DE1148429B

DE1148429B - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE1148429B
Application number: DES57103A
Authority: DE
Inventors: Serge Senglet
Original assignee: GENEVOISE INSTR PHYSIQUE; Societe Genevoise dInstruments de Physique
Current assignee: GENEVOISE INSTR PHYSIQUE; Societe Genevoise dInstruments de Physique
Priority date: 1957-11-15
Filing date: 1958-02-25
Publication date: 1963-05-09
Also published as: FR1204286A; GB834953A; US2941446A; CH342756A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

S 57103 Ib/49a

ANMELDETAG: 25. FEBRUAR 1958

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 9. MAI 1963

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, die mindestens einen Spindelstock mit einer axial verschiebbaren Laufbüchse enthält, in der sich eine Werkzeugspindel dreht und die eine aus einem geeichten Lineal, einer optischen Einrichtung zur Abtastung und Projektion der Linealteilung sowie einer Feinmeßeinrichtung zur Messung der Skalenstrichlage des Lineals bestehenden Einrichtung aufweist.

Es sind bereits derartige Werkzeugmaschinen bekannt, bei denen das Lineal fest mit dem Spindelstock verbunden ist und daher bei einer Abwärtsbewegung der Laufbüchse nicht mitbewegt wird. Vielmehr wird der an einer Zahnstange befestigte Index bewegt, der gleichzeitig als mechanischer Anschlag dient. Infolge der starren Verbindung zwisehen Lauf büchse und der den Index tragenden Zahnstange wirken bei diesen bekannten Werkzeugmaschinen die Schwerkräfte des gesamten beweglichen Teils des Spindelantriebs auf den Index, wenn er gegen den Maschinenkörper anschlägt. Dadurch wird die Konstanz der Meßwerteinstellung bei wiederholten Bearbeitungsgängen gefährdet, da selbst bei großer Vorsicht eine Verrückung des Anschlages auftreten kann. Ferner haben die am Anschlag vom Lineal her angreifenden Reibungskräfte eine wechselnde Richtung, was ebenfalls Verrückungen des Anschlags hervorrufen kann. Die gleichen Nachteile weist eine andere bekannte Werkzeugmaschine auf, bei der eine als Lineal dienende Zahnstange fest mit der Laufbüchse verbunden ist und einen verstellbaren Anschlag trägt.

Ziel der Erfindung war die Schaffung einer Werkzeugmaschine mit einer Präzisionsmeßeinrichtung, die durch in der Maschine auftretende oder während der Verstellung erzeugte unkontrollierbare Kräfte nicht beeinflußt wird und mit optischen Abtastmitteln unter Verwendung eines an sich bekannten Projektionsschirms arbeitet.

Die Werkzeugmaschine nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Lineal im Spindelstock entlang des feststehenden Abtastobjektivs parallel zur Spindelachse bei stirnseitig losem, durch das Eigengewicht oder ein Gegengewicht erzeugten Berührungsanschlag mit der Laufbüchse verschiebbar ist und daß in der Spindelstockwand in an sich bekannter Weise der Projektionsschirm der optischen Einrichtung zur vergrößerten Anzeige der Linealteilung angeordnet ist, welcher mit der aus Mikrometersystem und davon gesteuertem Index bestehenden Feinmeßeinrichtung zusammenarbeitet.

Durch die Erfindung wird also erreicht, daß das Lineal bei senkrechter Spindel lediglich unter der Werkzeugmaschine

Anmelder:

Societe Genevoise

(!'Instruments de Physique,

Genf (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Müller-Börner,

Berlin-Dahlem, Podbielskiallee 68, und Dipl.-Ing. H. Wey, München 23, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: Schweiz vom 15. November 1957 (Nr. 52 694)

Serge Senglet, Genf (Schweiz), ist als Erfinder genannt worden

Wirkung seines Eigengewichts bzw. bei horizontaler Spindel unter der Wirkung eines geeigneten Gegengewichts gegen einen mit der Laufbüchse verbundenen Berührungsanschlag anliegt.

Die Zeichnung stellt an einer Koordinaten-Bohrmaschine ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines auf einem waagerechten Support der Koordinaten-Bohrmaschine angebrachten Spindelstocks,

Fig. 2 einen senkrechten Teilschnitt des Spindelstocks, und zwar durch die Meßeinrichtung für die axiale Verschiebung der Spindel,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Einzelheit dieser Einrichtung.

Die dargestellte Werkzeugmaschine ist eine Koordinaten-Bohrmaschine. Sie weist einen Rahmen 1 auf, von dem lediglich das Oberteil sichtbar ist. Am Rahmen befindet sich axial verschiebbar ein Support 2, der einen horizontal längs zweier Gleitbahnen 4 und 5 beweglichen Spindelstock 3 trägt. Der Spindelstock enthält eine senkrecht liegende, drehbar in einer axial verschiebbaren Laufbüchse 7 angeordnete Werkzeugspindel 6. Ein Handgriff 8 ermöglicht die Verschiebung der Laufbüchse von Hand und das Einschalten eines automatischen Vorschubs für die Laufbüchse. Eine mit dem Handgriff ver-

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bundene Drehscheibe 9 trägt eine Teilung, die eine angenäherte Messung der axialen Spindelverschiebung ermöglicht. Die Präzisionsmeßeinrichtung für die axiale Spindelverschiebung weist einen Stab 10 auf, der in einer im Inneren des Spindelstocks vorhandenen Führung 11 parallel zur Spindelachse frei gleiten kann. Das Unterteil des Stabes endet an der Unterseite des Spindelstocks und stützt sich gegen einen von einer Schraube 12 gebildeten Anschlag. Diese Schraube ist axial verschiebbar in einem radialen Arm 13 gelagert, der abnehmbar um die Laufbüchse angeordnet ist und sich mit letzterer verschiebt. Der obere Teil des Stabes trägt einen geeichten, eine Millimeterteilung aufweisenden Präzisionsmaßstab 14, der unabhängig von der Lage des Stabes immer im Inneren des Spindelstocks verbleibt und damit gegen Staub und korrodierende ^e Einflüsse der Außenluft geschützt ist.

Das vergrößerte Bild der Maßstabteilung wird mittels einer optischen Einrichtung auf einen im Spindelstock angeordneten Schirm 15 geworfen. Die optische Einrichtung weist als Lichtquelle eine Lampe 16 auf, ferner einen Kondensator 17, ein Objektiv 18 für die Betrachtung der Teilung und schließlich ein halbdurchlässiges, halbreflektierendes Blättchen 19 sowie drei Spiegel 20, 21 und 22. Auf dem Schirm erscheint immer das Bild mindestens eines und höchstens zweier Teilstriche, unabhängig von der jeweiligen Lage des Stabes.

Eine Verriegelungsanordnung mit einem Riegel 24, der in eine Ausnehmung 25 des Stabes eindringen kann, ermöglicht es, den Stab in einer Ruhestellung zu blockieren, in der er im Spindelstock versenkt ist. Wird der Stab in diese Lage gebracht, so betätigt sein oberes Ende über einen Drücker 26 einen Schalter 27, der den Stromkreis für die Lichtquelle 16 unterbricht.

Die vertikale Lage jedes am Schirm erscheinenden Teilstrichs 23 kann genau gemessen werden. Dazu ist eine drehbare Trommel 28 vorgesehen, deren Teilung

29 einem auf einer feststehenden Trommel 31 angebrachten, zur Angabe der Mikron bestimmten Nonius

30 gegenüberliegt; diese Trommeln sind in einem unter dem Schirm vorgesehenen Fenster 32 sichtbar. Die Trommel28 sitzt amEnde einer Achse 33, die in einem am Spindelstock angebrachten Halter 34 angeordnet ist. Die Achse 33 trägt an ihrem anderen Ende eine mit einer Zahnstange 36 zusammenwirkende Mikrometerschraube 35. Die Zahnstange ist mit einem Schlitten 37 verbunden, der an einer Führung 38 gleiten kann und eine aus zwei Spitzen 39 und 40 bestehende Marke trägt. Mittels dieser beiden Spitzen, die den Teilstrichen der Teilung gegenüberliegen, ist eine genaue Zentrierung möglich.

Zur Messung der axialen Spindelverschiebung, beispielsweise während des Bohrvorgangs, führt man die Spindel zuerst unter Zuhilfenahme der Teilung der Drehscheibe 9 in ihre ungefähre Ausgangslage.

Erforderlichenfalls bringt man die Einstelleinrichtung auf Null, indem man den Nullpunkt der Zahlenrolle mit dem Nullpunkt des Nonius zur Deckung bringt. Darauf bewegt man mittels der Schraube 12 den Stab 10 in axialer Richtung, um einen der am Schirm erscheinenden Teilstriche zwischen die Spitzen 39 und 40 zu bringen und stellt anschließend die Trommel auf das gewünschte endgültige Maß. Nun verschiebt man mit Hilfe der Teilung der Drehscheibe 9 die Spindel bis in die Nähe dieses Maßes und führt sie in ihre genaue Lage, indem man den entsprechenden Teilstrich des Maßstabes zwischen den beiden Spitzen zentriert.

Wird das optische Maßsystem nicht verwendet, so bringt man den Stab 10 in das Innere des Spindelstocks in seine Ruhelage, in der er durch den Riegel 24 blockiert ist. Der Stromkreis der Lampe 16 wird dabei selbsttätig durch den Schalter 27 aufgetrennt.

Die Erfindung ist nicht auf das in den Zeichnungen dargestellte Beispiel beschränkt. Die Meßeinrichtung für die axiale Verschiebung der Spindel könnte z. B. auch an einer horizontalen Werkzeugspindel verwendet werden; in diesem Fall würde sich der Stab nicht infolge seines Gewichts gegen einen mit der Laufbüchse verbundenen Anschlag legen, sondern etwa unter Wirkung eines Gegengewichts oder einer Feder.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Werkzeugmaschine, die mindestens einen Spindelstock mit einer axial verschiebbaren Laufbüchse enthält, in der sich eine Werkzeugspindel dreht und die eine aus einem geeichten Lineal, einer optischen Einrichtung zur Abtastung und Projektion der Linealteilung sowie einer Feinmeßeinrichtung zur Messung der Skalenstrichlage des Lineals bestehenden Einrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lineal im Spindelstock (3) entlang des feststehenden Abtastobjektivs (18) parallel zur Spindelachse bei stirnseitig losem, durch das Eigengewicht oder ein Gegengewicht erzeugtem Berührungsanschlag mit der Laufbüchse verschiebbar ist und daß in der Spindelstockwand in an sich bekannter Weise der Projektionsschirm (15) der optischen Einrichtung zur vergrößerten Anzeige der Linealteilung angeordnet ist, welcher mit der aus Mikrometersystem (33 bis 38) und davon gesteuertem Index (39, 40) bestehenden Feinmeßeinrichtung zusammenarbeitet.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lineal (14) von einem Führungsstab (10) getragen ist, der seinerseits in Anschlag mit der Laufbüchse steht, und daß das Lineal (14) so bemessen und angebracht ist, daß es beim Verschieben der Laufbüchse (7) nicht aus dem Spindelstock (3) hervortritt.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (12) am Ende eines an der Laufbüchse (7) abnehmbar befestigten, an sich bekannten, radialen Armes (13) angeordnet und als Stellschraube ausgebildet ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstab (10) in einer im Spindelstock befindlichen Gleitführung geführt ist und aus dem Spindelstock nur an der Anschlagseite herausragt.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Verriegelungseinrichtung (24), mit deren Hilfe der Stab in der versenkten Ruhelage arretiert werden kann.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System mindestens eine Lichtquelle (16) aufweist, deren Stromkreis über einen vom Führungsstab (10) gesteuerten Schalter (17) betätigt wird, wobei der

Schalter in der versenkten Stellung des Stabes geöffnet, in der Arbeitsstellung geschlossen ist.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrometerschraube (35) einerseits mit einer durch ein Fenster (32) des Spindelstockes zugänglichen Handeinstelltrommel (28) mit Noniusvergleich (29, 30), andererseits über eine Zahnstange (36) mit einem den Index (39, 40) tragenden Schlitten (37) gekuppelt ist, der seinerseits den Index von Teilstrich (23) zu Teilstrich (23) entlang des Projektionsschirmes (15) verschiebt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 286 941; USA.-Patentschrift Nr. 2 574 653; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 694 509; Zeitschrift »Energie und Technik«, Januar 1956; Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«, 87. Jahrgang, 1954, H. 11.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen