DE7718280U1

DE7718280U1 - Einstelleinrichtung zur bestimmung der nullpunktlage der drehmeisselspitze an drehmaschinen

Info

Publication number: DE7718280U1
Application number: DE7718280U
Authority: DE
Original assignee: Kotter Manfred Dipl-Ing 6201 Wallau; Theimert Paul-Heinz Dr-Ing 6108 Weiterstadt
Current assignee: Kotter Manfred Dipl-Ing 6201 Wallau; Theimert Paul-Heinz Dr-Ing 6108 Weiterstadt
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1977-11-10

Description

Dipl.-Ing. Manfred Kotter, Gräslgerweg 9, 6201 Wallau

Dr.-Ing·, Paul-Heinz Theimert, Gerhart-Hauptraann-Str. 10,

6108 Weiterstadt

Einstelleinrichtung zur Bestimmung der Nullpunktlage
der Drehmeißelspitze an Drehmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Einstelleinrichtung zur Bestimmung der Nullpunktlage der Drehmeißelspitze an mit numerischen Vegmeßeinrichtungen ausgerüsteten Drehmaschinen, die eine Werkstückspindel, einen Reitstock mit einer kegeligen Aufnahmebohrung und einen Drehmeißelhalter aufweisen,

Drehmaschinen werden zunehmend mit numerischen Wegmeßeinrichtungen ,für die Drehmeißelbewegungen ausgerüstet. In vielen Fällen werden Drehmaschinen, die noch keine numerische Wegmeßeinrichtung aufweisen, nachträglich umgerüstet, wobei der den Drehmeißelhalter tragende Support üblicherweise mit zwei Wegmeßeinrichtungen für eine Bewegungsachse parallel zur Drehmaschinen-Längsachse und eine Bewegungsachse quer dazu versehen
wird. Ein numerisches Anzeigegerät zeigt die von dem Support
in Richtung der beiden Achsen ausgehend von einem festgelegten Nullpunkt zurückgelegten Wege an.

Für den praktischen Einsatz derartiger Wegmeßeinrichtungen ist

es notwendig, eine Einrichtung zu schaffen, die den Nullpunkt der Wegmessungen festlegt, d. h. die die Nullpunktlage der DrehmeJLßelspitze bestimmt. Von dieser Nullpunktlage aus wird der Weg der Bewegung der Drehmeißelspitze gemessen. Besondere Bedeutung kommt hierbei der Nullpunktlage in der Bewegungsrichtung quer zur Maschinenlängsachse zu.

Bisher ist es üblich, zur Festlegung der Nullpunktlage die Drehmeißelspitze gegen eine feste Anschlagfläche zu fahren, beispielsweise einen in der Werkstückspindel aufgenommenen Lehrdorn oder gegen eine bereits bearbeitete Fläche am Werkstück. Die besondere Schwierigkeit, die auch zu erheblichen Meßfehlern führen kann, liegt bei dieser Einstellmethode darin, daß die Drehmeißelspitze mit unterschiedlicher Kraft gegen die Anschlagfläche gefahren wird. Die dabei auftretenden Verformungen verursachen Fehler der Wegmessung, die sehr häufig schon in der Größenordnung der geforderten Bearbeitungstoleranzen liegen. Hinzu kommt, daß dieser Einstellvorgang verhältnismäßig umständlich ist, so daß der mit der Verwendung numerischer Wegmeßeinrichtungen erzielte Vorteil hinsichtlich des Arbeitsaufwandes durch das aufwendige Einstellverfahren teilweise oder ganz aufgehoben wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einstelleinrichtung der eingangs genannten Art zur Bestimmung der Nullpunktlage zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und bei einfacher und sicherer Handhabung eine einfache Einstellung der Drehmeißel spitze zur Festlegung einer Nullpunktlage oder Ausgangsposition ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einem in der Aufnahmebohrung des Reitstocks aufnehmbaren Träger ein um die Bohrungsachse drehbarer Meßuhrhalter feststellbar angeordnet ist, und daß in dem Meßuhrhalter ein.e

Meßuhr mit radial zur Bohrungsachse bewegbarem Meßtaster an-

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gebracht ist* Die Meßuhr kann in dens Kalter so eisgeätellt •werden, daß die Tastfläche in Verlängerung der Bohrungsachse, d. h« in der Längsachse der ¥erkstückbohrung der Drehmaschine liegt. Wenn der .Meßuhrhalter so eingestellt wird, daß die Meßrichtung der Meßuhr horizontal verläuft, bezeichnet die Tastfläche des Meßuhrtasters die Mittelachse des Werkstücks, von der aus alle Werkstückdurchmesser angegeben werden können.

