EP1813389B1 - Precision vice for a machine tool - Google Patents
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- EP1813389B1 EP1813389B1 EP07101143A EP07101143A EP1813389B1 EP 1813389 B1 EP1813389 B1 EP 1813389B1 EP 07101143 A EP07101143 A EP 07101143A EP 07101143 A EP07101143 A EP 07101143A EP 1813389 B1 EP1813389 B1 EP 1813389B1
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- threaded sleeve
- clamping
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B1/00—Vices
- B25B1/06—Arrangements for positively actuating jaws
- B25B1/10—Arrangements for positively actuating jaws using screws
- B25B1/103—Arrangements for positively actuating jaws using screws with one screw perpendicular to the jaw faces, e.g. a differential or telescopic screw
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B1/00—Vices
- B25B1/24—Details, e.g. jaws of special shape, slideways
- B25B1/2484—Supports
Definitions
- the invention relates to a precision vise for a machine tool according to the preamble of claim 1.
- clamping devices are known from the prior art and are used for fixing workpieces or components, for example on a machine table.
- the workpiece to be machined by means of the machine tool must be clamped firmly and with the greatest possible accuracy to achieve the required precision, with high process reliability requiring absolute repeatability of the clamping and a constant final positioning of the clamped workpiece or component.
- Known clamping devices for clamping workpieces or components are usually designed as a vice and comprise two clamping jaws, which are mounted linearly displaceable along a common axis in a base body of the vise and for clamping the component by rotation of a base body and extending along the axis extending drive spindle towards each other and for releasing the component away from each other can be adjusted.
- the linear movement of the two jaws in a known manner such that the component is clamped in relation to the axis center in the vise center between the two jaws.
- a center tensioner Such a vise for centric clamping a workpiece is referred to as a center tensioner.
- the central plane lying centrally between the two clamping jaws forms the reference plane for the machining, for example milling, of the clamped component.
- machining for example milling
- Other vices provide for moving this clamping center a possibility of displacement of the entire body of the vise on the machine table. The disadvantage here is that such a displacement of the entire vise can hardly be done with the highest precision.
- other vices it is possible to rotate about the axis rotatably mounted on the base body and fixed during operation along the axis mounted drive spindle for fine adjustment of the clamping center along the axis. This is done in particular by moving the drive spindle bearing bearing block on the body along the axis.
- Such a vice is in the EP 0 742 081 B1 (Gerardi ).
- a universal precision vise provided for a machine tool is described, having a base body accommodating precision slides equipped with interchangeable jaws, which have counter-rotating threaded bores with which a right-handed and a left-handed threaded portion of a drive spindle are engaged. Between the opposite threaded portions a circumferential groove is formed in the drive spindle.
- a bearing block for rotatably supporting the drive spindle is provided, which includes the circumferential groove of the drive spindle like a bridge. The bearing block is attached to the bottom of the body of the vise.
- the device comprises a vise body, in which two carriages are movable symmetrically to a central axis, each carrying a clamping jaw, with a drive spindle for both carriages.
- the center plane forming the clamping center is adjustable by providing a spindle nut in one of the carriages which is designed as a screw bushing.
- This threaded bush has an internal thread and an external thread. The internal thread of the screw bush engages in the external thread of the drive spindle, while the external thread of the screw bush engages in an internal thread of the carriage into which the screw bush is screwed.
- the procurzisionsschraubstock for a machine tool has a base body, in particular with a U-shaped cross-section, whose lateral legs each have at least one guide groove on the opposite sides. Between the legs of the main body, two precision cutters equipped in particular with interchangeable clamping jaws are mounted linearly displaceably along a common axis in the guide grooves. Thus, the two precision carriages including the respective jaws can be linearly guided towards and away from each other.
- the first of the two precision slides has a first threaded hole and the second of the two precision slides has a second threaded hole, each with an internal thread.
- the threads of the two threaded bores, which extend along the common axis, are formed in opposite directions.
- a Drive spindle which also extends along the common axis, has a first threaded portion engaging in the first threaded bore and an engaging into the second threaded bore, opposite second threaded portion, each with an external thread.
- the drive spindle is axially mounted or storable on the base body such that the drive spindle is immovable along the axis, that is, axially fixed.
- the drive spindle between the first threaded portion and the second threaded portion in a middle bearing block along the axis is axially fixed and rotatably mounted about the axis.
- the bearing block is coupled or can be coupled to the base body so that it can not be displaced.
- the drive spindle can also be stored in a lying outside of the two precision carriage section and connected to the base body, for example by means of a bearing block.
- a threaded sleeve is arranged, which has the first precision slide associated with the first threaded bore.
- the threaded sleeve is axially fixed in the first precision carriage along the axis and rotatably mounted about the axis - in particular by means of a tool.
- the threaded sleeve during its rotation about its axis along the longitudinal axis immovable.
- the rotatability is so inhibited or inhibited that there is no rotation of the threaded sleeve relative to the first precision carriage when turning the drive spindle for clamping or releasing the workpiece. This is hereinafter referred to as self-rotation inhibited.
- the clamping center of the precision vise can be precisely fine-tuned.
- the center of tension is to be understood as the middle between the two clamping surfaces of the clamping jaws or the surface on which the two clamping surfaces come to rest with the vice completely closed.
- clamping means are arranged in the first precision carriage, by means of which the threaded sleeve rotatably coupled to the first precision carriage and can be decoupled.
- the threaded sleeve is mounted axially by means of the clamping means in the first precision carriage, wherein the clamping means and the threaded sleeve are formed such that by the rotationally fixed coupling of the threaded sleeve with the first precision carriage by means of the clamping means the threaded sleeve relative to the precision carriage occupies a predetermined position in the direction along the axis , This predetermined position is determined in particular by a plane normal to the axis of the threaded sleeve.
- the threaded sleeve is in particular immovable in its - especially by means of a tool or directly done manually - twisting about the axis along the axis.
- the clamping means thus have several functions.
- the threaded sleeve is mounted axially by means of the clamping means in the first precision slide, so that the threaded sleeve in the direction along the axis, if necessary with a certain play substantially immovable relative to the first precision slide, so it is axially fixed and rotated about the axis for fine adjustment of the clamping center can.
- Threaded sleeve in the direction along the axis A precisely centered in the predetermined position and the clearance along the axis substantially reduced to zero.
- the threaded sleeve always assumes the same position in the direction along the axis relative to the first precision slide.
- the clamping means ensure a fixed axial fixing of the threaded sleeve along the axis, so that the threaded sleeve and the drive spindle along the axis of the spindle relative to the first precision slide immovable, that are axially fixed and large clamping forces between the threaded sleeve and the first precision carriage by means of the clamping means in the clamped State can be transferred.
- the threaded sleeve is inhibited in its rotatability about the axis in the clamped state before self-rotation when adjusting the vise, in particular external rotatability, so that the adjusted position is fixed.
- FIG. 1 a first possible embodiment of a precision vise 1 in the disassembled state without jaws in an oblique perspective view
- FIG. 2 the first possible embodiment in the assembled state with mounted jaws also in an oblique view shows.
- the following are the two FIGS. 1 and 2 described together.
- the procurzisionsschraubstock 1 has a base body 2 having a U-shaped cross-section, the first lateral leg 3 and the second lateral leg 4 at the opposite inner surfaces each have a guide groove, namely the first guide groove 5 and the second guide groove 6, have.
- the two legs 3 and 4 are connected via the base 32 of the base body 2.
- a first precision carriage 9 and a second precision slide 10 along a common axis A to each other and away from each other linearly displaceable.
- a first clamping jaw 7 and a second clamping jaw 8 are interchangeably mounted on the upper sides of the precision slides.
- FIG. 2 9 and 10 a first clamping jaw 7 and a second clamping jaw 8 are interchangeably mounted on the upper sides of the precision slides.
- the two base-surface-side surfaces 33 and 34 in turn span along the axis A two surfaces which together form a V-shaped cross-section open upwardly on the side of the clamping jaw.
- a second threaded bore 12 In the second precision carriage 10 is a second threaded bore 12, whose longitudinal axis is the axis A.
- a threaded sleeve 19 which has a cylindrical basic shape and a first threaded bore 11, arranged axially rotatable, wherein the longitudinal axis of the first threaded bore 11 is also the axis A.
- the threaded sleeve 19 with the first threaded bore 11 is mounted in the first precision carriage 9 in such a way that it can be rotated axially about the axis A, that is to say essentially without displacement along the axis A.
- the threaded sleeve 19 is immovable in the operating state of the precision vise along the axis A relative to the first precision slide 9, even if it is rotated about its axis, the axis A.
- the detailed structure of this arrangement will be described in more detail below.
- the thread of the second threaded bore 12 has the same pitch amount as the first threaded hole 11, but the threads of the two threaded bore 11 and 12 are formed in opposite directions.
- a drive spindle 13 extends with an engaging in the first threaded bore 11 first threaded portion 15 and engaging in the second threaded bore 12, opposing second threaded portion 16.
- the drive spindle 13 is axially fixed between the first threaded portion 15 and the second threaded portion 16 the axis A rotatably mounted in a central bearing block 14, in particular by means of roller bearings, so that in the center-tensioning operating state of the precision vise no displacement of the drive spindle 13 along the axis A relative to the central bearing block 14 is possible.
- the middle bearing block 14 is non-displaceably coupled to the base body 2 by means of two threaded bolts 17.
- the two threaded bolts 17 are passed through two opposite, transverse in the lateral legs 3 and 4 extending lateral transverse bores 26 and screwed into two opposite lateral threaded transverse bores 28 of the bearing block 14, so that the middle bearing block 14 is fixedly connected to the base body 2.
- this connection decoupled wherein the middle bearing block 14 is slidably mounted between the legs 3 and 4 of the base body 2 along the axis A.
- the two threaded bolts 17 serve in this case as releasable blocking means, by means of which the middle bearing block 14 can be coupled with the base body 2 so as to be displaceable and decoupled.
- the described Rezisionsschraubstock 1 as a universal vise, the center span, with coupled middle bearing block 14 on festbackenspannend, with decoupled middle bearing block 14 and coupled to the base 2 jaw 7 or 8 or precision carriage 9 or 10, um vers is.
- the precision vise 1 is always in the center-tensioned state - with a on the base body 2 via the threaded bolt 17 fixed middle bearing block 14 - described.
- clamping means in the first Precision slides 9 provided, which are formed as follows.
- the threaded sleeve 19 has an outer peripheral groove 23 in the form of a radially inwardly tapering, concave memoriskerbung.
- the contact surfaces of the wedge clamps 20 and 21 and the outer circumferential groove 23 have such a shape that the wedge clamps 20 and 21 in the form of at least partially transversely to the outer circumferential groove 23 extending line or surface contact the outer circumferential groove 23 rotationally clamped, as shown in FIG. 1 seen. Due to the inwardly tapering, concave configuration of the outer circumferential groove 23 and the corresponding configuration of the wedge clamps 20 and 21 takes place in reducing the distance between the two wedge clamps 20 and 21 to each other centering the threaded sleeve 19 relative to the first precision carriage 9 along the axis A to the median plane ofpurposepartysnut 23, which median plane extends normal to the axis A. By clamping the threaded sleeve 19 is thus prevented not only at their free twistability, but also centered along the axis A.
- the clamping screw 22 is tightened so tightly that due to the frictional rotation of the drive spindle 13 during clamping of a workpiece causes no rotation of the threaded sleeve 19 in the first precision slide 9 and the set clamping center Z remains constant.
- the clamping action of the tangentially engaging in the inwardly tapering outer circumferential groove 23 wedge clamps 20 and 21 the threaded sleeve 19 is centered and fixed in the direction along the axis A with respect to the median plane of the outer circumferential groove 23.
- the described clamping means have So in addition to the function of preventing the free rotatability of the threaded sleeve 19 and the axial bearing of the threaded sleeve 19 during twisting also the function to restore the threaded sleeve 19 in the direction along the axis A always again in the same position when restoring the clamping connection.
- the threaded sleeve 19 always takes the same position relative to the first precision slide 9 along the axis A by clamping, so that a very precise precision adjustment of the clamping center Z is possible.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Präzisionsschraubstock für eine Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a precision vise for a machine tool according to the preamble of claim 1.
Derartige Spanneinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden zum Fixieren von Werkstücken oder Bauteilen beispielsweise auf einem Maschinentisch verwendet. Das mittels der Werkzeugmaschine zu bearbeitende Werkstück muss zum Erzielen der geforderten Präzision fest und mit größtmöglicher Genauigkeit eingespannt sein, wobei eine hohe Prozesssicherheit eine absolute Wiederholbarkeit des Einspannens und eine konstante Endpositionierung des eingespannten Werkstücks oder Bauteils erfordert.Such clamping devices are known from the prior art and are used for fixing workpieces or components, for example on a machine table. The workpiece to be machined by means of the machine tool must be clamped firmly and with the greatest possible accuracy to achieve the required precision, with high process reliability requiring absolute repeatability of the clamping and a constant final positioning of the clamped workpiece or component.
Bekannte Spanneinrichtungen zum Einspannen von Werkstücken oder Bauteilen sind üblicherweise als Schraubstock ausgebildet und umfassen zwei Spannbacken, die entlang einer gemeinsamen Achse in einem Grundkörper des Schraubstocks linear verschiebbar gelagert sind und zum Einspannen des Bauteils durch Rotation einer am Grundkörper gelagerten und sich entlang der Achse erstreckenden Antriebsspindel aufeinander zu und zum Freigeben des Bauteils voneinander weg verstellt werden können. Die lineare Bewegung der beiden Spannbacken erfolgt in bekannter Weise derart, dass das Bauteil in Bezug zur Achse mittig im Schraubstockzentrum zwischen den beiden Spannbacken eingespannt wird. Ein derartiger Schraubstock zum zentrischen Spannen eines Werkstücks wird als Zentrumsspanner bezeichnet. Die mittig zwischen den beiden Spannbacken liegende Zentrumsebene bildet die Bezugsebene für die Bearbeitung, beispielsweise Fräsbearbeitung, des eingespannten Bauteils. Bei zahlreichen bekannten Schraubstöcken ist es nicht möglich, dieses Spannzentrum präzise einzustellen, so dass die Bearbeitungsmaschine zur Bearbeitung des Bauteils auf das Spannzentrum des Schraubstock referenziert werden muss. Andere Schraubstöcke sehen zum Verschieben dieses Spannzentrums eine Verschiebemöglichkeit des gesamten Grundkörpers des Schraubstocks auf dem Maschinentisch vor. Nachteilig hierbei ist, dass ein derartiges Verschieben des gesamten Schraubstocks kaum mit höchster Präzision erfolgen kann. Bei wiederum anderen Schraubstöcken ist es möglich, die um die Achse drehbar am Grundkörper und während des Betriebs entlang der Achse fixiert gelagerte Antriebsspindel zur Feineinstellung des Spannzentrums entlang der Achse zu verschieben. Dies erfolgt insbesondere durch Verschieben des die Antriebsspindel lagernden Lagerbocks auf dem Grundkörper entlang der Achse.Known clamping devices for clamping workpieces or components are usually designed as a vice and comprise two clamping jaws, which are mounted linearly displaceable along a common axis in a base body of the vise and for clamping the component by rotation of a base body and extending along the axis extending drive spindle towards each other and for releasing the component away from each other can be adjusted. The linear movement of the two jaws in a known manner such that the component is clamped in relation to the axis center in the vise center between the two jaws. Such a vise for centric clamping a workpiece is referred to as a center tensioner. The central plane lying centrally between the two clamping jaws forms the reference plane for the machining, for example milling, of the clamped component. In many known vices it is not possible to precisely adjust this clamping center, so that the processing machine for machining the component on the clamping center of the vice must be referenced. Other vices provide for moving this clamping center a possibility of displacement of the entire body of the vise on the machine table. The disadvantage here is that such a displacement of the entire vise can hardly be done with the highest precision. In turn, other vices, it is possible to rotate about the axis rotatably mounted on the base body and fixed during operation along the axis mounted drive spindle for fine adjustment of the clamping center along the axis. This is done in particular by moving the drive spindle bearing bearing block on the body along the axis.
Ein derartiger Schraubstock wird in der
In der als nächstliegender Stand der Technik betrachteten
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen für das zentrische Spannen eines Werkstücks ausgebildeten Präzisionsschraubstock zur Verfügung zu stellen, dessen Spannzentrum präzise und auch im montierten Zustand des Schraubstocks leicht feineinstellbar ist und der sich durch einen einfachen und robusten, hohen Spannkräften standzuhalten vermögenden Aufbau auszeichnet.It is therefore an object of the invention to provide a trained for the centric clamping of a workpiece Präzisionsschraubstock available, the clamping center is easily fine adjustable precisely and in the mounted state of the vise and which is characterized by a simple and robust, high clamping forces wealthy structure.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Merkmale, die die Erfindung in alternativer oder vorteilhafter Weise weiterbilden, sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of the independent claim. Features which further develop the invention in an alternative or advantageous manner can be found in the dependent claims.
Der Präzisionsschraubstock für eine Werkzeugmaschine besitzt einen Grundkörper, insbesondere mit einem U-förmigen Querschnitt, dessen seitliche Schenkel an den einander gegenüberliegende Seiten jeweils mindestens eine Führungsnut besitzen. Zwischen den Schenkeln des Grundkörpers sind in den Führungsnuten zwei mit insbesondere auswechselbaren Spannbacken ausgerüsteten Präzisionsschlitten entlang einer gemeinsamen Achse linear verschiebbar gelagert. Somit können die beiden Präzisionsschlitten einschließlich der jeweiligen Spannbacken linear geführt aufeinander zu und voneinander weg verschoben werden. Dem ersten der beiden Präzisionsschlitten ist eine erste Gewindebohrung und dem zweiten der beiden Präzisionsschlitten eine zweite Gewindebohrung, jeweils mit einem Innengewinde, zugeordnet. Die Gewinde der beiden Gewindebohrungen, die sich entlang der gemeinsamen Achse erstrecken, sind gegenläufig ausgebildet. Eine Antriebsspindel, die sich ebenfalls entlang der gemeinsamen Achse erstreckt, besitzt einen in die erste Gewindebohrung eingreifenden ersten Gewindeabschnitt und einen in die zweite Gewindebohrung eingreifenden, gegenläufigen zweiten Gewindeabschnitt, jeweils mit einem Außengewinde. Als die Achse sei die Achse der Antriebsspindel im montierten Zustand des Schraubstocks zu verstehen. Die Antriebsspindel ist am Grundkörper derart axial gelagert oder lagerbar, dass die Antriebsspindel entlang der Achse unbeweglich, also axialfest, ist. Insbesondere ist die Antriebsspindel zwischen dem ersten Gewindeabschnitt und dem zweiten Gewindeabschnitt in einem mittleren Lagerbock entlang der Achse axialfest und um die Achse drehbar gelagert. Der Lagerbock ist mit dem Grundkörper verschiebfest gekoppelt oder koppelbar. Anstelle in einem zwischen den beiden Präzisionsschlitten liegenden Abschnitt kann die Antriebsspindel auch in einem außerhalb der beiden Präzisionsschlitten liegenden Abschnitt gelagert und mit dem Grundkörper, beispielsweise mittels eines Lagerbocks, verbunden sein.The Präzisionsschraubstock for a machine tool has a base body, in particular with a U-shaped cross-section, whose lateral legs each have at least one guide groove on the opposite sides. Between the legs of the main body, two precision cutters equipped in particular with interchangeable clamping jaws are mounted linearly displaceably along a common axis in the guide grooves. Thus, the two precision carriages including the respective jaws can be linearly guided towards and away from each other. The first of the two precision slides has a first threaded hole and the second of the two precision slides has a second threaded hole, each with an internal thread. The threads of the two threaded bores, which extend along the common axis, are formed in opposite directions. A Drive spindle, which also extends along the common axis, has a first threaded portion engaging in the first threaded bore and an engaging into the second threaded bore, opposite second threaded portion, each with an external thread. As the axis is to be understood the axis of the drive spindle in the assembled state of the vise. The drive spindle is axially mounted or storable on the base body such that the drive spindle is immovable along the axis, that is, axially fixed. In particular, the drive spindle between the first threaded portion and the second threaded portion in a middle bearing block along the axis is axially fixed and rotatably mounted about the axis. The bearing block is coupled or can be coupled to the base body so that it can not be displaced. Instead of in a lying between the two precision carriage section, the drive spindle can also be stored in a lying outside of the two precision carriage section and connected to the base body, for example by means of a bearing block.
In dem ersten Präzisionsschlitten ist eine Gewindehülse angeordnet, welche die dem ersten Präzisionsschlitten zugeordnete erste Gewindebohrung aufweist. Die Gewindehülse ist im ersten Präzisionsschlitten entlang der Achse axialfest und um die Achse - insbesondere mittels eines Werkzeugs - verdrehbar gelagert. Somit ist die Gewindehülse bei ihrem Verdrehen um ihre Achse entlang der Längsachse unbeweglich. Die Verdrehbarkeit ist jedoch derart gehemmt oder hemmbar, dass es beim Drehen der Antriebsspindel zum Spannen oder Lösen des Werkstücks zu keinem Verdrehen der Gewindehülse relativ zum ersten Präzisionsschlitten kommt. Dies wird im Folgenden als selbstverdrehgehemmt bezeichnet. Durch die beispielsweise mittels eines Werkzeugs ermöglichte Verdrehbarkeit der Gewindehülse wird erzielt, dass bei Verdrehen der Gewindehülse der Abstand zwischen der Spindelmitte, insbesondere dem Lagerbock, und dem ersten Präzisionsschlitten präzise verstellt wird, ohne dass hierbei der Abstandes zwischen der Spindelmitte, insbesondere dem Lagerbock, und dem zweiten Präzisionsschlitten verstellt wird. Auf diese Weise ist das Spannzentrum des Präzisionsschraubstocks präzise feineinstellbar. Als das Spannzentrum sei die Mitte zwischen den beiden Spannflächen der Spannbacken oder die Fläche zu verstehen, auf welcher die beiden Spannflächen bei vollkommen geschlossenem Schraubstock aufeinander zum Liegen kommen. Zum Erzielen der Selbstverdrehhemmung sind Klemmmittel im ersten Präzisionsschlitten angeordnet, mittels welcher die Gewindehülse drehfest mit dem ersten Präzisionsschlitten koppelbar und entkoppelbar ist. Die Gewindehülse ist mittels der Klemmmittel im ersten Präzisionsschlitten axial gelagert, wobei die Klemmmittel und die Gewindehülse derart ausgebildet sind, dass durch das drehfeste Koppeln der Gewindehülse mit dem ersten Präzisionsschlitten mittels der Klemmmittel die Gewindehülse relativ zum Präzisionsschlitten eine vorbestimmte Stellung in Richtung entlang der Achse einnimmt. Diese vorbestimmte Stellung wird insbesondere durch eine Ebene normal zur Achse der Gewindehülse bestimmt. Die Gewindehülse ist bei ihrem - insbesondere mittels eines Werkzeugs oder direkt manuell erfolgenden - Verdrehen um die Achse entlang der Achse insbesondere unbeweglich. Die Klemmmittel haben somit mehrere Funktionen. Im gelösten Zustand wird die Gewindehülse mittels der Klemmmittel im ersten Präzisionsschlitten axial gelagert, so dass die Gewindehülse in Richtung entlang der Achse gegebenenfalls mit einem gewissen Spiel im Wesentlichen unbeweglich gegenüber dem ersten Präzisionsschlitten, also axialfest ist und um die Achse zur Feinjustierung des Spannzentrums verdreht werden kann. Beim Übergang vom ungeklemmten in den geklemmten Zustand und beim Wiederherstellen der Klemmverbindung wird die Gewindehülse in Richtung entlang der Achse A präzise in die vorbestimmte Stellung zentriert und das Spiel entlang der Achse im Wesentlichen auf Null reduziert. Somit nimmt die Gewindehülse nach dem Lösen und Wiederherstellen der Klemmung immer wieder die gleiche Stellung in Richtung entlang der Achse relativ zum ersten Präzisionsschlitten ein. Die Klemmmittel sorgen für ein festes axiales Fixieren der Gewindehülse entlang der Achse, so dass die Gewindehülse und die Antriebsspindel entlang der Achse der Spindel gegenüber dem ersten Präzisionsschlitten unbeweglich, also axialfest sind und große Spannkräfte zwischen der Gewindehülse und dem ersten Präzisionsschlitten mittels der Klemmmittel im geklemmten Zustand übertragen werden können. Außerdem wird die Gewindehülse in ihrer Verdrehbarkeit um die Achse im geklemmten Zustand vor Selbstverdrehung bei Verstellen des Schraubstocks, insbesondere externen Verdrehbarkeit, gehemmt, so dass die justierte Stellung fixiert wird.In the first precision carriage, a threaded sleeve is arranged, which has the first precision slide associated with the first threaded bore. The threaded sleeve is axially fixed in the first precision carriage along the axis and rotatably mounted about the axis - in particular by means of a tool. Thus, the threaded sleeve during its rotation about its axis along the longitudinal axis immovable. However, the rotatability is so inhibited or inhibited that there is no rotation of the threaded sleeve relative to the first precision carriage when turning the drive spindle for clamping or releasing the workpiece. This is hereinafter referred to as self-rotation inhibited. By allowing for example by means of a tool rotatability of the threaded sleeve is achieved that upon rotation of the threaded sleeve the distance between the spindle center, in particular the bearing block, and the first precision carriage is precisely adjusted without the distance between the spindle center, in particular the bearing block, and the second precision carriage being adjusted. In this way, the clamping center of the precision vise can be precisely fine-tuned. As the center of tension is to be understood as the middle between the two clamping surfaces of the clamping jaws or the surface on which the two clamping surfaces come to rest with the vice completely closed. To achieve the self-rotation inhibition clamping means are arranged in the first precision carriage, by means of which the threaded sleeve rotatably coupled to the first precision carriage and can be decoupled. The threaded sleeve is mounted axially by means of the clamping means in the first precision carriage, wherein the clamping means and the threaded sleeve are formed such that by the rotationally fixed coupling of the threaded sleeve with the first precision carriage by means of the clamping means the threaded sleeve relative to the precision carriage occupies a predetermined position in the direction along the axis , This predetermined position is determined in particular by a plane normal to the axis of the threaded sleeve. The threaded sleeve is in particular immovable in its - especially by means of a tool or directly done manually - twisting about the axis along the axis. The clamping means thus have several functions. In the released state, the threaded sleeve is mounted axially by means of the clamping means in the first precision slide, so that the threaded sleeve in the direction along the axis, if necessary with a certain play substantially immovable relative to the first precision slide, so it is axially fixed and rotated about the axis for fine adjustment of the clamping center can. At the transition from the unclamped to the clamped state and when restoring the clamp connection is the Threaded sleeve in the direction along the axis A precisely centered in the predetermined position and the clearance along the axis substantially reduced to zero. Thus, after releasing and restoring the clamp, the threaded sleeve always assumes the same position in the direction along the axis relative to the first precision slide. The clamping means ensure a fixed axial fixing of the threaded sleeve along the axis, so that the threaded sleeve and the drive spindle along the axis of the spindle relative to the first precision slide immovable, that are axially fixed and large clamping forces between the threaded sleeve and the first precision carriage by means of the clamping means in the clamped State can be transferred. In addition, the threaded sleeve is inhibited in its rotatability about the axis in the clamped state before self-rotation when adjusting the vise, in particular external rotatability, so that the adjusted position is fixed.
Der erfindungsgemäße Präzisionsschraubstock wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten konkreten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben, wobei auch auf weitere Vorteile der Erfindung eingegangen wird. Im Einzelnen zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Schrägansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Präzisionsschraubstocks im auseinandergenommenen Zustand, und
- Fig. 2
- eine perspektivische Schrägansicht der Ausführungsform im zusammengebauten Zustand mit montierten Spannbacken.
- Fig. 1
- a perspective oblique view of an embodiment of the precision vise according to the invention in the disassembled state, and
- Fig. 2
- an oblique perspective view of the embodiment in the assembled state with mounted jaws.
In
Der Präzisionsschraubstock 1 besitzt einen Grundkörper 2 mit einem U-förmigen Querschnitt, dessen erster seitlicher Schenkel 3 und dessen zweiter seitlicher Schenkel 4 an den einander gegenüberliegende Innenflächen jeweils eine Führungsnut, nämlich die erste Führungsnut 5 und die zweite Führungsnut 6, aufweisen. Die beiden Schenkel 3 und 4 sind über die Grundfläche 32 des Grundkörpers 2 verbunden. Zwischen den beiden Schenkeln 3 und 4 sind in den Führungsnuten 5 und 6 ein erster Präzisionsschlitten 9 und eine zweiter Präzisionsschlitten 10 entlang einer gemeinsamen Achse A aufeinander zu und voneinander weg linear verschiebbar gelagert. Wie in
In dem zweiten Präzisionsschlitten 10 befindet sich eine zweite Gewindebohrung 12, deren Längsachse die Achse A ist. In dem ersten Präzisionsschlitten 9 ist eine Gewindehülse 19, die eine zylindrische Grundform und eine erste Gewindebohrung 11 aufweist, axialfest verdrehbar angeordnet, wobei die Längsachse der ersten Gewindebohrung 11 ebenfalls die Achse A ist. Die Gewindehülse 19 mit der ersten Gewindebohrung 11 ist derart im ersten Präzisionsschlitten 9 gelagert, dass sie axialfest, also im Wesentlichen ohne Verschieben entlang der Achse A, um die Achse A verdrehbar ist. In anderen Worten ist die Gewindehülse 19 im Betriebszustand des Präzisionsschraubstocks entlang der Achse A relativ zum ersten Präzisionsschlitten 9 unbeweglich, selbst wenn sie um ihre Achse, die Achse A, gedreht wird. Der detaillierte Aufbau dieser Anordnung wird weiter unten detaillierter beschrieben. Das Gewinde der zweiten Gewindebohrung 12 weist den gleichen Steigungsbetrag auf wie die erste Gewindebohrung 11, jedoch sind die Gewinde der beiden Gewindebohrung 11 und 12 gegenläufig ausgebildet.In the
Entlang der Achse A erstreckt sich eine Antriebsspindel 13 mit einem in die erste Gewindebohrung 11 eingreifenden ersten Gewindeabschnitt 15 und einem in die zweite Gewindebohrung 12 eingreifenden, gegenläufigen zweiten Gewindeabschnitt 16. Die Antriebsspindel 13 ist zwischen dem ersten Gewindeabschnitt 15 und dem zweiten Gewindeabschnitt 16 axialfest um die Achse A drehbar in einem mittleren Lagerbock 14, insbesondere mittels Wälzlagerung, gelagert, so dass im zentrumsspannenden Betriebszustand des Präzisionsschraubstocks kein Verschieben der Antriebsspindel 13 entlang der Achse A relativ zum mittleren Lagerbock 14 möglich ist. Der mittlere Lagerbock 14 ist mit dem Grundkörper 2 verschiebfest mittels zweier Gewindebolzen 17 gekoppelt. Die beiden Gewindebolzen 17 sind durch zwei gegenüberliegende, quer in den seitlichen Schenkeln 3 und 4 verlaufende seitliche Querbohrungen 26 hindurchgeführt und in zwei gegenüberliegende seitliche Gewindequerbohrungen 28 des Lagerbocks 14 geschraubt, so dass der mittlere Lagerbock 14 fest mit dem Grundkörper 2 verbunden ist. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, diese Verbindung entkoppelbar auszugestalten, wobei der mittlere Lagerbock 14 zwischen den Schenkeln 3 und 4 des Grundkörpers 2 entlang der Achse A verschiebbar gelagert ist. Die beiden Gewindebolzen 17 dienen in diesem Fall als lösbare Sperrmittel, mittels welcher der mittlere Lagerbock 14 verschiebfest mit dem Grundkörper 2 koppelbar und entkoppelbar ist. Somit ist es möglich, den beschriebenen Präzisionsschraubstock 1 als Universalschraubstock einzusetzen, der von zentrumsspannend, mit gekoppeltem mittlerem Lagerbock 14, auf festbackenspannend, mit entkoppeltem mittlerem Lagerbock 14 und einer mit dem Grundkörper 2 gekoppelten Spannbacke 7 oder 8 bzw. Präzisionsschlitten 9 oder 10, umstellbar ist. Im Folgenden wird der Präzisionsschraubstock 1 jedoch stets im zentrumsspannenden Zustand - mit einem am Grundkörper 2 über die Gewindebolzen 17 fixierten mittleren Lagerbock 14 - beschrieben.Along the axis A, a
Durch Drehen der axial verschiebfest über den mittleren Lagerbock 14 mit dem Grundkörper 2 gekoppelten Antriebsspindel 13 - insbesondere mittels eines Werkzeugs, das an dem mit einem Außenmehrkant versehenen Ende der Antriebsspindel 13 angesetzt wird - werden die beiden Präzisionsschlitten 9 und 10 abhängig von der Rotationsrichtung aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt, wobei das Zentrum der linearen, entgegengesetzten Bewegung das Spannzentrum Z, siehe
Um die Verdrehbarkeit der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 einerseits im normalen Betrieb des Schraubstocks zu unterbinden, andererseits zum Feinjunstieren des Spannzentrums zu ermöglichen und somit die Gewindehülse 19 einerseits drehfest mit dem ersten Präzisionsschlitten 9 selbstverdrehgehemmt zu koppeln und andererseits zu entkoppeln, sind Klemmmittel im ersten Präzisionsschlitten 9 vorgesehen, die wie folgt ausgebildet sind. Die Gewindehülse 19 weist eine Außenumfangsnut 23 in Form einer sich radial nach innen verjüngenden, konkaven Umfangskerbung auf. Zwei tangential in die Außenumfangsnut 23 eingreifende Keilspanner 20 und 21, die die Gewindehülse 19 in der Außenumfangsnut 23 zumindest teilweise umgreifen und deren Abstand zueinander verstellbar ist, dienen als Keilelement, so dass die Gewindehülse 19 durch Verstellen des Abstandes der beiden Keilspanner zueinander drehfest mit dem ersten Präzisionsschlitten 9 koppelbar und entkoppelbar ist. Die Verstellung des Abstands der beiden Keilspanner 20 und 21 zueinander erfolgt mittels einer Spannschraube 22 im ersten Präzisionsschlitten 9, die durch eine Bohrung 24 in dem ersten - oberen - Keilspanner 20 hindurchgeführt ist und in eine Gewindebohrung 25 des zweiten - unteren - Keilspanners 21 eingreift. Die Kontaktflächen der Keilspanner 20 und 21 und der Außenumfangsnut 23 weisen eine derartige Gestalt auf, dass die Keilspanner 20 und 21 in Form einer sich zumindest teilweise quer zum Außenumfangsnut 23 erstreckenden Linien- oder Flächenberührung die Außenumfangsnut 23 drehfest verklemmen, wie aus der
Somit ist es möglich, durch leichtes Lösen der Spannschraube 22 ein Verdrehen der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 ohne ein wesentliches Verschieben der Gewindehülse 19 innerhalb des ersten Präzisionsschlittens 9 entlang der Achse A zu bewirken. Durch das Anziehen der Spannschraube 22 wird die ursprüngliche Stellung der Gewindehülse 19 relativ zum ersten Präzisionsschlitten 9 entlang der Achse A, sofern es überhaupt zu einer Verschiebung gekommen ist, wiederhergestellt. Zum komfortablen Ermöglichen des Verdrehens ist auf der äußeren Stirnseite der Gewindehülse 19 ein sich in Achsrichtung A erstreckendes Innenmehrkantloch 37 vorgesehen, das als Verbindungselement zu einem Werkzeug, beispielsweise einem Inbusschlüssel, dient. Durch Ansetzen und Drehen des Werkzeugs und somit der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 und die durch Überwindung des Reibschlusses hervorgerufene Rotation des Gewindes der ersten Gewindebohrung 11 zum ersten Gewindeabschnitt 15 der Antriebsspindel 13 wird der Abstand zwischen dem ersten Präzisionsschlitten 9 und dem mittleren Lagerbock 14 verändert, so dass sich das Spannzentrum Z des Präzisionsschraubstocks 1 entsprechend - etwa um den halben Wert - verschiebt. Es ist hierdurch möglich, durch Lösen der Spannschraube 22 und Verdrehen der Gewindehülse 19 das Spannzentrum Z des zentrumsspannenden Präzisionsschraubstocks 1 hochpräzise ohne Demontage der Vorrichtung zu justieren.Thus, it is possible by slightly loosening the clamping
Nach erfolgter Justierung wird die Spannschraube 22 so fest angezogen, dass aufgrund des Reibschlusses das Drehen der Antriebsspindel 13 beim Spannen eines Werkstücks kein Verdrehen der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 bewirkt und das eingestellte Spannzentrum Z konstant bleibt. Durch die Klemmwirkung der tangential in die sich nach innen verjüngende Außenumfangsnut 23 eingreifenden Keilspanner 20 und 21 wird die Gewindehülse 19 auch in Richtung entlang der Achse A in Bezug zur Mittelebene der Außenumfangsnut 23 zentriert und fixiert. Die beschriebenen Klemmmittel haben also neben der Funktion der Verhinderung der freien Verdrehbarkeit der Gewindehülse 19 und der axialen Lagerung der Gewindehülse 19 während des Verdrehens auch die Funktion, beim Wiederherstellen der Klemmverbindung die Gewindehülse 19 in Richtung entlang der Achse A stets wieder in der gleichen Position zu zentrieren. Somit nimmt die Gewindehülse 19 relativ zum ersten Präzisionsschlitten 9 entlang der Achse A durch das Klemmen immer die gleiche Stellung ein, so dass ein sehr exaktes Präzisionseinstellen des Spannzentrums Z möglich ist.After adjustment, the clamping
Alternativ ist es möglich, die Gewindehülse 19 derart im ersten Präzisionsschlitten 9 anzuordnen, dass zwar ein Verdrehen der Gewindehülse 19 zum Justieren des Spannzentrums, insbesondere mittels eines Werkzeugs, möglich ist, jedoch beim Spannen durch - insbesondere reibschlüssige - Selbsthemmung kein Verdrehen der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 erfolgen kann, was im Rahmen der Erfindung als selbstverdrehgehemmt bezeichnet wird.Alternatively, it is possible to arrange the threaded
Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht nur auf das beschriebene Ausführungsbeispiel.Of course, the invention is not limited to the described embodiment.
Claims (12)
- Precision vice (1) for a machine tool for centric clamping of workpieces, comprising• a base body (2),• two precision carriages (9, 10), which are mounted between two limbs (3, 4) of the base body (2) so as to be linearly displaceable along a common axis (A) towards one another and away from one another,□ a first threaded bore (11) being coordinated with the first precision carriage (9) and□ a second threaded bore (12) whose thread is in the opposite direction to the thread of the first threaded bore (11) being coordinated with the second precision carriage (10), along the axis (A),• a drive spindle (13) which extends along the axis (A) and which is rotatable about the axis (A) and is mounted or can be mounted axially on the base body (2) in such a way that the drive spindle (13) is nondisplaceable along the axis (A), comprising□ a first thread section (15) engaging the first threaded bore (11) and□ an opposite second thread section (16) engaging the second threaded bore (12),• a threaded sleeve (19) for fine adjustment of the clamping centre of the precision vice (1), which threaded sleeve (19)□ is mounted in the first precision carriage (9) so as to be rotatable about the axis (A) and□ has the first threaded bore (11), and• clamping means (20, 21, 22) which are arranged in the first precision carriage (9) and by means of which the threaded sleeve (19) can be nonrotatably coupled to and uncoupled from the first precision carriage (9),characterized in that• the threaded sleeve (19) is axially mounted in the first precision carriage (9) by the clamping means (20, 21, 22) and• the clamping means (20, 21, 22) and the threaded sleeve (19) are formed in such a way that, as a result of the nonrotatable coupling, the threaded sleeve (19) assumes a predetermined position in the direction along the axis (A) relative to the first precision carriage (9).
- Precision vice according to Claim 1, characterized in that• the threaded sleeve (19) has an outer circumferential groove (23) and• the clamping means are formed as at least one adjustable wedge element (20, 21), which engages the outer circumferential groove (23), in such a way that the threaded sleeve (19) can be nonrotably coupled to and uncoupled from the first precision carriage (9) by displacement of the at least one wedge element (20, 21).
- Precision vice according to Claim 2, characterized in that• the outer circumferential groove (23) tapers radially inwards,• the central plane of the outer circumferential groove (23) extends perpendicularly to the axis A and• the predetermined position is determined by the central plane.
- Precision vice according to Claim 2 or 3, characterized in that the at least one wedge element is formed as two wedge clamps (20, 21) which tangentially engage the outer circumferential groove (23) and which at least partly encompass the threaded sleeve (19) in the outer circumferential groove (23) and whose distance relative to one another is adjustable, the threaded sleeve (19) being capable of being nonrotatably coupled to and uncoupled from the first precision carriage (9) by adjustment of this distance.
- Precision vice according to Claim 4, characterized by a clamping bolt (22) in the first precision carriage (9) which passes through a bore (24) in the first wedge clamp (20) and engages a threaded bore (25) of the second wedge clamp (21).
- Precision vice according to any of Claims 2 to 5, characterized in that• the outer circumferential groove (23) tapers inwards and• the wedge clamps (20, 21) and the outer circumferential groove (23) are formed in such a way that the wedge clamps (20, 21), through linear or area contact extending at least partly transversely to the outer circumferential groove (23), clamp the outer circumferential groove (23) in a centred manner nonrotatably and along the axis (A) relative to the first precision carriage (9).
- Precision vice according to any of Claims 1 to 6, characterized in that the clamping means (20, 21, 22) and the threaded sleeve (19) are formed in such a way that the threaded sleeve (19) is nondisplaceable along the axis (A) when it is turned about the axis (A).
- Precision vice according to any of Claims 1 to 7, characterized by a connecting element (37) which is arranged on the outer end face of the threaded sleeve (19) and extends in the axial direction and to which a tool for turning the threaded sleeve (19) can be connected.
- Precision vice according to Claim 8, characterized in that the connecting element is in the form of a polygon socket (37).
- Precision vice according to any of Claims 1 to 9, characterized in that the precision carriages (9, 10) have changeable clamping jaws (7, 8).
- Precision vice according to any of Claims 1 to 10, characterized by
a middle bearing block (14)• which is non displaceably coupled or can be nondisplaceably coupled to the base body (2) along the axis (A) and• in which bearing block (14) the drive spindle (13) is mounted between the first thread section (15) and the second thread section (16) so as to be rotatable about the axis (A) and nondisplaceable axially, relative to the bearing block (14), along the axis (A). - Precision vice according to any of Claims 1 to 11, characterized in that• the base body (1) has a U-shaped cross-section whose lateral limbs (3, 4) each have a guide groove (5, 6) on the sides opposite one another,• the precision carriages (9, 10) are mounted between the limbs (3, 4) in the guide grooves (5, 6) so as to be linearly displaceable towards one another and away from one another,• those two surfaces (30, 31) of the two guide grooves (5, 6) which are on the clamping jaw side form a common plane which is parallel to the base surface (32) of the base body (2) and• those two surfaces (33, 34) of the two guide grooves (5, 6) which are on the base surface side form two planes with a V-shaped cross-section open on the clamping jaw side, in such a way that the two precision carriages (9, 10) are centred in the middle between the limbs (3, 4) of the base body (2) on clamping.
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