DE499938C - Vorrichtung zur genauen Messung der Lage des Werkstueckes in bezug auf die Werkzeugspindel an Fraes- und Bohrmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
19. JUNI 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 499 KLASSE 49 b GRUPPE

Gustaf Paul Lambert in Stockholm

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. August 1923 ab

in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf Bohr- und Fräsmaschinen, welche mit senkrecht zur Spindel des Werkzeughalters verschiebbarem Aufspanntische versehen sind. Der Zweck der Erfindung ist die Herstellung von Mitteln zu einem genauen Einstellen des Werkstückes in bezug auf die Werkzeugspindel. Bisher wurde das Einstellen des Werkstückes gewöhnlich durch Verschiebung des Aufspanft-

xo tisches mittels der Längsverschiebung des Tisches auf dem Untersupport und der Querverschiebung des Untersupports auf dem Winkeltisch bewirkt, wobei die Größe der Verschiebung des Aufspanntisches im Verhältnis zu dem Untersupport und die Verschiebung des Untersupports im Verhältnis zum Winkeltisch gemessen wurde. Bei einer solchen Anordnung hängt aber die Genauigkeit des Meßverfahrens in hohem Maße von

ao der Sorgfalt der Ausführung der gleitenden Teile ab. Es ist nämlich erforderlich, daß die Bewegungen der Schlitten genau geradlinig sind und daß die Schlitten genau senkrecht zueinander verschöben werden, und diese Be-

as dingungen müssen unveränderlich aufrechterhalten bleiben. Wenn es auch möglich sein mag, ursprünglich die Gleitbahnen vollständig geradlinig zu machen und genau rechtwinklige gegenseitige Bewegungen zu erlangen, so besteht trotzdem keine Gewißheit, daß diese Bedingungen erhalten bleiben, weil die Bewegungen der Schlitten durch unregelmäßige Abnutzung, Ansammlung von Staub und Spänen, ferner durch ungleichmäßiges Anspannen der Führungsleisten und Festklemmen der Gleitschienen beeinflußt und verändert werden können. Die Messungen werden dann auch ungenau, um so mehr, weil die Genauigkeit der Einstellungen des Arbeitsstückes von Fehlern an beiden Gleitbahnen abhängig ist.

Die obenerwähnten Nachteile werden nach der vorliegenden Erfindung dadurch beseitigt, daß die Messungen unmittelbar ausgeführt werden, und zwar zwischen einem Meßanschlag in fester Lage in bezug auf die Werkzeugspindel und Meßanschlägen auf dem Aufspanntisch in festen Lagen in bezug zum Werkstück, wobei die gewünschten Abstände von den letztgenannten Anschlägen aus ahnlieh wie in einem rechtwinkligen Koordinatensystem abgetragen werden. Es leuchtet ein, daß Fehler der obengenannten Art dadurch vollständig ausgeschaltet werden und

daß Ungenauigkeiten der Gleitbahnen nicht den geringsten Einfluß auf die Messungsergebnisse ausüben. Die Messungen können deshalb so genau ausgeführt werden, wie es in Anbetracht der Genauigkeit der Meßvorrichtungen irgend möglich ist.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise erläutert. Es stellen dar:

Abb. ι eine Seitenansicht einer Fräsmaschine. Abb. 2 die Oberansicht eines Querschnitts nach der Linie A-A in Abb. i, Abb. 3, 4 und 5 den Grundriß bzw. eine

Stirnansicht und eine Seitenansicht des Werkstückhalters oder Untersupports und des festen Meßanschlages in dessen Lage relativ zum Werkstückhalter,

Abb. 4a ist ein Querschnitt nach der Linie B-B in Abb. 3, und"

Abb. 5a ist ein Querschnitt nach der Linie C-C in Abb. 3. Ferner zeigen

Abb. 6, 7 und 8 entsprechende Projektionen einer anderen Ausführung des Werkstückhalters,

Abb. 9 und 10 den Grundriß bzw. eine Seitenansicht eines Arbeitsstückes und einer daran befestigten Meßvorrichtung,

Abb. 11 und 12 den Grundriß bzw. eine Seitenansicht der den festen Meßanschlag tragenden Konsole,

Abb. 13 und 14 entsprechende Projektionen einer mit Meßanschlägen anderer Form versehenen Konsole,

Abb. 15, 16 und 17 eine Seitenansicht, eine Stirnansicht und den Grundriß einer anderen Form der Konsole, wobei die Abb. 15 und 16 auch einen Kontrollindikator zum genauen Einstellen der Konsole relativ zvir Spindel des Werkzeughalters zeigen,

Abb. 18, 19 und 20 den Grundriß bzw. eine Seitenansicht und einen Querschnitt einer Meßvorrichtung in Verbindung mit c-iner Konsole nach Abb. 15, 16 und 17,

Abb. 21,22 und 23 eine Stirnansicht bzw. den Grundriß und eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Erleichterung der Einstellung des Werkstückes relativ zur Spindel,

Abb. 24 eine abgeänderte Form einer Einzelheit der letztgenannten Vorrichtung.

Abb. 25 ist ein Querschnitt nach der Linie D-D in Abb. 22.

Die in den Abb. 1 und 2 dargestellte Fräsmaschine ist mit einer senkrechten Werkzeugspindel ι versehen, welche um eine feste Achse drehbar und in einer Lagerdocke 2 gelagert ist, und zwar mittels einer verschiebbaren Hülse 3, in welcher die Spindel drehbar, aber nicht verschiebbar ist, und welche in senkrechter Richtung in der Docke 2 mittels eines Handhebels. 4 und eines Zahnstangengetriebes verstellt werden kann zwecks Heranrückung des Werkzeuges gegen das Arbeitsstück. Die Lagerdocke 2 kann in senkrechter Richtung verstellt werden mittels eines Handrades 5 unter Vermittlung einer Schnecke auf der Welle des Handrades und eines Schneckenrades 6 auf einer Schraube 7, welche in dem Maschinengestelle senkrecht gelagert und mit einer Mutter 8 versehen ist, welche mit der längs einer Führung 9 beweglichen Lagerdocke 2 fest verbunden ist.

Die. Lagerdocke 2 ist mit einem nach unten gerichteten Ansatz 29 versehen, welcher eine mittels Schrauben 31 an ihm befestigte waagerecht liegende Konsole 30 trägt. Die betreffende Konsole hat ein mit der Spindelachse 1 gleichaehsiges Bohrloch 32 und einen ab fester Meßanschlag für das Einstellen des Werkstückes in bezug auf die Spindel 1 dienenden Ansatz 33, der mit einer sorgfältig gearbeiteten, mit dem Bohrloch 32 und der Spindel 1 gleichachsigen Zylinderfläche 34 versehen ist. Das Loch 32 ist weit genug, um das Werkzeug 35 ohne Berührung der Wände des Loches hindurchzulassen. Unter Umständen, besonders beim Bohren und Fräsen, kann es erforderlich sein, das Werkzeug zu führen, und zu diesem Zweck kann eine Führungshülse in das Loch 32 eingesetzt werden. Zur Ermöglichung einer waagerechten Einstellung der Konsole 30 zur sorgfältigen Einstellung des Ansatzes 33 in gleichachsiger Lage zur Spindel 1 sind die Löcher der Konsole, durch welche die Schrauben 31 hindurchgehen, zweckmäßig weiter als die Befestigungsschrauben.

Auf dem Qbersiupport 16 ist eine rechtwinklige Aufspannplatte 36 für das Werkstück (Abb. 3, 4, 5) mit Spannkloben 37 zur Befestigung der Platte an dem Obersupport angeordnet. Die betreffende Platte ist ferner längs zweier Seiten mit je einer fest mit ihr verbundenen Leiste 38 bzw. 39 versehen. Auf den oberen Seiten der betreffenden Leisten sind Lineale 40, 41 vorgesehen, welche auf den Leisten durch Schrauben 42 befestigt sind. Hierbei sind die Schraubenlöcher weiter als die Durchmesser der Schrauben, um bis zu einem gewissen Grade eine Feineinstellung der Lineale 40, 41 auf den Leisten zu ermöglichen. Die inneren Kanten der Lineale no dienen als Bezugslinien für die genaue Einstellung des Werkstückes 43 in bezug auf die Spindel 1, wobei die Abstände der Lineale von der zylindrischen Meßfläche 34 des festen Meßanschlages 33 gemessen werden. Zu diesem Zweck sind die Lineale in genau rechtwinkliger Lage zueinander einstellbar.' Sie können aber auch in einer anderen gegenseitigen Winkellage eingestellt werden, sofern das in besonderen Fällen erforderlich sein sollte. Eine schnelle Einstellung der Lineale wird durch, kegelige, mit einer kegelförmigen

Meßfläche versehene Stahlstöpsel 44 erleichtert, welche unverrückbar in kegeligen Löchern der Leiste stecken. Die Einstellung der Lineale 40, 41 in bezug auf diese Anschlage 44 kann mit Hilfe von Stichmaßen ausgeführt %verden, welche zwischen den Meßflächen der Anschläge 44 und den hinteren Kanten der Lineale eingeführt werden. Die hinteren und vorderen Kanten der Lineale sind genau parallel. Vor jeder festen Leiste 38 und 39 und parallel zu ihnen ist eine andere mit der Aufspannplatte verbundene Leiste 45 bzw. 46 als Träger für Stellschrauben 47 angebracht, mittels derer das Werkstück 43 auf der Platte 36 eingestellt werden kann. Um die Schrauben 47 leicht zugänglich zu machen, sind in den Leisten 38 und 39 Löcher 48 gegenüber den Schrauben vorgesehen. Die beiden Leisten 40, 41 können auch in einem Stück in der Form eines Winkels ausgeführt werden.