Durch die Verwendung des beweglichen, unter einer geringen Federvorspannung stehenden Tasters einer Meßuhr als Anschlagfläche für die Drehmeißelspitze ist sichergestellt, daß eine Meßkraft von stets gleichbleibender Größe auf die Drehmeißelspitze wirkt, wenn sich der Zeiger der Meßuhr in der Nullage befindet.

Durch die drehbare Anordnung des Meßuhrhalters kann die Meßachse der Meßuhr senkrecht gestellt werden. Wenn man davon ausgeht, daß der Reitstock einer Drehmaschine zwar in horizontaler Richtung verstellt werden kann, in vertikaler Richtung jedoch unverändert bleibt, ermöglicht die Anordnung der Meßuhr mit senkrechter Meßachse eine zuverlässige Einstellung der Einstelleinrichtung nach einem in der Werkstückspindel aufgenommenen Lehrdorn. Außerdem ist in dieser Stellung mit senkrechter Meßuhrachse eine Höheneinstellung der Drehmeißelspitze möglich.

Zweclcmäßigerweise hat der Meßtaster mindestens zwei radial im Abstand zueinander angeordnete Tastflächen, wobei die eine Tastfläche in der Längsachse der Drehmaschine und die zweite Tastflache in einem vorgegebenen Abstand zu dieser Achse liegt. Bei der Einstellung der Meßuhr kann diese zweite Tastfläche am Umfang eines in der Werkstückspindel aufgenommenen Meßdomes zur Anlage gebracht werden, dessen Durchmesser gleich dem doppelten gegenseitigen Abstand dieser beiden Tastflächen am Meßuhrtaster ist.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens 1st vorgesehen,

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daß an dem drehbaren Meßuhrhalter eine Libelle in einer Ebene parallel zur Bewegungsrichtung des Meßtasters angeordnet ist. Damit ist eine genaue horizontale Einstellung der Meßuhrachse möglich. Zur genauen Einstellung der Meßuhrachse in senkrechter Richtung wird vorzugsweise an dem drehbaren Meßuhrhalter eine weitere Libelle in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung des Meßtasters angebra ent.

Die Feststellung des Meßuhrhalters in waagrechter bzw. senkrechter Lage kann in sehr einfacher Veise dadurch erfolgen, daß zwischen dem Meßuhrhalter and dem im Reitstock aufnehmbaren Träger eine Reibungsbremse angeordnet ist, die den Meßuhrhalter mit ausreichender Sicherheit in der jeweils gewünschten Lrehlage festhält, sobald er losgelassen wird. Um die Drehbewegung des Meßuhrhalters zu bewirken, genügt esj, die Reibungskraft der Bremse zu überwinden. Dadurch wird eine gesondert zu betätigende Klemmvorrichtung od. dgl. überflüssig.

Die Erfindung wird nachfolgend an .einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
Fig. 1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Drehmaschine

mit der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung, Fig. 2 einen Längsschnitt,

Fd,g. 3 eine Stirnansicat der Einstelleinrichtung, Fig. k in einer vereinfachten Seitenansicht der Drehmaschine die Stellung der Einstelleinrichtung beim Nullsetzen, Fig. 5 in einer vereinfachten Seitenansicht der Drehmaschine die Stellung der Einstelleinrichtung bei der Messung der Höhe der Drehmeißelspitze,

Fig. 6 in einer vereinfachten Draufsicht auf die Drehmaschine die Stellung der Einstelleinrichtung beim Einstellen des Reitstocks* und

Fig. 7 das Einstellen eines Bohrwerkzeughalters. Die in Fig. 1 teilweise gezeigte Drehmaschine 1 weist einen

Werkstück-Spindelstock 2 und eine darin gelagerte und angetriebene Werkstückspindel 3 auf; die ein Futter 4 trägt. Gegenüber dem Futter 4 ist in üblicher Veise ein Reitstock 5 angeordnet, dessen ausfahrbare Pinole 6 eine kegelige
Aufnahmebohrung 7 hat.

Auf einem in Maschinenlängsrichtung verfahrbaren Werkzeugsupport 8 ist ein Dr"ehmeißelhalter 9 in horizontaler Richtung quer zur Maschinenlängsachse 10 verfahrbar, der einen Drehmeißel 11 trägt. Mit dem Drehmeißelhalter 9 ist eine
nur andeutungsweise dargestellte Wegmeßeinrichtung 12
verbunden, die auf einem Anzeigegerät 13 den Weg des
Drehmeißelhalters 9 angibt. Eine weitere (nicht dargestellte) Wegmeßeinrichtung kann beispielsweise vorgesehen
sein, um die Bewegung des Supports 8 in Maschinenlängsrichtung anzuzeigen.

Die Bewegung des Drehmeißelhalters 9 quer zur Maschinenlängsachse 10 erfolgt über einen Spindeltrieb 14, der mittels eines Handrades 15 betätigt werden kann.

In den Fig. 2 und 3 sind Einzelheiten der Einstelleinrichtung dargestellt. Sie weist einen Meßuhrhalter 16 auf, der zwei in rechtem Winkel zueinander stehende Schenkel hat.
Der eine Schenkel, der sich parallel zur Maschinenlängsachse 10 erstreckt, hat eine Bohrung 17> in der ein Schaft 18 einer Meßuhr 19 mittels Klemmschraube 20 festkleinmbar
ist. Die Meßuhr 19 ist mit einem Meßtaster 21 ausgerüstet, der derart abgestuft ist, daß er stirnseitig eine erste
Tastfläche 22 und im Abstand dazu eine zweite, ringförmige Tastfläche 23 aufweist.

Der Meßuhrhalter 16 hat in seinem anderen Schenkel eine
Bohrung 2k, in die ein Zapfen 25 eines Trägers 26 paßt,
der an seinem anderen Ende einen koealigen Zapfen 27 aufweist, der in der kegelförmigen Aufnahmebohrung 7 der

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Pinole 6 des Reitstooks 5 sitzt.

Wie man aus Fig. 2 erkennt, ist der Träger 26 zweiteilig ausgeführt, d. h. der Zapfen 27 ist mit einem ebenfalls kegeligen Zapfen 28 verbunden, der in einer kegeligen Bohrung 29 eines mit dem Zapfen 25 verbundenen Teils aitzt. Ein Griffring 30 ist mit dem Träger 26 verbunden.

Der Zapfen 25 weist einen mittleren Abschnitt 31 mit verringertem Durchmesser auf. In die so gebildete Nut 32 greift ein Klemmstück 33 unter der Wirkung einer Druckfeder 3k, die im Meßuhrträger 16 mittels eines Schraubzapfens 35 festgelegt ist. Der Meßuhrhalter 16 kann auf dem Zapfen 25 unter Überwindung der Reibung zwischen dem Klemmstück 33 und dem Zapfenabschnitt 31 verdreht werden, wobei der Meßuhrhalter 16 in der jeweiligen Drehstellung durch diese Reibkraft festgehalten wird.

Wie in Fig. 3 angedeutet, sind an dem Meßuhrhalter 16 eine Libelle 36 an der Vorderseite und eine Libelle 37 8n der Oberseite angeordnet. Die Libelle 36 dient dazu, den Meßuhrhalter 16 in horizontaler Richtung auszurichten, während die Libelle 37 dazu dient, den Meßuhrhalter 16 in vertikaler Richtung auszurichten.

In Fig. 1 ist die Einstellung der Spitze des Drehmeißels in eine durch die Längsachse 10 vorgegebene Ausgangsstellung gezeigt. Dazu wird der Meßuhrhalter 16 mittels der Libelle 36 in horizontaler Lage avisgerichtet. Dei Drehmeißel 11 wird gegen die Tastfläche 22 des Meßuhrtasters 21 gefahren, bis die Meßuhr 19 auf Null steht. In dieser Stellung wird die Anzeigeeinrichtung 13 bzw. der zugehörige Zähler der .Wegmeßeinrichtung 12 auf Null gesetzt. Wenn der Drehmeißelhalter 9 ^mit dem Drehmeißel 11 verfahren wird, zeigt die Anzeigeeinrichtung I3 jeweils den Abstand der Drehmeißelspitze zu der Längsachse 10 an; dieser Weg kann unmittelbar in den Werkstückdurchmesser umgerechnet werden.

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Fig« h zeigt, wie die Einstelleinrichtung duroh Nullsetzen der Meßuhr 19 eingestellt wird. Dpzu wird ein Lehrdorn 38 in das Futter h der Drehmaschine eingespannt. Per Durchmesser des Lehrdorns 38 ist doppelt so groß wie der Abstand der beiden Tastflächen 22 und 23 am Meßteister 21. 'Wenn man die ringförmige Tastfläche 23 am Umfang des Lehrdorns 38 anlegt und die Meßuhr 19 auf Null stellt, liegt die stirnseitige Tastfläche 22 in der Längsachse 10 der Drehmaschine. Dieser Vorgang erfolgt zweckmäßigerweise, wie in Fig. h dargestellt, in der senkrechten Stellung des Meßuhrhalters 16, weil der Reitstock 5 gegenüber der Längsachse 10 in horizontaler Richtung verstellt sein könnte. Die Libelle 37 dient dabei der Dreheinstellung des Meßuhrhalters 16.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, erfolgt in der gleichen Stellung auch die Bestimmung der Höhe des Drehmeißels 11, indem die stirnseitige Tastfläche 22 auf die Drehmeißelspitze gesetzt wird. Wenn die Drehmeißelspitze genau in Höhe der Längsachse 10 liegen soll, muß die Meßuhr 19 auf Null stehen. Wenn eine bestimmte Abweichung der Drehmeißelspitze nach oben oder unten gewünscht wird, kann diese Abweichung unmittelbar auf der Meßuhr 19 abgelesen werden,

Fig. 6 zeigt, daß die Einstelleinrichtung auch dazu verwendet werden kann, den Reitstock 5 in Querrichtung einzustellen. Dazu wird der Meßuhrhalter 16 mittels der Libelle 36 in horizontaler Richtung ausgerichtet. Die ringförmige Tastfläche 23 wird zur Anlage am Durchmesser des Lehrdorns 38 gebracht. Dann wird der Reitstock 5 in Querrichtung so lange verfahren, bis die Meßuhr 19 Null anzeigt. In gleicher Weise kann die Meßuhranzeige auch verwendet werden, um eine gewünschte Verschiebung des Reitstocks 5 gegenüber der Achse 10 einzustellen.

Der Griffring 30 kann mit einer Rändelung versehen sein. An dem Griffring 30 kann die Einrichtung erfaßt werden,

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venn die Einrichtung in die Reitstookbohrung 7 eingesetzt oder Q\xB dieser herausgenommen werden soll. Der Bedienungsmann braucht dabei die Einrichtung .nicht gm beweglichen MeOuhrhalter 16 zu erfassen.

FIg, 7 zeigt eine weitere Verwendungsmöglichkeit der be<sohr!ebenen Einstelleinrichtung« Der Support 8 der Drehmaschine 1 trägt hierbei einen Werkzeughalter 39, der zur Auf na lime eines (nicht dargestellten) Bohrwerkzeugs eine kegelige Bohrung kO hat* Hierbei stellt sich die Aufgabe, die Aohso der Bohrung ^C in Quer- und Höhanrichtung auf die Achse der Werkstückspindel 3 mit dein Futter k einzustellen.

Dazu wird wie bei der beschriebenen Reitstockeinstellung der Lehrdorn 38 in das Futter k eingespannt. Der kegelige Zapfen 27 der Einstelleinrichtung wird in die kegelige Bohrung ^O des Werk-seughalten 39 aufgenommen und die Tostflache 23 des Meßtasters 21 wird zur Anlage am Umfang des Lehrdorns 38 gebracht. Auf diese Weise kann die zur Aufnahme eine3 Bohrers bestimmte Bohrung kO des Werkzeughalters 39 in Querrichtung und in Hphenrichtung eingestellt werden. Ein langwieriges Probieren mit eingespanntem Bohrer am zu bohrenden Werkstück entfällt.

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1. Einistelleinriohtung zur Bestimmung der Nullpunkt-Iage der Drehmeißelspitze an mit numerisohen Wegmeßeinriohtungen ausgerüsteten Drehmaschinen, die eine Werkstückspindel, einen Reitstock mit einer kegeligen Aufnähmet)ohrung und einen Drehmeißelhalter aufweisen, daduroh gekennzeichnet, daß an einem in der Aufnahmebohrung (7) des Reitstocks (5) aufnehmbaren Träger (26) ein um die Bohrungsachse (1O) drehbarer Meßuhrhalter (16) feststellbar angeordnet ist, und daß in dem Meßuhrhalter (16) eine Meßuhr (19) mit radial zur Bohrungsachs-e (1O) bewegbarem Meßtaster (21) angebracht ist.

2. Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtaster (21) mindestens zwei radial im Abstand zueinander angeordnete Tastflächen (22, 23) aufweist.

3. Einstelleinrichtung nach Anspruch ¹, dadurch gekennzeichnet, daß an dem drehbaren Meßuhrhalter (16) eine Libelle (36) in einer Ebene parallel zur Bewegungsrichtung des Meßtasters (21) angebracht iist.

k_e Einstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem drehbaren Meßuhrhalter (16) eine weitere Libelle (37) in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung des Meßtasters (21) angeordnet ist.

5. Einstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Meßuhrhalter (16) und dem im Reitstock (5) aufnahmbaren Träger (26) eine Reibungsbremse (31, 33} angeordnet ist.