Werkzeugmaschine zum Erzeugen von Schraubennuten. Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine zur Herstellung von Schraubennuten, beispielsweise Schraubenver zahnungen in Werkstücken, nach dem Ab wälzverfahren, bei welcher im Drehantrieb des Werkstückes, ein die Längsbewegung des Werkstückschlittens mitmachendes Organ und ein von dem letzteren angetriebenes Rä derdifferentialgetriebe vorgesehen sind.
Jede Schraubenlinie ist durch ihre Stei gung und den zugehörigen Steigungswinkel bestimmt. Der Durchmesser des zu bearbei tenden. Werkstückes, der Steigungswinkel oder die Steigung der Schraubenlinie werden von Fall zu Fall wechselnde Abmessungen aufweisen. Hieraus folgt: Damit eine Werkzeugmaschine den Anfor derungen der Praxis genügen kann, muss sie auf die ,genannten Grössen genau einstellbar sein, auch wenn sich diese Grössen in weiten Grenzen ändern.
Es sind bereits verschiedene Werkzeug maschinen zum Erzeugen von Schrauben- nuten bekannt. Bei einer bekannten Maschine der eingangs erwähnten Art besteht. das ge nannte Organ aus einer am Werkstückschlit ten unverschiebbar befestigten Zahnstange, welche über eine Anzahl zum Teil auswech selbarer Räder das Räderdifferentialgetriebe antreibt. Um mit dieser Maschine nur eini germassen befriedigende Resultate zu erhal ten, sind eine grosse Anzahl Wechselräder not wendig.
In den weitaus meisten Fällen ist eine Schraubennute nur mit ungenauer Stei gung ausführbar, weil trotz der vorhandenen grossen Wechselräderanzahl nur Räderkombi nationen: gefunden werden, die lediglich einen annähernd richtigen Steigungswinkel ergeben. Ausserdem bedingt die Bestimmung der ein zusetzenden Räder eine mühsame, zeitrau bende, Rechenarbeit.
Es ist ferner bekannt, die Drehbewegung des Werkstückes mittels einer aussehwenk- baren gulisee zu erzeugen. Diese Vorrich tung ist stufenlos einstellbar, so dass jede be liebige Schraubensteigung ausgeführt werfen kann. Leider besitzt diese Vorrichtung den ausserordentlichen Nachteil, dass sie nur in einem sehr beschränkten Bereich anwendbar ist.
Damit am Werkstück eine brauchbare, zusätzliche Bewegung entsteht, müssen die mit einer Kulisse ausführbaren Bewegungen stark übersetzt werden. Um die dadurch ent stehenden Ungenauigkeiten in einem erträg lichen Rahmen zu halten, kann die Vorrich tung in der Praxis, wie bereits erwähnt, nur in einem sehr bescheidenen Umfange verwen det werden.
Die Erfindung ermöglicht die Behebung der angeführten Nachteile.
In der Zeichnung ist eine beispielweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan- des schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 die Maschine, zum Teil in Ansicht, zum Teil nm Schnitt, Fig. 2-4 Schnitte nach den Linien II-II, III-III und IV-IV der Fig. 1. Von der Welle 1 her werden über das aus den Rädern 2, 3, 4 und 5 und dem Steg 6 (den man sich des besseren Verständnisses wegen vorläufig stillstehend denken möge) bestehende Räderdifferentialgetriebe über die Welle 7 die beiden Kegelräder 8 und 9 angetrieben.
Von dort aus erfolgt über die im Kegelrad 9 in axialer Richtung gleitende Keilwelle 10 und; das Stirnradgetriebe 11 der Drehantrieb der Mitnehmerscheibe 12. Das Werkstück 20 ist zwischen zwei Spitzen 13 und 14 gelagert und wird durch einen Mit, nehmer 15 bekannter Bauart in Drehung versetzt. Der das Werkstück 20 tragende Schlitten 16, der in vertikaler Richtung bei spielsweise mit Öldruck und Kolben 50 be- wegt wird,
ist an der Wand des Ständers 3 7 in den beiden seitlichen Führungsbahnen 17 behalten und .geführt. Am Schlitten 16 ist der zur Korrekturvorrichtung gehörende He bel 18 und das bereits erwähnte Stirnrad getriebe 11 gelagert. Das Werkzeug 19, bei spielsweise ein Abwälzfräser, ist auf einer im Ständer 37 belagerten, nicht besonders dargestellten Spindel befestigt. Ausserdem be steht an der Maschine eine Einrichtung, die erlaubt, das Werkstück 20 gegenüber der Drehachse des Werkzeuges 19 in Winkel stellung zu bringen.
Im dargestellten Beispiel wird der Schlit ten 16 unabhängig vom Werkstüekantrieb vorwärts geschoben. Für die Steigung der Schraubennute und somit auch für die Zu satzbewegung ist daher der vom Schlitten zurückgeleite. Weg massgebend. Die Zusatz- bewegunb muss infolgedessen vom Schlitten 16 her abgeleitet werden.
Dies geschieht auf folgende ' < 'eise: Bewegt sieh der Schlitten 16, so dreht sich das in die am Schlitten 16 verschiebbar gelagerte Zahnstange 24 eingreifende Ritzel 3,1 und die damit verbundene Welle 25, die im Ständer drehbar gelagert ist. Über die vier auswechselbaren Räder 26.
27, 28, 29, das Zahnrad 36 und das am Steg 6 befestigte Zahnrad 30 wird die Drehbewegung -dem Steg 6 und damit dem Differentialgetriebe mitgeteilt. Die Welle 7 und somit auch das Werkstück 20 erhalten über den bereits be schriebenen Web eine Zusatzbewegung. Die die Längsbewegung des Schlittens 16 mit machende Zahnstange sowie das von der letz teren angetriebene Räderdifferentialgetriebe wird in des Werkstückes einge schaltet.
Die Gangrichtung der Schraubennute ( links- oder rechtsgängig) ist abhängig von der Drehrichtung des Steges 6 in bezug auf die Drehrichtung der Wellen 1 und 7. Die Drehrichtung des Steges 6 wird dadurch be stimmt, dass die Wechselräder 26--29 mit oder ohne Zwischenrad eingesetzt werden.
Mit einer geeignet ausgewählten Anzahl Wechselräder 26-29 lassen sieh eine Reihe von Steigungen. erzielen, die innerhalb des vorbestimmten Gesamtbereiches liegen. Diese Reihe wird zweckmässig annähernd beome- trisch gewählt, wobei der Sprung von einer Steigung zur näehslten einen bestimmten Pro- zent@a.tz nicht überschreiten soll.
Diese durch eine Anzahl Wechse 1räder erzielbare Stei gungsreihe wird zweckmässig tabellarisch festgelegt.
Ist eine bestimmte Steigung von der Grösse Y herzustellen, so wird man in die- ser Tabelle eine benachbarte kleinere oder grössere Steigung finden. Die Verwendung einer benachbarten Steigung würde einen Fehler bestimmter Grösse verursachen.
Um diesen Fehler vollständig auszugleichen und somit :eine genaue Steigung, X zu erreichen, ist eine zusätzliche Bewegung eingesetzt, welche innerhalb derersten wirkt und folgen- dermassen arbeitet: Am Schlitten 16 ist ein Doppelhebel 18 drehbar gelagert. Die beiden Hebelarme tra gen<B>je</B> einen Zapfen 22 und 23. Jeder dieser Zapfen ist mit drehbarem Kulissenstein aus gerüstet.
Der Kulissenstein dies Zapfens 22, der sich am Ende des kurzen Hebelarmes befindet, ist in einer Führungsnute der Zahn stange 24 eingesetzt. Die Lage der Zahn stange in bezug auf den Schlitten 16 wird durch die Stellung des mit dem Werkstück schlitten mitlaufenden Hebels 18 bestimmt. Die Zahnstange ist parallel zur .Schlittenfüh rung geführt.
Der .längere Arm des bereits erwähnten Doppelhebels 18 greift mit dem Kulissen- stein des Zapfens 23 in die in bezug auf die Bewegungsrichtung der Zahnstange einstell bare Kulisse 31 ein. Die stillstehende Kulisse ist am Ständer im Zapfen 32 ausschwenkbar gelagert und kann mit der Schraube 33 in einer gewünschten Lage festgeklemmt wer den. Eine 'Skala 34 erlaubt ein genaues Ein stellen des notwendigen Ausschwenkwinkels.
Blei jeder Bewegung des Schlittens 16 gleitet der Kulissenstein des Zapfens 23 in der fest geklemmten Kulisse 31. Steht diese senk- recht, d. h. parallel zur Zahnstange 24, s o wird an der Lage des. Doppelhebels 18 nichts verändert. In :diesem Falle führt die Zahn stange 18 genau die Bewegung des Werk- stückschlittens 16 aus. Dem Hebel 18 wird jedoch eine Drehbewegung erteilt, sobald die Kulissa 31 in ausgeschwenkter Lage fixiert ist.
Diese Drehbewegung wird über den kur zen Hebelarm und den darin gelagerten Zap fen 22 der vertikal bewegbaren Zahnstange 24 mitgeteilt. Je nachdem die Kulisse 31 nach der linken bezw. rechten Seite ausge schwenkt wird, kann die Relativbewegung der Zahnstange 24, also die zusätzliche Be- webgung derselben in der Richtung bezw.ent- gegen der Vorschubbewegung des Schlittens 16 erfolgen.
Der Weg der sieh am Ritzel 35 abwälzenden Zahnstange 24 wird also klei ner oder grösser .als die in gleicher Zeitspanne vom Schlitten 16 zurückgelegte Strecke.
Zur diene folgendes Bei spiel: Es bedeutet: W<I>S</I> = Wegdes Schlittens 16, WZ = effektiver Weg der Zahnstange, 24, X = Steigung der gewünschten Schrau bennute, SW <I>=</I> Steigung der -durch Wechselräder am nächsten liegenden Schraube.
Wählt man das Verhältnis WS: WZ=X:sW so sind :die notwendigen Bedingungen für die Herstellung einer genauen Schraube vor handen.
Man kann beispielsweise die Differenz zwischen WS und WZ als Prozentwert der ge wünschten Steigung ausdrücken und die Ein stellung der Skala 34 dementsprechend ein richten.
Mit der dargestellten Maschine können Schraubennuten von innerhalb festgelegten Grenzen beliebiger Steigung rasch und genau erzeugt werden.
Das Räderdifferentialgetriebe wird für die Erzeug uni, einer gewissen Anzahl von Schraubensteigungen, die beispielsweise in einer annähernd geometrischen Reihe festge legt werden können, benützt. Mit Hilfe der ,einstellbaren Kulisse 31 wird die Bewegung der Zahnstange 24 derart beeinflusst, dass jede beliebige Steigung erzeugt werden kann.
Das Räderdifferentialgetriebe allein wird also zum Erzeugen angenähert richtiger Schrau bennuten benützt (Grobeinstellung), wäh rend die Kulisse für den Ausgleich der Dif ferenz zwischen der mit dem Differential getriebe erzeugharen Schraube und der ge- wünsehten Schraube vorgesehen ist (Feinein stellung).
Die mit dier Kulisse maximal aus zuführende Zusatzbewegung wird bei:gpiels- weise nur so gross gewählt, dass der zwischen zwei aufeinanderfolgenden, mit dem Räder differentialgetriebe erzeugbaren Schrauben bestehende Unterschied überbrückt werden kann.
Die beschriebene Maschine kann sinn gemäss auch so gebaut sein, dass das Ver schieben des Werkstückschlittens mit Hilfe von Schraubenspindeln oder dergleichen er folgt.