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DE2346111A1 - Aufspann- und teileinrichtung fuer die feinstbearbeitung der zylinder-ringnuten von kugelnaben oder dergleichen - Google Patents

Aufspann- und teileinrichtung fuer die feinstbearbeitung der zylinder-ringnuten von kugelnaben oder dergleichen

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DE2346111A1
DE2346111A1 DE19732346111 DE2346111A DE2346111A1 DE 2346111 A1 DE2346111 A1 DE 2346111A1 DE 19732346111 DE19732346111 DE 19732346111 DE 2346111 A DE2346111 A DE 2346111A DE 2346111 A1 DE2346111 A1 DE 2346111A1
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holder
pin
clamping
dividing device
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DITZEL
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DITZEL
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    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

Dipl.-Ing. Ernst Rathmaim 2 3 A 6111
Patentanwalt
Dipl.Ing. Leo Fleuchaus, Dr.Ing. Hans Leyh, München _ Patentanwälte
Tel. 0 6172/41761
Mein Zeichen: P 7303
Ihr Schreiben:
Ihr Zeichen:
638 Bad Homburg v. d. H. 6 (Stadtteil Ober-Erlenbach)
Melibocusstraße 8
Heinz Ditzel
6369 Schöneck-Kilianstädten
Hainstr. 29
und
Werner Ditzel
6369 Schöneck-Kilianstädten
Hainstr. 27
Aufspann- und Teileinrichtung für die Feinstbearbeitung der Zylinder-Ringnuten von Kugelnaben oder dergleichen.
Für die Feinstbearbeitung der Zylinder-Ringnuten von Kugelnaben, wie sie in Kreuzgelenken Verwendung finden, sind Aufspann- und Teileinrichtungen bekannt, die die Zylinder-Ringnuten der Kugelnaben während der Feinstbearbeitung (Schleifen) od.dergl.) festhalten und jeweils nach der Feinstbearbeitung einer Teilfläche um den Teiler weiter verdrehen. Dabei wird für den Präzisions-Werkzeugbau eine Genauigkeit verlangt, die im Bereich von * 2t\ liegt.
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Solche Aufspann- und Teileinrichtungen sind an sich bekannt, doch entsprechen die bekannten Ausbildungen nicht den gestellten Anforderungen in Bezug auf die Genauigkeit und Maßhaltigkeit,
Die Erfindung beir.i£ft eine neue Ausbildung dieser Aufspann- und Teileinrichtungen, die hinsichtlich der Genauigkeit und der Maßhaltigkeit allen heute gestellten Anforderungen nachkommt.
Die neue Aufspann- und Teileinrichtung ist nachstehend anhand der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 zwei um 90° gegeneinander verdrehte Achsen-' schnitte,
Fig. 3 und 4 zwei Einzelheiten in größerem Maßstab, Fig. 5 und 6 zwei Teilschnitte und
Fig. 7 einen Teilschnitt einer abgewandelten Ausführungsform.
Zwischen dem Spindelstock und dem Reitstock einer sonst bekannten Werkzeugmaschine ist eine Werkstückaufnahme 3 und ein Werkstückgegenhalter 5a eingespannt. Zwischen diesen beiden Teilen ist in bekannter Weise ein Werkstückhalter 5 angeordnet, der mit zwei entgegengesetzten Achsschenkeln 4, 6 in entsprechenden Bohrungen 2, 7 der Werkstückaufnahme 3 und des Werkstückgegenhalters 5a geführt sind. Ein Werkzeug X, etwa eine Schleifscheibe, dient zur Feinatbearbeitung der Zylinder-Ringnuten der Kugelnabe 1. Das Werkstück I besteht aus einsatzgehärtetem Stahl. Nach dem Einsetzen ist das Werkstück i: zwischen den beiden Teilen 3 und 5a vorzentriert gehalten.
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Die Werkstückaufnahme 3 und der Werkstückgegenhalter 5a berücksichtigen bereits die bei der Bearbeitung des Werkstücks einzuhaltende Exzentrizität. Der in der Bohrung 2 der Werkstückaufnahme 3 gehaltene Achsschenkel 4 des Werkstückhalters 5 sowie der in dem Werkstückgegenhalter 5a geführte Achsschenkel 6 sorgen dabei für eine Vorausrichtung der Kugelnabe 1. Die beiden Achsschenkel 4, 6 sind achsgleich zueinander ausgerichtet und geläppt. Der Werkstückhalter 5 ist zwischen den beiden Achsschenkeln 4, 6 etwa U-förmig ausgebildet und trägt auf dem Steg des U-förmigen Teils einen Stirnzapfen 7a.
In einer Sackbohrung 8 des Stirnzapfens 7a ist ein Schieber 5b entgegen der Wirkung einer Feder 16, die in der Sackbohrung 8 untergebracht ist, verschiebbar geführt. Der Schieber 5b hat einen Endkragen 9, der zunächst konisch abfällt und dann radial zu dem Schieber 5b ausläuft. Der Endkragen 9 hat die Form eines Achsenkreuzes 10, wobei die Arme radial auslaufen. Der Stirnzapfen 7a ist am Ende mit einem radialen Flansch 11 versehen, der vier über Kreuz gestellte Durchbohrungen 12 hat. Die Durchbohrungen 12 sind an dem dem Stirnzapfen 7a zugekehrten Ende auf einen kleineren Durchmesser 13 abgesetzt. Sie sind von den über Kreuz gestellten Armen des Schiebers 5b unterfaßt. In den Durchbohrungen 12, 13 sind mit Bundringen 14 versehene Hartmetallstopfen 15 geführt. Die Bundringe 14 der Stopfen 15 bestimmen dabei einen freien Raum zwischen dem Radialflansch 11 und dem Achsenkreuz 10. Dieser freie Raum ist mit Öl ausgefüllt. Auch der Raum zwischen dem Achsenkreuz 10 und dem Werkstückhalter 5a ist mit öl ausgefüllt. Durch die
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Feder 16 ist der Schieber 5b in einer Anlagestellung an den Bundringen 14 gehalten. Die Hartmetallstopfen 15 sind abgedichtet in den Bohrungen 12, 13 geführt.
Durch den Stirnzapfen 7a ist ein auf ihn aufgeschobenes Werkstück 1 bei gleichzeitiger Anlage an dem Stopfen 15 vorzentriert gehalten. Der auf dem Reitstock der Werkzeugmaschine aitzende Werkstückgegenhalter 5a ist an der dem Werkstück zugekehrten Seite mit einem Einsatz 18 versehen. Der Werkstückgegenhalter 5a ist in Achsrichtung des Werkstücks hin und her verschiebbar. Er wird zum Einlegen des Werkstücks 1 ausgefahren und nach dessen Einlegen in die aus der Fig. 1 ersichtliche Arbeitsstellung verbracht.
Der Werkstückaufnehmer 3 nimmt in paralleler Anordnung drei Zylinderstücke 19, 20, 21 auf, die an der dem Werkstück 1 abgekehrten Seite auf einen kleineren Durchmesser abgedreht sind. Die Zylinderstücke 19, 20, 21 sind in zwei hintereinander liegenden Büchsen 22, 23 der Werkstückaufnahme 3 verschiebbar geführt. Ihre dem Werkstück 1 zugekehrten Stirnflächen sind mit Hartmetall bestückt. Diese Stirnflächen folgen dabei der Umrißlinie des Werkstücks 1. Sie legen sich dabei auf eine der bereits bearbeiteten Kugelflächen des Werkstücks 1 an. Die beiden äußeren Zylinderstücke 19, 21 sind durch eine Wickelfeder 24 belastet, die zwischen einer Innenhülse 25 der Werkstückaufnahme und ihnen eingespannt ist. Das mittlere Zylinderstück 20 ist begrenzt axial verschiebbar in der Büchse 22 durch eine Langloch-Stiftverbindung 26, 27 geführt und durch einen Bund 28 einer Steuerstange 29 verstellbar. Das Zylinderstück 20 ist d*bei stän-
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dig in Anlage an dem Werkstück 1 gehalten. Die Steuerstange 29 löst durch Enddruck die Maschinensicherung aus und gibt die Aufspann- und Teileinrichtung zum Arbeiten frei.
Der Werkstückgegenhalter 5a hat in einer Längsbohrung 30 einen entgegen der Wirkung einer Feder 31 verschiebbaren Stift 32, der einen einstellbaren Endanschlag 33 hat. Der Stift 32 trägt einen radial vorstehenden Mitnehmeranschlag 34, der mit einer Nase 35 in einer Aussparung 36 eines Schiebers 37 eingreift. Der Schieber 37 ist in einer Bohrung 37a des Werkstückgegenhalters 5a geführt. Bei Betätigung des Stiftes 32 und des von ihm mitgenommenen Schiebers 37 wird zufolge der gegenseitigen Anordnung dieser Teile der Schieber 37 gegen das Werkstück 1 verschoben und leitet dabei dessen Verdrehen um den Stirnzapfen 7a ein. Diese Drehbewegung ist kleiner als 60 . Die Werkstückaufnahme 3 trägt einen im Winkel von 60° zur Drehachse des Werkstücks 1 ausgerichteten Raststift 38, der durch eine Feder (nicht dargestellt) belastet ist. Die Kappe des Raststiftes 38 ist mit einer Hartmetallauflage 39 versehen. Die Hartmetallkappe 39 ist leicht exzentrisch zu der Achse des Raststiftes 38 ausgerichtet, so daß beim Verdrehen des Raststiftes 38 durch den mit ihr gekuppelten Mikrometer-Schneckentrieb der Raststift 38 genau ausgerichtet werden kann und hiernach auch das Werkstück 1 dementsprechend verstellt. Der Raststift 38 ist durch eine exzentrische Mikrometerschraube feinsteinstellbar und kann dabei um Bogensekungen feinsteingestellt werden. Durch den Raststift 38 wird somit das Werkstück 1 genau fluchtend ausgerichtet.
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An der dem Werkstück 1 zugekehrten Stirnseite hat der Werkstückgegenhalter 5a einen Einsatz 18 mit vier paarweise einander gegenüberliegenden Hartmetalleinsätzen 40. Diese Hartmetalleinsätze 40 sind den zwei bereits bearbeiteten Kugelflächen des Werkstücks 1 zugeordnet. Diese beiden Kugelflächen schließen dabei eine dritte Kugelfläche zwischen sich ein.
Zum Bearbeiten wird das Werkstück 1 auf den Stirnzapfen 7a des Werkstückhalters 5 aufgeschoben. Die zwei Zylinderstücke 19, 21 können dabei entgegen der sie belastenden Feder 24 nachgeben. Das mittlere Zylinderstück 20 wird durch die Büchse 23, die Langloch-Stiftverbindung 26, 27 und die Steuerstange 29 ausgerichtet und dabei an dem Werkstück 1 gehalten. Die Hartmelallauflagen 40 des Einsatzstückes 18 legen sich dabei auf der Gegenseite des Werkstücks an zwei Kugelflächen an und sorgen dabei für eine feste Anlage und Ausrichtung des Werkstücks 1. Die fluchtende Ausrichtung des Werkstücks 1 wird durch den Raststift 38, 39 bewirkt, wobei die exzentrische Mikrometereinstellung eine Feinsteinstellung ermöglicht. Es werden dann gleichzeitig die beiden normal zur Drehachse des Werkstücks 1 liegenden Zylinderringnuten bearbeitet.
Am Ende des ersten Arbeitsganges werden die beiden Schleifscheiben zurückgezogen, so daß sie die Aufspanneinrichtung freigeben. Die Maschine wird abgestellt und der Gegenhalter 5a wird so weit nach rechts abgezogen, daß das Werkstück 1 zum Verdrehen freiliegt. Der Stift 33 wird entgegen der Wirkung der ihn belastenden Feder 31 nach links verschoben und nimmt durch den Mitnehmeranschlag 34 den Schieber 37 mit, Der Schieber 37 kommt an
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einer der Kugelflächen des Werkstücks 1 zur Anlage und verdreht das Werkstück 1 über den Bereich seines Hubweges. Die Verdrehung des Werkstücks liegt dabei etwas unter 60°. Durch die beim Verdrehen ankommende nächste Zylinder-Ringfläche des Werkstücks 1 wird der Raststift 38 entgegen der Wirkung der ihn belastenden Feder zurückgeschoben und fällt dann in diese Zylinderringnut des Werkstücks 1 ein. Durch das Wiedereinfahren des Raststiftes 38 in die Zylinderringnut wird das Werkstück genau um 60° verdreht und dann durch die Verstelleinrichtung des Raststiftes 38 genau ausgerichtet.
Die Hartmetallstopfen 15 des Stirnzapfens 7a richten das Werkstück 1 parallel zur Bearbeitungsebene aus.
Die verschiedenen Hartmetallstopfen sind zuvor auf das genaue Maß abgerichtet worden. Die Hartmetallstopfen, die kaum einem Verschleiß unterliegen, verbürgen dabei das genaue Ausrichten des Werkstücks in der Aufspannvorrichtung und geben diesem eine lange Gebrauchsdauer.
Bei der Abwandlung nach der Fig. 7 sitzt auf dem Stirnzapfen 7a ein durch eine Feder 41 in einem Sackloch 42 des Stirnzapfens 7a belasteter Schieber 43, der an dem dem Fuß des Stirnzapfens 7a zugekehrten Ende einen Ringflansch 44 hat. Der Ringflansch 44 des Schiebers 43 nimmt in vier Gewindebohrungen 45 je einen Schraubstopfen 46 auf. Die Schraubstopfen 46 sitzen auf Bolzen 47, die am Ende Bundringe 48 haben. Die Bolzen 47 sind in entsprechend abgesetzten Bohrungen 49 des Werkzeughalters 5a geführt. Gegebenenfalls können den Schraubstopfen 46
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an den Stirnenden noch Hartmetallauflagen zugeordnet sein.
Die Werkstückaufnahme 3 trägt noch einen Ausrichthebel 39t der sich in der Arbeitsstellung vor das auf dem Stirnzapfen 7a aufgesteckte Werkstück 1 legt und dieses beim Ausrichten und Zentrieren unterstützt.
Alle Teile der Auf spann- und Teileinrichtung sind aus hochwertigem Stahl gefertigt, der gegebenenfalls noch an den in Betracht kommenden Stellen gehärtet ist.
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Claims (9)

  1. Patentansprüche :
    M j Aufspann- und Teileinrichtung für die Feinstbearbeitung der Zylinder-Ringnuten von Kugelnaben od.dergl. Werkstücken aus einer umlaufenden Werkstückaufnahme und einem Werkstückgegenhalter sowie einem zwischen diesen liegenden Werkstückhalter, dadurch gekennzeichnet, daß
    , der Werkstückhalter (5) mit zwei gegenständigen Achsschenkeln (4, 6) in entsprechenden Bohrungen (2, 7) der Werkstückaufnahme (3) bzw. des Werkstückgegenhalters (5a) geführt ist, die Werkstückaufnahme (3) drei einander parallele, nachgiebig geführte Anlagestücke (19, 20, 21) hat, die einer Kugelmantelfläche des Werkstücks (1) zugeordnet sind und nach den Anlageflächen des Werkstücks (1) oder einer Hüllinie des Werkstücks (1) ausgerichtet sind und der Werkstückgegenhalter (5a) einen dem Werkstück (1) zugekehrten Einsatz (18) mit vier Anlagebacken (40) hat, die an dem Werkstück (1) zur Anlage kommen, während der Werkstückhalter (5) einen normal zur Bearbeitungsrichtung liegenden Stopfen (7a) hat, der parallel zur Bearbeitungsrichtung liegende Anlageflächen (15) für das Werkstück (1) hat.
  2. 2. Aufspann- und Teileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden äußeren Anlagestücke (19, 21) der Werkstückaufnahme (3) durch eine Feder (24) belastet sind und das mittlere Anlagestück (20) durch
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    eine Langloch-Stiftverbindung (26, 27) in Achsrichtung begrenzt verschiebbar und durch eine Steuerstange (28) verstellbar ist.
  3. 3. Auf spann- und Teileinrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a durch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen der Zylinderstücke (19, 20, 21) mit Hartmetall bestückt sind.
  4. 4. Auf spann- und Teileinrichtung nach Anspruch 1 -3» dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagekanten (40) des Einsatzstücks (18) des Werkstückgegenhalters (5a) ebenfalls mit Hartmetallauflagen versehen sind und die Anlageflächen(15) des Stirnzapfens (7a) von einem Flansch (11) aufgenommen und an diesem nachgiebig geführt sind,
  5. 5. Auspann-und Teileinrichtung nach Anspruch 1 -4, dadurch gekennzeichnet , daß die Anlageflächen (15) des Stirnzapfens (7a) rückseitig Bundringe (14) haben, die einen Flansch (11) des Stirnzapfens (7a) hintergreifen und Radialarme (9) eines in dem Stirnzapfen (7a) entgegen Federwirkung (16) verschiebbaren Schiebers (5b) abgestützt sind, wobei der durch die Bundringe (14) bestimmte Raum sowie ein hinter den Radialarmen (9) belassener Raum mit öl angefüllt sind.
  6. 6. Auf spann- und Teileinrichtung nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (3) einen um 60° zur Arbeitsachse geneigten, federbelasteten Raststift (38) aufnimmt, der Raststift (38) eine
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    Hartmetallkappe (39) hat und die Kappe (39) um 2n exzentrisch zur Achse des Raststiftes (38) versetzt ist und dieser durch einen Mikroschneckentrieb verdrehbar ist.
  7. 7. Auspann- und Teileinrichtung nach Anspruch 1 -5, dadurch gekennzeichnet, daß der WerkstÜckgegenhalter (5a) einen parallel zur Arbeitsachse entgegen der Wirkung einer Feder (31) verschiebbaren Stift (32) aufnimmt, der Stift (32) einen radialen Mitnehmer (34) mit Nase (35) hat, die Nase (35) in einen Schlitz (37a) eines Mitnehmehrs (37( eingreift und dieser beim Verschieben des Stiftes (32) das Werkstück (1) um etwa 60° verdreht, wobei dann der Raststift (38) durch die Hartmetallkappe (39) das verdrehte Werkstück (1) genau ausrichtet.
  8. 8. Aufspann- und Teileinrichtung nach Anspruch 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stirnzapfen (7a) von einer Schieberkappe (43) überdeckt ist, die Schieberkappe (43) durch eine in dem Stirnzapfen (7a) angeordnete Feder (41) belastet ist und einen Flanschkragen (44) hat, der in Gewindebohrungen Achszapfen (45) von Bolzen (46) aufnimmt, die in Bohrungen (47) des Werkstückhalters (5) geführt sind.
  9. 9. Aufspann- und Teileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Achszapfen (45) Hartmetallauflagen haben.
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