Das rechteckige Werkstück 43 liegt auf der Aufspannplatte 36 mit zwei Seiten parallel zu den Linealen 40 und 41 auf vier Unterlagplatten 49, 50, 51, 52, von denen die letzte gegen die untere Seite des Werkstücks festgeschraubt und an der Platte 36 mittels einer durch ein Loch in der Platte 52 hindurchgehenden Schraube 53 befestigt ist. Dabei ist das Loch etwas weiter als die Schraube, um eine kleine Verrückung des Werkstückes zu erlauben. Die Dicke der Unterlagplatten 49 bis 52 ist so gewählt, daß die Oberseite, des Werkstückes in die gleiche Ebene kommt mit den Oberseiten zweier Schienen 54, 55, welche mit den Leisten 45,46 zusammengeschraubt sind und als Träger der Meßklötze dienen. Der Abstand der Lineale 40, 41 von den inneren Flächen der erwähnten Schienen

54. 55 ist zweckmäßig kleiner als der halbe Durchmesser der festen zylindrischen Meßfläche 34, um die Anbringung des Werkstückes 43 mit dessen Seiten in einer Entfernung von den Linealen gleich dem halben Durchmesser des vorerwähnten Meßzylinders zu ermöglichen, wodurch die Meßmaßnahmen vereinfacht werden, weil die Abstände dann abgetragen werden können in vollständiger Übereinstimmung mit den Maßangaben der Werkzeichnung, in welcher die Maße von den linken und unteren Kanten des Werkstücks gerechnet werden.

Vor Ausführung der Messungen wird die Aufspannplatte 36 für das Werkstück auf dem Obersupport 16 sicher befestigt, und die Lineale 40, 41 werden senkrecht zueinander eingestellt, wobei das eine Lineal 41 vorzugsweise parallel der Bewegungsrichtung des Aufspanntisches 16 gelegt wird. Das Werkstück 43 wird dann mittels der vier Schrauben 47 so eingestellt, daß dessen Seiten den Linealen parallel liegen in einer Entfernung von den Linealkanten gleich dem halben Durchmesser des festen Meßanschlages 33, worauf das Werkstück mittels der Schraube 53 und der Klemmvorrichtungen 56, 57, 58 auf seinem Platz festgeklemmt wird. Die gewünschten Abstände zwischen den Linealen 40, 41 und der Meßfläche 34 können jetzt in passender Weise von den Linealen aus bestimmt werden, und zwar mittels Endmaßen in der Form von Lehrklötzen, welche auf den Schienen 54, 55 und dem Arbeitsstück ein Auflager finden. Angenommen, daß ein Loch mit einer Entfernung A des Mittelpunktes von der linken Seite des Werkstückes und einer Entfernung B von der Vorderseite des Werkstückes hergestellt werden soll, so werden zunächst einer oder mehrere Lehrklötze mit einer gesamten Länge A bzw. B dicht an die Lineale 40 bzw. 41 gelegt und der Obersupport 16 darauf zuerst mittels der Kurbel 20 oder 21 und dann mittels der Kurbel 24 so weit geschoben, bis die Lehrklötze den Meßzylinder 33 berühren. Das Werkstück ist dadurch in die gewünschte Lage in bezug auf die Achse der Spindel 1 gebracht worden. Es ist hierbei zu beachten, daß die Endmaße nicht mit zu großer Kraft gegen die Meßlineale 40, 41 gedrückt werden, da die Genauigkeit der Messungen bei Verwendung von Endmaßen in hohem Grade von dem Druck abhängt, mit welchem die Endmaße aufeinandergedrüdkt werden. Ein zu großer Druck auf die Klötze kann auch Störungen der Lage der Lineale und der Konsole verursachen. Um einem allzu großen Druck vorzubeugen, können Reibungskupplungen in bekannter Weise zwischen den Kurbeln und den entsprechenden Vorschubschrauben zur selbsttätigen Loskupplung der Kurbeln bei einem bestimmten Drucke oder Widerstände angebracht werden, oder es können andere ähnliche Vorrichtungen zu demselben Zwecke verwendet werden. Eine besondere Methode und Anordnung zur Begrenzung des Druckes auf die Lehrklötze, welche in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung mit Vorteil benutzt werden kann, wird weiter unten unter Hinweis auf die Abb. 20 bis 25 beschrieben.

Es geht aus den vorstehenden Ausführungen hervor, daß die beschriebene Art der Einstellung des Werkstückes in bezug auf die Spindel der Maschine vollständig unabhängig ist von Ungenauigkeiten in den Bewegungen des Obersupports 16 und des Untersupports 19. Wenn also die Bewegungen dieser Teile nicht genau geradlinig oder nicht genau senkrecht zueinander erfolgen, so hat das keinen Einfluß, weil die Messungen zwischen den mit dem Werkstück fest verbundenen Li-

nealen und einem auf der Arbeitsspindel der Maschine fest angebrachten Meßanschlag ausgeführt werden.

Wenn die Lineale 40, 41 während der Arbeit versehentlich verstellt worden sind, hat man. es leicht, eine Verschiebung zu kontrollieren und die Lineale wieder einzustellen, und zwar durch Messung des Abstandes der festen Anschläge 44 zu den hinteren Kanten »ο der Lineale 40, 41 mittels Lehrklötze oder anderer Meßvorrichtungen, wie z. B. des später unter Hinweis auf die Abb. 20 bis 25 beschriebenen Lehrkeils.

Die durch die Abb. 6, 7 und 8 dargestellte '5 Aufspannplatte 36¹ unterscheidet sich, von der durch die Abb. 3, 4 und 5 dargestellten nur dadurch, daß die besonderen Lineale 40, 41 und die festen Anschläge 44 auf den Leisten 38,39 fortgelassen und statt dessen die festen Leisten 38, 39 als Lineale ausgebildet sind. Zu diesem Zweck sind sie mit bearbeiteten Meßflächen 60, 61 versehen, welche senkrecht zueinander und senkrecht zur Oberfläche der Aufspannplatte 36¹ angeordnet sind. Die «5 Konstruktion der Aufspannplatte ist hierdurch wohl vereinfacht, aber anderseits ist sie nicht so zuverlässig im Gebrauch, weil im Falle ihrer Verschiebung während der Arbeit die Wiedereinstellung in die ursprüngliche Lage nicht immer möglich ist, während die verstellbaren Lineale leicht wieder eingestellt werden können.

Ist die Dicke oder die Form des Werkstückes eine derartige, daß die in den Abb. 3 bis· 8 dargestellte Aufspannplatte nicht mit Vorteil benutzt werden kann, so lassen sich die Anordnungen zur Befestigung der Lineale in fester Lage in bezug auf das Werkstück in der in den Abb. 9 und 10 dargestellten Weise abändern. Das Werkstück 43* ist hierbei mittels Klemmvorrichtungen 62 unmittelbar auf dem Obersupport 16 befestigt, und die Lineale 40, 41 sind auf Trägern 63 angeordnet, welche in der Form von Winkeleisen an den Seiten des Werkstückes festgeschraubt sind. In dem dargestellten Beispiel ist ein Träger auf der kürzeren Seite und zwei Träger sind auf der längeren Seite des Werkstückes vorgesehen. Die oberen Seiten der Träger 63 sind in gleicher Höhe mit der Oberseite des Werkstückes angeordnet. Die Lineale 40, 41 können mittels Schrauben 42 an dem betreffenden Wirikeleisenträger festgeschraubt werden, und feste Meßstöpsel 44 können außerdem auf den Trägern, ähnlich wie in den Abb. 3, 4 und 5, angebracht werden. Falls, die Seiten des Werkstückes nicht sorgfältig gearbeitet sind, z. B. nicht genau rechtwinklig zur oberen Fläche stehen, könnte es vorkommen, daß die das Lineal 41 tragenden Winkeleisen in solcher gegenseitigen Lage befestigt werden, daß sie eine Krümmung des Lineals verursachen. Um das zu vermeiden, sind Unterlagscheiben 42* vorgesehen, welche kugelförmige, in kugelförmigen Aussparungen in den Linealen passende Flächen besitzen, so daß die Lineale in waagerechter Ebene unabhängig von der Lage der Winkeleisenträger eingestellt werden können. Auch in diesem Falle werden die Lineale vorzugsweise in einer Entfernung von den Seiten des Werkstückes gleich dem Halbmesser des Meßzylinders 33 angeordnet.

Die Abb. 11 bis 17 stellen andere Formen der Konsole 30 und des festen Meßanschlages 33 dar. Die Konsole kann natürlich auch unmittelbar an dem Maschinengestell, und zwar an der waagerechten Fläche 3o* (Abb. 1) statt an der Docke 2 befestigt werden. Zweckmäßig wird die Konsole auch hierbei mittels Schrauben in weiten Löchern einstellbar angebracht. In den Abb. 11 und 12 ist die Meßfläche eine mit dem Bohrloch 32 gleichachsige Rotationsfläche mit kreisförmiger Erzeugenden. Jede andere in einer Drehbank oder einer Schleifmaschine leicht herstellbare Form der Rotationsfläche kann benutzt werden, die mit dem Bohrloch 32 bzw. mit der Werkzeugspindel gleichachsig ist.

Der Meßanschlag 33 wird zweckmäßig durch ein von der Konsole getrenntes Stück gebildet, welches durch Sehrauben 90 an der Konsole befestigt und mit einem zylindrischen Ansatz 91 versehen ist, der in das Loch der Konsole paßt. Diese Anordnung hat den Zweck, den Meßanschlag "auswechseln zu können.

In den Abb. 13 und 14 trägt die Konsole zwei kugelförmige Meßflächen 64, 65, deren Achsen in einer waagerechten Ebene senkrecht zueinander liegen, so daß sie die Achse des Bohrloches 32 bzw. der Spindel schneiden. Jede der beiden Meßflächen bildet die äußere Fläche des sechseckigen Kopfes einer Schraube 66, welche in die Konsole hineingeschraubt ist. Zwischen dem Schraubenkopf und der Konsole ist eine Unterlegscheibe 67 angeordnet. Durch Anwendung von Unterlegscheiben verschiedener Dicken können die Abstände der Kalotten von der Spindelachse verändert werden.

Die Abb. 15, 16 und 17 stellen eine Konsole mit zwei senkrechten und zueinander rechtwinkligen Meßflächen 68, 69 dar. Die Konsole ist ebenfalls mit einem Loch 32 für den Durchgang des Werkzeugs versehen, das in gleichen Abständen von den erwähnten Meßflächen angeordnet und mit der Spindelachse gleichachsig ist. Um die richtige Lage des Loches in bezug auf die Spindel feststellen zu können, kann man einen Zeiger 70 benutzen, welcher an einer an der Werkzeug-

spindel befestigten Stange 71 angeschraubt ist. Der Zeiger liegt an gegen einen mit dem Loch 32 gleichachsigen Ansatz 72. Wenn der Zeiger seine Lage während einer vollen Spindelumdrehung beibehält, so fällt die Achse des Loches 32 mit der Spindelachse zusammen.

Beim Einstellen der Konsole 30 sollen die Meßflächen 68 und 69 parallel zu den Bewegungsrichtungen des Obersupportes 16 gestellt werden. Sollten die Bewegungen des Obersupportes 16 und des Untersupports 19 nicht genau geradlinig sein, so könnte es vorkommen, daß die Meßflächen 68 und 69 bei gewissen Stellungen des Obersupportes nicht genau parallel zu den Linealen auf dem Obersupport werden, und die Abstände der Meßflächen 68 oder 69 von den entsprechenden Linealen werden dann an verschiedenen Punkten verschieden. Wenn die Ungenauigkeiten des Obersupportes und des Untersupportes nicht allzu groß sind, so entstehen jedoch hierdurch keine praktischen Nachteile, vorausgesetzt, daß die Abstände immer an einem Punkte gemessen werden, welcher der Spindel am nächsten ist. Der Meßfehler wird dann sehr klein und praktisch ohne große Bedeutung. Der früher erwähnte Nachteil beim Gebrauch von zwei festen, gegeneinander rechtwinklig gestellten Meßlinealen wird aber vollständig beseitigt, wenn eine mit der Spindel gleichachsige Meßfläche benutzt wird, wie z. B. die Zylinderfläche auf dem Ansatz 72 oder die Meßflächen nach den Abb. 1 bis 14.

Eine Konsole von der in den Abb. 15, 16 und 17 dargestellten Konstruktion wird nichtsdestoweniger in einigen Fällen vorgezogen werden in Anbetracht der Tatsache, daß eine ebene Metallfläche bedeutend widerstandsfähiger ist gegen Eindrücke als eine zylindrische Meßfläche. Ferner kann eine Konsole mit zwei ebenen, gegeneinander rechtwinklig gestellten Meßflächen beim Einstellen der Lineale auf dem Aufspanntisch senkrecht gegeneinander mit Vorteil als Winkel benutzt werden.

Die Abb. 18, 19 und 20 zeigen eine Anordnung zur Ausführung von· Meßvorgängen unter Verwendung eines festen Anschlages von der in den Abb. 15, 16 und 17 dargestellten Form, wobei nur ein Satz von Meßklötzen und -linealen zur Messung der Abstände von einer Seite des Werkstückes gezeigt wird. In dem dargestellten Beispiel werden sowohl das Werkstück 43 wie die Lineale unmittelbar an dem Obersupport 16 festgeklemmt, welcher zu diesem Zweck mit Nuten 73 für die Klemmbolzen versehen ist. Das Lineal 74 ist auf Unterlagplatten 75 a-ngebracht und an dem Obersupport mittels Klemmbügeln 76 und Bolzen jy festgeklemmt.

Links von dem Lineal 74 ist ein zweites Lineal y8 vorgesehen, welches demselben Zweck dient wie die festen Meßstöpsel 44 in Abb. 3. Das Lineal 78 ist ähnlich wie das Lineal 74 auf Unterlagplatten· 79 gelagert und mittels Klemmplatten 80 und Bolzen 81 an dem Obersupport festgeklemmt. Ehe man die Lineale festklemmt, werden sowohl das Werkstück 43 als die Lineale in bezug auf die Meßfläche 68 der Konsole 30 in folgender Weise eingestellt. Zwei Sätze unter den Klemmen 86 befindlicher Lehrklgtze. 82, 83 von passender Gesamtlänge (in Richtung gegen das Werkstück) werden zwischen dem Lineal 74 und der Meßfläche 68 angebracht, und zwei andere Lehrklötze 84 werden zwischen den beiden Linealen 74, 78 angebracht, worauf sämtliche Lehrklötze nebst den Linealen mittels zweier Zwingen 85 und 86 zusammengeklemmt werden, welche mit je einem Ende in Aussparungen 87 in der Konsole 30 eingeführt sind. Das Werkstück wird jetzt gegen das Lineal 74 vorgeschoben, und zwar unter Zwischenlegung von Lehrklötzen von einer Länge gleich dem Unterschied zwischen dem Abstand des Lineals 74 von der Spindelachse und dem von der Seite des Werkstückes abzutragenden Abstand. Die Lineale 74, 78 und das Arbeitsstück werden darauf auf ihren Plätzen auf dem Obersupport festgeklemmt, und die Zwingen und Lehrklötze werden entfernt.

Falls das Lineal 74 während des Meßvorganges unabsichtlich verstellt werden sollte, so läßt es sich unschwer gegen das Lineal 78 wieder einstellen. Eine derartige Verrückung des Lineals 74 kann nachgewiesen werden mittels je eines an jedem Ende des Lineals nach dessen Einstellung angebrachten Kontrollindikators, welcher an dem Obersupport befestigt und dessen Berührungspunkte zum Anliegen gegen die linke Kante des Lineals 74 kommen.

Die Abb. 21 bis 25 veranschaulichen eine andere Art zur Ausführung der Messungen, bei welcher die Messungen schnell und mit großer Genauigkeit unter Ausübung eines gleichmäßigen Druckes auf die Endmaße ausgeführt werden können. Die Abbildungen zeigen das Ende einer Konsole 30 mit einem zylindrischen Meßanschlag 33. Sowohl das Werkstück 43 als die Lineale werden unmittelbar auf dem Obersupport 16 festgeklemmt. Die Abbildungen zeigen nur ein Lineal 93 und einen entsprechenden Satz von Meßklötzen, während ein ähnlicher nicht dargestellter Meßsatz zu den Messungen in bezug auf das andere Lineal erforderlich ist. Auf dem Werkstück 43 ruht eine Platte 94, auf welcher Endmaße in der Form von Lehrklötzen 95, 96, 97 angebracht sind. Der Lehr-

klotz 96 ist langer als die übrigen, damit er als Anschlag für den Tasthebel 111 dienen kann. Der dem Meßzylinder 33 zunächstliegende Lehrklotz 97 hat eine vorspringende zylindrische Endfläche 98 (Abb. 23), deren Achse horizontal und den aneinanderliegenden Seiten der Lehrklötze parallel ist. Der Lehrklotz 97 ist an jedem Ende mit j e einem Ansatz 99 versehen. Die Konsole 30 trägt an ihrer linken Seite einen Halter in der Form eines Joches 100, welches an der Konsole mittels Schrauben 101 befestigt ist. Zwischen den waagerechten Schenkeln des Joches lagert eine Achse 102 mit zwei losen doppelarmigen Hebeln 103 und 104, die mit ihren unteren Armen an den Ansätzen 99 des Lehrklotzes 97 anliegen. Die oberen Arme der Hebel werden durch Blattfedern 105, 106 gegen je ein Ende zweier waagerechter Bolzen 107 bzw. 108 gedrückt, welche in Ausbohrungen des nach oben verlängerten mittleren Teiles des Joches gleiten und gegen die Enden einer am mittleren Teil des Joches mittels einer Stellschraube 110 befestigten Blattfeder 109 anliegen. An der Konsole 30 ist ein Zeiger in mittels eines seitlichen Armes angebracht, der gegen den Lehrklotz 96 (Abb. 23) anliegt.

Zwischen den zylindrischen Flächen des festen Meßzylinders 33 und des Lehrklotzes 97 ist ein Keil 112 angebracht, der am unteren Ende einer einen Zeiger 114 tragenden Stange 113 sitzt. Die Stange 113 besitzt eine nach links vorspringende Leiste 115, in welcher ein senkrechter Bolzen 116 gleitet. Er ist an seinem oberen Ende mit einem Bund

117 versehen, und seine beiden Enden sind abgerundet. Das untere Ende dieses Bolzens liegt auf der Oberseite des nach rechts vorspringenden Teiles des Lehrklotzes 97 auf, und das obere Ende berührt den Zeiger 114. Mit der Stange 113 ist ferner ein Handgriff

118 verbunden, welcher als Mittel zum Festhalten der Stange 113 in senkrechter Lage dient, wobei der Handgriff im Eingriff steht mit einer an der Konsole 30 oder dan Gestell befestigten Gabel 119 oder einer ähnlichen Vorrichtung. Der Keil 112 und der

So damit verbundene Zeiger 114 bilden zusammen eine Vorrichtung zum Messen oder Kontrollieren des kleinen Abstandes zwischen dem festen Meßzylinder 33 und den Lehrklötzen, wie nachstehend erläutert werden soll.

Die Einstellung des Obersupportes 16 erfolgt folgendermaßen: Ein Satz von Lehrklötzen 95, 96 und 97 mit einer totalen Länge (in Richtung gegen den Meßzylinder) gleich dem gewünschten Abstand zwischen dem Lineal 93 und dem-Meßzylinder 33, vermindert um eine passende Meßeinheit, welche nur einen Bruchteil des betreffenden Abstandes, d. h. etwa 2,5 mm beträgt, wird auf die Platte 94 aufgesetzt. Der Obersupport wird darauf mittels seiner Vorschubspindel vorgeschoben, bis die Anschläge 99 des Lehrklotzes 97 mit den Hebeln 103 und 104 in Berührung kommen, worauf die Bewegung des Obersupportes, da die Blattfeder 109 jetzt unter Spannung kommt, langsam weiter fortgesetzt wird, bis die Entfernung zwischen der zylindrischen Fläche des Lehrklotzes 97 und des Meßzylinders 33 gleich der vorgenannten Meßeinheit geworden ist. Um feststellen zu können, daß diese Entfernung erreicht worden ist, kann ein Lehrklotz von einer Dicke gleich der betreffenden Meßeinheit zwischen die zylindrischen Flächen des Lehrklotzes 97 und des Meßzylinders geschoben werden. Bei der Kontrolle zwischen den zylindrischen Flächen 33 und 98, deren Achsen sich unter rechtem Winkel kreuzen, wird die Flächenadhäsion des eingeschobenen Lehrklotzes gegen die Meßflächen unbeträchtlich, und die Kontrolle wird deshalb sehr genau. Nachdem der Obersupport somit in seine richtige Lage eingestellt worden ist, kann der untere Arm des Zeigers in zum Anliegen gegen den überragenden Teil des Lehrklotz 96 gebracht werden. Dieser Zeiger kann jetzt bei weiteren Einstellungen des Obersupportes, anstatt des losen eingeschobenen Lehrklotzes zur Kontrolle des Abstandes benutzt werden, vorausgesetzt, daß sich seine Lage in bezug auf die Meßnäche 33 nicht ändert und daß der Berührungspunkt des Zeigers 111 zum Anliegen gegen den angrenzenden Lehrklotz 96 gebracht wird. Es ist dann nur noch erforderlich, den Obersupport zu verstellen, bis der Zeiger Hi die vorher angezeigte Lage einnimmt. In der Praxis ist es vorteilhaft, wenn der betreffende kleine Abstand immer dieselbe Größe hat, so daß die Feder 109 immer mit demselben Druck die Lehrklötze aufeinanderpreßt, was für die Genauigkeit der Messungen von großer Bedeutung ist.

Der Keil 112 und der damit verbundene Zeiger 114 bilden zusammen ein anderes Mittel zur Feststellung des in Rede stehenden Abstandes zwischen den zylindrischen Flächen 98 und 33. Wenn der Keil zwischen den beiden zylindrischen Flächen eingeführt ist, so wird der Zeiger 114 auf seiner Skala den Abstand zwischen den genannten zylindrischen Flächen angeben, vorausgesetzt, daß er zu diesem Zweck entsprechend geeicht ist. Der Keil nebst seinem Zeiger kann natürlich beim Messen des Abstandes auch als Nullinstrument benutzt werden. '· Vorzugsweise läßt er sich in Verbindung mit einer Lehre gebrauchen, die aus einem senkrechten Zylinder

und einem Lehrklotz besteht, welcher dem Zwischenlegklotz 97 genau gleicht und mit seiner zylindrischen Fläche in einer Entfernung von dem senkrechten Zylinder angebracht ist, die genau gleich dem zu kontrollierenden Abstand ist. Wird nun der Keil gegen die betreffende Lehre gesetzt, so kann man in jedem Falle die dem betreffenden Abstande entsprechende Lage des Zeigers auf der Skala feststellen.

In solchen Fällen, wo der feste Meßzylinder 33 eine Meßfläche mit gekrümmter Erzeugenden besitzt, sollte die Endfläche des Lehrklotzes 98 eben sein, wie dies die

>5 Abb. 24 zeigt.

Durch Abschrauben der Stellschraube 110 und Entfernen der Feder 109 können die Lehrklötze ohne Störung der Lage des Obersupportes entfernt werden. Die Stange 113 ist zweckmäßig mit einem Gegengewicht 120 (Abb. 21) zu versehen, um das Gewicht des Zeigers 114 auszugleichen.

Es leuchtet ein, daß die Meßmethode und die Meßvorrichtungen, die unter Hinweis auf

^a5 die Abb. 21 bis 25 beschrieben worden sind, auch in anderen Maschinen wie Fräs- und Bohrmaschinen von der vorstehend beschriebenen Art verwendet werden können. Ganz allgemein können sie zur genauen Kontrolle des Abstandes zwischen zwei Flächen oder Kanten benutzt werden.

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur genauen Messung der Lage des Werkstückes in bezug auf die Werkzeugspindel an Fräs- und Bohrmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen zwischen einer oder mehreren in einem bekannten unveränderliehen Abstand von der Spindelachse (1) fest und von dem Spiel in der Spindellagerung unabhängig angeordneten Meßflächen (z. B. 34 bzw. 68, 69) einerseits und zwei im Verhältnis zum Werkstück

(43) festen und im Winkel zueinander angeordneten Meßlinealen (40, 41) andererseits erfolgen, und zwar vorzugsweise in radialer Richtung von der Spindelachse (1) senkrecht zu den Linealen (40, 41).

2. Vorrichtung zur Ausführung von Messungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen über dem Aufspanntisch (16) innerhalb der Meßlineale (40,

41) angebrachten, im Verhältnis zur Achse der Werkzeugspindel (1) festen bzw. feststellbaren, mit einer oder mehreren Meßflächen versehenen Meßanschlag (z.B. 33).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfläche des mit der Spindel (1) kombinierten Meßanschlages (33) aus einer Umdrehungsfläche mit senkrechter Achse besteht, deren Achse gleichachsig zur Spindelachse ist (Abb. 11).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßanschlag mit zwei kugelförmigen Meßflächen (64, 65) versehen ist, deren Achsen in einer Ebene senkrecht zueinander liegen und die Achse der Werkzeugspindel schneiden (Abb. 13).

5. Vorrichtung nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Bezug auf die Achse der Werkzeugspindel (1) festen oder feststellbaren Meßflächen aus zwei ebenen Flächen (68, 69) bestehen, die miteinander einen rechten Winkel bilden und gleichen Abstand von der Achse der Werkzeugspindel (1) haben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Meßanschlag (33) am Ende eines am Maschinengestell (14) befestigten Armes (29) bzw. an einem mit der Lagerdocke (2) der Werkzeugspindel (1) fest verbundenen Teil fest oder abnehmbar angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Meßanschlag (33) auf dem Arm (29) oder dem entsprechenden Teil der Lagerdocke (2) drehbar angeordnet ist, um bei Beschädigung der Meßfläche neue, unbeschädigte Stellen der Meßfläche in Arbeitsstellung bringen zu können (Abb. 11).

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßlineale (40, 41) unmittelbar am Werkstück oder an besonderen, an dem Werkstück (43*) befestigten Konsolen (63) angebracht sind (Abb. 9 und 10).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, da- i°5 durch gekennzeichnet, daß die Meßlineale (40, 41) einstellbar an einem besonderen an dem Aufspanntisch festzuspannenden Halter (36) für das Werkstück (43) oder an Leisten (38, 39) des Halters (36) angebracht sind (Abb. 3 bis 5) oder mit diesen aus einem Stück bestehen (Abb. 6 bis 8).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (36) mit festen Meßanschlägen (44) versehen ist, die eine bekannte Lage zueinander einnehmen und dazu dienen, durch Einführung von Endmaßen zwischen denselben und den Linealen die letzteren in richtiger Winkellage zueinander einzustellen.

ii. Vorrichtung zur genauen Messung der Lage des Werkstückes im Verhältnis zur Werkzeugspit] IeI nach Anspruch. I, dadurch gekennzeichnet, daß Endmaße (95 bis 98) von einer Gesamtlänge, die dem zu messenden Abstand bis auf einen geringen abzuziehenden Zwischenraum von vorausbestimmter Länge gleichkommt, in Berührung mit einem' Meßlineal (93) auf eine Unterlage aufgelegt und durch Verschiebung des letzteren bis zu einer Entfernung von der fest angeordneten Meßfläche (33) gebracht werden, die dem betreffenden "Zwischenraum gleichkommt, und dessen Größe mit Hilfe eines Lehrklotzes oder eines mit dem festen Meßstück verbundenen Testindikators (111, 114) gemessen wird (Abb. 23).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Druckes auf die Lehrklötze eine mit dem festen Meßanschlag (33) fest oder abnehmbar verbundene Feder

(109) zur Wirkung kommt, und zwar vorzugsweise durch Vermittlung eines oder mehrerer Hebel (103, 104), die an dem den Meßanschlag (33) tragenden Teil gelagert sind und deren untere Enden gegen die Meßklötze anliegen.

13'. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das dem festei» Meßanschlag (33) nächstliegende Endmaß eine zylindrische Meßfläche besitzt, deren Achse senkrecht zur Achse der zylindrischen Meßfläche des festen Meßanschlages steht.

14. Vorrichtung nach Anspruch Ii, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Endmaßen (98) und dem festen Meßanschlage (33) mittels eines Keiles (112) und eines auf demselben gelagerten Testindikators (114) gemessen wird, welcher beim Einsetzen des Keiles zwischen dem Meßanschlag (33) und dem niächstHegenden Endmaß (98) zur Wirkung gegen die obere Seite des Meß- anschlages oder des Endmaßes kommt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der einen Seite des Keiles gelagerte Testindikator in einer zur entgegengesetzten KJedlebene .parallelen Ebene beweglich ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch, gekennzeichnet, daß der Indikator durch Vermittlung einer Stange (116) betätigt wird, die auf einer Seite des Keiles senkrecht zur Schneide des Keiles verschiebbar gelagert ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen