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Einriehtung zum gleichläufigen Fräsen.
Es ist bei Einrichtungen zum gleichläufigen Fräsen bekannt, die Flanken der Gewindegänge von Spindeln und Muttern des Tischvorschubgetriebes unter der Wirkung von Schrägflächen, die bei
Beginn der Drehbewegung der Spindeln oder Muttern aufeinandergleiten, in entgegengesetzter Richtung zur spielfreien Anlage zu bringen, um den toten Gang an allen Stellen zu beseitigen. Gleichzeitig werden bei den bekannten Einrichtungen durch die axiale Druckwirkung der aufeinandergleitenden Schräg- flächen, insbesondere, sobald die Arbeit des Fräsers in Richtung des Vorsehubes einsetzte, alle Teile des Getriebes verspannt und so jede ungewollte Bewegung des Tisches verhindert. Dieser Spannungs- zustand hält an, so lange der Fräser den Tisch in der Richtung des Vorschubes ununterbrochen be- lastet.
Wenn diese Belastung jedoch plötzlich aufhört, tritt eine Entspannung aller Teile bis auf Null ein und wenn dann der Fräsdruck plötzlich wieder bis zu seinem Höchstwert einsetzt, ist die erforderliche
Verspannung, d. h. die feste Anlage aller Teile aneinander, insbesondere einer im Tisch unverschiebbar gelagerten Vorschubspindel noch nicht vorhanden, wodurch die Gleichmässigkeit des Tischvorschubes beeinträchtigt wird. Dieser Fall tritt z. B. beim Arbeiten mit einem gerad-grobverzahnten, hinter- drehten Formfräser ein. Bei Verwendung derartiger Fräser liegen sehneidteehniseh die ungünstigsten
Voraussetzungen für das Abtrennen von zähem, hartem Werkstoff bei geringer Spanstärke vor, weil in diesem Falle jeweils nur eine Schneide des Fräsers zum Schnitt kommt, die den Span abgehoben hat, bevor die nächste Schneide zum Angriff kommt.
Hiedurch werden der Tisch und die Teile des Vorschubgetriebes augenblicklich sehr stark belastet, während im nächsten Augenblick, bevor die nächste Schneide zur Wirkung kommt, die Belastung auf Null sinkt.
Die Erfindung bezweckt die Gleichmässigkeit der Tisehbewegung zu sichern. Im wesentlichen besteht die Erfindung darin, dass die Spindeln oder die Muttern des Vorsehubgetriebes über ein Zwischenglied derart miteinander verbunden sind, dass die Schub-und Druckkräfte der einen Spindel oder Mutter auf die andere Spindel oder Mutter übertragen werden, so dass ständig ein Spannungszustand aufrecht erhalten bleibt, der eine ausreichende gegenseitige spielfreie Anlage aller in Betracht kommenden Teile sichert.
Wenn zwei längsverschiebbare Gewindespindeln verwendet werden, ist die Anordnung zweckmässig derart, dass die Spindeln an einem sich an dem Tisch od. dgl. abstützenden
Querträger angreifen, derart, dass beide Spindeln sowohl beim Einsetzen der Tischbewegung als auch beim Einsetzen des Fräsdruckes in entgegengesetzter Richtung belastet und hiedurch gleichzeitig die Schrägflächen im Sinne einer dem Fräsdruck entgegen wirkenden Verspannung des Getriebes aneinander verschoben werden. Zur Erzielung der angestrebten Wirkung ist es vorteilhaft, in dem Vorschubgetriebe von vornherein eine entsprechende Vorspannung zu erzeugen. Zu diesem Zwecke kann die Belastung des Querträgers von aussen einstellbar sein.
Um diese Vorspannung des Getriebes von einer einzigen Stelle aus vornehmen zu können, kann eine Stellvorrichtung vorgesehen sein, die auf den Querträger einwirkt. Ausserdem können im Getriebe ein oder mehrere Kraftspeicher angeordnet sein, um durch die Belastung des Querträgers eine nachgiebige Vorspannung zu erzeugen, mittels der etwaige durch Abnutzung entstandene Loekerungen der gegenseitigen Anlage der Teile aufgehoben werden.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Einrichtung nach der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Tisch einer Fräsmaschine und das Vorschubgetriebe, Fig. 2 die Ansicht eines Teiles der in Fig. 1 dargestellten Teile, Fig. 3 eine Einzelheit in anderer Ausführung, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie 11- B der Fig. 1 in kleinerem Massstabe, Fig. 5 eine schematische Darstellung, Fig. 6 eine Teilansicht einer abgeänderten Ausführung und Fig. 7 einen lot-
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(s. Fig. 4). Zu diesem Zwecke sind auf der Spindel 4, auf der ein Antriebszahnrad : J51 befestigt ist und die je nach der Bewegungsrichtung des Tisches in beiden Richtungen gedreht werden kann, zwei
Schraubenräder 14 und 15 mit entgegenesetzt gerichteten Zähnen angeordnet.
Sie greifen in zwei
Zahnkränze 181 und 182, ebenfalls mit entgegengesetzt gerichteten Sehrägzähnen, eines Doppelrades-M auf der Spindel J ein, das mittels eines Keiles gegen Drehung gesichert, jedoch axial verschiebbar ist.
Die Verzahnungen der Teile 1 ; 5 und 182 können auch Stirnverzahnungen sein. Die Spindel 3 dreht sieh somit stets entgegengesetzt zur Spindel 4. Beide Spindeln versehrauben sieh bei ihrer Drehung in dem zugehörigen Muttergewinde 21 bzw. und bewegen hiedurch den Tisch 6 mit dem Werkstück !' in der einen oder andern Richtung.
Auf der Spindel 4 sitzt lose, also drehbar. eine Büchse 9, deren feine Kupplul1gszähne in Gegenzähne einer zweiten Büchse 11 eingreifen. Diese ist mittels eines Federkeiles 1 : 3 mit der Spindel 4 verbunden. Durch Anziehen einer Mutter 111 auf dem Ende der Spindel 4 wird eine feste Verbindung der
Büchse 9 mit der Spindel 4 erreicht, wobei sich die Büchse 9 gegen eine auf der Spindel 4 sitzende, gegen Drehung gesicherte Scheibe 19 abstützt. Auf der Büchse 9 ist das Schraubenrad 14 axial verschiebbar, dessen Nabe mit Kupplungszähnen 16 versehen ist, die in Gegenzähne eines Bundes 91 der Muffe 9 eingreifen. Das linke Nabenende des Rades 14 kann sieh ebenfalls an der Scheibe 19 abstützen.
Auf der Büchse 11 sitzt das Rad 15 lose drehbar, das sieh bei axialer Verschiebung einerseits am Bund 91 und anderseits an der Stirnfläche einer Biiehse 44 abstützen kann. Diese sitzt undrehbar, jedoch längsverschiebbar in dem mit dem Tisch 6 fest verbundenen Lagerschild)). Das Doppelrad 18 kann sich bei der Verschiebung auf der Spindel 5 nach rechts (in Fig. 1) am Schild * ? abstützen. Das auf der Zeichnung linke Ende der Spindel 5 ist mittels einer Mutter'H, die sieh gegen ein Kugellager- ? abstützt, mit dem Tisch 6 verbunden. Das rechte Ende der Spindel 5 ruht in einem Kugellager : ?. Der innere Laufring dieses Kugellagers ist aussen ballig abgedreht und liegt mit dieser Abdrehung in einer entsprechenden Ausnehmung eines Querträgers.
Dieser Querträger kann sich somit auf dem Laufringe drehen. Er besteht im dargestellten Beispiel aus einem starren Träger 40 und einer biegsamen federnden Platte 401. Wie Fig. 3 zeigt, können auch mehrere federnde Platten 401 verwendet werden.
Beide Enden des Querträgers, nach Fig. 1 das obere und untere, in Wirklichkeit, weil die Spindeln J und 5 nebeneinanderliegen, das vordere und hintere, stützen sieh bei stillstehender Maschine am Tisch 6 ab und werden durch einen Zapfen 42 und eine einstellbare Begrenzungssehraube 41 geführt. Mittels einer Mutter 27 auf dem rechten Ende der Spindel 5 kann der Querträger fest gegen den Tisch gepresst werden, wodurch gleichzeitig die Spindel 5 fest eingespannt und mit dem Tisch verbunden wird. Die auf der Spindel 4 verschiebbare Büchse-M ragt frei durch den Querträger und trägt ein Druekstiick zu
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linke Ende der Spindel 4 steht mit dem Tisch 6 in keiner Verbindung und ist nur im Masehinengestell abgestützt.
Wenn ein gerad-grobverzahnter, hinterdrehter Formfräser 8 das Werkstück 7 bearbeiten soll und das Werkstück 7 an den Fräser herangeführt wird (s. die Pfeile in Fig. 1), so drehen sich die Spindeln 4, 5 in der Richtung der Pfeile I und die Spindel 4, deren linke Gewindeflanken sich an den
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Das über die Büehse 9 und die Kupplungszähne 16 an der Drehung der Spindel 4 teilnehmende Rad 14 verschiebt sieh infolge der Neigung seiner Zähne und der Zähne des Gegenrades 181 beim Einsetzen der Drehbewegung axial nach links (Pfeil b). Durch ihre axiale Bewegung schiebt die Spindel 4 über den Bund 91 der Büchse 9 und über das Rad 15 die Büchse 44 nach rechts. Das Druckstück 43 wirkt hiebei auf das in Fig. 1 untere Ende des Querträgers 40, 401 ein und schiebt dieses Ende nach rechts.
Durch diese Belastung des Querträgers wird, da sein in Fig. 1 oberes Ende sich am Tische 6 abstützt, über das Kugellager 29 ein Zug auf die Spindel 5 ausgeübt, wodurch die rechten Gewindeflanken dieser Spindel gegen die linken Flanken des Muttergewindes 31 gepresst werden. Zugleich legt sieh das Kugellager 50 an die Mutter J7 an. Nunmehr ist das Getriebe in axialer Richtung vollständig verspannt.
Das Rad 14, das, wie schon erwähnt, während dieses Vorganges nach links gedrüekt worden ist, hat sich hiebei mit seiner Nabe gegen den am Kugellager 30 anliegenden Ring 19 angelegt und es setzt nunmehr das Rad 181 und dadurch die Spindel 5 in Drehung. Beim Einsetzen dieser Drehbewegung wird infolge der Zahnneigung ein axialer Druck nach rechts auf das Doppelrad 18 ausgeübt. Der Zahnkranz 182 dieses Doppelrades greift in das auf der Spindel 4 frei drehbare Schraubenrad 73 ein, das einen kleineren Durchmesser und somit eine grössere Umdrehungsgeschwindigkeit hat als das Rad 182.
Durch diese Vergrösserung der Drehzahl des Rades 15 und da dieses durch die axiale Bewegung der Spindel 4 stark gegen die Büchse 44 gepresst wird, entsteht ein erheblicher Reibungswiderstand, der durch die Schraubenräder 181, 182 überwunden werden muss. Hiedurch wird aber infolge der Zahn-
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steigung der Axialsehub des Doppelrades 18 erhöht, der auf das mit dem Tisch 6 fest verbundene Lagerschild 2. 2 übertragen wird und in Richtung der Vorschubbewegung wirkt.
Der am Rade 15 hervorgerufene Reibungswiderstand hat gleichzeitig zur Folge, dass die vier
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ersichtliche Flankenanlage ständig aufrecht erhalten wird.
Durch den vom Druckstück 43 ausgeübten Druck wird die Platte 401 des Querträgers durchgebogen und eine nachgiebige Vorspannung erzeugt, durch die etwaige durch Abnutzung oder andere Vorgänge entstehende Loekerungen in der gegenseitigen Anlage der Teile ausgeglichen werden.
Sobald alle Teile verspannt sind, beginnt die Vorschubbewegung des Tisches mit dem Werk-
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ihrerseits auf das Rad 15 und wirkt bremsend auf dieses, wodurch ein grösseres Drehmoment auftritt, das infolge der Schrägverzahnung zu einem stärkeren Axialdruck des Doppel'ados 18 nach rechts Veranlassung gibt. Letzteres wird somit stärker gegen das lagerschild 22 gepresst, wodurch die Spindel. ? abgebremst wird.
Wenn nun der Fräsdruck plötzlich dadurch aufhört, dass die p m Werkstück angreifende Fräsersehneide ihren Schnitt beendet hat, kann eine Entspannung bis auf Null im Getriebe nicht eintreten, weil die sich weiter drehende Spindel J durch ihren Axialschub eine Vorspannung von solcher Grösse in allen Teilen aufrecht erhält, dass eine Unterbrechung der gegenseitigen Anlage nicht eintreten kann.
Durch den Druck der Spindel 4 auf den Querträger wird insbesondere die Spindel 5 unter Spannung gehalten. Setzt dann die nächste Fräserschneide ein. so sind alle Teile noch gegenseitig verspannt und es können ungewollte Bewegungen und Unregelmässigkeiten im Vorschub nicht eintreten.
Eine nachgiebige Vorspannung zur Beseitigung etwaiger durch Abnutzung entstehender Lockerungen der gegenseitigen Anlage lässt sich gemäss Fig. Ci auch in der Weise erzielen, dass das Kugellager 50 eine nachgiebige, als Kraftspeicher wirkende Unterlage 52 erhält. In diesem Falle wird ein vollständig starrer Querträger verwendet. Durch die von der Spindel J ausgehende Druckwirkung auf den Querträger wird, wie beschrieben, eine Zugkraft auf die Spindel 5 und eine Druckkraft auf den Tisch 6 ausgeübt, die ein Zusammenpressen der Unterlage 52 zur Folge hat. Beim Nachlassen der auf die Spindel 5 wirkenden Zugkraft und der auf den Tisch wirkenden Druckkraft kann sieh die Unterlage 52 ausdehnen und dadurch die gegenseitige Anlage der Teile sichern.
Die erforderliche Vorspannung lässt sich auch von aussen mittels der auf dem rechten Ende der Spindel 5 befindliehen Spannmutter 27 erzielen. Zur Regelung der Vorspannung ist die Mutter 27 mit einer Teilung versehen, die gegenüber einem auf einer Platte 2. ? vorgesehenen Nullstrich eingestellt werden kann. Durch das Anziehen der Spannmutter 27 werden die Gewindeflanken der Spindel 5 stärker an die Flanken des Muttergewindes 31 herangezogen.
Da durch das Anziehen der Mutter 27 das untere Ende des Querträgers auf das Druekstück 43 wirkt, werden auch die Gewindeflanken der Spindel 4 stärker gegen die Flanken des 11uttergewindes 21 gepresst und ausserdem drückt das obere Ende des Querträgers den Tisch nach links, wodurch die Unterlage 52 gespannt wird. Gleichzeitig wird durch den auf das Rad 15 ausgeübten Vorspannungsdruck in der beschriebenen Weise die Flankenanlage der vier Radverzahnungen gesichert und die Räder werden in sich verspannt, um jeden toten Gang auszuschalten. Durch diese Anordnung wird also eine nachgiebige Vorspannung durch Betätigung eines einzigen Teiles, nämlich durch Anziehen der Spannmutter 27 erzeugt.
Durch die Erzeugung einer Vorspannung wird auch unter den ungünstigsten Bedingungen verhindert, dass während der Zeit, in welcher der Fräser nicht schneidet, die Spannungen im Getriebe auf Null sinken können. Während der Arbeit des Fräsers wirkt der Fräsdruck auf völlig starre Glieder, so dass jede Nachgiebigkeit ausgeschaltet ist.
Zur Erhöhung der angestrebten Wirkung sind im dargestellten Ausführungsbeispiel die beiden Muttergewinde 21 und 31 in einer einzigen Mutter') 3 untergebracht, deren Stützpunkt durch einen Zapfen 49 gebildet wird (s. Fig. 4), dessen Achse seitlich beider Achsen der Spindeln 4 und 5 liegt. Wird hiebei die Spindel 5 durch einen sehr starken FrÅasdrnek in der Richtung des Vorschubes belastet und eine Drehung der Mutter 33 in der gleichen Richtung verursacht, so übt die Mutter hiedurch gleichzeitig einen erhöhten Druck auf die linken Gewindeflanken der Spindel 4 aus und sichert eine stärkere Flankenanlage beider Spindelgewinde.
Durch einen zweiten Stützkörper JJ (Fig. 4) wird die Mutter in ihrer Stellung im Maschinengestell oder im Quersehlitten 11 der Maschine, festgehalten.
Wird die Drehrichtung der Spindel 4, z. B.. zum Zwecke des Zuriickholens des Tisches, geändert, so bewegt sich die Spindel J in der Richtung des Pfeiles e (Fig. 2). Das Rad 14 wird infolge der Zahnneigung gleichzeitig in der Richtung des Pfeiles eu gedrückt und durch diese beiden entgegengesetzten Druckwirkungen findet eine Entspannung des Getriebes statt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur an einem Tischende ein Vorschubgetriebe.
An dem anderen Tischende könnte aber auch ein gleiches Getriebe angeordnet sein, wodurch ein gleichläufiges Fräsen in beiden Riehtungen möglich wäre.
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Büchse 34 eingreifen. Mit dieser ist das Antriebssehneckenrad 35 fest verbunden. Eine Drehung des Sehneekenrades 35 hat auch eine Drehung der Mutter 31 zur Folge, doch kann sich das Rad 14 axial verschieben und hiebei die Mutter 31 mitnehmen.
Das Rad 15 auf der Mutter 32 kann Längsverschiebungen nicht ausführen. Jede Drehung des Rades 15 hat eine Drehung der Mutter. 32 zur Folge. In das Rad 14 greifen an gegenüberliegenden Seiten die Sehraubenräder 183 und 185 ein, in das Rad 15 ein Schraubenrad 186. Mittels der Räder 185, 186 wird die Drehung des Schraubenrades 14 auf das Rad 15 übertragen, das sieh gegen ein Kugel- lager 18 stützt. Das Rad 183 steht unter der Wirkung eines Druckspeichers, z. B. eines in einer Büchse 56 angeordneten Gummikörpers 55. Auf den Rädern 183 und 185 ruht unter Zwischenfügung von Kugel-
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wodurch auch das Rad 185 gegen eine Reibfläche 58 gepresst wird.
Hiedurch wird die Reibung zwischen den Rädern 183, 185 und den Reibflächen erhöht und infolgedessen ein grösseres Drehmoment aus dem Rade 14 abgenommen, das die axiale Druckwirkung der Sehraubenr der erhöht. Da der Querträger 402
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der die axiale Druekwirkung erhöht.
Durch die Einfügung des Querträgers wird auch hier ein Verspannen beider Muttern, l und 3a auf der Spindel 52 nach entgegengesetzten Richtungen erzielt, so dass beide Muttern in entgegen-
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Teilen beseitigt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum gleichläufigen Fräsen, bei der zwei Muttern durch das Aufeinanderwirken
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Gewindespindeln zur Anlage gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeln (4, 5) oder die Muttern 2l, 31) über ein Zwisehenglied (40, 401) derart miteinander verbunden sind, dass die beim Einsetzen der Tischbewegung und beim Einsetzen des Fräsdruekes sieh ergebenden Schub- und Druckkräfte von der einen Spindel oder Mutter auf die andere Spindel oder Mutter übertragen werden, um eine Verspannung des Vorsehubgetriebes zu erreichen.