihre Außendurchmessertoleranzen sind bei der Fertigung so abzustimmen, daß sie sich leicht in die Bohrung des Werkstücks 2 fügen, jedoch beim Handhaben durch Klemmen ihre Position behält. Die Fase 16 dient als Hilfe zum Fügen in das Werkstück 2 und hält bei der Bearbeitung der Stirnfläche des Werkstücks 2 den Auslauf des Werkzeugs frei.It has a through hole 13 which terminates on both sides in a working cone 10 which does not cause self-locking. This cone 10 finds its counterpart in the tips of the machine tool 9. Another cone, the measuring cone 11 finds its counterpart in the tips of the concentricity measuring device 12. Because the measuring cone 11 is larger than the working cone 10, it is ensured that the processing and measuring different areas of the double clamping sleeve 7 are used and that any wear of Arbeitskonen 10, which causes a runout of the workpiece 2, can be detected by the measurement. The double clamping sleeve 7 is to educate a spring action in a known manner, such. B. slotted according to DE-OS 2,642,394. Their outer diameter tolerances are adjusted in the manufacturing so that they fit easily into the bore of the workpiece 2, but maintains its position when handling by clamping. The bevel 16 serves as an aid for joining in the workpiece 2 and keeps in the machining of the end face of the workpiece 2, the outlet of the tool.

Claims (2)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zum Positionieren von rotationssymmetrischen Werkstücken mit durchgehender axialer Bohrung, gekennzeichnet dadurch, daß das aus einem Speicher (1) entnommene Werkstück (2) durch ein Handhabegerät (6) in eine Füge- und Entfügestation (3) manipuliert wird, in der ein Linearantrieb (4) eine erfindungsgemäße Doppelspannhülse (7) in das Werkstück (2) in eine definierte Lage drückt, wonach Werkstück (2) und Doppelspannhülse (7) als Einheit wie ein Spitzendrehteil (8) zunächst unter Verwendung der Kegelfläche (10) in der Bearbeitungsmaschine (9), dann, nach der Bearbeitung unter Verwendung der Kegelfläche (11) in der Rundlauf-Meßeinrichtung (12) gespannt und schließlich vor der Ablage in den Werkstückspeicher (1) in einem letzten Arbeitsgang wieder in die Füge- und Entfügestation (3) eingelegt werden, wo die Doppelspannhülse (7) durch einen Linearantrieb (14) aus dem Werkstück (2) heraus in eine Vorratsbohrung (15) gedrückt wird.1. A method for positioning of rotationally symmetrical workpieces with a continuous axial bore, characterized in that from a memory (1) removed workpiece (2) by a handling device (6) in a joining and Entfügestation (3) is manipulated in the one Linear drive (4) a double clamping sleeve (7) according to the invention in the workpiece (2) presses in a defined position, after which workpiece (2) and double clamping sleeve (7) as a unit such as a top rotary part (8) first using the conical surface (10) in the Processing machine (9), then, after processing using the conical surface (11) in the concentricity measuring device (12) tensioned and finally before the storage in the workpiece storage (1) in a final operation again in the joining and Entfügestation (3 ) are inserted, where the double clamping sleeve (7) by a linear drive (14) from the workpiece (2) out in a supply hole (15) is pressed. 2. Doppelspannhülse zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, die über den Umfang verteilte achsparallele Einschnitte aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß eine Kegelfläche (10) für die Bearbeitung und eine Kegelfläche (11) für die Rundlaufmessung vorgesehen ist, und daß sie am Außendurchmesser eine weitere Fase (16) für den Werkzeugauslauf aufweist.2. double clamping sleeve for carrying out the method according to item 1, which has distributed over the circumference axially parallel incisions, characterized in that a conical surface (10) for machining and a conical surface (11) is provided for the concentricity measurement, and that they are on the outer diameter further chamfer (16) for the tool outlet has. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings