DE1111906B

DE1111906B - Procedure and arrangement of the clamping devices when securing the crossbeam to the columns in two-column machine tools

Info

Publication number: DE1111906B
Application number: DEW21790A
Authority: DE
Inventors: Hermann Hueber
Original assignee: Waldrich H A GmbH; HA Waldrich GmbH
Current assignee: Waldrich H A GmbH; HA Waldrich GmbH
Priority date: 1957-08-30
Filing date: 1957-08-30
Publication date: 1961-07-27

Description

Verfahren und Anordnung der Spannvorrichtungen beim Festlegen des Querträgers an den Ständern bei Zweiständer-Werkzeugmaschinen Bei schweren Hobelmaschinen, Fräsmaschinen oder kombinierten Hobel- und Fräsmaschinen und ähnlichen Schwerportalwerkzeugmaschinen,wieKarusselldrehbänken, bei denen ein die Supporte tragender Querträger an zwei seitlichen Ständern höheneinstellbar und verspannbar ist, besteht die Aufgabe, die Durchbiegung des Querbalkens in engen Grenzen zu halten.Procedure and arrangement of the tensioning devices when setting the Cross member on the uprights on two-column machine tools On heavy planing machines, Milling machines or combined planing and milling machines and similar heavy gantry machine tools, such as carousel lathes, in which a cross member carrying the supports is height-adjustable on two lateral uprights and can be clamped, the task is to prevent the crossbeam from sagging in tight spaces To keep boundaries.

Man hat aus diesem Grunde schon seit langem die Ständer tief gestaffelt und den Querträger zwischen ihren Innenflächen kastenartig in der gleichen Tiefe hineingeführt sowie an den Innenflächen gegenüber einer hinteren Innenführungsbahn verspannt.For this reason, the stands have been staggered deeply for a long time and the cross member between their inner surfaces in a box-like manner at the same depth guided in and on the inner surfaces opposite a rear inner guideway tense.

In neuerer Zeit hat man zur Lösung der gleichen Aufgabe vorgeschlagen, an Stelle je einer an jedem Ständer angeordneten Bewegungsspindel deren zwei vorzusehen, von denen die eine zur Bewegung des Querträgers dient, während die andere unbelastet ist und zur Nachstellung benutzt wird. Man hat auch weiterhin optische Vorrichtungen angeordnet, die eine genaue waagerechte Lage des Querträgers herbeiführen sollen. Indessen hat man mit diesen Mitteln Verformungen des Querträgers nicht in ausreichendem Maße beseitigen können, wie diese durch die verschiedenen Stellungen einer größeren Anzahl von auf einem einzigen Querträger angeordneten Supporten, wie Hobel-, Fräs- und Schleifsupporten, herbeigeführt werden. Hierzu war es vielmehr erforderlich, den Querschnitt des Querträgers erheblich zu vergrößern, insbesondere in der Höhe, und damit sein Widerstandsmoment zu steigern. Diese Maßnahme führt indessen zu Querträgern von sehr hohen Gewichten, zu entsprechenden Vergrößerungen der Bauhöhe und zu einer erheblichen Verteuerung der gesamten Werkzeugmaschine. Dabei kann aber auf eine Erhöhung der Starrheit des Querträgers und eine Vermeidung von Verformungen über seine Länge hin deshalb nicht verzichtet werden, weil die Anforderungen der Benutzer an die Bearbeitungsgenauigkeiten ständig gesteigert werden und die zur Zeit festgelegten, zulässigen Toleranzen bereits erheblich unterschreiten, um z. B. im Turbinen- und Dieselmotorenbau dampfdichte Flächen zu erzielen. Durch das bisher plötzlich vom Nullwert auf den Höchstspanndruck gesteigerte Verspannen des Querträgers gegenüber den Ständern, das im Anschluß an die spannungslose Feineinstellung erfolgte, nimmt der Querträger eine Lage ein, die der durch die Feineinstellung erreichten nicht mehr voll entspricht.More recently it has been suggested to solve the same problem, instead of one moving spindle on each stand, two should be provided, one of which is used to move the cross member, while the other is unloaded is and is used for adjustment. Optical devices still exist arranged, which should bring about an exact horizontal position of the cross member. However, these means do not have sufficient deformations of the cross member Measures like this can be eliminated by the various positions of a larger one Number of supports arranged on a single cross member, such as planing, milling and grinding supports. Rather, it was necessary to to increase the cross-section of the cross member considerably, especially in terms of height, and thus to increase its moment of resistance. However, this measure leads to cross members of very high weights, to corresponding increases in the overall height and to one considerable increase in the cost of the entire machine tool. But you can use one Increasing the rigidity of the cross member and avoiding deformation about its length cannot be waived because of the requirements of the user the machining accuracies are constantly being increased and the currently determined, Already well below the permissible tolerances in order to B. in turbine and To achieve steam-tight surfaces for diesel engine construction. Due to the suddenly from Zero value to the maximum tensioning pressure compared to increased tensioning of the cross member the stand, which took place after the tension-free fine adjustment, takes the cross member is in a position that was not achieved by the fine adjustment more fully corresponds.

Um diesen erhöhten Anforderungen gerecht zu werden, wird bei den in Frage kommenden Zweiständer-Werkzeugmaschinen, bei denen z. B. unter Verwendung der vorstehend erwähnten Einstellvorrichtung für die genaue waagerechte Lage der Querträger zunächst in die gewünschte Höhe verstellt, anschließend die genaue Lage feineingestellt sowie der Querträger schließlich mit den Ständern starr verspannt wird, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Feineinstellen unter Haftspannung erfolgt.In order to meet these increased requirements, the in Question coming two-column machine tools, where z. B. using the above-mentioned adjustment device for the exact horizontal position of the Cross member first adjusted to the desired height, then the exact position fine-tuned and the cross member is finally rigidly clamped to the uprights it is proposed according to the invention that the fine adjustment takes place under adhesive tension.

Hiermit ist gewährleistet, daß der Querträger beim starren Verspannen die Lage genau beibehält, auf die er unter Haftspannung feineingestellt wurde. Es versteht sich, daß es demgemäß erforderlich ist, für die gemäß der Erfindung unter Haftspannung erfolgende Feineinstellung höhere Stellkräfte aufzuwenden, als dies bisher der Fall war. Es ist im Maschinenbau bekannt, daß eine besonders gute und zuverlässige Einstellung dann erfolgt, wenn eine gewisse, eine Haftung gewährleistende Vorspannung angewandt wird, jedoch wird diese bereits seit langem Allgemeingut gewordene Erfahrung in der Regel nur auf leichtere Maschinenteile und nur dort angewandt, wo die Feineinstellung von Hand durchgeführt wird. Die Anwendung dieser Erkenntnis auf einen maschinell verschobenen Querträger von Zweiständer-Werkzeugmaschinen schwerer Bauart hat sich indessen als durchführbar und insofern von besonderer Bedeutung erwiesen, als hierdurch die Bearbeitungsgenauigkeiten erheblich gesteigert werden können.This ensures that the cross member is rigidly braced precisely maintains the position to which it was fine-tuned under adhesive tension. It it is understood that it is accordingly necessary for the according to the invention under Adhesive tension taking place fine adjustment to use higher actuating forces than this has been the case so far. It is known in mechanical engineering that a particularly good and Reliable adjustment takes place when a certain amount of liability guarantees Bias is applied, but this has long since become common property Experience usually only applied to lighter machine parts and only there, where the fine adjustment is done by hand. Applying this knowledge heavier on a machine-displaced cross member of two-column machine tools Bauart, however, has proven to be feasible and therefore of particular importance proven to significantly increase the machining accuracy can.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich nunmehr entweder in der Weise durchführen, daß die bekannten Vorrichtungen zum Verspannen des Querträgers mit den Ständern zugleich als Vorrichtungen zum Erzeugen der Haftspannung verwendet werden, oder daß besondere Vorrichtungen zum Erzeugen der Haftspannung neben den zum endgültigen Verspannen erforderlichen Vorrichtungen angeordnet werden. In beiden Fällen ist es vorteilhaft, die Haftspannvorrichtungen an den inneren, und die Festspannvorrichtungen an den äußeren Führungsbahnen vorzusehen. Weiterhin empfiehlt es sich, die Konstruktion so zu treffen, daß die Haftspannvorrichtungen möglichst nahe an der Einrichtung zum Höhenverstehen des Querträgers angeordnet sind.The inventive method can now be either in the way perform that the known devices for bracing the cross member with the stand is also used as a device for generating the adhesive tension be, or that special devices for generating the adhesive tension be arranged next to the devices required for the final bracing. In both cases, it is advantageous to use the clamping devices on the inner, and to provide the clamping devices on the outer guideways. Farther it is advisable to make the construction so that the clamping devices Arranged as close as possible to the device for understanding the height of the cross member are.

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert, bei dem an je zwei an einem Ständer einander benachbarten Führungsbahnen insgesamt drei am Querträger angeordnete Spannvorrichtungen unter Bildung eines Dreiecksverbandes so angreifen, daß zwei übereinander und die dritte an der anderen Führungsbahn und möglichst in der mittleren Höhe zwischen den beiden übereinanderliegenden angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird nämlich nicht nur eine genaue Höheneinstellung möglich, sondern der in vertikaler Richtung wirkende Dreiecksverband verhindert in sich Durchbiegungen des Querträgers. Es zeigt Abb. I. die Rückansicht einer Ständeranordnung für eine Zweiständerhobel- und Fräsmaschine, und zwar in der linken Hälfte in einem Schnitt, der die vorderen Spannstellen von der Rückseite erkennen läßt, in der rechten Hälfte in unveränderter Rückansicht, Abb.2 in stark vergrößertem Maßstab das eine Ende eines Querbalkens mit dem Ständer in der Aufsicht.The invention is based on an exemplary embodiment with reference to the drawing explained in the case of two guideways that are adjacent to one another on a stand a total of three clamping devices arranged on the cross member to form one Attack the triangle so that two on top of each other and the third on the other Guide track and if possible in the middle height between the two superimposed are arranged. This arrangement not only enables precise height adjustment possible, but prevents the triangular bond acting in the vertical direction inherent deflections of the cross member. Fig. I. shows the rear view of a stand arrangement for a two-column planer and milling machine, in the left half in one Cut showing the front clamping points from the back, in the right one Half in unchanged rear view, Fig. 2 in a greatly enlarged scale one End of a crossbeam with the stand in the supervision.

Die Ständer 5 sind durch eine Traverse 6 miteinander verbunden. An ihnen ist der Querträger 7 über (in Abb. 2 schematisch wiedergegebene) Spindeln 8 in der Höhe einstellbar. Die Spindel 8 ist jeweils möglichst dicht am Scheitelpunkt zwischen der Vorderseite 9 und der Innenseite 10 des Ständers angeordnet. Der Ständer selbst ist mit vier Führungsbahnen ausgestattet, und zwar an seiner Vorderseite 9 mit einer äußeren Vorderführungsbahn 11 und einer inneren Vorderführungsbahn 12 und an seiner Innenseite 10 mit einer vorderen Innenführungsbahn 13 und einer hinteren Innenführungsbahn 14.The stands 5 are connected to one another by a cross member 6. At to them is the cross member 7 via spindles (shown schematically in Fig. 2) 8 adjustable in height. The spindle 8 is in each case as close as possible to the apex arranged between the front 9 and the inside 10 of the stand. The stand itself is equipped with four guideways, namely on its front 9 with an outer front guide track 11 and an inner front guide track 12 and on its inside 10 with a front inner guide track 13 and a rear one Inner guideway 14.

Die Spannvorrichtungen sind in der Reihenfolge der vorstehend genannten Führungsbahnen mit 15, 16, 17 und 18 bezeichnet. Sie können wahlweise sämtlich dazu benutzt werden, um die erfindungsgemäße Haftspannung und anschließend die Starrverspannung durchzuführen oder auch in der Weise vorgesehen sein, daß die der Spindel 8 benachbarten Spannstellen für die Spannvorrichtungen 16 und 17 lediglich als Haftspannstellen benutzt werden, während die Spannstellen für die Spannvorrichtungen 15 und 18 zur Starrverspannung dienen. In dem Ausführungsbeispiel dienen indessen die Spannvorrichtungen 16 und 17 als Haft- sowie gleichzeitig als Starrspannvorrichtungen, während die Spannvorrichtungen 15 und 18 ausschließlich als Starrspannvorrichtungen verwendet werden. The clamping devices are denoted by 15, 16, 17 and 18 in the order of the guide tracks mentioned above. They can optionally all be used to carry out the adhesive tension according to the invention and then the rigid tensioning or also be provided in such a way that the clamping points adjacent to the spindle 8 are only used as adhesive clamping points for the clamping devices 16 and 17, while the clamping points for the clamping devices 15 and 18 are used for rigid bracing. In the exemplary embodiment, however, the clamping devices 16 and 17 serve as adhesive and at the same time as rigid clamping devices, while the clamping devices 15 and 18 are used exclusively as rigid clamping devices.

Ein besonderes und wesentliches Merkmal der Erfindung ist aus der linken Hälfte der Abb. 1 deutlich zu ersehen. Aus ihr ergibt sich nämlich, daß die an der äußeren Vorderführungsbahn 11 angreifende Spannvorrichtung 15 als Doppelspannvorrichtung, als in zweifacher, und zwar Übereinanderanordnung vorgesehen ist, während die an der inneren Vorderführungsbahn 9 angreifende Spannvorrichtung 16 in der mittleren Höhe des Querträgers angeordnet ist und beim Feineinstellen als einzige der drei Spannvorrichtungen, und zwar als Haftspannvorrichtung zur Wirkung kommt. Es ergibt sich beim Starrverspannen schließlich eine Dreipunktverspannung, durch die einer Durchbiegung des Querträgers entgegengewirkt wird.A special and essential feature of the invention is from clearly visible on the left half of Fig. 1. From it it follows that the Clamping device 15 acting on the outer front guideway 11 as a double clamping device, than in twofold, namely one above the other, while the on the inner front guide track 9 engaging clamping device 16 in the middle Height of the cross member is arranged and when fine-tuning as the only one of the three Clamping devices, namely as an adhesive clamping device comes into effect. It results In the case of rigid bracing, there is finally a three-point bracing through which one Deflection of the cross member is counteracted.

Der gleiche Gedanke ist bei dem Ausführungsbeispiel (wie ebenfalls aus Abb. 1 ersichtlich ist) auf die Innenfläche 10 und ihre Führungsbahnen 13 und 14 am Querträger angewandt, wobei in der linken Hälfte der Abb. 1 an der vorderen Innenführungsbahn 13 zwei übereinander angeordnete Spannvorrichtungen 17, an der hinteren Innenführungsbahn 14 dagegen nur eine Spannvorrichtung 18 angebracht ist, so daß auch an dem kastenartig zwischen den Ständern zurückspringenden Teil des Querbalkens der Gedanke der Dreipunktverspannung vorgenommen ist, wenn auch gegenüber der Vorderseitenverspannung mit dem Unterschied, daß die Spannvorrichtung 18 etwa auf der gleichen Höhe liegt wie die untere der beiden vorderen Innenspannvorrichtungen 17. Diese Anordnung hat sich insbesondere für den kastenartigen Teil der Innenverspannung als brauchbar erwiesen.The same idea is applied in the exemplary embodiment (as can also be seen from Fig. 1) to the inner surface 10 and its guideways 13 and 14 on the cross member, with two clamping devices 17 arranged one above the other on the front inner guideway 13 in the left half of Fig. 1 , on the other hand, only one tensioning device 18 is attached to the rear inner guide track 14, so that the idea of three-point bracing is also carried out on the part of the crossbeam that is set back like a box between the uprights, although compared to the front bracing, with the difference that the tensioning device 18 is approximately on the is at the same height as the lower of the two front internal clamping devices 17. This arrangement has proven to be particularly useful for the box-like part of the internal clamping.

Die Verspannung selbst erfolgt im Ausführungsbeispiel in einfacher Weise über am Querträger ortsfest gelagerte, doppelarmige Spannhebel 19, die um Bolzen 20 verschwenkbar sind, deren kürzerer Hebelarm an entsprechenden Klemmflächen 21 der betreffenden Führungsbahnen angreift, während am Ende des längeren Hebelarms Rollen 22 vorgesehen sind, unter denen Keilstücke 23 längsverschiebbar sind, so daß die Hebel durch die Keilfläche bewegt werden. Die Keilstücke werden über hydraulische Zylinder 24 und entsprechende Übertragungsmittel verschoben.The bracing itself takes place in the exemplary embodiment in a simple manner via double-armed tensioning levers 19 which are fixedly mounted on the cross member and which can be pivoted about bolts 20, the shorter lever arm of which engages corresponding clamping surfaces 21 of the guide tracks in question, while rollers 22 are provided at the end of the longer lever arm which wedge pieces 23 are longitudinally displaceable so that the levers are moved by the wedge surface. The wedge pieces are displaced via hydraulic cylinders 24 and corresponding transmission means.

Es sei besonders darauf hingewiesen, daß die Dreiecksverspannung, die einerseits durch die Spannvorrichtungen 15 und 16 auf der Vorderseite und andererseits durch die Spannvorrichtung 17 und 18 auf der Innenseite der Ständer erfolgt, auch zwischen den Spannvorrichtungen 16 und 17 vorliegt, so daß sich insgesamt drei Dreiecksverspannungen an jedem Ständer ergeben.It should be noted in particular that the triangular bracing, on the one hand by the clamping devices 15 and 16 on the front and on the other hand done by the jig 17 and 18 on the inside of the uprights, too is present between the clamping devices 16 and 17, so that a total of three triangular tensions surrendered on every stand.

Die aufeinander abgestimmten und verschieden hohen Drücke können auf beliebig bekannte Weise, z. B. durch mechanische, elektrische oder pneumatisehe Mittel, erzeugt werden; besonders vorteilhaft ist es indessen, sich bekannter hydraulischer Mittel zu bedienen, da diese einerseits eine zuverlässige, starre Verspannung gewährleisten und andererseits sich gut aufeinander abstimmen lassen. So ist es beispielsweise möglich, bei Vorliegen eines einheitlichen Druckes die verschiedenen Spanndrücke an den Spannvorrichtungen selbst durch Verwendung verschiedener Zylinder mit unterschiedlichen Bohrungen zu erzeugen. Man kann aber auch ein Zweidrucksystem anwenden oder beliebige Kombinationen aus beiden Systemen vorsehen.The coordinated and different high pressures can on any known manner, e.g. B. by mechanical, electrical or pneumatic Means to be generated; however, it is particularly advantageous to use known hydraulic Means to use, as these on the one hand ensure a reliable, rigid bracing and on the other hand can be coordinated well. This is how it is, for example possible, if there is a uniform pressure, the different clamping pressures on the jigs themselves by using different cylinders with different ones To generate holes. But you can also use a two-pressure system or any Provide combinations of both systems.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method of fixing the cross member to the Columns in two-column machine tools, in which the cross member is initially in the Adjusted the height, fine-tuned the exact horizontal position and finally the cross member is rigidly clamped to the stand, characterized in that the fine adjustment takes place under adhesive tension.

2. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that that the known devices for bracing of the crossbeam with the uprights at the same time as devices for generating the adhesive tension be used.

3. Arrangement for performing the method according to claim 1 with Devices for bracing the cross member with the uprights, characterized by the special arrangement of devices for generating the adhesive tension.

4. Arrangement according to claim 2 or 3 with a plurality of spaced apart inner and outer guideways on the uprights, characterized in that the adhesive clamping devices on the inner (12, 13) and the clamping devices on the outer guideways (11, 14) lie.

Arrangement according to one or more of Claims 2 to 4, characterized characterized in that the clamping devices (16, 17) as close as possible to the device are arranged to adjust the height of the cross member.

6. Arrangement according to claim 4, characterized in that two adjacent to each other on a stand Guide tracks (11, 12; 13, 14; 12, 13) a total of three arranged on the cross member Tensioning devices (15, 15, 16; 17, 17, 18; 16, 17, 17) forming a triangular bond attack so that two (15 or 17) on top of each other and the third (16 or 18) on the other guideway and if possible at the middle height between the two are arranged one above the other.